2018-2019学年高中物理山东省专用选修3-5讲义:第十六章 动量守恒定律 第1节 实验:探究碰撞中的不变量 Word版含答案
2018-2019学年高中物理山东省专用选修3-5讲义:第十六章 动量守恒定律 第1节 实验:探究碰撞中的不变量 Word版含答案第3页

  [实验方案四] 利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律

  [实验器材]

  斜槽、小球(两个)、天平、复写纸、白纸等。

  

  [实验步骤]

  1.测质量:用天平测出两小球的质量,并选定质量大的小球为入射小球。

  2.安装:按照图甲所示安装实验装置。调整固定斜槽使斜槽底端水平。

  3.铺纸:白纸在下,复写纸在上且在适当位置铺放好。记下重垂线所指的位置O。

  4.放球找点:不放被撞小球,每次让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下,重复10次。用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面。圆心P就是小球落点的平均位置。

  5.碰撞找点:把被撞小球放在斜槽末端,每次让入射小球从斜槽同一高度自由滚下,使它们发生碰撞,重复实验10次。用步骤4的方法,标出碰后入射小球落点的平均位置M和被撞小球落点的平均位置N。如图所示。

  

  6.验证:连接ON,测量线段OP、OM、ON的长度。将测量数据填入表中。最后代入m1·OP=m1·OM+m2·ON,看在误差允许的范围内是否成立。

  7.结束:整理好实验器材放回原处。

  [数据处理]

  验证的表达式:m1·OP=m1·OM+m2·ON

  三、注意事项

  1.前提条件:碰撞的两物体应保证"水平"和"正碰"。

  2.方案提醒

  (1)若利用气垫导轨进行验证,调整气垫导轨时,应注意利用水平仪确保导轨水平。

  (2)若利用摆球进行验证,两摆球静止时球心应在同一水平线上,且刚好接触,摆线竖直,将摆球拉起后,两摆线应在同一竖直面内。

  (3)若利用两小车相碰进行验证,要注意平衡摩擦力。

  (4)若利用平抛运动规律进行验证,安装实验装置时,应注意调整斜槽,使斜槽末端水平,且选质量较大的小球为入射小球。

四、误差分析