资源预览内容
第1页 / 共32页
第2页 / 共32页
第3页 / 共32页
第4页 / 共32页
第5页 / 共32页
第6页 / 共32页
第7页 / 共32页
第8页 / 共32页
第9页 / 共32页
第10页 / 共32页
亲,该文档总共32页,到这儿已超出免费预览范围,如果喜欢就下载吧!
资源描述
实验七验证动量守恒定律,实验目的 验证动量守恒定律。 实验原理 在一维碰撞中,测出物体的质量m和碰撞前后物体的速度v、v,找出碰撞前的动量pm1v1m2v2及碰撞后的动量pm1v1m2v2,看碰撞前后动量是否守恒。,实验器材 方案一:气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等。 方案二:带细线的摆球(两套)、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等。 方案三:光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥。 方案四:斜槽、小球(两个)、天平、复写纸、白纸等。,实验步骤 方案一:利用气垫导轨完成一维碰撞实验(如图1所示) 图1,1测质量:用天平测出滑块质量。 2安装:正确安装好气垫导轨。 3实验:接通电源,利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度(改变滑块的质量。改变滑块的初速度大小和方向)。 4验证:一维碰撞中的动量守恒。,方案二:利用等长悬线悬挂等大小球完成 一维碰撞实验(如图2所示) 1测质量:用天平测出两小球的质量m1、m2。 2安装:把两个等大小球用等长悬线悬挂起来。 3实验:一个小球静止,拉起另一个小球,放 下时它们相碰。 4测速度:可以测量小球被拉起的角度,从而算出碰撞前对应小球的速度,测量碰撞后小球摆起的角度,算出碰撞后对应小球的速度。 5改变条件:改变碰撞条件,重复实验。 6验证:一维碰撞中的动量守恒。,图2,方案三:在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验(如图3所示) 图3,方案四:利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律(如图4所示) 图4,1测质量:用天平测出两小球的质量,并选定质量大的小球为入射小球。 2安装:按照图4所示安装实验装置。调整固定斜槽使斜槽底端水平。 3铺纸:白纸在下,复写纸在上且在适当位置铺放好。记下重垂线所指的位置O。,4放球找点:不放被撞小球,每次让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下,重复10次。用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面。圆心P就是小球落点的平均位置。 5碰撞找点:把被撞小球放在斜槽末端,每次让入射小球从斜槽同一高度自由滚下,使它们发生碰撞,重复实验10次。用步骤4的方法,标出碰后入射小球落点的平均位置M和被撞小球落点的平均位置N。如图5所示。 图5,6验证:连接ON,测量线段OP、OM、ON的长度。将测量数据填入表中。最后代入m1OPm1OMm2ON,看在误差允许的范围内是否成立。 7结束:整理好实验器材放回原处。,注意事项 1前提条件 碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”。 2方案提醒 (1)若利用气垫导轨进行实验,调整气垫导轨时,注意利用水平仪确保导轨水平。 (2)若利用摆球进行实验,两小球静放时球心应在同一水平线上,且刚好接触,摆线竖直,将小球拉起后,两条摆线应在同一竖直面内。,(3)若利用长木板进行实验,可在长木板下垫一小木片用以平衡摩擦力。 (4)若利用斜槽小球碰撞应注意: 斜槽末端的切线必须水平; 入射小球每次都必须从斜槽同一高度由静止释放; 选质量较大的小球作为入射小球; 实验过程中实验桌、斜槽、记录的白纸的位置要始终保持不变。,3探究结论 寻找的不变量必须在各种碰撞情况下都不改变。,热点实验数据处理及误差分析 【例】2014全国新课标,35(2)现利用图6所示的装置验证动量守恒定律。在图中,气垫导轨上有A、B两个滑块,滑块A右侧带有一弹簧片,左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连;滑块B左侧也带有一弹簧片,上面固定一遮光片,光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间。,图6 实验测得滑块A的质量m10.310 kg,滑块B的质量m20.108 kg,遮光片的宽度d1.00 cm;打点计时器所用交流电的频率f50.0 Hz。,将光电门固定在滑块B的右侧,启动打点计时器,给滑块A一向右的初速度,使它与B相碰。碰后光电计时器显示的时间为tB3.500 ms,碰撞前后打出的纸带如图7所示。 图7,【变式训练】 如图8,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。 图8,(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是,可以通过仅测量_(填选项前的符号),间接地解决这个问题。 A小球开始释放高度h B小球抛出点距地面的高度H C小球做平抛运动的射程,(2)图8中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时,先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP。然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放,与小球m2相碰,并多次重复。 接下来要完成的必要步骤是_。(填选项前的符号),A用天平测量两个小球的质量m1、m2 B测量小球m1开始释放高度h C测量抛出点距地面的高度H D分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N E测量平抛射程OM、ON (3)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为_(用(2)中测量的量表示)。,(4)经测定,m145.0 g,m27.5 g,小球落地点的平均位置距O点的距离如图9所示。碰撞前、后m1的动量分别为p1与p1,则p1p1_11;若碰撞结束时m2的动量为p2,则p1p211_。 图9,
网站客服QQ:2055934822
金锄头文库版权所有
经营许可证:蜀ICP备13022795号 | 川公网安备 51140202000112号