1、第 2讲 实验 验证动量守恒定律1 验证 一 维 碰撞中的 动 量守恒2探究一 维弹 性碰撞的特点在一 维 碰撞中， 测 出物体的 质 量 m和碰撞前后物体的速度 v、 v，找出碰撞前的动 量 p m1v1 m2v2及碰撞后的 动 量 p m1v1 m2v2，看碰撞前后 动 量是否守恒方案一： 气 垫导轨 、光 电计时 器、天平、滑 块 (两个 )、重物、 弹 簧片、 细绳 、 弹 性碰撞架、胶布、撞 针 、橡皮泥方案二： 带 细线 的 摆 球 (两套 )、 铁 架台、天平、量角器、坐 标纸 、胶布等方案三： 光 滑 长 木板、打点 计时 器、 纸带 、小 车 (两个 )、天平、撞 针 、橡皮
2、泥方案四： 斜 槽、大小相等 质 量不同的小 铜 球两个、重垂 线 一条、白 纸 、复写 纸 、天平、刻度尺、 圆规 、三角板 方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞实验 1测质量：用天平测出滑块质量 2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滑块各种情况下碰撞前后的速度 (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：利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验 1 测 质 量：用天平 测 出两小球的 质 量 m1、 m2. 2安装：把两个等大小球用等 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 们
3、相碰 4 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，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：在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验 1 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 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 3 实验 ：接通 电 源， 让 小 车 A运 动 ，小 车 B静止，两 车 碰撞 时 撞 针 插入橡皮泥中，
4、把两小 车连 接成一体运 动 4 测 速度：通 过纸带 上两 计 数点 间 的距离及 时间 由 v算出速度 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 量守恒方案四：碰 撞前后的速度 测 量是 实验 中 误 差的主要来源，若采用下列 实验 方法可避免速度的 测量如 图 1 2 1所示，将 质 量分 别为 m1和m2的两小球 发 生正碰，若碰前 m1运 动 ， m2静止，且 m1m2，根据 动 量守恒定律 应 有：m1v1 m1v1 m2v2.因小球从斜槽末端 飞 出后做平抛运 动 ，由平抛运 动 的知 识 可知，小球下落高度相同， 则飞 行 时间 相同，若用
5、 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 时应 有： 1系 统误 差：主要来源于装置本身是否符合要求，即： (1)碰撞是否 为 一 维 碰撞 (2)实验 是否 满 足 动 量守恒的条件：如气 垫导轨 是否水平，两球是否等大， 长 木板实验 是否平衡掉摩擦力 2偶然 误 差：主要来源于 质 量 m和速度 v的 测 量 3改 进 措施： (1)设计 方案 时应 保 证 碰撞 为 一 维 碰撞，且尽量 满 足 动 量守恒的条件 (2)采取多次 测 量求平均 值 的方法减小偶然 误 差 1前提条件：碰撞的两物体 应 保 证 “ 水平 ” 和 “ 正
6、碰 ” 2方案提醒： (1)若利用气 垫导轨进 行 实验 ， 调 整气 垫导轨时 ，注意利用水平 仪 确保 导轨 水平 (2)若利用 摆 球 进 行 实验 ，两小球静放 时 球心 应 在同一水平 线 上，且 刚好接触， 摆线竖 直，将小球拉起后，两条 摆线应 在同一 竖 直面内(3)若利用 长 木板 进 行 实验 ，可在 长 木板下 垫 一小木片用以平衡摩擦力(4)若利用斜槽 进 行 实验 ，入射球 质 量 应 大于被碰球 质 量，且入射球每次都必 须 从斜槽 轨 道同一位置由静止 释 放3探究 结论 ： 寻 找的不 变 量必 须 在各种碰撞情况下都不改 变 【 例 1】 如 图 1 2 2所
7、示 为实验 室中 验证动 量守恒的 实 验 装置示意 图 (1)若入射小球 质 量 为 m1，半径 为r1；被碰小球 质 量 为 m2，半径 为 r2， 则 ( ) A m1 m2， r1 r2 B m1m2， r1 r2 C m1 m2， r1 r2 D m1m2， r1 r2(2)为 完成此 实验 ，以下所提供的 测 量工具中必需的是_ (填下列 对应 的字母 )A直尺 B游 标 卡尺 C天平 D 弹 簧秤 E秒表(3)设 入射小球的 质 量 为 m1，被碰小球的 质 量 为 m2， P为 碰前入射小球落点的平均位置， 则 关系式 (用 m1、 m2及 图 中字母表示 )_成立，即表示碰撞中 动 量守恒解析： (1)两小球要选等大的，且入射小球的质量应大些，故选 C.(2)该实验必须测出两球平抛的水平位移和质量，故必须用到直尺和天平，因两球平抛起点相同，不用测小球直径，故用不到 B.(3)因平抛落地时间相同，可用水平位移代替速度，故关系式为 答案： (1)C (2)AC (3)
