验证动量守恒定律

1、编辑课件实验验证动量守恒定律编辑课件编辑课件数据处理数据处理 入射球、被碰球都是从同入射球、被碰球都是从同高度开始做平抛运动，高度开始做平抛运动，故它们平抛运动的时间都相同，设为故它们平抛运动的时间都相同，设为t，入射球从斜槽，入射球从斜槽轨道上某轨道上某点由静止释放后，落在点由静止释放后，落在P点，它平抛运动点，它平抛运动的起点为斜槽轨道的末端，共平抛运动的水平位移为的起点为斜槽轨道的末端，共平抛运动的水平位移为OP，水平速度，水平速度v=OP/t，入射球从斜槽轨道上的同一，入射球从斜槽轨道上的同一点由静止释放，与被碰球碰撞后分别落在点由静止释放，与被碰球碰撞后分别落在M、N点，点，它们的水

2、平速度分别为它们的水平速度分别为v1=OM/t，v2=ON/t，如果动，如果动量守恒，则应有量守恒，则应有m1v1 = m1v1 + m2v2，亦即，亦即m1OP= m1OM+ m2ON，只要证明这个关系正确，就，只要证明这个关系正确，就验证了机械能守恒。验证了机械能守恒。编辑课件注意事项注意事项 (1)斜槽末端的切线必须水平。斜槽末端的切线必须水平。 (2)入射小球每次都必须从斜槽同一高度由静止释放。入射小球每次都必须从斜槽同一高度由静止释放。 (3)入射球质量应大于被碰球的质量。入射球质量应大于被碰球的质量。 (4)实验过程中实验桌、斜槽、记录所用自纸的位置实验过程中实验桌、斜槽、记录所用

3、自纸的位置要始终保持不变。斜槽末端必须水平，检验方法是把要始终保持不变。斜槽末端必须水平，检验方法是把小球放在斜槽末端平轨道上任何位置，看其能否保持小球放在斜槽末端平轨道上任何位置，看其能否保持静止状态静止状态编辑课件本实验入射小球本实验入射小球m1=15g，被碰小球，被碰小球m2=10g，由实验测得它们在碰撞前后的由实验测得它们在碰撞前后的st如图如图8所示，所示，则入射小球碰撞前的动量是则入射小球碰撞前的动量是 ，入射小球，入射小球在碰撞后的动量是在碰撞后的动量是 ，被碰小球的动量，被碰小球的动量是是 ，由此得出结论，由此得出结论 。 编辑课件为了验证两小球为了验证两小球A和和B在碰撞中的

4、动量守恒，采在碰撞中的动量守恒，采用图用图9 (a)中所示的装置进行实验图中所示的装置进行实验图9(b)为某为某次碰撞实验得到的在白纸上记录的两小球落点次碰撞实验得到的在白纸上记录的两小球落点图请根据图图请根据图9(b)中的落点位置关系，分析这中的落点位置关系，分析这次实验中存在的一个问题是次实验中存在的一个问题是 ，为了克服，为了克服这个问题，应采用的调整措施是这个问题，应采用的调整措施是 编辑课件如图，斜槽末端水平，小球如图，斜槽末端水平，小球m1从斜槽某一高度由静止滚下，落从斜槽某一高度由静止滚下，落到水平面上的到水平面上的P点，今在槽口末端放一与点，今在槽口末端放一与m1半径相同的球半

5、径相同的球m2(m1m2)，仍让球，仍让球m1从同一斜槽高度滚下，并与球从同一斜槽高度滚下，并与球m1正碰正碰后使两球落地，球后使两球落地，球m1和和m2的落地点分别是的落地点分别是M、N，已知槽口末，已知槽口末端在白纸上的投影位置为端在白纸上的投影位置为O点问：点问： (1)若碰撞中动量守恒，应满足的关系式为若碰撞中动量守恒，应满足的关系式为 (2)若若ml=20g，m2=l0g，OP=30cm，OM=10.0cm，ON=40.0cm，试判断动量是否守恒，试判断动量是否守恒编辑课件在做在做“碰撞中的动量守恒碰撞中的动量守恒”的实验中，小球的实验中，小球m1从斜槽某一高度由静止滚下，落到水平面

