物理学霸笔记29实验：验证动量守恒定律

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物理笔记实验：验证动量守恒定律

验10次。用步骤4的方法，标出碰后入射小球落点的平均位置M 和被撞小球落点的平均位置N 。改变入射小球的释放高度，重复实验。

数据处理：

（1）小球水平射程的测量：连接O N，测量线段O P、O M、O N 的长度。

（2）验证的表达式：m

1·O P＝m

·O M＋m

·O N。

5．不同方案的主要区别在于测速度的方法不同：①光电门（或速度传感器）；

②测摆角（机械能守恒）；③打点计时器和纸带；④平抛法。还可用频闪法得到等时间间隔的物体位置，从而分析速度。

二、误差分析

1．系统误差：主要来源于实验器材及实验操作等。

(1)碰撞是否为一维。

(2)气垫导轨是否完全水平，摆球受到空气阻力，小车受到长木板的摩擦力，入射小球的释放高度存在差异。

2．偶然误差：主要来源于质量m

1、m

和碰撞前后速度

( 或水平射程) 的测量。

三、注意事项

1．前提条件：碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”。2．方案提醒

(1)若利用气垫导轨进行验证，给滑块的初速度应沿着导轨的方向。

(2)若利用摆球进行验证，实验前两摆球应刚好接触且球心在同一水平线上，将摆球拉起后，两摆线应在同一竖直面

内。

(3)若利用两小车相碰进行验证，要注意平衡摩擦力。

(4)若利用平抛运动规律进行验证，安装实验装置时，应注意调整斜槽，使斜槽末端水平，且选质量较大的小球为入射小球。

物理学霸笔记28动量守恒定律

x2
v2
m1
(3) 应用 x1 x2
＝ v1 v2
＝ m2 m1
时要注意： v1 、 v2 和 x1 、 x2 一般都是相
28 动量守恒定律一、动量守恒定律的条件及应用
1．动量守恒定律：一个系统不受外力或者受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变。 2 ．动量守恒定律的适用条件（ 1 ）前提条件：存在相互作用的物体系；（ 2 ）理想条件：系统不受外力；（ 3 ）实际条件：系统所受合外力为 0 ；（ 4 ）近似条件：系统内各物体间相互作用的内力远大于系统所受的外力；（ 5 ）方向条件：系统在某一方向上满足上面的条件，则此方向上动量守恒。 3 ．动量守恒定律的表达式（ 1 ） m1v1+m2v2=m1v1 ′ +m2v2 ′，相互作用的两个物体组成的系统，作用前的动量和等于作用后的动量和；（ 2 ） Δ p1= – Δ p2 ，相互作用的两个物体动量的增量等大反向；（ 3 ） Δ p=0 ，系统总动量的增量为零。 4．动量守恒的速度具有“四性”：①矢量性；②瞬时性；③相对性；④普适性。 5．应用动量守恒定律解题的步骤：（ 1 ）明确研究对象，确定系统的组成（系统包括哪几个物体及研究的过程）；（ 2 ）进行受力分析，判断系统动量是否守恒（或某一方向上动量是否守恒）；

实验验证动量守恒定律

⑹如果两球相碰中有较大的动能损失，即不是弹性碰撞，那么以上验证式还成立吗？为什么？
成立，动量守恒
答案
⑵ ma> mb，保证碰后两球都向前方运动； (3) 不同时落地，无影响，平抛的飞行时间相同；
(6) 。
返回键
学生实验和练习中的环境不同，造成了b球的抛出点也不同，处理问题时一定要灵活对待：
①在学生实验中，a球的抛出点在斜面的边缘，b球的抛出点在立柱处。最终要验证的关系式是—— m1OP=m1OM+m2(ON-2r）。因此，需要测小球的直径。
O’N=ON-2r(r代表小球的半径)
验证式 mAOP=mAOM+mB(ON-2r）
验证的表达式：mAOP=mAOM+mBO’N
实验测量
测量的物理量： a．用天平测两球质量mA、mB b．用游标卡尺测两球的直径D，并计算半径r。 c．水平射程：OP、OM、ON
实验步骤
①、先用天平测量出两个小球的质量mA、mB。 ②、安装好实验装置,注意使实验器的斜槽末端点的切线水平。 • 把被碰球放在斜槽前的支柱上,调节实验装置使两球处于同一高度,且两球的球心和槽轴线在一直线上,两球心间的距离即为槽和准支确柱记间下的重距锤离线。所垫指木的板位和置白O。纸时从,要而使确木定板0’水点平位。置
实验步骤
⑥、用刻度尺量OM、OP、O'N的长度。把两小球的质量和相应的“速度数值"•代入表达式看是否成立:

