7 实验:探究动量守恒定律
[目标定位] 1.明确探究物体碰撞中动量变化规律的基本思路.2.掌握直线运动物体速度的测量方法.
猜想与假设
为了使问题简化,这里研究两个物体的碰撞,且碰撞前两物体沿同一直线运动,碰撞后仍沿这一直线运动.
设两个物体的质量分别为m1、m2,碰撞前的速度分别为v1、v2,碰撞后的速度分别为v1′、v2′,如果速度与我们规定的正方向相同取正值,相反取负值.
根据实验求出两物体碰前动量p=m1v1+m2v2,碰后动量p′=m1v1′+m2v2′,看p与p′是否相等,从而验证动量守恒定律.
实验设计
实验设计需要考虑的问题:
(1)如何保证碰撞前后两物体速度在一条直线上.
(2)如何测定碰撞前、后两物体的速度.
实验案例 气垫导轨上的实验
气垫导轨、气泵、光电计时器、天平等.
气垫导轨装置如图1所示,由导轨、滑块、挡光片、光电门等组成,在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔,向导轨空腔内不断通入压缩空气,压缩空气会从小孔中喷出,使滑块稳定地漂浮在导轨上(如图2所示,图中气垫层的厚度放大了很多倍),这样大大减小了由摩擦产生的影响.
图1
图2
(1)质量的测量:用天平测量.
(2)速度的测量:用光电计时器测量.