1、第一節驗證動量守恒定律實驗（探究）一、實驗目的：1研究一維碰撞（對心正碰）中的動量守恒2、培養學生的動手實驗能力和探索精神二、實驗原理：在一維碰撞的情況下，設兩個物體的質量分別為mi、m2，碰撞前它們速度分別為 vi、V2,碰撞后的速度分別為 V；、v2 且系統所受外力的矢量和為0,只要驗證miVi m2V2二BW m2V2，就可判斷碰撞前后動量守恒。三、實驗方案：A方案1：.利用氣墊導軌實現兩個滑塊一維碰撞（一）、實驗器材：氣墊導軌、光電計時器、天平、滑塊（兩個）、彈簧、細繩等（二）、實驗過程：1. 測質量：用天平測出滑塊的質量2 安裝：正確安裝好氣墊導軌3. 實驗：接通電源，利用配套的光電

2、計時器測出兩個滑塊各種情況下碰撞前后的速度（改變滑塊的質量、改變滑塊初速度的大小、方向）速度的測量方法：如圖所示，圖中滑塊上紅色部分為擋光板，擋光板有一定的寬度，設為L.氣墊導軌上黃色框架上安裝有光控開關，并與計時裝置相連，構成光電計時裝置.當擋光板穿入時，將光擋住開始計時， 穿過后不再擋光則停止計時，設記錄的時間為t,則滑塊相當于在 L的位移上運動了時間t，所以滑塊勻速運動的速度v=L/t 4. 驗證一維碰撞中的動量守恒 例題1： 如圖所示，在實驗室用兩端帶豎直擋板C、D的氣墊導軌和有固定擋板的質量都是M的滑塊A、B，做探究碰撞中不變量的實驗：（1）把兩滑塊A和B緊貼在一起，在 A上放質量為

3、 m的砝碼，置于導軌上，用電動卡 銷卡住A和B,在與A和B的固定擋板間放一彈 簧，使彈簧處于水平方向上的壓縮狀態。（2）按下電鈕使電動卡銷放開，同時起動兩個記錄兩滑塊運動時間的電子計時器，當A和B與擋板C和D碰撞同時，電子計時器自動停表，記 下A至C運動時間ti, B至D運動時間t2。（3）重復幾次取ti, t2的平均值。請回答以下幾個問題： 在調整氣墊導軌時應注意 應測量的數據還有 ；，作用后A、B兩 作用前A、B兩滑塊速度與質量乘積之和為滑塊速度與質量乘積之和為 B方案2：.利用等長懸線懸掛大小相等的小球實現一維碰撞（一）、實驗器材：帶細線的兩個相同小球、天平、鐵架臺、量角器等（二）、實驗

4、過程:1. 測質量：用天平測出兩個小球的質量2. 安裝：把兩個大小相等的小球用等長懸線懸掛起來3. 實驗：一個小球靜止，拉起另一個小球，放下時它們相碰4. 測速度：可以測量小球被拉起使其擺線伸直與豎直方向的夾角，從而計算出碰撞前對應小球的速度，測量碰撞后小球擺起的角度，算出碰撞后小球的速度5. 改變條件：改變碰撞條件，重復實驗6. 驗證一維碰撞中的動量守恒例題2:在課本參考案例（二）中，下列說法正確的是（）A 懸掛兩球的細繩長度要適當，且等長B .由靜止釋放小球以便較準確地計算小球碰前的速度C. 兩小球必須都是鋼性球，且質量相同D .兩小球碰后可以粘合在一起共同運動C方案3：.利用小車在光滑水

5、平面上碰撞另一個靜止的小車實現一維碰撞）、實驗器材：小車兩個、打點計時器、紙帶、橡皮泥、天平、撞針等（二）、實驗過程：1.測質量：用天平測出兩個小球的質量2.安裝：將打點計時器固定在光滑桌面的一端，把紙帶穿過打點計時器，連在小車A的后面，讓小車 A運動，小車B靜止，在兩個小車的碰撞端分別裝上碰撞針和橡皮泥3. 實驗：一個小球靜止，拉起另一個小球，放下時它們相碰4. 測速度：可以通過紙帶測出兩個小車碰撞前后的速度5. 改變條件：改變碰撞條件，重復實驗6. 驗證一維碰撞中的動量守恒例3 .某同學設計了一個用打點計時器探究碰撞 過程中不變量的實驗：在小車A的前端粘有橡皮泥， 推動小車A使之做勻速運動

