[推荐学习]2019年高考物理大一轮复习实验07验证动量守恒定律学案新人教版_31

时间：2025-07-12

生活的色彩就是学习

K12的学习需要努力专业专心坚持实验07 验证动量守恒定律

(对应学生用书P 117)

一、实验目的

验证动量守恒定律．

二、实验原理

在一维碰撞中，测出物体的质量m 和碰撞前后物体的速度v 、v ′，找出碰撞前的动量p ＝m 1v 1＋m 2v 2及碰撞后的动量p ′＝m 1v 1′＋m 2v 2′，看碰撞前后动量是否守恒．

三、实验器材

方案一：气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等．

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．方案四：斜槽、小球(两个)、天平、复写纸、白纸等．

四、实验步骤

方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞实验(如图所示

)

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．

方案二：利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验(如图所示)

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．

生活的色彩就是学习

K12的学习需要努力专业专心坚持 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(如图所示

)

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 ＝Δx Δt

算出速度． 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．

方案四：利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律(如图所示

)

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：按照图中所示安装实验装置．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m 1·OP ＝m 1·OM ＋m 2·ON ，看在误差允许的范围内是否成立．

生活的色彩就是学习

K12的学习需要努力专业专心坚持 7．结束：整理好实验器材放回原处．

某同学用如图1所示装置通过半径相同的A 、B 两球(m A ＞m B )的碰撞来验证动量守恒定律．图中PQ 是斜槽，QR 为水平槽．实验时先使A 球从斜槽上某一固定位置G 由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹．再把B 球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A 球仍从位置G 由静止开始滚下，和B 球碰撞后， A 、B 球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次．图1中O 点是水平槽末端R 在记录纸上的垂直投影点．B 球落点痕迹如图2所示，其中米尺水平放置，且平行于G 、R 、O 所在的平面，米尺的零点与O 点对齐．

图1

图2

(1)碰撞后B 球的水平射程应取____________ cm. (2)在以下选项中，本次实验必须进行测量的有____________(填选项号)．

A ．水平槽上未放

B 球时，测量A 球落点位置到O 点的距离

B ．A 球与B 球碰撞后，测量A 球及B 球落点位置到O 点的距离

C ．测量A 球或B 球的直径

D ．测量A 球和B 球的质量 (或两球质量之比)

E ．测量水平槽面相对于O 点的高度

(3)实验中，关于入射球在斜槽上释放点的高低对实验影响的说法中正确的是( )

A ．释放点越低，小球受阻力越小，入射小球速度越小，误差越小

B ．释放点越低，两球碰后水平位移越小，水平位移测量的相对误差越小，两球速度的测量越准确