验证动量守恒定律.

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1 验证动量守恒定律

2 【实验目的】 验证碰撞物体动量守恒 实验原理 1、两小球在水平方向发生正碰,水平方向合外力为零,动量守恒。

3 说明： m1 m1 为入射小球， o’ m2 为被碰小球。 且m1>m2 m2 验证动量守恒定律的实验装置 返回目录

4 m1 O O’ N P M 只有入射小球从固定点下落时的情况

5 m1 m2 O O’ N P M 碰撞时的动态过程

6 m1 m2 O O’ N P M 碰撞时的轨迹示意图 返回目录

7 【数据处理】 由于v1、v1/、v2/均为水平方向，且它们的竖直下落高度都相等，所以它们飞行时间也相等，那么小球的水平射程的数值就正比于它们的水平速度。在右图中分别用OP、OM和O/N表示。因此只需验证：m1OP=m1OM+m2(ON-2r）即可。

8 验证的表达式：mAOP=mAOM+mBO′N
实验原理 2、两小球碰撞后均作平抛运动,用水平射程间接表示小球平抛的初速度： OP----m1以v1平抛时的水平射程 等效替换的思想 OM----m1以v1′平抛时的水平射程 O′N----m2以v2 ′平抛时的水平射程 验证的表达式：mAOP=mAOM+mBO′N

9 【实验器材】 天平、刻度尺、游标卡尺（测小球直径）、碰撞实验器、复写纸、白纸、重锤、两个直径相同质量不同的小球 （入射小球质量大于被碰小球）

10 实验步骤 ①、先用天平测量出两个小球的质量m1、m2。
②、安装好实验装置,注意调节斜槽末端切线水平。把被碰球放在斜槽前的立柱上,调节实验装置使两球处于同一高度,且两球心间的距离为槽和立柱间的距离。垫木板和白纸时,要使木板水平。利用重锤线准确地标绘出斜槽末端的竖直投影点O

11 ③、先不放被碰球,让入射球从斜槽上同一高度处由静止滚下,重复3～5次,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,就是入射 球的平均落点P。 平均处理的思想方法 ④、把被碰小球放在支柱上,让入射小球从同一高度滚下,使它们发生正碰,重复3～5次,仿步骤③,画出入射小球的平均落点M和被碰小球的平均落点N。

12 ⑤、过O、N在纸上作直线,取OO′＝2r,O′即为被碰球被碰时球心投影位置。
⑥、用刻度尺量OM、OP、O′N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。 验证的表达式：mAOP=mAOM+mBO′N 7 、改变入射球下落高度，重复上述实验步骤，再做一次。

13 实验测量 测量的物理量： a．用天平测两球质量m1、m2 b．用游标卡尺测两球的直径D，并计算半径r。 c．水平射程：OP、OM、O′N

14 游标卡尺 10分度尺 物体长度=主尺的整数毫米数+游标对齐读数× 1 5 10 游标10格共长9mm 相差0.1mm 相差0.2mm

15 注意事项 1、斜槽末端切线要水平 2、每次小球下滑要从同一高度静止开始下落
3、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,该圆的圆心即为小球的平均落点 4、入射小球的质量m1和被碰小球的质量m2的大小关系是m1>m2 5、入射小球的位移由O点开始测量，被碰小球的位移由O′开始测量，即减去2r。