1、碰撞与动量守恒 (实验 验证动量守恒定律)
验证动量守恒定律实验总结
验证动量守恒定律实验总结动量守恒定律是物理学中的一个基本定律，它指出在一个封闭系统中，系统的总动量在任何时刻都保持不变。
这个定律在物理学中有着广泛的应用，例如在机械运动、电磁场、量子力学等领域都有着重要的作用。
为了验证动量守恒定律，我们进行了一系列的实验。
实验一：弹性碰撞我们首先进行了弹性碰撞的实验。
实验中我们使用了两个小球，一个静止不动，另一个以一定的速度向它运动。
当两个小球碰撞后，我们测量了它们的速度和动量。
实验结果表明，碰撞前后两个小球的总动量保持不变。
这个结果符合动量守恒定律的要求。
实验二：非弹性碰撞接下来我们进行了非弹性碰撞的实验。
实验中我们同样使用了两个小球，但是这次我们在两个小球之间放置了一个粘性物质，使得碰撞后两个小球会粘在一起。
同样地，我们测量了碰撞前后两个小球的速度和动量。
实验结果表明，碰撞前后两个小球的总动量同样保持不变。
这个结果也符合动量守恒定律的要求。
实验三：火箭推进最后我们进行了火箭推进的实验。
实验中我们使用了一个小火箭，它在发射后会产生一个向上的推力。
我们测量了火箭发射前后的速度和动量。
实验结果表明，火箭发射前后系统的总动量同样保持不变。
这个结果也符合动量守恒定律的要求。
通过以上三个实验，我们验证了动量守恒定律的正确性。
这个定律在物理学中有着广泛的应用，例如在机械运动、电磁场、量子力学等领域都有着重要的作用。
在机械运动中，动量守恒定律可以用来解决碰撞问题；在电磁场中，动量守恒定律可以用来解决电磁波的传播问题；在量子力学中，动量守恒定律可以用来解决粒子的运动问题。
因此，动量守恒定律是物理学中一个非常重要的定律。
通过以上实验，我们验证了动量守恒定律的正确性。
这个定律在物理学中有着广泛的应用，它可以用来解决各种不同的物理问题。
因此，我们应该深入学习和理解动量守恒定律，以便更好地应用它来解决实际问题。
动量守恒与碰撞的弹性碰撞
动量守恒与碰撞的弹性碰撞动量守恒与碰撞的弹性碰撞是物理学中重要的概念和定律。
本文将深入探讨动量守恒定律与弹性碰撞的概念、原理、应用以及实验验证等方面的内容。
一、动量守恒定律动量守恒是指在一个孤立系统中，总动量不变，即系统中所有物体的动量之和保持不变。
这是一个基本的物理定律，可以用公式来表示为：总动量 = m1v1 + m2v2 + ... + mnvn。
二、碰撞的分类碰撞分为完全弹性碰撞和非完全弹性碰撞两种情况。
1. 完全弹性碰撞：在完全弹性碰撞中，物体之间没有能量损失，碰撞前后物体的动能和动量都完全守恒。
2. 非完全弹性碰撞：在非完全弹性碰撞中，碰撞前后物体的动能和动量都不完全守恒。
此时，一部分动能可能会转化为其他形式的能量，如热能等。
三、弹性碰撞的实验验证为了验证弹性碰撞的动量守恒定律，可以进行实验。
实验装置通常包括光滑的平面、弹性小球等。
通过调整小球的初始动量和速度，观察碰撞前后的动量变化，可以验证碰撞过程中动量守恒的准确性。
四、动量守恒与碰撞的应用动量守恒与碰撞理论在众多领域都有广泛的应用。
1. 交通事故分析：利用碰撞理论可以分析车辆之间的相互碰撞情况，帮助研究交通事故的发生原因，并制定相应的安全措施。
2. 运动物体的动力学分析：通过碰撞理论可以研究运动物体之间的相互作用，分析和描述运动物体的加速度、速度变化等动力学参数。
3. 球类运动：在球类运动中，碰撞理论可以帮助解释球的弹跳、速度和方向的变化，进而提高球类运动的技能和策略。
4. 工程设计：动量守恒与碰撞理论在工程设计中有着广泛的应用，如防护墙的设计、物体坠落的撞击力分析等。
五、总结动量守恒与碰撞的弹性碰撞是物理学中的重要概念。
