第讲实验验证动量守恒定律.pptx
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会计学1、实验原理: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′,算出碰撞前的动量p=m1v1+m2v2及碰撞后的动量p′=m1v1′+m2v2′,即可验证碰撞前后动量是否守恒。2、实验方案:实验需测量物体质量和速度,质量可用天平直接测量,测速度的方案有:(2)利用光电门测速度,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.此方案所用器材是气垫导轨、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。(1)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,根据动量守恒定律应有:m1v1=m1v1′+m2v2′。4、利用平抛运动测速度的实验步骤:(1)先用天平测出小钢球质量m1、m2。(5)先不放被碰小球,让入射小球从斜槽上同一高度处滚下,重复10次,用圆规画尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面,圆心就是入射小球不碰时的落地点平均位置P。(8)用刻度尺量出线段OM、OP、O′N的长度,把两小球的质量和相应的水平位移数值代入m1·OP=m1·OM+m2·O′N,看是否成立。1、(单选)在做“验证碰撞中的动量守恒”的实验时,必须测量的物理量有()错解分析:验证动量守恒定律要得到两小球的质量和碰撞前后的速度,故需要得到小球做平抛运动的时间或离地面的垂直高度,所以选择了含有③④⑤的答案.正确解析:由平抛运动的知识可知,两小球到地面的垂直距离都相等,所以做平抛运动的时间都相等,故只需测量其飞出的水平距离及两小球的质量,即可验证动量是否守恒.D正确.2、如图所示为实验室中验证动量守恒的实验装置示意图。(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)3、某同学用图6-2-3甲中所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。图中PQ是斜槽,QR为水平槽。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹.再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次,实验图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点。B球落点痕迹如图乙所示,其中米尺水平放置,且平行于G、R、O所在的平面,米尺的零点与O点对齐。甲A、水平槽上未放B球时,测量A球落点位置到O点的距离B、A球与B球碰撞后,测量A球落点位置到O点的距离C、测量A球或B球的直径D、测量A球和B球的质量(或两球质量之比)E、测量G点相对水平槽面的高度4、(2009年四川卷)气垫导轨(如图6-2-4甲)工作时,空气从导轨表面的小孔喷出,在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层,使滑块不与导轨表面直接接触,大大减小了滑块运动时的阻力.为了验证动量守恒定律,在水平气垫导轨上放置两个质量均为a的滑块,每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连,两个打点计时器所用电源的频率均为b。气垫导轨正常工作后,接通两个打点计时器的电源,并让两滑块以不同的速度相向运动,两滑块相碰后粘在一起继续运动。图乙为某次实验打出的碰撞前、后点迹清晰的纸带的一部分,在纸带上以同间距的6个连续点为一段划分纸带,用刻度尺分别量出其长度s1、s2和s3。若题中各物理量的单位均为国际单位,那么,碰撞前两滑块的动量大小分别为________,________,两滑块的总动量大小为________;碰撞后两滑块的总动量大小为________。重复上述实验,多做几次。若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等,则动量守恒定律得到验证。/5、(2010年珠海二模)如图6-2-5所示,某同学利用半径相同、质量较小的A球和质量较大的B球来探究动量守恒定律,图中QR为水平槽。实验时,他让A球从斜槽上某一固定位置G由静止滚下,落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹,重复上述操作10次;再把B球放在水平槽末端,让A球仍从位置G由静止滚下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自落点的痕迹,重复操作10次。图中的O点是水平槽末端的垂直投影点。用天平称量出两球的质量,用米尺测量出各球落点的平均位置到O点的距离,如下表:(2)取小球做平抛运动的时间为单位时间,用mA、mB和图中字母表示碰撞前的总动量p1=____________,碰撞后的总动量p2=______________________.(3)将表中数据代入发现p1________p2(填“大于”、“等于”或“小于”),其主要原因是:____________________________________________________