实验 三.碰撞实验(教案).docx

实验三
碰撞实验
［目的］
验证动量守恒定律；
了解非完全弹性碰撞与完全非弹性碰撞的特点。
［仪器和用具］
气垫导轨全套（L-QG-T-2000/）（导轨，气源，大滑块，小滑块，尼龙粘胶带，碰撞弹簧;，1A
在B门测出的速度v和v，都和碰撞前后瞬间相应的速度有些差异，减少差异的办法之一，是尽
1B2B
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v
可能缩短碰撞点到测速光电门间的距离。办法之二是进行速度修正，因为滑块在“调平”气轨上运
动时仍然有加速度，可参照图12-2测出三个加速度，对相应的速度进行修正，图中滑块位置为相碰
前瞬间的位置，CD为此时二滑块挡光片中点的位置，AB为实验时光电门的正常位置。
B
C
图12-2
（1）AC间距离为s,将B门移至C,测出滑块1在AC间的加速度a10,则1010
v=丫v2+2as（v是滑块1通过A门的速度）.
10人1A10101A
⑵CB间距离为s,将光电门置于C、B处，测出滑块1在CB间的加速度a，则11
v=、广2-2as（v是滑块1通过B门的速度）.
1B111B
（3）DB间距离为s,将光电门置于DB处,测出滑块2在DB间的加速度a,则
212
v=pv2-2as（v是滑块2通过B门的速度）.
2B222B
完全非弹性碰撞
此时e=0，将滑块2置于光电门AB间，而且v二0，滑块1以速度v去撞滑块2,碰撞后
2010
两滑块粘在一起以同一速度v2运动。为了实现此类碰撞，要在二骨块的碰撞弹簧上加上尼龙胶带。
碰撞前后的动量关系为：
mv=(m+m)v(12-6)
110122
动能变化为：
11
AE=—(m+m)v2-mv2(12-7)
k21222110
实际实验时，由于滑块运动受到一定的阻力，又由于导轨会有少许的弯曲，在A门测出的速度v，
1A
在B门测出的速度v和v，都和碰撞前后瞬间相应的速度有些差异，减少差异的办法之一，是尽
1B2B
可能缩短碰撞点到测速光电门间的距离。办法之二是进行速度修正。可参照图12-3测出两个加速度，对相应的速度进行修正，图中滑块位置为相碰前瞬间的位置，CD为此时二滑块挡光片中点的位置，AB为实验时光电门的正常位置。
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图12-3
（1）AE间距离为s,将B门移至E,测出滑块1在AC间的加速度a,则
1010
v=\：v2+2as（v是滑块1通过A门的速度）.
101A10101A
（2）EB间距离为s，将光电门置于E、B处，测出滑块1、2在EB间的加速度a，则
23
v=v=”v2-2as（v是滑块1、2通过B门的速度）.
121B321B
或v=v=：v2-2as（v是滑块1、2通过B门的速度）.
12v2B322B
［实验内容、步骤］
接上气源及电脑计时器电源线，打开电源开关。
用纱布沾少许酒精擦拭轨面（在供气时）和滑块表面，用薄纸片小条检查气孔有否堵塞。
检查计时系统
（1）选择计时S功能并调到cm/s档；调节光电门的螺丝，便光电门与导轨垂直；来回滑动
2
滑块，看是否能顺畅通过两