通过动量守恒定律，我们可以深入理解碰撞过程中的物体相互作用和动能转化的规律。
实验验证和应用案例进一步巩固了这一定律在物理学和工程学中的重要性。
深入研究与应用动量守恒和弹性碰撞定律，不仅可以推动科学技术的发展，也有助于解决实际问题，提高生活质量。
碰撞和动量守恒实验教案
碰撞和动量守恒实验教案一、实验目的1. 理解碰撞和动量守恒的概念。
2. 学习运用实验方法验证动量守恒定律。
3. 培养学生的实验操作能力和团队协作精神。
二、实验原理1. 动量守恒定律：在一个没有外力作用的系统中，系统的总动量保持不变。
2. 碰撞过程遵循碰撞定律，即碰撞前后系统的总动量不变。
三、实验器材与步骤1. 器材：小车、滑轮、木板、挡板、弹簧秤、绳子、测量尺。
2. 步骤：（1）将木板水平放置，调整滑轮位置，使小车能够通过滑轮与木板相连。
（2）将挡板放置在木板的一端，使小车在撞击挡板后能够反弹。
（3）用绳子将小车与弹簧秤相连，记录弹簧秤的示数。
（4）让小车从一定高度下滑，撞击挡板，观察并记录小车碰撞前后的速度、方向以及弹簧秤的示数。
（5）重复实验，记录多组数据。
四、数据处理与分析1. 计算碰撞前后小车的速度。
2. 计算碰撞前后系统的总动量。
3. 分析动量守恒定律在实验中的应用。
五、实验报告要求1. 整理实验数据，绘制图表。
2. 分析实验结果，验证动量守恒定律。
3. 提出改进措施，提高实验的准确性。
六、实验安全注意事项1. 确保实验过程中小车滑行速度适中，避免过快导致实验数据不准确或安全事故。
2. 操作弹簧秤时，注意防止弹簧秤突然断裂，以免造成伤害。
3. 保持实验室整洁，避免实验器材乱放影响实验结果和安全。
4. 在撞击挡板时，注意观察挡板和小车的运动状态，防止发生意外。
七、实验拓展1. 探讨在不同撞击角度下，动量守恒定律的适用性。
2. 研究碰撞过程中能量的转化，如弹性碰撞和完全非弹性碰撞。
3. 分析实际运动中摩擦力对动量守恒的影响。
八、实验注意事项1. 实验前检查器材是否完好，确保实验顺利进行。
2. 保持实验环境的稳定性，如温度、湿度等，避免影响实验结果。
3. 严格遵循实验步骤，确保数据的真实性和可靠性。
4. 记录实验数据时，注意单位和精确度，避免计算错误。
九、实验评价1. 评价学生对动量守恒定律的理解和应用能力。
动量守恒定律在碰撞中的实验验证
动量守恒定律在碰撞中的实验验证动量守恒定律是物理学中的一条基本定律，它表明在一个封闭系统中，系统的总动量保持不变。
这意味着如果没有外力作用于系统，系统中物体的总动量在碰撞前后保持相等。
为了验证动量守恒定律在碰撞中的实际应用，我们进行了一系列实验。
实验用到的设备包括两个小球和一个平衡台，其中每个小球都可以沿着平衡台的轨道移动。
我们将分别称这两个小球为小球A和小球B。
首先，我们将小球A放在平衡台的一端，小球B放在另一端。
接下来，我们以一定的速度将小球A推向小球B。
当两个小球碰撞时，我们记录下它们各自的质量和速度，并计算出它们的动量。
然后，我们重复这个实验多次，以获取更多的数据。
通过分析实验数据，我们发现在碰撞前后，小球A和小球B的总动量之和保持不变。
即使在碰撞过程中，小球A和小球B的相对速度发生了变化，它们之间传递的动量是相互抵消的，保持总动量不变。
在实验中，我们还发现了一些有趣的现象。
例如，当两个小球质量相等且初始速度相等时，它们在碰撞后的速度也将相等。
这是因为动量守恒定律要求碰撞前后的总动量保持不变，而两球的质量和速度相等意味着它们的动量相等。
此外，通过改变小球的质量和速度，我们还观察到当碰撞发生时，较大质量的小球的速度减小，而较小质量的小球的速度增加。
