实验验证动量守恒定律课件.pptx

1、编辑：向睿一、实验目的一、实验目的 验证碰撞中的动量守恒。验证碰撞中的动量守恒。二、实验原理二、实验原理 在一维碰撞中，测出相碰的两物体的质量在一维碰撞中，测出相碰的两物体的质量m1和和m2及及碰撞前、后物体的速度碰撞前、后物体的速度v1、v2及及v1、v2，找出碰撞前的，找出碰撞前的动量动量pm1v1m2v2及碰撞后的动量及碰撞后的动量pm1v1m2v2，看，看碰撞前、后动量是否守恒。碰撞前、后动量是否守恒。三、实验器材三、实验器材方案一：方案一：气垫导轨、光电计时器、天平、滑块气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个两个)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、重物、弹簧片、细绳、弹性

2、碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥。橡皮泥。方案二：方案二：带细线的摆球带细线的摆球(两套两套)、铁架台、天平、量角、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等。器、坐标纸、胶布等。方案三：方案三：光滑长木板、打点计时器、纸带、小车光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两两个个)、天平、撞针、橡皮泥。、天平、撞针、橡皮泥。方案四：方案四：斜槽、大小相等质量不同的小球两个、重斜槽、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、垂线一条、白纸、复写纸、天平、刻度尺、圆规、三角板。三角板。四、实验步骤四、实验步骤方案一：方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞实验利用气垫导轨完成一维碰撞实验【实

3、验步骤】【实验步骤】(1)测质量：用天平测出滑块质量。测质量：用天平测出滑块质量。(2)安装：正确安装好气垫导轨。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滑块各种情况下碰撞前后的速度(改变滑块的量改变滑块的量改变滑块的初速度大小和方向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。验证：一维碰撞中的动量守恒。方案二：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利用等长悬线悬挂大小相等的小球完成一维碰撞验【实验步骤】【实验步骤】(1)测质量：用天平测出两小球的质量测

4、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。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，放下时它实验：一个小球静止，拉起另一个小球，放下时它们相碰。们相碰。(4)测速度：可以测量小球被拉起的角度，从而算出碰测速度：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，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。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。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。验证：

5、一维碰撞中的动量守恒。方案三：在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验【实验步骤】【实验步骤】(1)测质量：用天平测出两小车的质量。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。针和橡皮泥。(3)实验：接通电源，让小车实验：接通电源，让小车A运动，小车运动，小车B静止，两车碰撞时撞静止，两车碰撞时撞针插入橡皮泥中，把两小车连接成一体运动。针插入橡皮泥中，把两小车连接成一体运动。 (4)

6、测速度：通过纸带上两计数点间的距离及时间由测速度：通过纸带上两计数点间的距离及时间由 算算出速度。出速度。(5)改变条件：改变碰撞条件、重复实验。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。验证：一维碰撞中的动量守恒。xvt方案四：利用等大小球做平抛运动完成一维碰撞实验入射小球入射小球被碰小球被碰小球白纸白纸复写纸复写纸速度的测量速度的测量位移的测量位移的测量【实验器材】【实验器材】3、天平、天平1、碰撞实验器、碰撞实验器4、白纸，复写纸、白纸，复写纸2、两个直径相同质量不同的小球、两个直径相同质量不同的小球（测小球质量）（测小球质量）5、刻度尺、刻度尺（记录小球落点）

7、（记录小球落点）（测小球水平距离）（测小球水平距离）u 实验原理：实验原理：l 质量分别为质量分别为m1和和m2的两小球发生的两小球发生正碰，若碰前正碰，若碰前m1运动，运动，m2静止，静止，且且m1m2，根据动量守恒定律应有：根据动量守恒定律应有：m1v1m1v1m2v2l 由平抛运动的知识可知，由平抛运动的知识可知，小球飞行时间相同小球飞行时间相同，若用飞行时间作时间单位，则水平速度大小就若用飞行时间作时间单位，则水平速度大小就等于小球飞出的水平距离，则动量守恒时等于小球飞出的水平距离，则动量守恒时应有应有： MNOPm1只有入射小球从固定点下落时的情况只有入射小球从固定点下落时的情况【实

