1、第 1 页 共 2 页第一节 实验:探究碰撞中的不变量实验一:利用如图所示的实验装置探究碰撞中的不变量1实验器材:两个小球、天平、刻度尺、量角器2实验原理: 021)cos(mvgL)cos-2gL(13实验步骤测量小球质量 、12测量悬点到球心的距离将 拉起一个角度 ,记下此时的位置,并量出 的大小1m松开手,记下 、 摆到最高点时的位置,并量出角的大小12计算出 、 、 ,比较碰撞前后两个小球的动量之和0v重复实验多次4数据处理注:若取水平向右的方向为坐标轴的方向,碰撞后 不返回时, ;碰撞后 返回时,1m2101vmv1(因为动量是矢量,有方向)1201vmv5实验注意事项两小球在最低点
2、时球心应在同一水平线上,且两小球刚好接触,摆线竖直;将小球拉起后,两条摆线应在同一竖直面内木板竖直放置且与小球摆动的平面水平为使两个小球正碰,从左向右看小球应按图所示悬挂实验二:利用如图所示装置探究碰撞中的不变量1实验器材:重垂线一条、大小相同质量不同的小球两个(事先测出小球直径) 、斜槽、白纸、复写纸、刻度尺、天平、圆规、硬板2实验原理2101vmv21gthvtShgS2Sg21012101m所以测量水平射程即可3实验步骤在地上放上白纸,在白纸上放上复写纸;将斜槽固定并使末端点切线水平测量小球质量 、 ,质量大的小球为 ,质量小的小球为 , 作1m2121为入射小球, 作为被碰小球a.不放
3、 ,将 从斜槽的某一高度由静止释放 b.放 ,将 从斜槽21 2m1第 2 页 共 2 页的同一高度由静止释放。多次进行 a. 、b.之后,确定平均落点位置 、 、 ( 为 a.中 所得,0S120S1m为 b.中 所得, 为 b.中 所得)1S1m2S2m计算 、 、 是否满足0 2101SS设落在 处的小球速度为 ,则落在 处的小球速度为 ,落在0Sv1 vmv21处的小球速度为 2 m21212v102S 既可以等于,又可以等于,021S02 结论:当 时,碰撞为弹性碰撞4数据处理5实验注意事项 要从同一高度由静止释放1m保证斜槽末端点切线水平用质量大的小球碰撞质量小的小球,否则小球会反
4、弹,反弹前后小球速度不同平均落点位置的确定:用最小的圆把有效落点位置圈起来,圆心即为平均落点位置(此操作需用圆规画圆)白纸上留下的小球落地点小一点较好,因此应在白纸下面垫硬板(如金属板)实验三:利用如图所示装置探究碰撞中的不变量1实验器材:两个小车、天平、砝码、木板、不同规格的木块、电磁打点计时器、复写纸、纸带、低压交流电源、橡皮泥、撞针、刻度尺2实验原理3实验步骤将打点计时器固定在木板一端在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥测量小车 的质量为 , 的质量为A1mB2用木块将木板右端垫高,调节木块,平衡摩擦力把纸带穿过打点计时器,连在小车 的后面;让小车 运动,小车 静止AAB根据小车做匀速直线运动时对应的纸带计算出小车 碰撞前后的速度 、1v2)(1v计算 与 ,并比较大小1v2)(v4数据处理5实验注意事项注意平衡摩擦力数据处理时找对小车做匀速直线运动时对应的纸带实验结论:碰撞前与碰撞后系统的质量与速度乘积的总和保持不变