这是由于动量守恒定律的影响，当两个物体碰撞时，动量沿着方向相反的原则进行传递，因此较大质量的小球会将一部分动量传递给较小质量的小球。
通过这些实验验证，我们可以得出结论：动量守恒定律在碰撞中得到了实验的验证。
这一定律在物理学中具有广泛的应用，不仅可以用于解释碰撞过程中的现象，还可以用于设计和分析各种力学系统。
总结起来，动量守恒定律是一个重要的物理学定律，它在碰撞中得到了实验的验证。
通过实验观察和分析数据，我们发现碰撞前后物体的总动量保持不变。
这一定律的应用不仅可以帮助我们理解碰撞现象，还可以用于解决力学问题和设计力学系统。
大学物理仿真实验报告——碰撞与动量守恒
大学物理仿真实验实验报告碰撞和动量守恒班级：信息1401 姓名：龚顺学号：201401010127【实验目的】：1 了解气垫导轨的原理，会使用气垫导轨和数字毫秒计进行试验。
2 进一步加深对动量守恒定律的理解，理解动能守恒和动量守恒的守恒条件。
【实验原理】当一个系统所受和外力为零时，系统的总动量守恒，即有若参加对心碰撞的两个物体的质量分别为m1和m2 ，碰撞前后的速度分别为V10、V20和V1 、V2。
1，完全弹性碰撞在完全弹性碰撞中，动量和能量均守恒，故有：取V20=0，联立以上两式有：动量损失率：动能损失率：2，完全非弹性碰撞碰撞后两物体粘在一起，具有相同的速度，即有：仍然取V20=0，则有：动能损失率：动量损失率：3，一般非弹性碰撞中一般非弹性碰撞中，两物体在碰撞后，系统有部分动能损失，定义恢复系数：两物体碰撞后的分离速度比两物体碰撞前的接近速度即恢复系数。
当V20=0时有：e的大小取决于碰撞物体的材料，其值在0~1之间。
它的大小决定了动能损失的大小。
当e=1时，为完全弹性碰撞；e=0时，为完全非弹性碰撞；0<e<1时，为一般非弹性碰撞。
动量损失：动能损失：【实验仪器】本实验主要仪器有气轨、气源、滑块、挡光片、光电门、游标卡尺、米尺和光电计时装置等【实验内容】一、气垫导轨调平及数字毫秒计的使用1、气垫导轨调平打开气源，放上滑块，观察滑块与轨面两侧的间隙纵向水平调节双支脚螺丝，横向水平调节单支脚，直到滑块在任何位置均保持不动，或做极缓慢的来回滑动为止。
动态法调平，滑块上装挡光片，使滑块以缓慢速度先后通过两个相距60cm的光电门，如果滑块通过两光电门的时间差小于1ms，便可认为轨道已经调平。
本实验采用动态调节。
2、数字毫秒计的使用使用U型挡光片，计算方式选择B档。
二滑块上分别装上弹簧圈碰撞器。
将小滑块m2置于两个相距40cm的光电门之间，使其静止，使大滑块m1以速度V10去碰撞m2，从计时器上读出碰撞前后通过S距离所用的时间t10，t1，t2.记录数据。
动量与碰撞实验碰撞实验的原理与动量守恒定律
动量与碰撞实验碰撞实验的原理与动量守恒定律动量与碰撞实验：碰撞实验的原理与动量守恒定律碰撞实验是物理学领域中常用的实验方法之一，通过研究物体间的相互作用和动量转移情况，可以揭示碰撞的规律和动量守恒定律。
本文将介绍碰撞实验的原理，以及动量守恒定律在碰撞实验中的应用。
一、碰撞实验的原理1.1 定义和分类碰撞是指两个或多个物体之间发生接触并相互作用的过程。
根据物体之间相互作用的性质和方式，碰撞可以分为完全弹性碰撞和非完全弹性碰撞两种。
1.2 完全弹性碰撞完全弹性碰撞是指碰撞过程中物体之间没有任何能量损失，动能完全转化为势能后再转换为动能的碰撞。
在完全弹性碰撞中，物体的动量守恒且动能守恒。
1.3 非完全弹性碰撞非完全弹性碰撞是指碰撞过程中物体之间有能量损失或转化为其他形式的碰撞。
在非完全弹性碰撞中，物体的动量仍守恒，但动能不再守恒。
二、动量守恒定律在碰撞实验中的应用2.1 动量守恒定律的表述动量守恒定律是指在一个孤立系统中，系统的总动量在任何时间都保持不变。
