第十六章动量守恒定律

1、选修选修3-5 3-5 第十六章动量守恒定律第十六章动量守恒定律 实验实验授课人：陈授课人：陈 健健时间：时间：3 3月月9 9日日碰撞前碰撞前： 碰撞后碰撞后： 实验目的实验目的验证碰撞中系统动量是否守恒验证碰撞中系统动量是否守恒物理模型物理模型两个小球的一维碰撞两个小球的一维碰撞m1v1+ m2v2 = m1v/1+ m2v/2实验操作实验操作 质量质量m m的测量的测量: : 速度速度v v的测量的测量: :天天 平平（1）打点计时器和纸带；（2）光电门、计时器、气垫导轨；（3）气垫导轨、频闪照片； 将打点计时器固定在光滑桌面的一端，把纸带穿将打点计时器固定在光滑桌面的一端，把纸带穿过打

2、点计时器，连在小车的后面。让小车过打点计时器，连在小车的后面。让小车A A运动，小运动，小车车B B静止。在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，静止。在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，碰撞时撞针插入橡皮泥中，把两个小车连接成一体碰撞时撞针插入橡皮泥中，把两个小车连接成一体( (如上图如上图) )。通过纸带测出它们碰撞前后的速度。通过纸带测出它们碰撞前后的速度。打点计时器打点计时器纸纸 带带 当挡光板穿入时，将光挡住开始计时，穿过后不当挡光板穿入时，将光挡住开始计时，穿过后不再挡光则停止计时，设记录的时间为再挡光则停止计时，设记录的时间为t t，则滑块相当，则滑块相当于在于在L L的位移上运

3、动了时间的位移上运动了时间t t，所以滑块匀速运动的速，所以滑块匀速运动的速度度 v = L/tv = L/t光电门光电门计时器计时器滑块滑块挡光板挡光板 如图，开始时气垫导轨上两个滑块如图，开始时气垫导轨上两个滑块A A、B B 静止，静止，它们之间有一根被压缩的轻质弹簧，滑块用绳子连接，它们之间有一根被压缩的轻质弹簧，滑块用绳子连接，绳子烧断后，两个滑块向相反方向运动利用频闪照绳子烧断后，两个滑块向相反方向运动利用频闪照片记录下滑块运动过程，本实验中可以验证片记录下滑块运动过程，本实验中可以验证“两木块两木块组成的系统动量守恒组成的系统动量守恒”匀速直线运动匀速直线运动匀速直线运动匀速直线

4、运动VAVB物理思想物理思想等效代替等效代替 速度的测量速度的测量 位移的测量位移的测量平抛运动平抛运动匀速直线运动匀速直线运动 验证动量守恒定律的实验装置验证动量守恒定律的实验装置m1m2入射小球入射小球o/22/1111vmvmvm被碰小球被碰小球NMOOPm1S1NMOOPm1m2S1S2/22/1111vmvmvm/1 11 12 2mvtmv tm v t/1 11 122mSmSm S演示演示1 1点击播放点击播放OPOP：表示：表示m1以以v1平抛时的水平射程平抛时的水平射程S S1 1; ;演示演示2 2点击播放点击播放OMOM：表示：表示mm1 1以以v v1 1/ /平抛时

5、的水平射程平抛时的水平射程 ：表示：表示mm2 2以以v v2 2/ /平抛时的水平射程平抛时的水平射程 N/O观察实验观察实验112mOPmOMmON验验 证证112(2 )mOPmOMm ONr需主要测量的物理量需主要测量的物理量1 1、用天平称量两小球质量用天平称量两小球质量m1、m2。2 2、用游标卡尺测量两小球直径，并计算小球半径、用游标卡尺测量两小球直径，并计算小球半径r.r.3 3、小球水平射程、小球水平射程. .实验器材实验器材斜槽、重锤、入射小球、被碰小球斜槽、重锤、入射小球、被碰小球刻度尺刻度尺 游标卡尺游标卡尺天平及砝码天平及砝码圆规、白纸、复写纸圆规、白纸、复写纸实验条

6、件实验条件 1 1、入射小球的质量入射小球的质量m1大于被碰小球的质量大于被碰小球的质量m2（m1m2). 2 2、入射小球半径等于被碰小球的半径入射小球半径等于被碰小球的半径r.r. 3 3、斜槽末端的切线方向水平斜槽末端的切线方向水平. . 5 5、入射小球每次必须从斜槽同一高度处由静止开始释放入射小球每次必须从斜槽同一高度处由静止开始释放. . 6 6、两球碰撞时，球心等高或在同一水平线上两球碰撞时，球心等高或在同一水平线上. . 4 4、使小支柱与槽口的距离等于小球直径使小支柱与槽口的距离等于小球直径. . 1注意游标卡尺的读数规则注意游标卡尺的读数规则.注意两小球碰撞时应使入射小球的

7、速度方向与注意两小球碰撞时应使入射小球的速度方向与两小球球心连线在同一水平线上两小球球心连线在同一水平线上. .3 3注意注意m2的水平射程应为的水平射程应为 点到落点间的距离点到落点间的距离. .4 4、落点的确定：落点的确定： 用圆规画尽可能小的圆把所有的小球落点圈用圆规画尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面，圆心就是落点的平均位置在里面，圆心就是落点的平均位置. .5 5、实验过程中实验桌、斜槽、记录的白纸的位置要始实验过程中实验桌、斜槽、记录的白纸的位置要始终保持不变终保持不变. .o实验注意事项实验注意事项例例 1 1答案：答案：B B 在本实验中，入射球每次滚下都应从斜槽在本实验中

8、，入射球每次滚下都应从斜槽上的同一位置无初速释放，这是为了使（上的同一位置无初速释放，这是为了使（ ）A A、小球每次都能水平飞出槽口、小球每次都能水平飞出槽口B B、小球每次都以相同的速度飞出槽口、小球每次都以相同的速度飞出槽口C C、小球在空中飞行的时间不变、小球在空中飞行的时间不变DD、小球每次都能对心碰撞、小球每次都能对心碰撞 在本实验中，安装斜槽轨道时，应让斜槽在本实验中，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末端点的切线保持水平，这样做的目的是为了使（）使（） A A、入射球得到较大的速度、入射球得到较大的速度 B B、入射球与被碰小球对心碰撞后的速度为、入射球与被碰小球对心碰撞后的速度为水平方向水平方向 C C、入射球与被碰球碰撞时动能无损失、入射球与被碰球碰撞时动能无损失 DD、入射球与被碰球碰后均能从同一高度飞出、入射球与被碰球碰后均能从同一高度飞出答案：B例例 2 2 在本实验中，不需要测量的物理量有（在本实验中，不需要测量的物理量有（ ）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