内容正文:
实验十二
验证动量守恒定律
实验准备
实验目的
(1)验证一维碰撞中的动量守恒定律.
(2)探究一维弹性碰撞的特点.
实验原理
在一维碰撞中,测出物体的质量m1、m2和碰撞前后物体的速度v1、v2和v1′、v2′,算出碰撞前的动量p=m1v1+m2v2及碰撞后的动量p′=m1v1′+m2v2′,即可验证碰撞前后动量是否守恒.
实验器材
斜槽
复写纸
圆规
________、大小相等质量不同的小钢球两个、重垂线、白
纸、__________、天平、刻度尺、________、铅笔等.
实验过程
实验步骤
水平
水平高度
(1)先用天平测出小钢球的质量 m1、m2.
(2)按要求安装好实验装置,将斜槽固定在桌边,使斜槽的
末端切线________,把被碰小球放在斜槽前边的小支柱上,调
节实验装置使两小球碰撞时处于同一____________,确保碰撞
后的速度方向水平.
(3)在地上铺一张白纸,白纸上铺放__________.
(4)在白纸上记下重垂线所指的位置 O,它表示入射小球 m1
碰撞前球心的竖直投影位置.
复写纸
(5) 先 不 放 ____________ , 让 入 射 小 球 从 斜 槽 上
____________处滚下,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,圆心就是入射小球不碰撞时的落地点
平均位置 P.
被碰小球
同一高度
被碰小球
(6)把____________放在小支柱上,让入射小球从同一高度
滚下,使它们发生正碰,重复 10 次,同理求出入射小球落点的
平均位置 M 和被碰小球落点的平均位置 N.
(7)过 O、N 在纸上作一直线,取 OO′=2r,O′就是被碰
小球碰撞时球心的竖直投影位置.(如图 S12-1 所示)
图 S12-1
(8)用刻度尺测出线段 OM、OP、O′N 的长度,把两小球
的质量和相应的水平位移数值代入
,
m1·OP=m1·OM+m2·O′N
看等式是否成立.
(9)整理实验器材放回原处.
实验分析
注意事项
(1)前提条件:碰撞的两小球应保证“水平”和“正碰”.
(2)斜槽末端必须水平;入射小球每次都必须从斜槽上同一
高度由静止滚下;白纸铺好后不能移动;入射小球的质量应大
于被碰小球的质量,即 m1>m2,且 r1=r2=r.
误差分析
(1)系统误差:主要