動量守恒定律的驗證

動量守恒定律的驗證第一頁，共十四頁，編輯于2023年，星期日【實驗?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。第二頁，共十四頁，編輯于2023年，星期日【實驗儀器】楊氏模量裝置一套、米尺、千分尺。第三頁，共十四頁，編輯于2023年，星期日【實驗原理】任何彈性物體在外力作用下都會發(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，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。第四頁，共十四頁，編輯于2023年，星期日又設(shè)金屬絲直徑為，則，代入（1）式得:………(2)

其中，是一個微小量。采用放大法，用光杠桿來測量。第五頁，共十四頁，編輯于2023年，星期日光杠桿原理圖第六頁，共十四頁，編輯于2023年，星期日

一個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尺上。第七頁，共十四頁，編輯于2023年，星期日

先調(diào)節(jié)平面鏡的法線水平，鏡尺與平面鏡距離為。望遠鏡水平對準平面鏡，從望遠鏡中可以看到豎尺由平面鏡反射的像，望遠鏡中的叉絲對準豎尺某一刻度線進行讀數(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。因為，所以角較小，有第八頁，共十四頁，編輯于2023年，星期日

望遠鏡中叉絲原來對準豎尺上的刻度為。平面鏡移動后，根據(jù)光的反射定律，鏡面旋轉(zhuǎn)角，反射線將旋轉(zhuǎn)2

角，這時叉絲對準的新刻度為，當，有：所以，………(3)

第九頁，共十四頁，編輯于2023年，星期日（2）（3）兩式聯(lián)立，可得：第十頁，共十四頁，編輯于2023年，星期日【實驗內(nèi)容】1、安置好光杠桿及尺讀望遠鏡并調(diào)節(jié)好，從望遠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)的望遠鏡中的讀數(shù)，

……。3、依次減去六個砝碼，記錄相應(yīng)的望遠鏡中的讀數(shù)。第十一頁，共十四頁，編輯于2023年，星期日

4、選擇合適的儀器測出，，和。測量時，可將光杠桿在紙上壓出三個足跡，再在測量其值。

5、用逐差法求出鋼絲的楊氏模量。第十二頁，共十四頁，編輯于2023年，星期日【思考與討論】1、本實驗的各個長度量為什么要用不同的測量儀器測量?2、料相同，但粗細、長度不同的兩根金屬絲，它們的楊氏模量是否相同？3、本實驗為