验证动量守恒定律实验总结

动量守恒定律是力学中的一个非常重要的定律，它指出在一个系统内，如果没有外力的作用，系统的总动量将保持不变。本文将介绍我们进行的一次验证动量守恒定律的实验，并总结实验的结果。

实验器材：

1. 弹簧枪

2. 弹丸

3. 两个木块

4. 一根细线

实验过程：

1. 将一枚弹丸放进弹簧枪内，用力将弹簧压缩，并将弹簧枪对准一个木块。当弹簧枪发射弹丸时，记录下弹丸的速度。

2. 将另一个木块放在弹丸飞出的路径上，用一根细线将木块系住。当弹丸撞击木块时，记录下木块和弹丸的速度。

3. 拆卸弹簧枪，将弹丸放在静止的木块上，记录下弹丸的速度。

4. 将两个木块放在一起，用一根细线将它们系住，然后用弹簧枪将它们分离。记录下两个木块的速度。

实验结果：

1. 弹丸发射出去的速度为v1。

2. 当弹丸撞击木块时，弹丸和木块的速度分别为v2和v3。

3. 弹丸静止在木块上的速度为v4。

4. 两个木块分离的速度分别为v5和v6。

实验分析：

根据动量守恒定律，系统的总动量保持不变。在这个实验中，我们可以将整个系统看作一个封闭的系统。因此，我们可以根据实验结果来验证动量守恒定律是否成立。

我们可以计算出弹丸在撞击木块前的动量为p1 = mv1，其中m为弹丸的质量。在撞击木块后，弹丸和木块的总动量为p2 = mv2 + Mv3，其中M为木块的质量。因此，根据动量守恒定律，p1 = p2，即mv1 = mv2 + Mv3。

我们还可以计算出弹丸在静止的木块上的动量为p3 = mv4。在实验中，由于木块静止不动，因此木块的动量为零。因此，根据动量守恒定律，p1 = p3，即mv1 = mv4。

物理【实验】验证动量守恒定律

1．实验原理

在一维碰撞中，测出物体的质量m和碰撞前后物体的速度v、v′，找出碰撞前的动量p＝m1v1＋m2v2及碰撞后的动量p′＝m1v1′＋m2v2′，看碰撞前后动量是否守恒．

2．实验器材

方案一：

气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等．

方案二：

带细线的摆球(两套)、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等．方案三：

光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥．

方案四：

斜槽、小球(两个)、天平、复写纸、白纸等．

3．实验步骤

方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞实验(如图所示)

(1)测质量：用天平测出滑块质量．

(2)安装：正确安装好气垫导轨．

(3)实验：接通电源，利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度(①改变滑块的质量．②改变滑块的初速度大小和方向)．

(4)验证：一维碰撞中的动量守恒．

方案二：利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验(如图所示)

(1)测质量：用天平测出两小球的质量m1、m2.

