動(dòng)量守恒定律-實(shí)驗(yàn)

1、驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置m1m2說(shuō)明說(shuō)明：m1 為入射小球，m2 為被碰小球。且m1m2o裝置裝置【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹俊緦?shí)驗(yàn)?zāi)康摹坷闷綊佭\(yùn)動(dòng)驗(yàn)證動(dòng)量守恒利用平拋運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證動(dòng)量守恒如圖所示為驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示為驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)裝置. .設(shè)入射設(shè)入射球質(zhì)量球質(zhì)量m m1 1，靶球質(zhì)量，靶球質(zhì)量m m2 2，碰撞前，碰撞前m m1 1的速度的速度v v1 1，m m2 2靜止，碰靜止，碰撞后撞后m m1 1的速度的速度v v1 1，m m2 2的速度的速度v v2 21.1.若碰撞動(dòng)量守恒，則應(yīng)滿足若碰撞動(dòng)量守恒，則應(yīng)滿足 . .2.2.該實(shí)驗(yàn)入射球

2、和靶球質(zhì)量必須該實(shí)驗(yàn)入射球和靶球質(zhì)量必須滿足滿足 . .3.3.該實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的數(shù)據(jù)有：該實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的數(shù)據(jù)有： . .4.4.根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，驗(yàn)證動(dòng)量守恒的關(guān)系式是：根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，驗(yàn)證動(dòng)量守恒的關(guān)系式是： . .m1v1=m1v1+m2v2m m1 1m m2 2m1、 m2、OM、 OP、 ONm1OP=m1OM+m2ONn實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材 斜槽、兩個(gè)大小相同但質(zhì)量不同小斜槽、兩個(gè)大小相同但質(zhì)量不同小球、球、天平天平、刻度尺刻度尺、白紙、復(fù)寫(xiě)紙、白紙、復(fù)寫(xiě)紙、游標(biāo)卡尺游標(biāo)卡尺。實(shí)驗(yàn)步驟、先先用用天平測(cè)量天平測(cè)量出兩個(gè)小球的質(zhì)量出兩個(gè)小球的質(zhì)量m mA A、m mB B。 、安裝好實(shí)驗(yàn)裝置、安

3、裝好實(shí)驗(yàn)裝置, ,注意使實(shí)驗(yàn)器的注意使實(shí)驗(yàn)器的斜槽末端點(diǎn)斜槽末端點(diǎn)的的切切線水平線水平。 把被碰球放在斜槽前的支柱上把被碰球放在斜槽前的支柱上, ,調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)裝調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)裝置使置使兩球處于同一高度兩球處于同一高度, ,且兩球的球心和槽軸線在一直且兩球的球心和槽軸線在一直線上線上, ,兩球心間的距離即為槽和支柱間的距離。墊木板兩球心間的距離即為槽和支柱間的距離。墊木板和白紙時(shí)和白紙時(shí), ,要使要使木板水平木板水平。用重錘線準(zhǔn)確地標(biāo)繪出槽口中心的用重錘線準(zhǔn)確地標(biāo)繪出槽口中心的豎直豎直投影點(diǎn)投影點(diǎn)O。 從而確定從而確定0點(diǎn)位置點(diǎn)位置、先不放被碰球、先不放被碰球B,B,讓入射球讓入射球A A從斜槽上同一高

4、從斜槽上同一高度處滾下度處滾下, ,重復(fù)重復(fù)5 51010次次, , 用圓規(guī)畫(huà)盡可能小的圓把所有的小球落點(diǎn)用圓規(guī)畫(huà)盡可能小的圓把所有的小球落點(diǎn)都圈在里面都圈在里面, ,該小圓的圓心該小圓的圓心, ,就是入射球的落地點(diǎn)就是入射球的落地點(diǎn)P P。 實(shí)驗(yàn)步驟 、過(guò)、過(guò)O O、N N在紙上作直線在紙上作直線, ,取取OOOO2r,O2r,O即為被即為被碰球被碰時(shí)球心投影位置。碰球被碰時(shí)球心投影位置。 、把被碰小球、把被碰小球B B放在支柱上放在支柱上, ,讓入射小球讓入射小球A A從從同同一高度滾下一高度滾下, ,使它們發(fā)生正碰使它們發(fā)生正碰,重復(fù)重復(fù)5 51010次次, ,仿仿步驟步驟, ,求出入射

5、小球求出入射小球A A的的平均落點(diǎn)平均落點(diǎn)M M和被碰小球和被碰小球B B的的平均落點(diǎn)平均落點(diǎn)N N。 實(shí)驗(yàn)步驟 、用刻度尺量、用刻度尺量OMOM、OPOP、ONON的長(zhǎng)度。把兩小的長(zhǎng)度。把兩小球的質(zhì)量和相應(yīng)的球的質(zhì)量和相應(yīng)的“速度數(shù)值速度數(shù)值代入表達(dá)式看代入表達(dá)式看是否成立是否成立: : 、整理實(shí)驗(yàn)器材，放回原處。、整理實(shí)驗(yàn)器材，放回原處。 驗(yàn) 證 的 表 達(dá) 式 ：驗(yàn) 證 的 表 達(dá) 式 ： m mA AO P = mO P = mA AO M + mO M + mB BO ON N實(shí)驗(yàn)步驟n【誤差分析】【誤差分析】n實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)碰撞后系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)碰撞后系統(tǒng)(m1、m2)水平方向的總動(dòng)水平

6、方向的總動(dòng)量小于碰撞前系統(tǒng)水平方向的總動(dòng)量，誤差主要量小于碰撞前系統(tǒng)水平方向的總動(dòng)量，誤差主要來(lái)源于：來(lái)源于：n1難做到準(zhǔn)確的正碰，則誤差較大；斜槽末端難做到準(zhǔn)確的正碰，則誤差較大；斜槽末端若不水平，則得不到準(zhǔn)確的平拋運(yùn)動(dòng)而造成誤若不水平，則得不到準(zhǔn)確的平拋運(yùn)動(dòng)而造成誤差差n2O、P、M、N各點(diǎn)定位不準(zhǔn)確，測(cè)量和作圖有各點(diǎn)定位不準(zhǔn)確，測(cè)量和作圖有偏差偏差【注意事項(xiàng)】1 本實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)小球質(zhì)量不同， 一定是質(zhì)量大的作入射球，質(zhì)量小的作被碰球，如果用質(zhì)量小的與質(zhì)量大的相碰，則質(zhì)量小的球可能反彈，這樣就不能準(zhǔn)確測(cè)定入射小球碰后的速度2 該實(shí)驗(yàn)要確保斜槽末端水平 檢驗(yàn)是否水平的方法是：將小球輕輕放在斜槽末端的水平部分的任一位置，若小球均能保持靜止，則表明斜槽末端已水平3 保證入射小球每次必須從同一高度由靜止?jié)L下，且盡可能的讓小球的釋放點(diǎn)高些4實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)桌、斜槽及白紙的位置始終不變5在計(jì)算時(shí)一定要注意 m1、m2和 OP、OM、ON 的對(duì)應(yīng)關(guān)系BOP ON 不會(huì)不會(huì) D 圖圖7 721gh2