2019-2020年高考物理一轮复习 实验十九 动量守恒定律导学案

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1、2019-2020年高考物理一轮复习实验十九动量守恒定律导学案实验目的验证动量守恒定律。实验原理根据动量守恒定律，位于轨道上的两小车碰撞前后，合外力为零，故总动量守恒（注意动量的方向性）。碰撞中两小车接触，有完全弹性碰撞（小车前安装弹簧圈或强力同性磁铁）、完全非弹性碰撞（小车触点处放橡皮泥或尼龙粘扣，小车相碰后粘在一起）和非完全弹性碰撞（小车直接相碰）三种类型。本实验只介绍接触碰撞中的前两种形式。实验器材朗威DISLab、计算机、DISLab力学轨道及附件、天平等。实验装置见图19-1。图19-1实验装置图（完全弹性碰撞）实验过程与数据分析1．在两小

2、车前安装同性磁铁片，用天平称出两小车质量分别为208.2g、208.5g；2．取两只光电门传感器，分别接入数据采集器的第一、二通道，将传感器用支架固定在轨道上；3．将轨道调整水平，两小车上安装宽度0.020m的“I”型挡光片；4．检测并调整光电门的高度，保证挡光片可顺利通过光电门的间隙；5．打开“计算表格”，点击“开始”，轻推两小车使之做相向运动，分别通过两光电门后发生碰撞，碰后两小车均被弹回，反向通过光电门；6．重复上述步骤，实验多次；7．输入计算碰前与碰后的总动量的公式：P=0.2082*0.020/t1-0.2085*0.020/t2，得出实验

3、结果（图19-2）；图19-2完全弹性碰撞实验数据及计算结果8．表格中第1、3、5、7行的计算结果为三次实验碰前总动量，第2、4、6、8行为三次实验碰后总动量的相反值，单位：（kg*m/s）；9．由实验结果可计算出四次实验碰前与碰后的动量损失分别为2.17%、3.6%、1.9%、2.9%；10．将两小车的弹簧圈改为尼龙粘扣，把小车1放在两光电门传感器之间，推动小车2通过一个光电门传感器后与小车1相碰，碰撞后的两小车粘合在一起通过第二个光电门传感器；11．输入碰前和碰后总动量计算公式P1=0.2085*0.02/t1、P2=0.4167*0.02/t2

4、，输入计算二者相对误差计算公式n=(P1-P2)/p1，计算得出实验结果（图19-3）；图19-3完全非弹性碰撞实验数据12．根据实验结果得出八次实验碰撞碰前与碰后的动量损失分别小于2.53%；注意：推动小车时，应尽量远离光电门，避免小车通过光电门时形成加速运动。本实验亦可采用气垫导轨。实验器材朗威DISLab、计算机、气垫导轨、天平等。实验装置见图19-4。图19-4实验装置图（完全弹性碰撞）实验过程与数据分析1．在滑块前端安装弹簧圈，用天平称出两滑块质量分别为229.5g、222g；2．取两只光电门传感器，分别接入数据采集器的第一、二通道，将传感

5、器固定在气垫导轨或铁架台上；3．将气垫导轨调整水平，滑块上安装“U”型挡光片(两前沿的宽度0.03ｍ)；4．启动气垫导轨的气源，检测并调整光电门的高度，保证挡光片可顺利通过光电门的间隙；5．打开“计算表格”，点击“自动记录”，轻推两滑块使之做相向运动，分别通过两光电门后发生碰撞，碰后两滑块均被弹回，反向通过光电门；6．重复上述步骤，实验多次，关闭气源；7．输入计算碰前与碰后的总动量的公式：P=0.222*0.03/t1-0.2295*0.03/t2（kg*ｍ/s），得出实验结果（图19-5）；图19-5完全弹性碰撞实验数据及计算结果1．表格中第1、3

6、、5行的计算结果为三次实验碰前总动量，第2、4、6行为三次实验碰后总动量的相反值；2．由实验结果可计算出三次实验碰前与碰后的动量损失分别为3.17%、2.6%、1.00%；3．将两滑块的弹簧圈改为尼龙粘扣，只在滑块1（质量为230g）上安装U型挡光片，把滑块2（质量为216g）放在两光电门传感器之间，推动滑块1通过一个光电门传感器后与滑块2相碰，碰撞后的两滑块粘合在一起通过第二个光电门传感器；4．输入碰前和碰后总动量计算公式P1=0.230*0.03/t1、P2=0.446*0.03/t2，计算得出实验结果（图19-6）；图19-6完全非弹性碰撞实验

7、数据5．根据实验结果得出三次实验碰撞碰前与碰后的动量损失分别为1.40%、3.21%、3.65%；