2018-2019学年鲁科版选修3-5 第1章 实验:验证动量守恒定律 学案
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  实验:验证动量守恒定律

  

  1.实验目的

  (1)实验目的:验证两滑块在相互作用过程中动量守恒。

  (2)能力目标:能利用气垫导轨和数字计时器测定两滑块分开后的速度;会处理实验得出的数据。

  2.实验原理

  (1)气垫导轨由导轨、滑块、挡光条、光电门等组成(如图甲所示),导轨空腔中压缩的空气不断从两个工作面的小孔中喷出(如图乙所示),使滑块稳定地漂浮在导轨上,大大减小了滑块受到的摩擦力。

  

  甲

  

  乙

  (2)滑块速度的测定:气垫导轨和光电计时器的配合使用可以测量滑块运动的速度。通过光电计时器记录挡光条通过光电门的时间间隔,然后根据公式v=可求得气垫导轨上滑块运动的速度。当滑块从光电门旁经过时,安装在其上方的挡光条穿过光电门,从发射器射出的红外光被挡光条遮住而无法照到接收器上,此时接收器产生一个脉冲信号。在滑块经过光电门旁的整个过程中,接收器共产生两个脉冲信号,计数器将测出这两个脉冲信号之间的时间间隔Δt。如果预先确定了挡光条的宽度Δl,则可求得滑块经过光电门时的速度v=。

(3)由于两滑块受到的摩擦力很小,可以忽略不计,系统所受合外力为零,总动量守恒。测出两滑块弹开后的速率v1和v2,进而算出它们的动量p1=m1v1和p2=-m2v2,其总动