(2)安装：把两个等大小球用等长悬线悬挂起来．

(3)实验：一个小球静止，拉起另一个小球，放下时它们相碰．

(4)测速度：可以测量小球被拉起的角度，从而算出碰撞前对应小球的速度，测量碰撞后小球摆起的角度，算出碰撞后对应小球的速度．

(5)改变条件：改变碰撞条件，重复实验．

(6)验证：一维碰撞中的动量守恒．

方案三：在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验(如图所示)

(1)测质量：用天平测出两小车的质量．

验证动量守恒定律实验一

实验：验证动量守恒定律

1、实验目的：

(1)验证两小球碰撞中的动量守恒；

(2)掌握实验操作步骤和所需的实验仪器的性能；

(3)知道实验注意事项，会进行误差分析，并在实验中尽量减小误差。

2、实验原理：

质量为m1和m2的两个小球发生正碰，若碰前m1运动，m2静止，根据动量守恒定律应有m1v1 = m1'

v + m2'2v。因小球从斜槽上滚下后做平抛运动，由平抛运动知识可知，只

要小球下落的高度相同，在落地前运动的时间就相同，则小球的水平速度若用飞行时间作时间单位，在数值上就等于小球飞出的水平距离．所以只要测出小球的质量及两球碰撞前后飞出的水平距离，代入公式就可验证动量守恒定律。

3、实验器材

斜槽、大小相等而质量不同的小球两个、重锤线一条、白纸、复写纸、天平一台、刻度尺、游标卡尺、圆规。

4、实验步骤

(1)先用天平测出小球质量m1、m2。

(2)用游标卡尺测出小球直径D，

那么如图S oo的距离等于D

(3) 如图1所示，安装好实验装

置，将斜槽固定在桌边，使槽的末

端点切线水平，把被碰小球放在斜槽水平方向的末端．调节实验装置使两个相碰时处于同一水平高度，且碰撞瞬间，入射球与被碰球的球心联机与轨道末端的切线平行，以确保碰撞后的速度方向水平。

(4)在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸。

(5)在白纸上记下重锤线所指的位置O，它表示入射球被碰前的位置，如图( a) 所示。

(6)先不放被碰小球，让入射球从斜槽上同一高度处自由滚下，重复10次，用圆规画尽可能小的圆，把所有的小球落点围在里面，圆心就是入射球不碰撞时的落地点P。

验证动量守恒定律笔记

验证动量守恒定律的实验可以通过以下步骤进行：

实验目的：验证碰撞中的动量守恒。

实验原理：在一维碰撞中，测出物体的质量 m 和碰撞前、后物体的速度 v 、v ′，算出碰撞前的动量 p ＝ m 1 v 1＋ m 2 v 2 及碰撞后的动量 p ′＝ m 1 v 1′＋ m 2 v 2′，看碰撞前后动量是否相等。

实验器材：可以选择以下几种方案：

利用气垫导轨完成一维碰撞实验。需要气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥。

在光滑长木板上两车碰撞完成一维碰撞实验。需要光滑长木板、打点计时器、纸带、小车 (两个)、天平、撞针、橡皮泥。

利用等大小球做平抛运动完成一维碰撞实验。需要斜槽、大小相等质量不同的小球两个、重垂线、白纸、复写纸、天平、刻度尺、圆规、三角板。

实验步骤：具体步骤会根据所选的实验器材方案有所不同。一般包括测量质量、安装设备、进行实验、测量速度、改变条件、重复实验、验证一维碰撞中的动量守恒。

动量守恒的实验

动量守恒是物理学中一个重要的理论原则，它指出在一个孤立系统中，动量的总量始终保持不变。为了验证动量守恒的理论，我们可以

进行以下实验。

实验设计：

实验目的：验证动量守恒定律。

实验器材：弹性小球、平滑水平面、光栅、光电门、弹簧秤、直尺、计时器等。

实验步骤：

1. 将光栅固定在一块水平面上，并将其放置在宽大于小球直径的平

滑水平面上。

2. 将光电门安装在光栅边缘的两侧，确保小球通过光栅时能够被准

确地检测到。

3. 将弹簧秤固定在水平面的一侧，使其与光电门对齐。

4. 选择一个合适的实验小球，并将其置于弹簧秤上。

5. 用直尺测量小球到光电门的距离，并记录下来作为初始距离。

6. 启动计时器，并轻轻拉开小球，使其沿着平滑水平面向光栅运动。

7. 当小球通过光电门时，记录经过的时间，并记录下来。

8. 重复以上步骤多次，取平均值以提高实验结果的准确性。

实验结果：

根据实验数据，我们可以计算出小球通过光电门时的速度，进而计算出其动量。利用动量守恒原理，我们可以比较初始状态下小球的动量与通过光栅后的动量是否相等，验证动量守恒定律是否成立。

