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1页

  

  第1节实验:探究碰撞中的不变量

  

  一、实验目的

  1.明确探究物体碰撞中的不变量的基本思路。

  2.探究一维碰撞中的不变量。

  二、实验原理

  在一维碰撞中,测出相碰撞两物体的质量m1、m2和碰撞前物体的速度v1、v2及碰撞后物体的速度v1′、v2′,找出碰撞前的动量p=m1v1+m2v2及碰撞后的动量p′=m1v1′+m2v2′,看碰撞前后动量是否守恒。

  [实验方案一] 利用气垫导轨完成一维碰撞实验

  [实验器材]

  气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等。

  

  [实验步骤]

  1.测质量:用天平测出滑块质量。

  2.安装:正确安装好气垫导轨。

  3.实验:接通电源,利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度(①改变滑块的质量。②改变滑块的初速度大小和方向)。

  4.验证:一维碰撞中的动量守恒。

  [数据处理]

  1.滑块速度的测量:v=,式中Δx为滑块挡光片的宽度(仪器说明书上给出,也可直接测量),Δt为光电计时器显示的滑块(挡光片)经过光电门的时间。

  2.验证的表达式:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′

[实验方案二] 利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验