高考物理复习实验专题讲解7---验证动量守恒定律

高考物

1.实验原理

在一维碰撞中,测出物体的

p=m 1v 1+m 2v 2及碰撞后的动量 2.实验器材

方案一 气垫导轨、光电

碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥方案二 带细线的摆球方案三 光滑长木板、度尺等。

方案四 斜槽、大小相等天平、刻度尺、圆规、三角板 3.实验步骤

方案一 利用气垫导轨完(1)测质量:用天平测出滑块(2)安装:正确安装好气垫导(3)实验:接通电源,利用配速度(①改变滑块的质量;②改变(4)验证:

一维碰撞中的动量高考物理复习实验专题讲解 实验七实验七 验证动量守恒定律

物体的质量m 和碰撞前后物体的速度v 、v',找出动量p'=m 1v 1'+m 2v 2',看碰撞前后动量是否守恒光电计时器、天平、滑块(两个)、重物、弹簧片橡皮泥等。

摆球(两套)、铁架台、天平、量角器、坐标纸、、打点计时器、纸带、小车(两个)、天平、撞针小相等而质量不同的小球两个、重垂线一条、三角板等。

导轨完成一维碰撞实验

出滑块质量。

气垫导轨,如图所示。

利用配套的光电计时装置测出两滑块在各种情况改变滑块的初速度大小和方向)。

的动量守恒。

找出碰撞前的动量守恒。 弹簧片、细绳、弹性、胶布等。 撞针、橡皮泥、刻、白纸、复写纸、种情况下碰撞前后的

方案二 利用等长摆球完

(1)测质量:用天平测出两小(2)安装:把两个等大小球用(3)实验:一个小球静止,拉起(4)测速度:可以测量小球被后小球摆起的角度,算出碰撞后(5)改变条件:改变碰撞条件(6)验证:一维碰撞中的动量方案三 在光滑长木板上(1)测质量:用天平测出两小(2)安装:将打点计时器固定的非碰撞端,在两小车的碰撞端(3)实验:接通电源,让小车车连接成一体运动。

(4)测速度:通过纸带算出速(5)改变条件:改变碰撞条件(6)验证:一维碰撞中的动量方案四 利用斜槽滚球验(1)

先用天平测出小球质量摆球完成一维碰撞实验

出两小球的质量m 1、m 2。

小球用等长悬线悬挂起来。

拉起另一个小球,放下时它们相碰。

小球被拉起的角度,从而算出碰撞前对应小球的碰撞后对应小球的速度。

撞条件,重复实验。

的动量守恒。

木板上两车碰撞完成一维碰撞实验

出两小车的质量。

器固定在光滑长木板的一端,把纸带穿过打点计碰撞端分别装上撞针和橡皮泥,如图所示。

小车A 运动,小车B 静止,两车碰撞时撞针插入橡算出速度。

撞条件,重复实验。

的动量守恒。

滚球验证动量守恒定律

球质量m 1、m 2。

小球的速度,测量碰撞打点计时器,连在小车插入橡皮泥中,使两小

(2)按图示安装好实验装置在斜槽的末端,调节实验装置使与被碰小球的球心连线与轨道(3)在地面上铺一张白纸(4)在白纸上记下重垂线所(5)先不放被碰小球,让入射能小的圆把所有的小球落点圈(6)把被碰小球放在轨道末次,按照步骤(5)的方法找出入射(7)过O 、N 在纸上作一直质量和相应位置的数值代入(8)整理实验器材放回原处

4.数据分析

方案一 (1)滑块速度的测给出,也可直接测量),∆t 为数字(2)验证的表达式:m 1v 1方案二 (1)摆球速度的测度,h 可用刻度尺测量(也可由量(2)验证的表达式:m 1v 1

验装置,将斜槽固定在桌边,使槽的末端切线水平装置使两小球碰撞时处于同一水平高度。且碰撞与轨道末端的切线平行,以确保正碰后两小球的速

白纸,白纸上铺放复写纸。

垂线所指的位置O ,它表示入射小球碰前的位置让入射小球从斜槽上同一高度处滚下,重复落点圈在里面。圆心就是入射小球无碰撞时的落轨道末端,让入射小球从同一高度滚下,使它们发生出入射小球落点的平均位置M 和被碰小球落点作一直线,用刻度尺量出线段OP 、OM 、ON 的长代入m 1·OP=m 1·OM+m 2·ON ,看是否成立。

回原处。

度的测量:v=୼௫୼௧,式中∆x 为滑块上挡光片的宽度为数字计时器显示的滑块(挡光片)经过光电门的时+m 2v 2=m 1v 1'+m 2v 2'。

度的测量:v=ඥ2݄݃,式中h 为小球释放时(或碰可由量角器和摆长计算出)。

=m 1v 1'+m 2v 2'。 线水平,把被碰小球放且碰撞瞬间,入射小球球的速度方向水平。

位置。

10次,用圆规画尽可时的落地点P 。

们发生正碰,重复10球落点的平均位置N 。

的长度,把两小球的的宽度(仪器说明书上门的时间。

或碰撞后摆起的)高

方案三 (1)小车速度的测测量,∆t 为小车经过∆x (2)验证的表达式:m 1v 1方案四 验证表达式:实验结论:在实验误差允许 5.注意事项

(1)斜槽末端的切线水(2)入射小球每次都必须从(3)两小球必须大小相同(4)实验过程中实验桌、【典例1】气垫导轨是用的成气垫,使滑块悬浮在导轨上用带竖直挡板C 、D 的气垫导轨簧的长度忽略不计)。

采用的实验步骤如下:

a.用天平分别测出滑块A 、

b.调整气垫导轨,使导轨处于水

c.在A 和B 间放入一个被

d.用刻度尺测出A 的左挡

e.按下电钮放开卡销,同时让分块分别碰撞挡板C 、D

时计时度的测量:v=୼௫୼௧,式中∆x 是纸带上两计数点间的距的时间,可由打点间隔算出。

=(m 1+m 2)v'。

m 1·ܱܲ=m 1·ܱܯ+m 2·ܱܰ。

差允许的范围内,碰撞系统的动量守恒。

必须水平。

必须从斜槽同一高度由静止释放。

相同,选质量较大的小球作为入射小球。

、斜槽、记录的白纸的位置要始终保持不变常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨轨上,在导轨上运动的滑块可认为不受摩擦力的作垫导轨和滑块A 、B 探究碰撞中的不变量,实验装B 的质量m A 、m B ;

处于水平;

被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫端至挡板C 的距离L 1;

时让分别记录滑块A 、B 运动时间的计时器时计时结束,记下A 、B 分别到达C 、D 的运动时间的距离,可用刻度尺不变。

的导轨与滑块之间形力的作用。我们可以实验装置如图所示(弹在气垫导轨上; 开始工作,当A 、B 滑运动时间t 1和t 2。