实验：验证动量守恒定律ppt

1．对实验的要求不明确． 2．不能准确确定小球的起点与落点． 3．不理解实验原理导致对所需测量的物理 量不清楚．
七、误差分析 1．系统误差
主要来源于装置本身是否符合要求，即： (1)碰撞是否为一维碰撞。 (2)实验是否满足动量守恒的条件：如气垫导轨是否水平，
两摆球是否等大，长木板实验是否平衡掉摩擦力。 2．偶然误差
主要来源于质量m和速度v的测量。
基本实验过程
【例1】在“验证动量守恒定律”的实验中，为了使
实验得到较好的效果：
(4)测速度：通过纸带上两计数点间的距离及时间由 v＝ΔΔxt 算出速度。
(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。
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方案四：利用等大小球做平抛运动完成一维碰撞实验
(1)先用天平测出小球质量 m1、m2。 (2)按图实－16－1 所示那样安装好实验装
置，将斜槽固定在桌边，使槽的末端
点切线水平，调节实验装置使两小球
碰时处于同一水平高度，且碰撞瞬间
图实－16－1
入射小球与被碰小球的球心连线与轨道末端的切线平行，以确保
正碰后的速度方向水平。
(3)在地上铺一张白纸，在白纸上铺放复写纸。(4)在白纸上记下
重垂线所指的位置 O，它表示入射球 m1 碰前的位置。
(5)先不放被碰小球，让入射小球从斜槽上同一高度处滚下，
方案三：在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验 (1)测质量：用天平测出两小车的质量。 (2)安装：将打点计时器固定在光滑长木板的一端，把纸带 穿过打点计时器，连在小车的后面，在两小车的碰撞端分别装上 撞针和橡皮泥。
(3)实验：接通电源，让小车 A 运动，小车 B 静止，两车碰
撞时撞针插入橡皮泥中，把两小车连接成一体运动。
(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： ①斜槽末端的切线必须水平； ②入射小球每次都必须从斜槽同一高度由静止释放； ③选质量较大的小球作为入射小球； ④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。
质量和相应的数值代入m1·OP＝m1·OM＋m2·ON，看是
否成立。
五、数据处理 1．速度的测量
方案一：滑块速度的测量：v＝ΔΔxt ，式中Δx接为滑块挡 光片的宽度(仪器说明书上给出，也可直接测量)，Δt为 数字计时器显示的滑块(挡光片)经过光电门的时间。 方案二：摆球速度的测量：v＝ 2gh，式中h为小球释 放时(或碰撞后摆起的)高度，h可用刻度尺测量(也可由 量角器和摆长计算出)。
重复 10 次，用圆规画尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面，
圆心就是入射小球发生碰撞前的落地点 P。
(6)把被碰小球放在斜槽的末端，让入射小球从同一高度 滚下，使它发生正碰，重复10次，仿步骤（5）求出入射
小球落地点的平均位置M和被碰小球落地点的平均位置N。 (7)过O和N在纸上作一直线。 (8)用刻度尺量出线段OM、OP、ON的长度．把两小球的
(1)在调整实验装置时，应注意调整轨道末端______ ___切__线__沿__水__平__方__向_________；
这是为了_保__证_入__射__小_球__和__被__碰_小__球__在_碰__后．都能做平抛运动
(2)在做实验时，比较斜槽轨道上较低位置和较高位
置，应选择____较_高__位__置____释放小球，
一、实验目的 验证碰撞中的动量守恒。
二、实验原理
在一维碰撞中，测出相碰的两物体的质量m1和m2 及碰撞前、后物体的速度v1、v2及v1′、v2′，找出碰 撞前的动量p＝m1v1＋m2v2及碰撞后的动量p′＝m1v1′＋ m2v2′，看碰撞前、后动量是否守恒。
三、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。 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、大小相等质量不同的小球两个、重 垂线一条、白纸、复写纸、天平、刻度尺、圆规、 三角板。
四、实验步骤 方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞实验 (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(①改变滑块的量．② 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：利用等长悬线悬挂大小相等的小球完成一维碰 撞验
理由是:
因为入射球在碰撞
前可获得较大的速度，和被碰球之间的
相互作用时间可以缩短，增大它们之间
的相互作用力，球所受的阻力可忽略不
计
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2020/1/9
(3)如碰撞小球的半径为r1，质量为m2，实验记录下小 球的落点为M、P、N，如图所示，则本实验验证动量 守恒的根据是看____m_1_O_M_+_m_2O_N_是__否__与__m_1_O_P_相__等__．
方案三：小车速度的测量：v＝
Δx Δt
，式中Δx是纸带上
两计数点间的距离，可用刻度尺测量，Δt为小车经过
Δx的时间，可由打点间隔算出。
2．验证的表达式
m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′。
方案四：验证的表达式m1 OP ＝m1 OM ＋m2 ON
六、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。
(1)测质量：用天平测出两小球的质量m1、m2。
(2)安装：把两个大小相等的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。