即物体在碰撞前后的总动量相等。
2.2 碰撞实验中的动量守恒碰撞实验中，我们可以利用动量守恒定律来分析和计算物体在碰撞过程中的动量变化和转移情况。
假设有两个物体A和B，在碰撞前它们的质量分别为mA和mB，速度分别为vA和vB，碰撞后速度分别为v'A和v'B。
根据动量守恒定律，可以得到以下公式：mA * vA + mB * vB = mA * v'A + mB * v'B2.3 碰撞实验的分析方法为了研究碰撞实验中的动量转移和变化，可以借助一些实验仪器和方法。
例如，我们可以使用弹性碰撞实验装置，通过观察和记录物体碰撞前后的运动轨迹和速度，来分析碰撞的性质和动量转移情况。
此外，碰撞实验还可以通过改变碰撞物体的质量、速度以及碰撞角度等参数，来研究不同条件下碰撞的动力学规律和效果。
三、实验案例：弹性碰撞实验为了进一步说明碰撞实验的原理和动量守恒定律的应用，我们以弹性碰撞实验为例进行分析。
动量守恒定律的实验验证
动量守恒定律的实验验证动量守恒定律是物理学中的基本定律之一，它在描述物体运动时起着重要的作用。
为了验证动量守恒定律的有效性和可靠性，进行了一系列实验。
实验一：弹性碰撞实验在实验室中，准备了两个相同质量的小球A和B，它们分别处于静止状态，相距一定距离。
首先给小球A以某一初速度，让其沿着一条直线轨道运动。
当小球A与小球B发生完全弹性碰撞后，观察两球的运动情况。
实验结果显示，小球A在碰撞前具有一定的动量，而小球B则静止。
在碰撞后，小球A的速度减小而改变了运动方向，而小球B则具有与小球A碰撞前小球A相同大小的速度，并沿着小球A碰撞前运动的方向运动。
实验结果表明，碰撞过程中总动量守恒，即小球A的动量减小，而小球B的动量增加，两者之和保持不变。
实验二：非弹性碰撞实验在实验室中，同样准备了两个相同质量的小球A和B，它们分别处于静止状态，相距一定距离。
与实验一不同的是，在这次实验中，小球A与小球B发生非弹性碰撞。
实验结果显示，小球A与小球B发生碰撞后，它们黏在一起并以共同的速度沿着小球A碰撞前运动的方向运动。
与弹性碰撞不同的是，碰撞过程中能量有一部分转化为内能而被损失，因此总动量守恒，但总机械能不守恒。
实验三：爆炸实验在实验室中，放置了一块弹性墙壁，并将一个质量较大的小球C静止放在墙壁前方。
在小球C与墙壁发生碰撞时，观察碰撞后的情况。
实验结果显示，当小球C与墙壁发生碰撞时，小球C的动量改变，由静止变为运动状态。
这说明，碰撞过程中小球C获得了墙壁的动量。
根据动量守恒定律，小球C的动量增加被墙壁吸收，总动量守恒。
通过以上实验可以得出一个普遍的结论：在孤立系统中，如果没有外力作用，系统总的动量保持不变。
这就是动量守恒定律的实验证明。
总结：动量守恒定律是物理学中非常重要的定律之一，通过弹性碰撞、非弹性碰撞和爆炸等实验证明了动量守恒定律的有效性和可靠性。
实验结果表明，无论是弹性碰撞还是非弹性碰撞，总的动量保持不变，只有部分能量转化或损失。
动量守恒定律碰撞实验与动量守恒的验证
动量守恒定律碰撞实验与动量守恒的验证动量守恒定律是力学中的基本定律之一，它表明在不受外力作用的条件下，系统的总动量保持不变。
为了验证动量守恒定律，科学家们进行了许多碰撞实验。
本文将介绍动量守恒定律的基本原理，以及几个碰撞实验的过程和结果，通过这些实验来验证动量守恒定律的有效性。
一、动量守恒定律的基本原理动量是物体运动的重要性质，它由物体的质量和速度决定。
动量守恒定律指出，在一个孤立系统内，系统内部物体的总动量在时间上保持不变。
即使在碰撞等外力作用下，系统内部物体的总动量仍然保持不变。
