实验目的、器材及装置实验目的、器材及装置实验过程动画模拟实验过程动画模拟数据处理数据处理思考与练习思考与练习小结小结【实验目的实验目的】验证动量守恒验证动量守恒【实验器材实验器材】 天平、刻度尺、游标卡尺（测小球天平、刻度尺、游标卡尺（测小球直径）、碰撞实验器、复写纸、白纸、直径）、碰撞实验器、复写纸、白纸、重锤、两个直径相同质量不同的小球重锤、两个直径相同质量不同的小球 验证动量守恒定律的实验装置验证动量守恒定律的实验装置m1m2说明说明：m1 为入射小球，m2 为被碰小球。且m1m2o返回返回目录目录NMOOPm1只有入射小球从固定点下落时的情况只有入射小球从固定点下落时的情况NMOOPm1m2碰撞时的动态过程碰撞时的动态过程NMOOPm1m2碰撞时的轨迹示意图碰撞时的轨迹示意图返回目录返回目录 由于由于v1、v1/、v2/均为水平方向，且它们的竖直下落高度都相等，所均为水平方向，且它们的竖直下落高度都相等，所以它们飞行时间也相等，若以该时间为时间单位，那么小球的水平射程以它们飞行时间也相等，若以该时间为时间单位，那么小球的水平射程的数值就等于它们的水平速度。在右图中分别用的数值就等于它们的水平速度。在右图中分别用OP、OM和和O/N表示。表示。因此只需验证：因此只需验证：m1OP=m1OM+m2(ON-2r）即可。）即可。 【数据处理】返回目录返回目录 某某同同学学用用下下图图装装置置做做验验证证动动量量守守恒恒定定律律的的实实验验. .先先将将a a球球从从斜斜槽槽轨轨道道上上某某固固定定点点处处由由静静止止开开始始滚滚下下, ,在在水水平平地地面面上上的的记记录录纸纸上上留留下下压压痕痕, ,重重复复1010次次; ;再再把把同同样样大大小小的的b b球球放放在在斜斜槽槽轨轨道道末末端端水水平平段段的的最最右右端端附附近近静静止止, ,让让a a球球仍仍从从原原固固定定点点由由静静止止开开始始滚滚下下, ,和和b b球球相相碰碰后后, ,两两球球分分别别落落在在记记录录纸纸的的不不同位置处同位置处, ,重复重复1010次次. . ab O A B C H 题题 目目 问问 题题本本实实验验必必须须测测量量的的物物理理量量有有以以下下哪哪些些选选项项 _._. A.A.斜斜槽槽轨轨道道末末端端到到水水平平地地面面的的高高度度H H B.B.小小球球a a、b b的的质质量量m ma a、m mb b C.C.小小球球a a、b b的的半半径径r r D.D.小小球球a a、b b 离离开开斜斜槽槽轨轨道道末末端端后后平平抛抛飞飞行行的的时时间间t t E.E.记记录录纸纸上上O O点点到到A A、B B、C C各各点点的的距距离离OAOA、OBOB、OCOC F.F. a a球球的的固固定定释释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h h小球小球a a、b b的质量的质量m ma a、m mb b应该满足什么关系应该满足什么关系? ?为什么为什么? ?放上被碰小球后放上被碰小球后, ,两小球碰后是否同时落地两小球碰后是否同时落地? ?如果不如果不是同时落地是同时落地, ,对实验结果有没有影响对实验结果有没有影响? ?为什么为什么? ?这时小这时小球球a a、b b的落地点依次是图中水平面上的的落地点依次是图中水平面上的_点和点和_点点. . BEAC下页下页为为测测定定未未放放被被碰碰小小球球时时, ,小小球球a a落落点点的的平平均均位位置置, ,把把刻刻度度尺尺的的零零刻刻线线跟跟记记录录纸纸上上的的O O点点对对齐齐, ,右右图图给给出出了了小小球球a a落落点点附附近近的的情情况况, ,由由图图可可得得OBOB距距离离应应为为_cm._cm.按照本实验方法按照本实验方法, ,验证动量守恒的验证式是验证动量守恒的验证式是: :_._.如如果果两两球球相相碰碰中中有有较较大大的的动动能能损损失失，即即不不是是弹弹性碰撞，那么以上验证式还成立吗？为什么？性碰撞，那么以上验证式还成立吗？为什么？ 45 46 4745.90m ma a OB OB= = m ma aOA OA + m+ mb b OCOC 下页下页返回目录返回目录 学生实验和练习中的环境不同，造成了学生实验和练习中的环境不同，造成了b b球的抛出球的抛出点也不同，处理问题时一定要灵活对待：点也不同，处理问题时一定要灵活对待：在学生实验中，在学生实验中，a a球的抛出点在斜面的边缘，球的抛出点在斜面的边缘，b b球的抛球的抛出点在立柱处。最终要验证的关系式是出点在立柱处。最终要验证的关系式是 m m1 1OP=mOP=m1 1OM+mOM+m2 2(ON-2r(ON-2r）。因此，需要测小球的直径。）。因此，需要测小球的直径。在练习所反映的实验中，两球的抛出点相同，都在斜在练习所反映的实验中，两球的抛出点相同，都在斜面的边沿处。最终要验证的关系式是面的边沿处。最终要验证的关系式是m ma a OB= m OB= ma a OA OA+ + m mb b OC OC 。因此，不需要测小球的直径。因此，不需要测小球的直径。返回返回目录目录再再见见结束键结束键 ma mb，保证碰后两球都向前方运动；，保证碰后两球都向前方运动； (3) 不同时落地，无影响，平抛的飞行时间相同；不同时落地，无影响，平抛的飞行时间相同； (6) 成立，动量守恒成立，动量守恒。 答答 案案返回键返回键同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全