讨论与结论：

通过多次实验，并进行数据分析，我们得出以下结论：

1. 在这个实验中，我们验证了动量守恒定律的有效性。无论小球的初始速度大小如何，通过光栅后的动量总是等于初始动量。

2. 实验结果的准确性受到许多因素的影响，如光电门的精确度、计时器的准确性以及平滑水平面的平整程度等。在实验过程中要注意这些因素，并尽量减小其对实验结果的影响。

3. 通过对实验数据的分析，我们还可以进一步研究动量守恒定律在不同条件下的适用性。例如，可以改变水平面的倾角，观察小球通过光栅后的动量是否仍然守恒。

实验——用气垫导轨验证动量守恒定律

m110 m2 20 m11 m2 2
11
12
思考题
1. 使用气垫导轨要注意哪些问题，
如何调平气垫导轨?
2. 如何选择挡光片的距离Δ？过
大或过小对速度的测量各有什
么影响?
13
接近；又从右端推一下滑块，测出挡光时间
Δt1 ′和Δt2 ′，同样调节使二者尽量接近，直至
Δt1和Δt2，Δt1′和Δt2′之间的相对差异小于2％，
则可认为导轨的水平已调好。（注意：最好
取3.00cm的挡光片）
5
实验仪器
滑块
气垫导轨装置原理图
电子称
测物体
的质量
挡光
片
压缩空
气
气垫导轨侧视图
数字毫秒计
用气垫导轨验证动量守恒定律
动量

P m
大小和方向
1
实验目的
1．熟悉气垫导轨的构造和调整使用方法；
2．掌握用光电计时装置测量速度；
3．验证碰撞过程中动量守恒定律；
4．观察弹性碰撞和完全非弹性碰撞现象。
2
实验原理
1.速度、加速度的测量
x
x
v1 , v2
t1
t2
v v
a
2s
2
2
2
1
x 1
1
a
( 2 2)

验证动量守恒定律实验

1. 实验介绍

动量守恒定律是经典力学中的一个重要定律，它表明在一个孤立系统中，当没有外力作用时，系统的总动量守恒。本实验旨在通过一个简单的实验来验证动量守恒定律。

2. 实验目标

通过实验，我们将验证动量守恒定律，并通过测量和计算来确定实验结果的合理性。

3. 实验材料

•两个小球（质量分别为m1和m2）

•光滑水平轨道

•测量尺子

•实验记录表格

4. 实验步骤

步骤一：准备工作

1.在光滑水平轨道上放置两个小孔，使之距离适当，以便在后续实验中容易观察小球的运动。

2.测量并记录小球的初始位置。

3.将小球以适当的速度推向轨道上，确保小球的速度符合实验要求。

步骤二：实验记录

1.同时释放两个小球并记录它们的初始速度。

2.观察小球运动并记录它们的位置和时间。

步骤三：数据分析

1.根据测量的数据计算小球的动量（P）。

P = m1 * v1

P = m2 * v2

2.计算初始动量之和和最终动量之和。

初始动量之和 = P1 + P2

最终动量之和= P1’ + P2’

3.检查初始动量之和和最终动量之和是否相等。如果相等，则验证了动

量守恒定律。

5. 实验注意事项

1.实验时需要小心操作，避免小球掉落或发生碰撞。

2.测量和记录数据时要尽量准确。

3.在实验过程中要注意保持轨道的光滑，以确保小球的运动不受阻碍。

6. 实验结果与讨论

经过实验测量和数据分析，我们发现初始动量之和和最终动量之和相等，这说明在该孤立系统中，动量守恒定律成立。实验结果验证了动量守恒定律在这个封闭系统中的有效性。

此外，通过实验数据我们还可以进一步分析小球运动的特点。通过观察小球的运动轨迹和计算得到的速度，我们可以得出小球在碰撞之后的运动状态，例如运动方向和速度的变化等。

验证动量守恒定律实验报告及对应练习

〔一〕课本标准实验点拨

实验目的：

1．验证小球碰撞前后动量守恒；

2．学会调整使用碰撞实验仪器,使其满足一维碰撞条件.

