高三物理验证动量守恒定律

1、 实验目的 验证两个小球在碰撞前后动量守恒验证两个小球在碰撞前后动量守恒. . 更多资源更多资源 实验原理m mA Av vA A=m=mA Av vA A+m+mB Bv vB B2 2、本实验在误差允许的范围内验证上式成立。两小球、本实验在误差允许的范围内验证上式成立。两小球碰撞后均作碰撞后均作平抛运动平抛运动, ,用用水平射程间接表示小球平抛的水平射程间接表示小球平抛的初速度初速度：OP-mOP-mA A以以v vA A平抛时的水平射程平抛时的水平射程OM-mOM-mA A以以v vA A平抛时的水平射程平抛时的水平射程O ON-mN-mB B以以v vB B 平抛时的水平射程平抛时的水

2、平射程验证的表达式：验证的表达式：m mA AOP=mOP=mA AOM+mOM+mB BO ON N1 1、两小球在水平方向发生正碰、两小球在水平方向发生正碰, ,水平水平方向合外力为零方向合外力为零, ,动量守恒。动量守恒。实验仪器 斜槽、重锤、入射小球斜槽、重锤、入射小球A A、被碰小球、被碰小球B B、 白纸、复写纸、白纸、复写纸、 天平、游标卡尺、直尺、圆规、天平、游标卡尺、直尺、圆规、实验步骤、先先用用天平测量天平测量出两个小球的质量出两个小球的质量m mA A、m mB B。 、安装好实验装置、安装好实验装置, ,注意使实验器的注意使实验器的斜槽末端点斜槽末端点的的切切线水平线水

3、平。 把被碰球放在斜槽前的支柱上把被碰球放在斜槽前的支柱上, ,调节实验装调节实验装置使置使两球处于同一高度两球处于同一高度, ,且两球的球心和槽轴线在一直且两球的球心和槽轴线在一直线上线上, ,两球心间的距离即为槽和支柱间的距离。垫木板两球心间的距离即为槽和支柱间的距离。垫木板和白纸时和白纸时, ,要使要使木板水平木板水平。准确地标绘出槽口中心的竖。准确地标绘出槽口中心的竖直直投影点投影点O O。 、先不放被碰球、先不放被碰球B,B,让入射球让入射球A A从斜槽上同一高从斜槽上同一高度处滚下度处滚下, ,重复重复3 35 5次次, , 用圆规画尽可能小的圆把所有的小球落点用圆规画尽可能小的圆

4、把所有的小球落点都圈在里面都圈在里面, ,该小圆的圆心该小圆的圆心, ,就是入射球的落地就是入射球的落地点点P P。 实验步骤 、过、过O O、N N在纸上作直线在纸上作直线, ,取取OOOO2r,O2r,O即为被即为被碰球被碰时球心投影位置。碰球被碰时球心投影位置。 、把被碰小球、把被碰小球B B放在支柱上放在支柱上, ,让入射小球让入射小球A A从从同同一高度滚下一高度滚下, ,使它们发生正碰使它们发生正碰,重复重复3 35 5次次, ,仿步仿步骤骤, ,求出入射小球求出入射小球A A的的平均落点平均落点M M和被碰小球和被碰小球B B的的平均落点平均落点N N。 实验步骤 、用刻度尺量、

5、用刻度尺量OMOM、OPOP、ONON的长度。把两小的长度。把两小球的质量和相应的球的质量和相应的“速度数值速度数值代入表达式看代入表达式看是否成立是否成立: : 、整理实验器材，放回原处。、整理实验器材，放回原处。 验 证 的 表 达 式 ：验 证 的 表 达 式 ： m mA AO P = mO P = mA AO M + mO M + mB BO ON N实验步骤 实验测量主要测量的物理量：主要测量的物理量： a a用天平测两球质量用天平测两球质量m mA A、m mB B b b用游标卡尺测两球的直径用游标卡尺测两球的直径D D， 并计算半径并计算半径r r。 c c水平射程：水平射程

6、：OPOP、OMOM、O ON N更多资源更多资源 注意事项、斜槽末端要切线要、斜槽末端要切线要水平水平; ; 、每次小球下滑要从、每次小球下滑要从同一高度同一高度处由静止开始处由静止开始; ; 、要保证、要保证对心碰撞对心碰撞, ,先调高低先调高低, ,再调远近再调远近, , 最后调左右最后调左右; ; 、小球的诸多落点要用用圆规画、小球的诸多落点要用用圆规画尽可能小的尽可能小的 圆圆把所有的小球落点都圈在里面把所有的小球落点都圈在里面, ,该小圆的该小圆的 圆心即为小球的平均落点圆心即为小球的平均落点 。 、入射小球的质量、入射小球的质量m mA A和被碰小球的质量和被碰小球的质量m mB

7、 B的的 大小关系是大小关系是 m mA A m mB B 。 训练在做碰撞中的动量守恒的实验时，不需要测量在做碰撞中的动量守恒的实验时，不需要测量的物理量有的物理量有 A A、入射小球和被碰小球的质量、入射小球和被碰小球的质量 B B、入射小球和被碰小球的直径、入射小球和被碰小球的直径 C C、斜槽轨道的末端距地面的高度、斜槽轨道的末端距地面的高度 D D、入射球滚下到抛出时的高度差、入射球滚下到抛出时的高度差 E E、入射球末碰撞时飞出的水平距离、入射球末碰撞时飞出的水平距离 F F、入射球和被碰球碰撞后飞出的水平距离、入射球和被碰球碰撞后飞出的水平距离 C D 入射球入射球m m1 1碰撞前的速度以及被碰球碰撞前的速度以及被碰球m m2 2碰撞后的速度碰撞后的速度可用其运动的水平位移来表示，图中可用其运动的水平位移来表示，图中M M、N N、P P是小是小球的落点，下列说法中正确的是球的落点，下列说法中正确的是 A A、OO是被碰球在碰撞前其球心在纸上的垂直投影是被碰球在碰撞前其球心在纸上的垂直投影 B B、O O是碰撞前入射球的球心在纸上的