動(dòng)量守恒定律的驗(yàn)證

1、動(dòng)量守恒定律的驗(yàn)證第1頁，共14頁，2022年，5月20日，21點(diǎn)35分，星期一【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、學(xué)習(xí)微小長度變化的測量方法；2、測定鋼絲樣品的楊氏模量。第2頁，共14頁，2022年，5月20日，21點(diǎn)35分，星期一【實(shí)驗(yàn)儀器】楊氏模量裝置一套、米尺、千分尺。第3頁，共14頁，2022年，5月20日，21點(diǎn)35分，星期一【實(shí)驗(yàn)原理】 任何彈性物體在外力作用下都會(huì)發(fā)生形變。一長度為 、橫截面積為 的均勻金屬絲，在受到沿長度方向上的外力 作用時(shí)，伸長量為 ，在彈性形變的限度內(nèi)，根據(jù)胡克 定律，其受到的拉伸應(yīng)力 與伸長的應(yīng)變 成正比，即: (1) 比例系數(shù)稱為該金屬的楊氏模量。第4頁，共14頁，202

2、2年，5月20日，21點(diǎn)35分，星期一又設(shè)金屬絲直徑為 ，則 ，代入（1）式得: (2) 其中，是一個(gè)微小量。采用放大法，用光杠桿來測量。第5頁，共14頁，2022年，5月20日，21點(diǎn)35分，星期一光杠桿原理圖第6頁，共14頁，2022年，5月20日，21點(diǎn)35分，星期一 一個(gè)直立的平面鏡裝在三足底板的一端，三足尖 構(gòu)成等腰三角形。 至 的垂線長為 ，并以前足 為光點(diǎn)轉(zhuǎn)軸，后足 的高低若發(fā)生微小的變化，通過平面鏡反射，經(jīng)較長的光程作為杠桿指示反映在標(biāo)尺上。第7頁，共14頁，2022年，5月20日，21點(diǎn)35分，星期一 先調(diào)節(jié)平面鏡的法線水平，鏡尺與平面鏡 距離為 。望遠(yuǎn)鏡水平對準(zhǔn)平面鏡，從望

3、 遠(yuǎn)鏡中可以看到豎尺由平面鏡反射的像， 望遠(yuǎn)鏡中的叉絲對準(zhǔn)豎尺某一刻度線進(jìn)行 讀數(shù) ，如果加砝碼（ ）后被測 物體向下的位移為 ，光杠桿后足也隨之 下降 ，使平面鏡微微仰起，于是 以 為軸，以 為半徑旋轉(zhuǎn)角 。因?yàn)椋?所以角 較小，有第8頁，共14頁，2022年，5月20日，21點(diǎn)35分，星期一 望遠(yuǎn)鏡中叉絲原來對準(zhǔn)豎尺上的刻度為 。 平面鏡移動(dòng)后，根據(jù)光的反射定律，鏡面旋 轉(zhuǎn) 角，反射線將旋轉(zhuǎn) 2 角，這時(shí)叉絲對準(zhǔn) 的新刻度為 ，當(dāng) ，有：所以， (3) 第9頁，共14頁，2022年，5月20日，21點(diǎn)35分，星期一（2）（3）兩式聯(lián)立，可得：第10頁，共14頁，2022年，5月20日，21

4、點(diǎn)35分，星期一【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】1、安置好光杠桿及尺讀望遠(yuǎn)鏡并調(diào)節(jié)好，從望遠(yuǎn)鏡中能清晰地看到直尺的像并選則好 的值。2、逐次增加一定質(zhì)量的砝碼，至少加六次砝碼，記錄相應(yīng)的望遠(yuǎn)鏡中的讀數(shù) ， 。 3、依次減去六個(gè)砝碼，記錄相應(yīng)的望遠(yuǎn)鏡中的讀數(shù)。 第11頁，共14頁，2022年，5月20日，21點(diǎn)35分，星期一 4、選擇合適的儀器測出 ， ， 和 。測量 時(shí)，可將光杠桿在紙上壓出三個(gè)足跡，再在測量其 值。 5、用逐差法求出鋼絲的楊氏模量。第12頁，共14頁，2022年，5月20日，21點(diǎn)35分，星期一【思考與討論】1、本實(shí)驗(yàn)的各個(gè)長度量為什么要用不同的 測量儀器測量 ? 2、料相同，但粗細(xì)、長度不同的兩根金屬 絲，它們的楊氏模量是否相同？ 3、本實(shí)驗(yàn)為什么要求格外小心、防止有任 何碰動(dòng)現(xiàn)象？第1