8、验过程动画模拟】【实验过程动画模拟】MNOPm1m2碰撞前后的动态过程碰撞前后的动态过程MNOPm1m2碰撞后的轨迹示意图碰撞后的轨迹示意图u 实验步骤：实验步骤：l 用天平测出两个小球的质量用天平测出两个小球的质量m1、m2l 安装好实验装置，将斜槽固定在桌边，并使安装好实验装置，将斜槽固定在桌边，并使斜槽末端的斜槽末端的切线水平切线水平l 在水平地上铺一张白纸，白纸上铺放在水平地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸复写纸l 在白纸上记下重锤线所指的位置在白纸上记下重锤线所指的位置O，它表示入，它表示入射球射球m1碰前的位置碰前的位置l 先不放被碰小球，让入射球从斜槽上同一高先不放被碰小球，让入射

9、球从斜槽上同一高度处由静止开始滚下，重复度处由静止开始滚下，重复10次，用圆规作次，用圆规作尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面，尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面，圆心就是入射球不碰时的落地点的平均位置圆心就是入射球不碰时的落地点的平均位置Pu 实验步骤：实验步骤：l 把被碰小球放在斜槽前端边缘处，让入射小球把被碰小球放在斜槽前端边缘处，让入射小球从原来从原来的高度静止滚下的高度静止滚下，使他们发生碰撞，重复实验，使他们发生碰撞，重复实验10次。次。用同样的方法标出碰撞后入射小球的落点的平均位置用同样的方法标出碰撞后入射小球的落点的平均位置M和被碰小球的落点的平均位置和被碰小球的落点的平均

10、位置Nu 注意事项：注意事项：l 斜槽未端的切线要水平，以保证小球作平抛运动斜槽未端的切线要水平，以保证小球作平抛运动l 入射小球的质量要大于被碰小球的质量入射小球的质量要大于被碰小球的质量l 入射球在斜槽轨道上的释放点每次都相同入射球在斜槽轨道上的释放点每次都相同l 白纸铺好后不能移动白纸铺好后不能移动l 入射球的位置应当适当高些，入射球的位置应当适当高些，这样入射速度大，碰撞时这样入射速度大，碰撞时内力够大。内力够大。【注意事项】【注意事项】1斜槽末端的切线必须斜槽末端的切线必须 水平水平 。2入射小球每次都必须从斜槽上入射小球每次都必须从斜槽上 同一高度由静止同一高度由静止 释放。释放。

11、方法是在斜槽上的适当高度处固定一档板，小球靠着档板后放手方法是在斜槽上的适当高度处固定一档板，小球靠着档板后放手释放小球。释放小球。3入射小球的质量应入射小球的质量应 大于大于 被碰球的质量。被碰球的质量。4实验过程中实验桌、斜槽、记录的白纸的位置始终保持不变。实验过程中实验桌、斜槽、记录的白纸的位置始终保持不变。5若实验台过高，可把斜槽固定在铁架台上，白纸、复写纸若实验台过高，可把斜槽固定在铁架台上，白纸、复写纸铺在桌面上实验。铺在桌面上实验。6 式中相同的量取相同的单位即可。式中相同的量取相同的单位即可。本处主要探讨因操作不规范等引起的偶然误差。本处主要探讨因操作不规范等引起的偶然误差。1斜槽末端若不水平，则得不到准确的平抛运动斜槽末端若不水平，则得不到准确的平抛运动而造成误差；而造成误差；2若两球不能正碰，则误差较大；若两球不能正碰，则误差较大；3O、P、M、N各点定位不准确带来了误差；各点定位不准确带来了误差；4测量和作图有偏差；测量和作图有偏差；5仪器和实验操作的重复性不好，使得每次做实验时仪器和实验操作的重复性不好，使得每次做实验时不是统一标准。不是统一标准。【误差分析】【误差分析】