动量守恒定律可以用数学公式表示为：m₁v₁ + m₂v₂ = m₁v₁' + m₂v₂'其中，m₁和m₂分别为两个物体的质量，v₁和v₂分别为它们的初速度，v₁'和v₂'分别为它们的末速度。
基于动量守恒定律，我们可以预测物体在碰撞时的运动状态，同时也可以通过实验来验证这一定律的准确性。
二、碰撞实验一：弹性碰撞弹性碰撞是指在碰撞中，两个物体既不损失动能，也不发生变形的碰撞。
在这种碰撞中，动量守恒定律可以准确地描述物体的运动状态。
为了验证动量守恒定律在弹性碰撞中的适用性，科学家们进行了一系列实验。
实验中，他们选择了两个具有不同质量和速度的弹性物体，并让它们进行正面碰撞。
实验结果显示，两个物体在碰撞前的总动量等于碰撞后的总动量。
这验证了动量守恒定律在弹性碰撞过程中的有效性。
三、碰撞实验二：非弹性碰撞非弹性碰撞是指在碰撞中，两个物体既损失动能，又发生变形的碰撞。
在这种碰撞中，动量守恒定律同样适用，但需要结合能量守恒定律才能准确描述物体的运动状态。
科学家们进行了一项非弹性碰撞的实验。
他们选取了两个具有不同质量和速度的物体，并以一定的速度让它们进行碰撞。
实验结果显示，在非弹性碰撞中，虽然物体的动量发生了变化，但碰撞前后物体的总动量仍然保持不变。
这进一步验证了动量守恒定律在非弹性碰撞中的有效性。
四、碰撞实验三：爆炸碰撞爆炸碰撞实验是一种特殊的碰撞实验方式。
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②Δp=0( 系统总动量不变) . ③Δp1=- Δp2( 相互作用的两物体组成的系统, 两物体动量增量大小相等、方向相反) . (4)动量守恒定律的“四性” 矢 量 性 相 对 性 同 时 性 系 统 性 动量守恒定律的表达式为矢量方程, 解题应选取统一的正方向 各物体的速度必须是相对同一参考系的速度( 没有特殊说明要选地球这个参考 系) . 如果题设条件中各物体的速度不是相对同一参考系时, 必须转换成相对同一 参考系的速度 动量是一个瞬时量, 表达式中的 p1、p2„必须是系统中各物体在相互作用前同一 时刻的动量, p1' 、 p2' „必须是系统中各物体在相互作用后同一时刻的动量, 不同时 刻的动量不能相加 研究的对象是相互作用的两个或多个物体组成的系统, 而不是其中的一个物体, 更不能题中有几个物体就选几个物体
要 点 例 析
动
1. 动
名称
量
动
守
能
恒
、
定
动
律
量
及
变
其
化
应
量
用
的 比 较
量
、
动
项目
量
动
能
动
量
变
化
量
定 定 式 矢 性 特 关 方
义 义 标 点 联 程
物
体
的 积 p 矢 = 量 态
质
量物 和体 速由 度于 的运 乘 物动 体 而 末具 动 有 量的 与 能 量 差 v E k= m v
1 2
2
m
Δp 量 矢 量 过
质量 m 和速度 v的测量
多次测量求平均值
①碰撞是否为一维碰撞 ②实验是否满足动量守恒条件. 如气垫导轨是否水平, 两球 是否等大, 是否平衡摩擦力等等
设计方案确保为一维碰撞, 且尽量满 足动量守恒定律条件
5. 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实验, 调整气垫导轨时, 注意利用水平仪确保气垫导轨水平. ②若利用摆球进行实验, 两小球静放时球心应在同一水平线上, 且刚好接触, 摆线竖直, 将小球 拉起后, 两条摆线应在同一竖直平面内. ③若利用长木板进行实验, 可在长木板下垫一小木片用以平衡摩擦力. ④若利用斜槽进行实验, 入射球质量要大于被碰球质量, 即: m 1>m 2, 防止碰后 m 1 被反弹. ( 3) 探究结论: 寻找的不变量必须在各种碰撞情况下都不改变.
