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实验七验证动量守恒定律 考点互动探究 课时巩固训练 一 实验目的验证碰撞中的动量守恒 二 实验器材斜槽 铅垂线 两个大小相同而质量不等的小球 天平 白纸 复写纸 刻度尺 圆规 考点一实验原理和实验操作 注意事项 1 入射小球A和被碰小球B的大小应完全相同 且m1 m2 2 入射小球每次都必须从斜槽上的同一位置由静止滚下 3 斜槽末端切线方向必须水平 被碰小球放在斜槽末端边缘处 4 两球碰撞时 球心应等高或在同一水平线上 考点二数据处理与误差分析 1 数据处理本实验运用转换法 即将测量小球做平抛运动的初速度转换成测平抛运动的水平位移 由于本实验仅限于研究系统在碰撞前后动量的关系 所以各物理量的单位不必统一使用国际单位制单位 2 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 碰撞是否为一维碰撞 实验是否满足动量守恒的条件 如斜槽末端切线是否水平 两碰撞球是否等大 2 偶然误差主要来源于质量m和速度v的测量 考点三同类实验拓展与创新 验证碰撞中的动量守恒的关键是通过实验测出碰撞前后两物体的速度 我们可以用以下几种方案设计并完成实验 方案一 利用气垫导轨验证动量守恒定律1 实验器材 气垫导轨 光电计时器 天平 滑块 两个 弹簧片 胶布 撞针 橡皮泥等 2 实验方法 1 测质量 用天平测出两滑块的质量 2 安装 按图S7 4安装好气垫导轨 图S7 4 3 实验 接通电源 利用配套的光电计时装置测出两滑块在各种情况下碰撞前后的速度 例如 改变滑块的质量 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 利用等长的悬线悬挂等大的小球验证动量守恒定律1 实验器材 带细线的摆球 两套 铁架台 天平 量角器 坐标纸 胶布等 2 实验方法 1 测质量 用天平测出两小球的质量 2 安装 如图S7 5所示 把两个等大的小球用等长的悬线悬挂起来 图S7 5 3 操作 一个小球静止 将另一个小球拉开一定角度释放 两小球相碰 4 测速度 记录下小球被拉起的角度 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 方案三 利用光滑桌面上两车的碰撞验证动量守恒定律1 实验器材 光滑长木板 打点计时器 纸带 小车 两个 天平 撞针 橡皮泥 2 实验方法 1 测质量 用天平测出两小车的质量 2 安装 如图S7 6所示 将打点计时器固定在光滑长木板的一端 使纸带的一端穿过打点计时器限位孔 另一端连在小车甲的后面 在甲 乙两小车将发生碰撞的一侧分别装上撞针和橡皮泥 图S7 6 3 实验 接通打点计时器的电源 使小车甲运动 小车乙静止 两车碰撞时撞针插入橡皮泥中 两小车连接成一体一
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