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一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>
驗(yàn)證一維的動(dòng)量守恒定律
二、實(shí)驗(yàn)原理
1、質(zhì)量為和的兩個(gè)小球發(fā)生正碰,若碰前運(yùn)動(dòng),靜止,根據(jù)動(dòng)量守恒定律應(yīng)有: 2.因小球從斜槽上滾下后做平拋運(yùn)動(dòng),由平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)可知,只要小球下落的高度相同,在落地前運(yùn)動(dòng)的時(shí)間就相同,則小球的水平速度若用飛行時(shí)間作時(shí)間單位,在數(shù)值上就等于小球飛出的水平距離.所以只要測(cè)出小球的質(zhì)量及兩球碰撞前后飛出的水平距離,代入公式就可驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律.即,式中OP、OM和ON的意義如圖所示.
三、實(shí)驗(yàn)器材
斜槽、大小相等質(zhì)量不同的小球兩個(gè)、重垂線一條、白紙、復(fù)寫紙、天平一
臺(tái)、刻度尺、圓規(guī)、三角板.
四、實(shí)驗(yàn)步驟
1.先用天平測(cè)出小球質(zhì)量、.
2.按圖那樣安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,將斜槽固定在桌邊,使槽的末端點(diǎn)切線水平,把被碰小球放在斜槽前端邊緣處,調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)裝置使兩小球碰時(shí)處于同一水平高度,且碰撞瞬間,入射球與被碰球的球心連線與軌道末端的切線平行,以確保正碰后的速度方向水平.
3.在地上鋪一張白紙,在白紙上鋪放復(fù)寫紙.
4.在白紙上記下重垂線所指的位置O.
5.先不放被碰小球,讓入射小球從斜槽上同一高度處滾下,重復(fù)10次,用圓規(guī)畫盡可能小的圓把所有的小球落點(diǎn)圈在里
面,圓心就是入射小球不碰時(shí)的落地點(diǎn)P.
6.把被碰小球放在斜槽前端邊緣處,讓入射小球從同一高度滾下,使它發(fā)生正碰,重復(fù)10次,仿步驟(5)求出入射小球落地點(diǎn)的平均位置M和被碰小球落地點(diǎn)的平均位置N.
7.用刻度尺測(cè)量線段OM、OP、ON的長(zhǎng)度.
8.整理好實(shí)驗(yàn)器材放回原處.
五、誤差分析
實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)碰撞后系統(tǒng)(、)水平方向的總動(dòng)量小于碰撞前系統(tǒng)水平方向的總動(dòng)量,誤差主要來源于:1.難做到準(zhǔn)確的正碰,則誤差較大;斜槽末端若不水平,則得不到準(zhǔn)確的平拋運(yùn)動(dòng)而造成誤差.2.O、P、M、N各點(diǎn)定位不準(zhǔn)確,測(cè)量和作圖有偏差.
六、注意事項(xiàng)
1.本實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)小球質(zhì)量不同,一定是質(zhì)量大的作入射球,質(zhì)量小的作被碰球,如果用質(zhì)量小的與質(zhì)量大的相碰,則質(zhì)量小的球可能被反彈,這樣就不能準(zhǔn)確測(cè)定入射小球碰后的速度.
2.該實(shí)驗(yàn)要確保斜槽末端水平.檢驗(yàn)是否水平的方法是:將小球輕輕放在斜槽末端的水平部分的任一位置,若小球均能保持靜止,則表明斜槽末端已水平.
3.保證入射小球每次必須從同一高度由靜止?jié)L下,且盡可能的讓小球的釋放點(diǎn)高些.
4.實(shí)驗(yàn)過程中,實(shí)驗(yàn)桌、斜槽及白紙的位置始終不變.
5.在計(jì)算時(shí)一定要注意、和OP、OM、ON的對(duì)應(yīng)關(guān)系
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