-p = 量 程
p
'
标 量 状 E k=
������2 , p= 2������
状
态
量
2������������k
2. 动量守恒定律的应用 (1)研究对象: 相互作用的物体组成的系统. (2)守恒条件 ①理想守恒: 系统不受外力或所受外力的合力为 0, 则系统动量守恒. ②近似守恒: 系统受到的合力不为 0, 但当内力远大于外力时, 系统的动量可近似看成守 恒. ③分方向守恒: 系统在某个方向上所受合力为 0 时, 系统在该方向上动量守恒. (3)三种常见表达式 ①p=p' ( 系统相互作用前的总动量 p等于相互作用后的总动量 p' ) 实际应用时的三种常见形式: a. m 1v1+m 2v2=m 1v1' +m 2v2' ( 适用于相互作用前后都运动的两个物体组成的系统) . b. 0=m 1v1+m 2v2( 适用于原来静止的两个物体组成的系统, 比如爆炸、反冲等, 两者速率及 位移大小与各自质量成反比) . c. m 1v1+m 2v2= ( m 1+m 2) v( 适用于两物体相互作用后结合为一体或具有相同速度的情况, 完 全非弹性碰撞) .
( 6) 连接 O N , 测量线段 O P 、O M 、O N 的长度. 代入 m 1O P =m 1O M +m 2O N , 看在误差允许的范围内是否成立. ( 7) 整理好实验器材放回原处. ( 8) 实验结论: 在实验误差允许的范围内, 碰撞系统的动量守恒.
4. 误差分析 产生原因 偶 然 误 差 系 统 误 差 减小方法
3. ( 2011福建省统考) 用如图所示的装置验证动量守恒定律, 实验时为保证可用小球做平抛 运动的水平距离代替小球在碰撞前后时刻的速度大小, 下列措施可行的是 A 的字母) A. 安装斜槽时应使斜槽末端保持水平 B. 入射球的质量必须小于被碰球的质量 C. 入射球的半径必须大于被碰球的半径 D. 必须测出小球做平抛运动的时间 解析: 验证动量守恒定律实验, 两小球碰后必须做平抛运动, 所以安装斜槽时应使斜槽末端 保持水平, 入射球的质量必须大于被碰球的质量, 两小球半径相等( 保证对心碰撞) , 所以 A 对, B 、C 、D 错. . ( 填选项前
【例 1】 如图所示, 滑块 A、C 质量均为 m , 滑块 B 质量为 m . 开始时 A 、B 分别以 v1 、 v2 的速度沿光滑水平轨道向固定在右侧的挡板运动, 现将 C 无初速地放在 A 上, 并与 A 粘合不再分开, 此时 A 与 B 相距较近, B 与挡板相距足够远. 若 B 与挡板碰撞将以原速 率反弹, A 与 B 碰撞将粘合在一起. 为使 B 能与挡板碰撞两次, v1、v2 应满足什么关系?
2. 爆炸问题 (1)特点: 物体间的相互作用力远大于系统所受的外力, 即内力≫ 外力. (2)遵循的规律: 系统的动量守恒, 机械能不守恒. 3. 反冲 (1)定义: 系统内的不同部分在强大内力作用下向相反方向运动的现象叫做反冲. (2)遵循的规律: 反冲过程中动量守恒, 机械能不守恒.
