高中物理验证动量守恒定律实验(高中物理验证动量守恒实验)
实验：验证动量守恒定律
【学习目标】
1.能够解释探索碰撞不变量的基本思想。
2.了解如何测量在同一直线上移动的两个物体碰撞前后的速度。
3、具有处理实验数据的能力。
【重点难点】
重点：碰撞中的不变量的探究学科网
难点：实验数据的处理
导学案（自主、合作、点拨）
【实验目的】验证两小球碰撞前后总动量守恒。
【实验原理】
一个质量较大的小球从滑槽滚下，与放置在滑槽前面的小柱子上的另一个质量较小的球相撞。球水平抛出后，两个小球落到同一高度。所以他们的飞行时间是相等的。这样，如果以球的飞行时间为时间单位，那么球飞出的水平距离在数值上就等于其水平速度。因此，只要分别测量两个小球的质量m1和m2，就可以得到未释放触球时入射球在空中飞出的水平距离s1，以及入射球飞出的距离s1与触碰的球碰撞后在空中。水平距离s1'和s2'，如果在实验误差允许范围内m1s1等于m1s1'+m2s2'，则验证两个小球碰撞前后总动量守恒。
【实验器材】斜槽；重锤线；大小相等而质量不等的小球两个；白纸；刻度尺；天平；游标卡尺。
除了以上装备之外，你还必须有。
【实验步骤】
1、调整实际性能装置，保证溜槽终点处的切线水平，使小柱与缺口之间的距离等于小球的直径，且两球处于同一位置。碰撞时高度相同，碰撞后速度方向在同一直线上。
2.将复写纸放在地上，然后将白纸放在复写纸上。一旦铺设完毕，就无法移动。
3.选择入射球和击球，使入射球的质量大于击球的质量。
4、先不要将击中的球放在滑道上，让球从一定高度滚下，重复10次，用尽可能小的圆圈出所有球的落地点，圆心P（如如图所示）是用刻度尺测量球落地点的平均位置。
5.将夹住的球置于滑槽边缘，让入射的球从原来的高度滚落，使它们发生碰撞。重复10次。用上述方法求出入射球和击球的平均落点位置M。对于平均着陆点位置N，用标尺分别测量OM和ON的值。
6.数据处理。
【注意事项】
1、调整实验装置，使固定在桌面上的滑槽端点切线水平，小柱与缺口之间的距离等于小球的直径，两球处于同一位置。碰撞时高度相同。速度方向在同一条直线上。
2.入射球的质量应大于被击球的质量。
3、每次入射球从滑槽同一位置静止滚下时，可在滑槽适当高度处固定挡板，使球靠在挡板上，然后将球释放。
4、白纸铺好后不能移动。
【问题与讨论】
1.入射球的质量应大于被击球的质量。为什么？
2.每个事件球必须从静止位置滚落到槽口的同一位置。为什么？
3、调整实验装置时，为什么固定在桌子边缘的滑槽终点处的切线要水平？为什么柱子和缺口之间的距离要等于球的直径，为什么两个球碰撞时要处于相同的高度？
【随堂检测】
1.在“碰撞动量守恒”实验中，下列关于球落地点的说法正确的是（）
A。如果球每次从同一点释放且没有初速度，则多次重复的着陆点必须重合。
B由于偶然因素，在反复操作过程中，球落点不重合属正常现象，但落点应比较密集。
C。测量P点位置时，如果重复10次的着陆点分别为P1、P2、P3…P10，则OP应取OP1、OP2、OP3…OP10的平均值，即：
D用半径尽可能最小的圆将P1、P2、P3.P10围起来。该圆的中心是入射球落地点的平均位置P。
2.在“碰撞动量守恒”实验中，产生误差的主要原因是（）
A。碰撞前的入射球的速度方向、碰撞后的入射球的速度方向、碰撞后的击球的速度方向并不绝对在水平方向。
B球在空气中飞行时会受到空气阻力。
C。通过复写纸描出的点不是理想点，有一定的尺寸，会带来绘图时的误差。
D测量长度有误差。
3.学生利用如图所示的装置，通过两个半径相同的球A、B的碰撞来验证动量守恒定律。图中，PQ为倾斜槽，QR为水平槽。实验时，球A首先从静止的滑槽上的固定位置G滚下，落在水平地面的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个滴痕。然后将球B放在靠近凹槽末端的水平凹槽上，让球A在位置G处仍从静止处滚下。与球B碰撞后，球A和B会在记录纸上留下各自的着陆标记。重复此操作10次。图中的O点为水平凹槽端部R在记录纸上的垂直投影点。球B的撞击轨迹如图所示。米尺水平放置，与G、R、O所在平面平行。米尺的零点与O点对齐。
(1)碰撞后B球的水平范围应取__________cm。
(2)在下列选项中，本实验必须进行哪些测量？答案：__________（填写选项号）。
A。当B球没有放在水平槽上时，测量A球落地点到O点的距离。
BA球与B球碰撞后，测量A球落地点到O点的距离。
C。测量球A或球B的直径
D测量球A和球B的质量（或两个球的质量之比）
4、用细线连接两个大小相同、质量不同的金属球，中间夹有压缩轻弹簧，放在可以忽略摩擦力的水平桌面上，如图所示。现在燃烧细线，观察两个球的运动，并进行必要的测量，以验证物体相互作用时动量守恒。
（1）除木板、白纸、复写纸、图钉外，还需要的器材是____（填字母代号）；
A。平衡
B规模
C。铅锤
D跑表
E.弹簧测力计
（2）需要直接测量的数据为____；
(3)利用所得数据验证动量守恒定律的关系为____。