6、.然后與原來靜止在前 方的小車B相碰并粘合成一體，繼續做勻速運動， 他設計的具體裝置如圖所示. 在小車A后連著紙帶,電磁打點計時器電源頻率為50Hz,長木板下墊著小木片用以平衡摩擦力.（1）若已得到打點紙帶如圖所示，并將測得的各計數點間距離標在圖上，A點是運動起始的第一點，則應選 段來計算A的碰前速度，應選 段來計算A和B碰后的共同速度（以上兩格填“ AB或“ BC或“CD或DE”）.（2）已測得小車A的質量m=0. 40kg，小車B的質量m=0. 20kg，由以上測量結果可得：碰前 mAvA+mBvB=kg n）Z s;碰后 mAvA +nBvB =kg m/s.并比較碰撞前后兩個小車質量與

7、速度的乘積之和是否相等.Aj|事4U-18.40cm10.50cm9.08cm16.95cm廠D方案4:.利用斜槽滾下的小球碰撞另一個小球實現一維碰撞（一）、實驗器材： 斜槽小球平拋裝置等（二）、實驗過程：1. 測質量：用天平測出兩個小球的質量，并選質量大的小球為入射小球2. 安裝：將斜槽安裝在水平桌面上，并調整斜槽使其底端水平，在地面上鋪上白紙，上面再鋪好復寫紙，記下重錘線所指的位置0。3. 實驗：（1）不放被撞小球，讓入射小球從斜槽上某固定位置處自由滾下。重復10次，用圓規畫盡量小的圓把所有的小球落點圈在里面，圓心p就是小球落點的平均位置。（2）把被撞小球放在斜槽末端，讓入射小球從斜槽同一

8、高度自由滾下，使它們發生碰撞，重復實驗10次，用（1）中的方法，標出入射小球發生碰撞后的落點的平均位置 M和被撞小球落點的平 均位置N。（ 3） 驗證一維碰撞中的動量守恒 連接O, N.測量線段OP,OM,ON的長度，將 測量數據代入公式 m1 OP=m1 OM + m 2 ON,看在誤差允許的范圍內是否成立。例4 某同學用圖甲所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來尋找碰撞中的不變量，圖中PQ是斜槽，QR為水平槽，實驗時先使 A球從斜槽上某一固定位置 C由靜止開始滾下,落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡，重復上述操作 10次，得到10個落點痕跡，再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球

9、仍從位置C由靜止開始滾下，和 B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡，重復這種操作10次，圖中O是水平槽末端口在記錄紙上的垂直投影點，P,為未放被碰小球 B時A球的平均落點，M為與B球碰后A球的平均落點，N為被碰球B的平均落點若 B球落點痕跡如圖乙所示，其中米尺水平放置，MP N 甲且平行于OP，米尺的零點與 O點對齊.（注意MAMj）（1）碰撞后B球的水平射程應為 cm在以下選項中，哪些是本次實驗必須進行的測量？答：丄填選項號）.A. 水平槽上未放 B球時，測量A球落點位置到 O點的距離B. A球與B球碰撞后，測量 A球落點位置到 O點的距離C. 測量A球或B球的直徑D. 測量

10、A球和B球的質量E. 測量G點相對于水平槽面的高度自我測試1 某同學把兩塊大小不同的木塊用細線連接，中間夾一被壓縮了的彈簧，如圖實所示，將這一系統置于光滑的水平桌面上，燒斷細線，觀察木塊的運動情況，進行必要的測量，驗證木塊間相互作用時動量守恒.I圖實一76(1) 該同學還必須有的器材是 .(2) 需要直接測量的數據是 (3) 用所得數據驗證動量守恒的關系式是 2 某同學設計了一個用打點計時器做“驗證動量守恒定律”的實驗：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動小車 A使之做勻速運動，然后與原來靜止的小車B相碰并粘合成一體，繼續做勻速運動.他設計的具體裝置如圖實-78所示，在小車后連接著紙帶，電磁打點計時器使用的電源頻率為 50 Hz，長木板墊著小木片以平衡摩擦力.小韋R小車A 打點計時器紙帶忻/圖實一78(1) 若已得到打點紙帶如圖實一 7 9所示，并測得各計數點間距 (標在圖上) A為運動起點，則應該選擇 段來計算A碰前的速度，應選擇 段來計算A和B碰后的共同速度.(