2022年教学教材高中物理《验证动量守恒定律》学案

验证动量守恒定律?学案?
【实验目的】
研究在弹性碰撞的过程中，相互作用的物体系统动量守恒．
【实验原理】
利用图-1的装置验证碰撞中的动量守恒，让一个质量较大的球从斜槽上滚下来，跟放在斜槽末端上的另一个质量较小的球发生碰撞，两球均做平抛运动．由于下落高度相同，从而导致飞行时间相等，我们用它们平抛射程的大小代替其速度．小球的质量可以测出，速度也可间接地知道，如满足动量守恒式m1v1=m1v1＇m2v2＇，那么可验证动量守恒定律．
进一步分析可以知道，如果一个质量为m1，速度为v1的球与另一个质量为m2，速度为v2的球相碰撞，碰撞后两球的速度分别为v1＇和v2＇，那么由动量守恒定律有：
m1v1m2v2=m1v1＇m2v2＇
【实验器材】
两个小球〔大小相等，质量不等〕；斜槽；重锤线；白纸；复写纸；天平；刻度尺；圆规．
【实验步骤】
2；
2按图-2安装好斜槽，注意使其末端切线水平，并在地面适当的位置放上白纸和复写纸，并在白纸上记下重锤线所指的位置O点3首先在不放被碰小球的前提下，让入射小球从斜槽上同一位置从静止滚下，重复数次，便可在复写纸上打出多个点，用
图-2
圆规作出尽可能小的圆，将这些点包括在圆内，那么圆心就是不
发生碰撞时入射小球的平均位置1·O1·O Mm2·ON
【考前须知】
止状态．
4．入射球的质量应大于被碰球的质量．
5．入射球每次都必须从斜槽上同一位置由静止开始滚下．方法是在斜槽上的适当高度处固定一档板，小球靠着档板后放手释放小球．
6．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．
7．m1·O1·O Mm2·ON式中相同的量取相同的单位即可．
【误差分析】
误差到水平正碰，一是斜槽不够水平，二是两球球心不在同一水平面上，给实验带来误差．每次静止释放入射小球的释放点越高，两球相碰时作用力就越大，动量守恒的误差就越小．应进行屡次碰撞，落点取平均位置来确定，以减小偶然误差．
以下一些原因可能使实验产生误差：
1．假设两球不能正碰，那么误差较大；
2．斜槽末端假设不水平，那么得不到准确的平抛运动而造成误差；
3．O、。

2在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答：_____________填选项号。

A水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离
BA球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离
C测量A球或B球的直径
D测量A球和B球的质量或两球质量之比
E测量G点相对于水平槽面的高度
答案：
13分，答数在到范围内的都给分。

2A、B、D3分，不是A、B、D的均给零分。

例2、〔16分〕〔1〕用半径相同的两小球A、B的碰撞验证动量守恒定律，实验装置示意如图，斜槽与水平槽圆滑连接。

实验时先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。

再把B求静置于水平槽前端边缘处，让A球仍从C处由静止滚下，A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹。

记录纸上的O点是垂直所指的位置，假设测得各落点痕迹到O点的距离：OM=2.68cm，O8.62cm11.50cm点使用D．复写纸必须用能覆盖整张白纸的大复写纸
答案：ABC
解析：ABC恰好是本实验应注意的事项。