第6章 实验8 验证动量守恒定律-【名师大课堂】2025年高考物理艺术生总复习必备（word教师用书）

实验八　验证动量守恒定律 一、实验目的 验证碰撞前后系统的动量守恒． 二、实验原理 质量为m1和m2的两个小球发生正碰，若碰撞前m1运动，m2静止，根据动量守恒定律应有m1v1＝m1v′1＋m2v′2.因小球从斜槽上滚下后做平抛运动，由平抛运动知识可知，只要小球下落的高度相同，在空中运动的时间就相同，则小球的水平速度若用飞行时间作时间单位，在数值上就等于小球飞出的__水平距离__．所以只要测出小球的质量及两球碰撞前后飞出的水平距离，代入公式就可验证动量守恒定律． 三、实验器材 斜槽、大小相同但质量不同的小球2个、铅垂线、白纸、复写纸、天平、刻度尺、圆规、三角板． 四、实验步骤 1．先用天平测出小球的质量m1、m2. 2．按图甲安装好实验装置，将斜槽固定在桌边，使斜槽末端的切线水平，把被碰小球放在斜槽末端，调节实验装置使两个球碰撞时处于同一水平高度，且碰撞瞬间，入射小球与被碰小球的球心连线与斜槽末端的切线平行，以确保碰后的速度方向水平． 3．在地上铺一张白纸，白纸上铺复写纸． 4． 在白纸上记下铅垂线所指的位置O，它表示入射小球m1碰前的位置，如图乙所示． 5．先不放被碰小球，让入射小球从斜槽上同一高度自由滚下，重复10次，用圆规画尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面，圆心就是入射小球发生碰撞前的落点的平均位置P. 6．把被碰小球放在斜槽末端，让入射小球从同一高度自由滚下，使它们发生正碰，重复10次，得出入射小球落点的平均位置M和被碰小球落点的平均位置N. 7．过O、N在纸上作一条直线． 8．用刻度尺量出线段OM、OP、ON的长度．把两小球的质量和相应的数值代入m1·OP＝m1·OM＋m2·ON，看该式是否成立． 五、注意事项 1．斜槽末端的切线必须水平 2．保证两小球碰撞时球心在同一高度上，且球心连线与斜槽末端的切线相平行． 3．入射小球每次都必须从斜槽同一高度自由滚下． 4．入射小球的质量应大于被碰小球的质量． 5．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． 6．应进行多次碰撞，落点取平均位置，以减小偶然误差． 　某同学用如图所示的装置做验证动量守恒定律的实验．先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的b球放在斜槽轨道末水平段的最右端上，让a球仍从固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次． (1)本实验必须测量的物理量有__BE__． A．斜槽轨道末端距水平地面的高度H B．小球a、b的质量ma、mb C．小球a、b的半径r D．小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t E．记录纸上O点到A、B、C各点的距离、、 F．a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h (2)放上被碰小球b，两球(ma>mb)相碰后，小球a、b的落地点依次是图中水平面上的__A__点和__C__点． (3)某同学在做实验时，测量了过程中的各个物理量，利用上述数据验证碰撞中的动量守恒，那么判断的依据是看__ma·__和__ma·＋mb·__在误差允许范围内是否相等． 学科网（北京）股份有限公司 $$