6、上的从斜槽某一高度由静止滚下，落到水平面上的P点，今在槽口末端放一与点，今在槽口末端放一与m1半径相同的球半径相同的球m2(m1m2)，仍让球，仍让球m1从同一斜槽高度滚下，从同一斜槽高度滚下，并与球并与球m1正碰后使两球落地，球正碰后使两球落地，球m1和和m2的落的落地点分别是地点分别是M、N，已知槽口末端在白纸上的，已知槽口末端在白纸上的投影位置为投影位置为O点。根据小球的落点情况，若等点。根据小球的落点情况，若等式式ON= 成立，则可证明碰撞中系统的成立，则可证明碰撞中系统的动能守恒。动能守恒。 编辑课件 用如图所示装置来验证动量守恒定律，质量为用如图所示装置来验证动量守恒定律，质量为m

7、A的的钢球钢球A用细线悬挂于用细线悬挂于O点，质量为点，质量为mB的钢球的钢球B放在离放在离地面高度为地面高度为H的小支柱的小支柱N上，上，O点到点到A球球心的距离为球球心的距离为L，使悬线在，使悬线在A球释放前伸直，且线与竖直线夹角为球释放前伸直，且线与竖直线夹角为，A球释放后摆到最低点时恰与球释放后摆到最低点时恰与B球正碰，碰撞后，球正碰，碰撞后，A球球把轻质指示针把轻质指示针OC推移到与竖直线夹角推移到与竖直线夹角处，处，B球落到球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D，保持，保持角度不变，多次重复上述实验，白纸上记录到多个角度不变，多次重复上

8、述实验，白纸上记录到多个B球的落点球的落点 编辑课件(1)图中图中s应是应是B球初始位置到球初始位置到 的水平距离的水平距离 (2)为了验证两球碰撞过程动量守恒，应测得的物理为了验证两球碰撞过程动量守恒，应测得的物理量有：量有： 。 (3)用测得的物理量表示碰撞前后用测得的物理量表示碰撞前后A球、球、B球的动量：球的动量：pA= ，pA= ，pB= ，pB= 。编辑课件例例4 如图，在实验室用两端带竖直挡板如图，在实验室用两端带竖直挡板C、D的气垫的气垫导轨和有固定挡板的质量都是导轨和有固定挡板的质量都是m0的滑块的滑块A、B做验证做验证“动量守恒定律动量守恒定律”的实验，实验步骤如下：的实验

9、，实验步骤如下： (1)把两滑块把两滑块A、B紧贴在一起，在紧贴在一起，在A上放质量为上放质量为m的的砝码，置于导轨上，用电动卡销卡住砝码，置于导轨上，用电动卡销卡住A和和B，在，在A和和B的固定挡板间放入一弹簧，使弹簧处于水平方向上的的固定挡板间放入一弹簧，使弹簧处于水平方向上的压缩状态压缩状态 (2)按下电钮，使电动卡销放开，同时启动两个记录按下电钮，使电动卡销放开，同时启动两个记录两滑块运动时间的电子计时器，在两滑块运动时间的电子计时器，在A与与C或或B与与D碰撞碰撞同时，电子计时器自动停表，记下同时，电子计时器自动停表，记下A至至C运动时间运动时间t1，B至至D运动时间运动时间t2 (

10、3)重复几次，取重复几次，取t1、t2的平均值的平均值 在调整气垫导轨时应注意在调整气垫导轨时应注意 ； 应测量的数据还有应测量的数据还有 ； 只要关系式只要关系式 成立，即可验证动量守成立，即可验证动量守恒恒编辑课件编辑课件某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘相碰并粘合成一体，继续做匀速运动他设计的装置如图合成一体，继续做匀速运动他设计的装置如图5 (a)所所示在小车示在小车A后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为率为50Hz，长木板下垫着小木片以平衡摩擦力，长木板下垫着小木片以平衡摩擦力(1)若已测得打点纸带如图若已测得打点纸带如图5 (b)所示，并测得各计数点所示，并测得各计数点间距间距(已标在图示上已标在图示上)A为运动的起点，则应选为运动的起点，则应选 段段来计算来计算A碰前的速度应选碰前的速度应选 段来计算段来计算