第七章 实验七 验证动量守恒定律
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2025-01-03
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实验七 验证动量守恒定律
目标要求 1.理解动量守恒定律成立的条件，会利用动量守恒定律写出不同方案中动量守
恒关系式.2.知道在不同实验方案中要测量的物理量，会进行数据处理及误差分析．
实验技能储备
一、实验原理
在 一 维 碰 撞 中 ， 测 出 相 碰 的 两 物 体 的 质 量 m1、m2和 碰 撞 前 、 后 物 体 的 速 度
v1、v2、v1′、v2′，算出碰撞前的动量 p＝m1v1＋m2v2及碰撞后的动量 p′＝m1v1′＋
m2v2′，看碰撞前、后动量是否相等．
二、实验方案及实验过程
方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞实验
1．实验器材
气垫导轨、数字计时器、天平、滑块(两个)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞
针、橡皮泥．
2．实验过程
(1)测质量：用天平测出滑块的质量．
(2)安装：正确安装好气垫导轨，如图 1所示．
图1
(3)实验：接通电源，利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度．
(4)改变条件，重复实验：
① 改变滑块的质量；
② 改变滑块的初速度大小和方向．
(5)验证：一维碰撞中的动量守恒．
3．数据处理
(1)滑块速度的测量：v＝，式中 Δx为滑块上挡光片的宽度(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：利用长木板上两车碰撞完成一维碰撞实验
1．实验器材
光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥．
2．实验过程
(1)测质量：用天平测出两小车的质量．
(2)安装：将打点计时器固定在光滑长木板的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车的后
面，在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，如图 2所示．
图2
(3)实验：接通电源，让小车 A运动，小车 B静止，两车碰撞时撞针插入橡皮泥中，把两小
车连接成一个整体运动．通过纸带上两计数点间的距离及时间，算出速度．
(4)改变条件：改变碰撞条件，重复实验．
(5)验证：一维碰撞中的动量守恒．
3．数据处理
(1)小车速度的测量：v＝，式中 Δx是纸带上相邻两计数点间的距离，可用刻度尺测量，Δt
为小车经过 Δx的时间，可由打点间隔算出．
(2)验证的表达式：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′.
方案三：利用斜槽滚球完成一维碰撞实验
1．实验器材
斜槽、小球(两个)、天平、复写纸、白纸、圆规、铅垂线等．
2．实验过程
(1)测质量：用天平测出两小球的质量，并选定质量大的小球为入射小球．
(2)安装：按照如图 3甲所示安装实验装置．调整固定斜槽使斜槽底端水平．
图3
(3)铺纸：白纸在下，复写纸在上且在适当位置铺放好．记下铅垂线所指的位置 O.
(4)放球找点：不放被撞小球，每次让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下，重复 10 次．
用圆规画尽量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．
(5)碰撞找点：把被撞小球放在斜槽末端，每次让入射小球从斜槽同一高度(同步骤 4中的高
度)自由滚下，使它们发生碰撞，重复实验 10 次．用步骤 4的方法，标出碰后入射小球落点
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实验七 验证动量守恒定律目标要求 1.理解动量守恒定律成立的条件，会利用动量守恒定律写出不同方案中动量守恒关系式.2.知道在不同实验方案中要测量的物理量，会进行数据处理及误差分析．实验技能储备一、实验原理在一维碰撞中，测出相碰的两物体的质量m1、m2和碰撞前、后物体的速度v1、v2、v1′、v2′，算出碰撞前的动量p＝m1v1＋m2v2及碰撞后的动量p′＝m1v1′＋m2v2′，看碰撞前、后动量是否相等．二、实验方案及实验过程方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞实验1．实验器材气垫导轨、数字计时器、天平、滑块(两个)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥．2．实验过程(1)测质量：用...
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