动量守恒定律实验

1、实验：验证动量守恒定律第一课时：实验准备课一、学生预习课文P193验证动量守恒定律。二、预习过程中讨论解决以下思考题，教师巡回辅导。三、用实物投影仪出示本实验思考题：1、验证碰撞中的动量守恒，需要验证什么关系式？测量困难是什么？2、该实验中为什么要使两个小球在空中“水平对心碰撞”？实现了“水平对心碰撞”时，球的落点是怎样的？采用水平对心碰撞后，验证动量守恒，变成验证什么关系式？测量哪些量？3、固定斜槽时应注意什么？怎样判定槽口是否水平？被碰小球和入射小球的质量应满足什么关系？为什么需要这样？如果按课本要求把被磁小球放在小支柱上，调节支柱位置的高度的标准是什么？4、为什么小球每次都要从同一点滚下

2、，怎样保证每次从同一点滚下？5、入射小球的射程、被碰小球的射程分别是多少？如何表示？起点、终点分别在什么位置？6、点O的位置怎样确定？点P、M、N的位置怎样确定？什么是“落点的平均位置”？7、地面上铺几层纸？依什么次序？在实验过程中纸能否移动？8、如果不用支柱，被碰小球在被碰前放在槽口，验证动量守恒的关系式是怎样的？测量哪些量？射程起点和终点各在什么位置？四、实验思考题讨论结束后，教师总结本实验的几个问题：（一）实验目的：验证动量守恒定律入射小球被碰小球白纸（二）实验装置：复写纸（三）实验器材斜槽、两个大小相同但质量不同的小球、天平、刻度尺、白纸、复写纸、游标卡尺学生总结实验步骤：1、用天平称

3、出两个小球的质量m1、m2，用游标卡尺测出小球的半径r0。2、将斜槽固定在桌边，使槽的末端点切线是水平的，被碰小球放在斜槽前边的小支柱上，调节实验装置，使两球相平碰是埏于同一高度，以保证它们碰撞后的速度方向都在同一条水平直线上。3、在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，当小球落在复写纸上时，便在白纸上留下了球落地的痕迹，以便记录小球飞出的水平距离，在白纸上记下重锤线所指的位置O，它表示碰撞时小球的球心在纸上的垂直投影。4、先不放上被碰小球，让入射小球（m大的）从斜槽上某一高度滚下，重复10次，用尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面，圆心P就是小球落点的平均位置。5、把被碰小球放在支柱上，让入射小

4、球从原来的高度流下，使它们发生正碰，重复实验10次，用同样的方法标出碰撞后入射小球落点的平均位置和被碰小球落点的平均位置。6、过ON在纸上作一条直线，在直线ON上取OO=2r，用刻度尺测量线段OM、OP、ON的长度用小球飞行的时间做时间单位，则OP的长等于入射小球在碰撞前的速度v1，OM长等于入射小球碰撞后的速度v1，ON的长度等于被碰小球碰撞后的速度v2。（五）在验证动量守恒，只须将两个小球的质量m1、m2和相应的速度的数值代入下式中看等式是否成立？五、实验注意事项：1、实验前应先调节斜槽，使其末端切线沿水平方向，以保证小球碰撞前时速度沿水平方向。2、重复实验时，每次都应使小球由斜面的同一位

5、置滚下。3、为保证碰后两球速度方向相同，入射小球的质量应大于被碰小球。4、在本实验中，我们采用以各球的水平射程代替程度，所以测量记录时一定要明白各线段代表的是物体哪个时刻的速度。第二课时：学生操作课验证动量守恒定律 已知 h=5.0m m1=0.01kg m2=2.0kg v1=500m/s s2=20m s1=? t=1s由 m1v1=m1v1+m2v2有 m1v1t=m1v2t+m2v2t即 m1s1=m1s1+m2s2 得 s1= 由于子弹与小球在同一水平高度处相互作用且作用时间极短，小球在处入射速度、出射速度和小球被碰速度的大小与它们发生的水平位移成正比，在动量守恒定律的表达式中可以利

6、用测量的位移数据来验证动量是否守恒。验证 m1s1=m1s1+m2s2 成立即验证了动量守恒定律 提问: 利用平抛运动实验器上运动小球和静止小球的碰撞可否设计一个“验证动量守恒定律”实验？ 出示平抛运动实验器、小钢球m1、玻璃球m2（在实验的原理的基础上关于实验器材的选用、实验步骤的安排、实验数据的读取和处理及减小实验误差）实验要求: 验证动量守恒定律实验原理： 验证 实验器材: （分析）平抛运动实验器、小钢球m1、玻璃球m2 入射小球、被碰小球m1和m2质量的测量-天平入射小球、被碰小球抛出点位置，落点位置的确定-重垂线、白纸、复写纸入射小球、被碰小球水平位移的测量-米尺实验步骤 （讨论、归

7、纳） 实验数据 m1和m2的质量 入射小球单独平抛的水平距离 碰后平抛的水平距离被碰小球被碰后平抛的水平距离记录表格物理量（单位）（cm）m1（g）m2（g）OP（cm）OM（cm）（cm）测量值 (gcm)= (gcm)实验误差一、实验条件1、入射小球的质量m1大于被碰小球的质量m2。2、两球发生对心正碰，碰后均做平抛运动，要求r1r2。3、入射球碰前的速度恒定。二、实验注意事项1、斜槽末端切线必须水平2、入射球必须每次从同一高度静止释放3、入射小球的质量应大于被碰小球的质量4、实验过程中实验桌、斜槽、记录的白纸的位置要始终保持不变5、小球落点平均位置确定的方法【问题讨论】1、在做验证动量守

8、恒定律实验中安装斜槽轨道时，应让斜槽末端点的切线保持水平，这样做的目的是为了使：A、入射球得到较大的速度B、入射球与被碰球对心碰撞后，速度均为水平方向C、入射球与被碰球碰撞时动能无损失D、入射球与被碰球碰后均能从同一高度飞出2、在做验证动量守恒定律实验中，下列关于小球落点说法，正确的是：A如果小球每次从同一点无初速释放，重复几次的落点一定是重合的B由于偶然因素存在，重复操作时小球落点不重合是正常的，但落点应当比较密集C测定P点位置时，如果重复10次的落点分别为P1、P2、P3P10，则OP应取OP1、OP2、OP3OP10的平均值，即OP=(OP1+OP2+OP10)/10D用半径尽量小的圆把

9、P1、P2、P3P10圈住，这个圆的圆心是入射球落点的平均位置P3、在验证动量守恒定律实验中，设入射球、被碰球的质量分别为m1、m2，为了减少实验误差，下列说法正确的是：A.m1=m2 B.m1m2C.降低碰撞实验器材的高度 D.入射小球释放点要适当高一些4、（2000年高考题）某同学用图740（甲）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。图甲中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

10、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。图甲中O点是水平槽末端R在记录纸上垂直投影点。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。（1）碰撞后B球的水平射程应取为 cm。（2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答： （填选项号）。 A水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离 BA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点相对于水平槽面的高度图740甲乙5、（1992年上海高考题）某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之作匀速运动。然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合在体，继续作匀速运动，他设计的具体装置如图744（甲）所示。在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz，长木板下