动量守恒实验探测器_动量守恒论文

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一、教具装置图(见图1)

图1

二、仪器特点及用途

1.特点

本教具利用弹射装置使两圆柱形物体发生碰撞,便于学生探究碰撞中的不变量。操作简单,将速度的测量转换为距离的测量,误差较小。

2.用途

①利用一维碰撞探究碰撞中的不变量。

②验证斜碰同样遵循动量守恒定律且遵循矢量合成法则。

三、制作材料

书立、弹锁、钢尺、35cm×50cm密度板、圆柱形物体若干。

四、制作方法

①选择表面平滑的长约50cm、宽约35cm的长方形密度板。

②将书立打孔并固定在密度板的一端。

③在书立上方打孔,将钢尺固定,钢尺底端与密度板之间要留有1 mm左右的缝隙。

④将弹锁用螺丝安装在书立下端的水平板上,位置在钢尺的后面。

⑤在书立的靠近中间位置水平安装一个挡板(目的是为了实现钢尺弹射过程中的限位,即在钢尺的前面)。

五、使用方法

将本教具放置在水平桌面上,并进行如下实验。

1.正碰实验

①用天平测出两硬币的质量

②测的碰前速度:将打出,测其运动距离,多测几组求出距离的平均值。

③测碰后速度:使两个硬币发生碰撞,测出它们碰后的运动距离,多测几组求出距离的平均值。

④根据动能定理,找出距离与速度的关系,然后填表进行数据分析,得出结论。

⑤在硬币的侧面粘双面胶,进行完全非弹性碰撞实验。

⑥改变打击力即改变碰前速度,再进行如上操作。

⑦改变物体,再进行如上操作。

⑧改变接触面的粗糙程度,检验其对上面得到的实验结论的影响。

2.斜碰实验

①测的碰前速度:将打出,测其运动距离,多测几组求出距离的平均值。

②测碰后速度:使两个硬币发生斜碰,测出它们碰后的运动距离,多测几组求出距离的平均值。

③根据动能定理,找出距离与速度的关系,然后分别依据相同的比例画出碰前的总动量和碰后的总动量。以碰后两物体动量为邻边做出平行四边形,画出对角线。

④比较真实值和理论值可得出结论:物体斜碰后总动量依然守恒。

编者注:该作品在第七届(华师京城杯)全国优秀自制教具评选活动中获一等奖。

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