四、验证动量守恒定律
Δ������ 算出速度. Δ������
方案四: 利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律 ( 1) 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) 按照图所示安装实验装置. 调整固定斜槽使斜槽底端水平. ( 3) 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) 不放被撞小球, 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) 把被撞小球放在斜槽末端, 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.
1. 实验原理 在一维碰撞中, 测出物体的质量和碰撞前后物体的速度, 找出碰撞前的动量 p=m 1v1+m 2v2及碰撞后的动量 p' =m 1v1' +m 2v2' , 看碰撞前后动量是否守恒.
2. 实验器材 方案一: 气垫导轨、光电计时器、天平、滑块( 两个) 、重物、弹簧、细绳、弹性碰撞架等. 方案二: 带细线的摆球( 两套) 、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等. 方案三: 光滑长木板、打点计时器、纸带、小车( 两个) 、天平、撞针、橡皮泥等. 方案四: 斜槽、小球( 两个) 、天平、复写纸、白纸、刻度尺等. 3. 实验步骤 方案一: 利用气垫导轨完成一维碰撞实验 ( 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器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.
Hale Waihona Puke 3 2思路引导: 思考 1: A、B 、C 之间的相互作用过程是怎样的? 解答: A 、C 碰撞( 水平方向不受外力) →B 与挡板碰撞→AC 与 B 相碰( 合外力为零) . 思考 2: 题中“B 与挡板碰两次”说明什么? 解答: 说明 AC 与 B 碰后速度方向向右.
三、碰撞、爆炸和反冲
1. 碰撞问题 碰撞的种类及特点 分类标准 种类 弹性碰撞 能量是 否守恒 非完全弹性碰撞 完全非弹性碰撞 碰撞前后 动量是否 共线 微观粒子 的碰撞 对心碰撞( 正碰) 非对心碰撞( 斜碰) 散射 特点 动量守恒, 机械能守恒 动量守恒, 机械能有损失 动量守恒, 机械能损失最大 碰撞前后速度共线 碰撞前后速度不共线 粒子相互接近时并不发生直接接触
方案二: 利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验 ( 1) 测质量: 用天平测出两小球的质量 m 1、m 2. ( 2) 安装: 把两个等大小球用等长悬线悬挂起来. ( 3) 实验: 一个小球静止, 拉起另一个小球, 放下时它们相碰. ( 4) 测速度: 可以测量小球被拉起的角度, 从而算出碰撞前对应小球的速度, 测量碰撞后小 球摆起的角度, 算出碰撞后对应小球的速度. ( 5) 改变条件: 改变碰撞条件, 重复实验. ( 6) 验证: 一维碰撞中的动量守恒. 方案三: 在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验 ( 1) 测质量: 用天平测出两小车的质量. ( 2) 安装: 将打点计时器固定在光滑长木板的一端, 把纸带穿过打点计时器, 连在小车的后 面, 在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥. ( 3) 实验: 接通电源, 让连接纸带的小车 A 运动, 小车 B 静止, 两车碰撞时撞针插入橡皮泥中, 把两小车连接成一体运动. ( 4) 测速度: 通过纸带上两计数点间的距离及时间由 v= ( 5) 改变条件: 改变碰撞条件、重复实验. ( 6) 验证: 一维碰撞中的动量守恒.
基 础 自 测
1. 粗 起 糙 向 的 前 水 平 地 . 一 面颗 上子 放弹 着水 一平 个地 木 , 带 射 块 动 进 块 B . ( 填 组 选 成 项 的 ) 前 系 木 木 字 统
滑, 在 行这 一个 , 子 段 过弹 距 程和 离 中木
A. 动 量 和 能 量 B. 动 都量 守和 恒能 量 都 不 守 恒 C. 动 量, 能守 量恒 不 D . 动 守 量 恒 , 能 不 量 守 守 恒 恒 解 : 取 析 子 弹 和 木 块 , 组 子 成 弹 的 射 系 进 统 木 为 块 研 后 动, 受 选 B. 到 摩 , 水 擦 平 力 方 作 向 用 系 , 因 统 此 受 在 的 , 这 合 动 个 力 量 过 不 和