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1、 1實驗目的 (1)驗證一維碰撞中的動量守恒 (2)探究一維彈性碰撞的特點 2實驗原理 在一維碰撞中,測出物體的 和碰撞前、后物體的速度v、v,找出碰撞前的動量p 及碰撞后的動量p ,看碰撞前、后動量是否守恒 3實驗器材 除了利用斜槽進行碰撞實驗外,還有另外幾種方案: 方案一:氣墊導軌、光電計時器、天平、滑塊(兩個)、重物、彈簧片、細繩、彈性碰撞架、膠布、撞針、橡皮泥 方案二:帶細線的擺球(兩套)、鐵架臺、天平、量角器、坐標紙、膠布等 方案三:光滑長木板、打點計時器、紙帶、小車(兩個)、天平、撞針、橡皮泥質(zhì)量質(zhì)量mm1v1m2v2m1v1m2v2 考點實驗過程 1實驗步驟 方案一:利用氣墊導軌
2、完成一維碰撞實驗 (1)測質(zhì)量:用天平測出滑塊質(zhì)量 (2)安裝:正確安裝好氣墊導軌 (3)實驗:接通電源,利用配套的光電計時裝置測出兩滑塊各種情況下碰撞前后的速度(改變滑塊的質(zhì)量;改變滑塊的初速度大小和方向) (4)驗證:一維碰撞中的動量守恒 方案二:利用等長懸線懸掛等大小球完成一維碰撞實驗 (1)測質(zhì)量:用天平測出兩小球的質(zhì)量m1、m2. (2)安裝:把兩個等大小球用等長懸線懸掛起來 (3)實驗:一個小球靜止,拉起另一個小球,放下后它們相碰 (4)測速度:可以測量小球被拉起的角度,從而算出碰撞前對應小球的速度,測量碰撞后小球擺起的角度,算出碰撞后對應小球的速度 (5)改變條件:改變碰撞條件,
3、重復實驗 (6)驗證:一維碰撞中的動量守恒 方案三:在光滑桌面上兩車碰撞完成一維碰撞實驗 (1)測質(zhì)量:用天平測出兩小車的質(zhì)量 (2)安裝:將打點計時器固定在光滑長木板的一端,把紙帶穿過打點計時器,連在小車的后面,在兩小車的碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥 (3)實驗:接通電源,讓小車A運動,小車B靜止,兩車碰撞時撞針插入橡皮泥中,把兩小車連接成一體運動 若利用擺球進行實驗,兩小球靜放時球心應在同一水平線上,且剛好接觸,擺線豎直將小球拉起后,兩條擺線應在同一豎直面內(nèi) 若利用長木板進行實驗,可在長木板下墊一小木片用以平衡摩擦力 (3)探究結論:尋找的不變量必須在各種碰撞情況下都不改變 3本實驗中的誤差
4、分析 (1)系統(tǒng)誤差:主要來源于裝置本身是否符合要求,即:. 碰撞是否為一維碰撞; 實驗是否滿足動量守恒的條件,如氣墊導軌是否水平,兩球是否等大,長木板實驗是否平衡了摩擦力 (2)偶然誤差:主要來源于質(zhì)量m和速度v的測量 改進措施:設計方案時應保證碰撞為一維碰撞,且盡量滿足動量守恒的條件 采取多次測量求平均值的方法減小偶然誤差 【案例】某同學用如圖所示的裝置做“驗證動量守恒定律”的實驗,先將球a從斜槽軌道上某固定點處由靜止開始滾下,在水平地面上的記錄紙上留下壓痕,重復10次再把同樣大小的球b放在斜槽軌道水平段的最右端處靜止,讓球a仍從原固定點由靜止開始滾下,且與球b相碰,碰后兩球分別落在記錄紙的不同位置,重復10次(本實驗中的斜槽軌道摩擦可以忽略不計) (2)放上被碰小球b,兩球(mamb)相碰后,小球a、b的平均落點位置依次是題圖中的_ AA點、B點 BA點、C點 CC點、A點 DB點、C點 【解析】解答本題應明確實驗原理,從而確定必測物理量及檢驗公式,同時注意各小球對應的落地位置故可得以上各空的答案 【答案】(1)E(2)B