11探究碰撞中的不变量实验报告

那么，两个物体各自的质量与自己的速度的乘积之和是不是不变量？
m1v1 + m2v2 = m1v1′+ m2v2′
？
或者，各自的质量与自己的速度的二次方的乘积之和是不变量？
实
m1v12 + m2v2 2 = m1v1′2 + m2v2′2
？
也许，两个物体的速度与自己质量的比值之和在碰撞前后保持不变？
验
v1 v2 v1 v2
m1 m2
m1 m2
原
……？
质量 速度 mv mv2
理 进一步讨论可能的情况：
v
碰撞可能有很多情形,两个质量相同的物体相碰撞，两个质量相差悬殊 的物体相碰撞，两个速度大小相同、方向相反的物体相碰撞，一个运
m
动物体与一个静止物体相碰撞……
… 碰撞时可能中间通过弹簧接触，碰后分开；碰后也可能粘在一起不再
m 1v 1' 2 + m 2v 2' 2
v1 m1
+
v2 m2
v1 m1
+ v2 m2
…
…
（1）按右图所示安装气垫导轨。
（2）调节气垫导轨水平，并使光电计时器系统正 常工作。
（3）在滑块1上装上挡光片并测出其长度l 。
（4）在滑块2的碰撞端面粘上橡皮泥（或双面胶 实 纸）。
（5）用天平测出滑块1和滑块2的质量m 1、m 2。
验 （6）把滑块1和滑块2放在气垫导轨上，让滑块2处于静止状态（v 2=0），用滑块1以初速度v 1与之碰撞（这时光电计时器 系统自动计算时间），撞后两者粘在一起，分别记下滑块1的挡光片碰前通过光电门的遮光时间t 1和碰后通过光电门的遮
步 光时间t 2。
（7）先根据v =l /t 计算滑块1碰撞前的速度v 1及碰后两者的共同速度v ；再计算两滑块碰撞前后的动量，并比较两滑块碰 撞前后的动量的矢量和。 骤 实验数据：
物理实验报告单（示例十一）
姓名
班级
实验台号
实验课题 （选修3-5,§16.1）探究碰撞中的不变量 1、明确探究碰撞中的不变量的基本思路。
实验目的 2、掌握同一条直线上运动的两个物体碰撞前后的速度的测量方法。 3、掌握实验数据处理的方法。
质量并不描述物体的运动状态，不是我们追寻的“不变量”。速度在 碰撞前后是变化的……物体的质量与它的速度的乘积也在变化……
0.093
2
0.426 0.269
0
0.269 0.138
0
0.136
结论： 在误差允许的范围内，碰前系统动量矢量和等于碰后系统动量矢量和。
实验教师签名
批阅日期
分开……
我们寻找的不变量必须在各种碰撞的情况下都不改变，这样才符合要求。
实验器材 气垫导轨、滑块、气源、数字计时器、学生天平。
实验日期
参考用的记录表格
碰撞前
碰撞后
m1
m2
m1
m2
v1
v2
v 1'
v 2'
m 1v 1 + m 2 v 2 m 1 v 1' + m 2 v 2'
m
1v
2 1
+
m
2v
2 2
m 1=0.324kg m 2=0.181kg l =1.00×10-3m
及
次
滑块1
滑块2
碰前系统动量
碰后系统动量
数
kgms-1
kgms-1
结
v 1/ms-1 v /ms-1 v 2/ms-1 v /ms-1 m 1v 1
m 2v 2
(m 1+m 2)v
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论
1
0.29 0.184
0
0.184
0.094 0