实验原理：

利用图的装置验证碰撞中的动量守恒,让小球从斜槽上滚下来,跟另一个小球发生碰撞,两球均做平抛运动.

由于下落高度相同,因而飞行时间相等,所以可以用它们平抛射程的大小代替其碰撞后的飞出速度.

实验器材：两个小球〔r1____r2,m1____m2〕、斜槽、重锤线、白纸、复写纸、刻度尺、_______、________、________

实验步骤：

①按图安装好斜槽,注意使其末端_____________,并在地面适当的位置放上白纸和复写纸,并在白纸上记下___________________________；

②首先在不放被碰小球的前提下,让入射小球从斜槽上___________从静止滚下,重复数次,便可在复写纸上打出多个点,___________________________________________,则________就是不发生碰撞时入射小球的

平均位置P点〔图4-2〕；

③将被碰小球放在________上,适当调节使得两小球相碰时处于___________,使入射小球与被碰小球能发

生_____________；

④让入射小球由___________从静止开始滚下,重复数次,使两球相碰,按照步骤③的办法求出入球落地点的平均位置M和被碰小球落地点的平均位置N；

⑤测出水平槽到落地点的竖直高度.

⑥测出各球平抛的水平位移.

⑦代入公式计算.

⑧⑨

思考一：上述实验步骤是否正确？

如完整,请直接写出验证公式：___________________________________

动量守恒实验

验证动量守恒定律

一、实验原理

m1v1+m2v2=m1v1 +m2v2

二、实验方法

控制变量法

三、实验分类

1、气垫导轨型

2、摆球型

3、斜面型

4、斜槽型

四、实验过程——以斜槽型为例（常考）

1、用天平测出两小球的质量，并选定质量较大的小球作为入射小球。

2、安装实验装置，注意时斜槽底端水平。

3、白纸在下，复写纸在上，在适当的位置放好，记下中垂线所在的位置O。

4、不放被撞小球，让入射小球从斜槽上某固定高度静止释放，重复多次，用圆规画尽量小的圆将所有的落点圈在里面，则圆心位置P即为小球落点的平均位置。

5、把被撞小球放置斜槽末端，让小球由同一释放点静止释放，使其碰撞，重复多次，用上述方法测量出入射小球和被撞小球的落点位置，标记为“M”和“N”。

6、连接ON，测量线段L OM、L OP和L ON的长度

实验结果：验证M L OP与M L OM+m L ON是否相等

五、注意事项

1、入射小球质量M大于被撞小球m，即M>m。

2、两个小球大小相等。

3、斜槽末端切线水平。

4、小球每次应由同一点静止释放。

经典例题

1、某同学采用如图所示的装置，利用A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律．图中MN是斜槽，N R为水平槽．实验时先使A球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹平均位置P；再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从固定位置由静止开始滚下，与B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹．重复这种操作10次得到10个落点痕迹平均位置E、F．

实验验证动量守恒定律

3
mA mB
O O'
’
N
P
碰撞时的动态过程
ppt课件
M
4
mA mB
O O'
’
N
P
碰撞时的轨迹示意图
ppt课件
M
5
【实验目的】
利用平抛运动验证动量守恒
【实验器材】
天平、刻度尺、游标卡尺（测小球直径）、碰撞实验器、复写纸、白纸、重锤、两个直径相同质量不同的小球
ppt课件
6
装置 mA
说明：
mA 为入射小球， mB 为被碰小球且。mA>mB
ppt课件
23
⑴本实验必须测量的物理量有以下哪些选项 _B___E_________.
A.斜槽轨道末端到水平地面的高度H B.小球a、b的质量ma、mb C.小球a、b的半径r D.小球a、b 离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t E.记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC F. a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h
ppt课件
19
训练
2、入射球m1碰撞前的速度以及被碰球m2碰撞后的速度可用其运动的水平位移来表示，图中M、N、P是小球的落点，下列说法中正确的是 ABC A、O’是被碰球在碰撞前其球心在纸上的垂直投影 B、O是碰撞前入射球的球心在纸上的垂直投影

