2022届高考物理一轮突破实验八 验证动量守恒定律

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实验八　验证动量守恒定律
实验目的和器材 实验原理
实验目
的
验证动量守恒定律 在一维碰撞中,测出两物体的质
量m和碰撞前后物体的速度
v、v',找出碰撞前的总动量
p=m1v1+m2v2及碰撞后的总动量
p'=m1v1'+m2v2',看碰撞前后动量
是否相等
实验器
材
实验过程
方案一:利用气垫导轨完成一维碰撞实验
方案二:利用光滑长木板完成一维碰撞实验
方案三:利用等长摆球完成一维碰撞实验
方案四:利用斜槽滚球验证动量守恒定律
数据处理
方案一:利用气垫导轨完成一维碰撞实验
1.滑块速度的测量:v= ,式中 Δx 为滑块挡光片的宽度(仪器说明书上给出,也
可直接测量),Δt 为数字计时器显示的滑块(挡光片)经过光电门的时间。
2.验证的表达式:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'。
方案二:利用光滑长木板完成一维碰撞实验
1.小车速度的测量:通过纸带上两计数点间的距离及时间,由v= 计算。
2.验证的表达式:m1v1=(m1+m2)v2。
方案三: 利用等长摆球完成一维碰撞实验
1.摆球速度的测量:v= ,式中 h为小球释放时(或碰撞后摆起)的高度,
h可由摆角和摆长(l+ )计算出。
2.验证的表达式:m1v1=m1v1'+m2v2'。
方案四:利用斜槽滚球验证动量守恒定律
1.小球水平射程的测量:连接 ON,测量线段 OP、OM、ON 的长度。
2.验证的表达式:m1·OP=m1·OM+m2·ON。
【误差分析】
1.系统误差:主要来源于实验器材及实验操作等。
(1)碰撞是否为一维。
(2)气垫导轨是否完全水平,摆球受到空气阻力,小车受到长木板的摩擦力,入射小
球的释放高度存在差异。
2.偶然误差:主要来源于质量 m1、m2和碰撞前后速度(或水平射程)的测量。
【注意事项】
1.前提条件:碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”。
2.方案提醒:
(1)若利用气垫导轨进行验证,给滑块的初速度应沿着导轨的方向。
(2)若利用摆球进行验证,实验前两摆球应刚好接触且球心在同一水平线上,将摆
球拉起后,两摆线应在同一竖直面内。
(3)若利用两小车相碰进行验证,要注意平衡摩擦力。
(4)若利用平抛运动规律进行验证,安装实验装置时,应注意调整斜槽,使斜槽末端
切线水平,且选质量较大的小球为入射小球。
教材原型实验
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