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课件网) 实验：验证动量守恒定律 在本实验案例中，设定一个“动碰静”的碰撞过程，并近似符合动量守恒的条件，即如右图示，让“入射小球”在较光滑的斜槽轨道末端以一定的初速度对心正碰原来静止的“被碰小球”，从而验证该“入射小球” 和“被碰小球”组成的系统碰撞前后动量是否守恒。设“入射小球” 和“被碰小球”的质量分别是m1、m2 ；碰前“入射小球”的速度为v0 ；碰后“入射小球” 的速度为v1 ，碰后“被碰小球” 的速度为v2 。 【问题1 】 根据上述实验原理，需验证 和 是否相等。 m1 v0 m1 v1+ m2 v2 【问题2 】 两小球的质量可用 直接测出，而速度的测量则成为我们设计实验方案和方法的重要影响因素。为此，我们设置了如右图示的小球的平抛运动。 【问题3 】 为了使两小球能发生对心正碰，两小球应大小相等；为了使两小球碰后都向右水平抛出做平抛运动，“入射小球” 和“被碰小球”的质量（m1、m2 ）关系应有 ，且斜槽末端必须 。 入射小球 被碰小球 白纸和复写纸 天平 m1>m2 水平 【问题4】 （1）该实验中我们用一个玻璃球和一个钢球，则哪一个作“入射小球” 、 哪一个作“被碰小球”？ （2）如何验证斜槽末端是否水平？若不水平应若何调节？ 钢球作“入射小球”， 玻璃球“被碰小球”。 将小球放在 斜槽末端，看其是否能静止在此，若能则说明水平； 若不能则说明不水平，可用在斜槽下面垫纸片的办法来调节。 【问题5】 利用该实验装置如何测定“入射小球”碰前的速度v0、碰后“入射小球” 的速度v1 和碰后“被碰小球”的速度v2 ？有必要知道小球做平抛运动的时间吗？只需测量那个量就可以？请画一示意图帮助说明。 若把落地时间当做一个单位时间，则只需测出每次平抛的水平位移大小，即可当做平抛初速度的大小。 【问题6 】 如右图示，为某同学的实验装置及实验结果示意图。O为利用重垂线确定的斜槽末端在水平地面的投影点，M、N、P为确定的小球在地面上的落点： （1）这三个落点分别是哪个小球的？为什么？参照教材第18 页的两个关于 弹性碰撞的结论式来分析。 （2）需测量哪些距离？如何计算验证？（“入射小球” 和“被碰小球”的 质量分别是m1、m2 ） （1）P是“入射小球”不碰撞时的落点； M是 “入射小球”碰撞后的落点； N是“被碰小球”碰撞后的落点 （2）分别测量点O与M、O与P、O与N之间的距离， 验证m1·OP和m1·OM＋m2 · ON是否相等 【问题7】 根据“多次测量取平均值减小实验误差”的实验思想，可让两小球在同一条件下进行多次碰撞，从而较为准确的确定小球的落点位置。具体方法是：用一个尽可能小的圆把多次落点圈起来，取该圆的圆心作为落点位置。鉴于此，每次从斜槽上释放“入射小球”时应注意什么？ 从斜槽上同一位置由静止滚下。 【问题8】 为了记录显示小球在地面上的落点，我们需先在水平地面铺一层白纸，再在白纸上面铺复写纸，再在复写纸上面铺一层白纸。这样小球的落点就会清晰的打印在最下面的白纸上。测量时，只需把上面的白纸和复写纸取走，利用打印在最下面的白纸上的落点即可。 （1）在地面铺白纸的大致位置范围该如何确定？ （2）实验过程中，最下面的白纸是不能动的，否则，在纸上记录的 小球落点位置就会移动。用什么办法可以方便的在地面上固定 最下面的白纸呢？ 用胶带将白纸固定在地面上。 【问题9】 总结一下，该实验方案需要哪些器材？ 斜槽（带固定铁夹）、重垂线、一个钢球（作入射小球）和一个玻璃球（作被碰小球）、天平（带砝码）、毫米刻度尺、白纸、复写纸、透明胶带等。 （二）课内探究案 【附实验报告】 实验： 验证动量守恒定律 一、实验目的 验证动量守恒定律 二、实验原理 动量守恒定律和平抛运动 ... ...
