验证动量守恒定律实验.ppt
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1、实验:验证动量守恒定律,氏积洛悄踩坏癸特观代绕府搭爪沈役紊焉寡硕穿黑卵妆平伏连烁画臆鸵伪验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律实验,证明碰撞过程中动量守恒,即m1V1=m1V1+m2V2,用两个大小相同但质量不等的小球的碰撞来验证动量守恒定律,小球A以初速度V1去碰静止的小球B,碰撞后小球A的速度为V1,小球B的速度为V2.,一、实验原理,保证“水平”和“正碰”及正确测量三个落点的相对位置P、M、N是实验成败的关键,本实验中较巧妙地借助平抛运动的规律,将速度的测量转化为对水平位移的测量,,验证表达式:m1.OP=m1.OM+m2ON,妻另缀句阵岩蒂素徐镁梭份拓氮搔米建膘巢坊痔闭函瘁禄轩鄙冕蚂睬蹈
2、豺验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律实验,二、实验器材,斜槽,两个大小相等、质量不同的小球,重锤线,复写纸,白纸,_、_,游标卡尺、圆规等,天平 刻度尺,m1.OP=m1.OM+m2O N,亢阀企能鹊径衍控锰擅褂契锹胶店点堪丁芝抵尾巾补扬劳蔗茹神碳鲁欧娘验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律实验,四、实验操作1.用天平测出两个小球的质量m1、m2.选质量大的作为入射球m1.2.按图所示安装好实验装置,使斜槽的末端_把被碰球放在斜槽前的支柱上,调节实验装置使两球处于_.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,便在白纸上留下了小球落地的痕迹4.在白纸上记下重垂线所指的位置O.
3、,OO 的距离即为小球直径d。,切线水平,同一高度,尺燕妹缮绩铅告牙男肄宜瘁沤贿气坝讼颓帘茎严狙粗牲庐摔筐踪飘当滁遗验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律实验,5先不放上被碰小球,让入射小球从斜槽上同一高度滚下,重复5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,拨裤叭钥鹅衙匙泣士干过碉莫鸦北竹牲娄辐证孤迂摆琵钳蔫紊胆栽扶芹稽验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律实验,7.过O、N在纸上作直线,取OO d,O即为被碰球被碰时球心投影位置。,6.把被碰小球B放在支柱上,让入射小球A从同一高度滚下,使它们发生正碰,重复35次,仿步骤5,求出入射小球A的平均落点M和被碰小球B
4、的平均落点N。,腰瞳囱箱景肤痴絮乞挑蚀吵涯递挺纶出违由姚眷磊构桌图戒耘稼佑绘慨谆验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律实验,8、用刻度尺量OM、OP、ON的长度。把两小球的质量和相应的“速度数值代入表达式看是否成立:,9、整理实验器材,放回原处。,验证的表达式:mAOP=mAOM+mBON,套斜翔碍拜鸟型种筷运嚏酸钱读惮识歇赃蚂讫旱毯油星卿劫褂曲荧寝青最验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律实验,主要测量的物理量:a用天平测两球质量m1、m2 b用游标卡尺测小球的直径d,c水平射程:OP、OM、ON,只扁苹簇各废比鞋借稳熄缀您狭个控革钾莲呀如靠京蕴纪碱灾初荤汾瞄揪验证动量守恒定律实验验证动量守恒定
5、律实验,斜槽末端切线要水平;,每次小球下滑要从同一高度处由静止开始;,要保证对心碰撞.球心等高或在同一水平线上,小球的诸多落点要用圆规画尽可能小的圆把所有的小球落点都圈在里面,该小圆的圆心即为小球的平均落点。,入射小球的质量mA和被碰小球的质量mB的大小关系是 mA mB。,注意: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.,五、注意事项,呢撼吹硕运校踢杖笨辨侵兽推会斩叙喀需彦建烯酝桅奋需前蛙旺遮龄铡烩验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律实验,验证的表达式:mAOP=mAOM+mBON,粗略证明:,甥奢冶墙柞窒什逾高野奢寸金汛卉蛾洗央勒屋痘逢朔绘嚏墓淡昌阴饥脚奥验证动量守恒定律实验
6、验证动量守恒定律实验,六、误差分析 实验中发现碰撞后系统(m1、m2)水平方向的总动量小于碰撞前系统水平方向的总动量,误差主要来源于:1难做到准确的正碰,则误差较大;斜槽末端若不水平,则得不到准确的平抛运动而造成误差2O、O、P、M、N各点定位不准确,测量和作图有偏差,习颂姜晦佣琢驴畅譬靡呆蛇恶昭圭魂猴孜蓬儡埋决滇乓卸鹿晕滚模嘉堕蜡验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律实验,训练,1.在做碰撞中的动量守恒的实验时,不需要测量的物理量有()A、入射小球和被碰小球的质量 B、入射小球和被碰小球的直径 C、斜槽轨道的末端距地面的高度 D、入射球滚下到抛出时的高度差 E、入射球未碰撞时飞出的水平距离 F
7、、入射球和被碰球碰撞后飞出的水平距离,C D,盏篡街沛笋补逆磐角挞唬娱迁紫镊骡恋主酋贩虽钎咙筷娘剁才姻娇惫牵搁验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律实验,2、在做碰撞实验中必须()、斜槽轨道必须光滑、斜槽轨道末端的切线必须水平、入射球每次都要从同一高度由静止落下、碰撞的瞬间,入射球与被碰球的球心连线与轨道末端的切线平行,BCD,柯薪乌尤杆街溜聚说搬武搔晶枪峪兽捻失定磅宙炮不滦制泼把斑丸这佰偶验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律实验,3.在本实验中,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:A、小球每次都能水平飞出槽口B、小球每次都以相同的速度飞出槽口C、小球在空中飞行的时间不变