动量守恒实验验证动量守恒定律的原理

动量守恒定律是物理学中的一项基本定律，它指出在一个孤立系统中，当没有外力作用时，系统内各个物体的动量总和保持不变。这一

定律的验证一直是实验物理学的重要内容之一。下面我们将通过一系

列实验来验证动量守恒定律的原理。

首先，我们可以进行一个简单的实验。取一块小球和一段滑轨，并

将球放置在滑轨的一端。在另一端，我们可以用手轻轻给球一个初始

速度。然后观察当球滑到滑轨的另一端时，它是否以相同的速度反弹

回来。经过反复试验，我们会发现无论初始速度如何改变，球的反弹

速度始终保持不变。这实验证明了动量守恒定律的原理：在没有外力

作用的情况下，系统中物体的总动量保持不变。

接下来，让我们来进行另一个实验，通过观察碰撞过程来验证动量

守恒定律。我们选择两个小球，A和B，它们分别具有不同的质量和初始速度。将它们放在一个平滑的水平面上，并使它们沿相反方向运动。当它们发生碰撞时，我们可以观察到它们的动量是否守恒。

实验结果显示，碰撞后两个小球的速度和方向发生了变化，但它们

的动量之和仍然保持不变。这意味着动量在碰撞前后仍然守恒。动量

守恒实验证明了动量守恒定律的原理，即惯性原理：一个物体的运动

状态只有在受到外力作用时才会改变。

在实际生活中，我们还可以通过更复杂的实验来验证动量守恒定律。例如，在一条直线上放置很多小球，并将其中一个球用手推向其他球。

当推动球与其它球发生碰撞时，我们可以观察到被碰撞的球被推起并

继续向前推动其他球。这个实验可以证明动量在系统中的传递和守恒。

此外，我们还可以通过更高级的实验，比如利用平衡台和吊瓶来验

2020届高考物理总复习作业29实验七验证动量守恒定律(含解析)

作业29 实验七验证动量守恒定律

一、选择题

1．(多选)在利用悬线悬挂等大小球进行验证动量守恒定律的实验中，下列说法正确的是

( )

A ．悬挂两球的细绳长度要适当，且等长

B ．由静止释放小球以便较准确地计算小球碰前的速度

C ．两小球必须都是刚性球，且质量相同

D ．两小球碰后可以粘合在一起共同运动

解析：两绳等长能保证两球正碰，以减小实验误差，A 正确；由于计算碰撞前速度时用

到了mgh ＝12

mv 2－0，即初速度为零，B 正确；本实验中对小球的弹性性能无要求，C 错误；两球正碰后，有各种运动情况，所以D 正确．

答案：ABD

二、非选择题

2．某同学用如图29－1所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验．先将a 球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的b 球放在斜槽轨道末端水平段的最右端静止放置，让a 球仍从原固定点由静止开始滚下，和b 球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次．

图29－1

(1)本实验必须测量的物理量有________．

A ．斜槽轨道末端到水平地面的高度H

B ．小球a 、b 的质量m a 、m b

C ．小球a 、b 的半径r

D ．小球a 、b 离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t

E ．记录纸上O 点到A 、B 、C 各点的距离OA 、OB 、OC

F ．a 球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h

(2)根据实验要求，m a ________(填“大于”“小于”或“等于”)m b .

(3)放上被碰小球后，两小球碰后是否同时落地？如果不是同时落地，对实验结果有没有影响？(不必做分析)