8、D、小球每次都能对心碰撞,B,相曹坊论番停罚哀权煌窘绳旋角稻依贩心诡结争遏淆勉悟躇涧瘴抱巡咋敏验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律实验,4.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使A、入射球得到较大的速度B、入射球与被碰小球对心碰撞后的速度为水平方向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,B,呵样粉验钨湃佃疙能使各艾祭蒋篆腕禄赡队沫翱峰判竞尧私赖士冷沈会馅验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律实验,5.某同学用图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中PQ是斜槽,QR为水平槽实验时先使A球从斜槽上某一固
9、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O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点B球落点痕迹如图所示,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,疫竹碉墅笛辊秃庆拽稽潦露冉质攒依抛域畔担句遏族痊搭映宽肚告诡业蚕验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律实验,(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?_(填选项号)A水平槽上未放B
10、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球与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,64.7,(64.2 cm-65.2 cm),ABD,述井垮晃蘸儒鹤桂甜绩无斟捞孰嚎懂枢抚浪推破韩肥帝闷矗育廷周网参冠验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律实验,6.入射球m1碰撞前的速度以及被碰球m2碰撞后的速度可用其运动的水平位移来表示,图中M、N、P是小球的落点,下列说法中正确的是 A、O是被碰球在碰撞前其球心在纸上的垂直投影 B、O是碰撞前入射球的球心在纸上的垂直投影 C、被碰球碰撞后的动量可表示为 D、入射球碰撞
11、前的动量可表示为,ABC,刺操颈粮戴怕款披激获腑灌粘抽屉涧遁租吭壕竹札缕僧撮龋纺例概拾尺趴验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律实验,7.(2011北京理综)如图,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的但是,可以通过仅测量_(填选项前的符号),间接地解决这个问题A小球开始释放高度hB小球抛出点距地面的高度HC小球做平抛运动的射程,C,翘锋央顷锡恿购赣弃戍肪与埂宁耀辜甲俐铬冀凤撼莽晰董乾渍倒桥念毁赃验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律实验,(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影实验时,先让入射球m
12、1多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP.然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放,与小球m2相碰,并多次重复接下来要完成的必要步骤是_(填选项前的符号)A用天平测量两个小球的质量m1、m2B测量小球m1开始释放高度hC测量抛出点距地面的高度HD分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、NE测量平抛射程OM,ON,ADE,钨陛叶歼陕温册急褐焰莫诲镰李肯弊兆馏鲍厨续密殃肤晨沏伟掇冀峰邢寒验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律实验,(3)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为_(用(2)中测量的量表示);若碰撞是弹性碰撞那么
13、还应满足的表达式为_(用(2)中测量的量表示)(4)经测定,m145.0 g,m27.5 g,小球落地点的平均位置距O点的距离如图所示碰撞前、后m1的动量分别为p1与p1,则p1p1_11;若碰撞结束时m2的动量为p2,则p1p211_.,14,2.9,奖牢故诞悯宰绒舆找艇湛需岭奇月淳柿嫁句绍飞蛤棺鞭烙霞未涪具蔡悠脯验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律实验,1,76.8,馅院椒嫉荧蚁躇酿熙脚祁扑导烩什坞釜耻疏及怪垒戒匀党厅诧弃碧郸召柒验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律实验,8.某同学用如右图所示装置来验证动量守恒定律,让质量为m1的小球从斜糟某处由静止开始滚下,与静止在斜槽末端质量为m2的小
14、球发生碰撞(1)实验中必须要求的条件是_A斜槽必须是光滑的B斜槽末端的切线必须水平Cm1与m2的球心在碰撞瞬间必须在同一高度Dm1每次必须从同一高度处滚下(2)实验中必须测量的物理量是_A小球的质量m1和m2 B小球起始高度hC小球半径R1和R2 D小球起飞的时间tE桌面离地面的高度H F小球飞出的水平距离s,BCD,AF,鲸箕音俘前二励登矿铺藐兔怒浅雀港颁桓厉聘颁况苏奴芥帅报缸绝落箕玖验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律实验,在小车A的后面连着纸带,电磁打点计时器的频率为50 Hz,长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力(1)若已得到打点纸带如图5112所示,并测得各计数点间的距离在图上标出A为运
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