验证动量守恒定律
实验：验证动量守恒定律
实验：验证动量守恒定律 Revised by BETTY on December 25,2020实验七验证动量守恒定律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′，算出碰撞前的动量p＝m1v1＋m2v2及碰撞后的动量p′＝m1v1′＋m2v2′，看碰撞前后动量是否相等.2.实验器材斜槽、小球(两个)、天平、直尺、复写纸、白纸、圆规、重垂线.3.实验步骤(1)用天平测出两小球的质量，并选定质量大的小球为入射小球.(2)按照如图1甲所示安装实验装置.调整、固定斜槽使斜槽底端水平.图1(3)白纸在下，复写纸在上且在适当位置铺放好.记下重垂线所指的位置O.(4)不放被撞小球，让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下，重复10次.用圆规画尽量小的圆把小球所有的落点都圈在里面.圆心P就是小球落点的平均位置. (5)把被撞小球放在斜槽末端，让入射小球从斜槽同一高度自由滚下，使它们发生碰撞，重复实验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.如图乙所示.(6)连接ON，测量线段OP、OM、ON的长度.将测量数据填入表中.最后代入m1·OP ＝m1·OM＋m2·ON，看在误差允许的范围内是否成立.(7)整理好实验器材，放回原处.(8)实验结论：在实验误差允许范围内，碰撞系统的动量守恒.1.数据处理验证表达式：m1·OP＝m1·OM＋m2·ON2.注意事项(1)斜槽末端的切线必须水平；(2)入射小球每次都必须从斜槽同一高度由静止释放；(3)选质量较大的小球作为入射小球；(4)实验过程中实验桌、斜槽、记录的白纸的位置要始终保持不变.命题点一教材原型实验例1如图2所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.图2(1)实验中直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但可以通过仅测量(填选项前的符号)间接地解决这个问题.A.小球开始释放高度hB.小球抛出点距地面的高度HC.小球做平抛运动的射程(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影.实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP.然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复.接下来要完成的必要步骤是 .(填选项前的符号)A.用天平测量两个小球的质量m1、m2B.测量小球m1开始释放高度hC.测量抛出点距地面的高度HD.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、NE.测量平抛射程OM、ON(3)经测定，m1＝ g，m2＝ g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图3所示.碰撞前后m1的动量分别为p1与p1′，则p1∶p1′＝∶11；若碰撞结束时m2的动量为p2′，则p1′∶p2′＝11∶ .实验结果说明，碰撞前后总动量的比值p1p 1′＋p2′＝ .图3(4)有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其他条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的射程增大.请你用(3)中已知的数据，分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为 cm.答案(1)C (2)ADE (3)14 (4)解析(1)小球碰前和碰后的速度都用平抛运动来测定，即v＝xt.而由H＝12gt2知，每次竖直高度相等，所以平抛时间相等，即m1OPt＝m1OMt＋m2ONt，则可得m1·OP＝m1·OM＋m2·ON.故只需测射程，因而选C.(2)由表达式知：在OP已知时，需测量m1、m2、OM和ON，故必要步骤有A、D、E.(3)p 1＝m 1·OP t ，p 1′＝m 1·OM t联立可得p 1∶p 1′＝OP ∶OM ＝∶＝14∶11，p 2′＝m 2·ONt则p 1′∶p 2′＝(m 1·OM t )∶(m 2·ONt)＝11∶ 故p 1p 1′＋p 2′＝m 1·OPm 1·OM ＋m 2·ON≈(4)其他条件不变，使ON 最大，则m 1、m 2发生弹性碰撞，则其动量和能量均守恒，可得v 2＝2m 1v 0m 1＋m 2而v 2＝ON t ，v 0＝OP t故ON ＝2m 1m 1＋m 2·OP ＝错误!× cm≈ cm.变式1 在“验证动量守恒定律”的实验中，已有的实验器材有：斜槽轨道、大小相等质量不同的小钢球两个、重垂线一条、白纸、复写纸、圆规.实验装置及实验中小球运动轨迹及落点的情况简图如图4所示.图4试根据实验要求完成下列填空： (1)实验前，轨道的调节应注意 .(2)实验中重复多次让a 球从斜槽上释放，应特别注意 . (3)实验中还缺少的测量器材有 . (4)实验中需要测量的物理量是 . (5)若该碰撞过程中动量守恒，则一定有关系式 成立.答案 (1)槽的末端的切线是水平的 (2)让a 球从同一高处静止释放滚下 (3)天平、刻度尺 (4)a 球的质量m a 和b 球的质量m b ，线段OP 、OM 和ON 的长度 (5)m a ·OP ＝m a ·OM ＋m b ·ON解析(1)由于要保证两球发生弹性碰撞后做平抛运动，即初速度沿水平方向，所以必需保证槽的末端的切线是水平的.(2)由于实验要重复进行多次以确定同一个弹性碰撞后两小球的落点的确切位置，所以每次碰撞前入射球a的速度必须相同，根据mgh＝12mv2可得v＝2gh，所以每次必须让a球从同一高处静止释放滚下.(3)要验证m a v0＝m a v1＋m b v2，由于碰撞前后入射球和被碰球从同一高度同时做平抛运动的时间相同，故可验证m a v0t＝m a v1t＋m b v2t，而v0t＝OP，v1t＝OM，v2t＝ON，故只需验证m a·OP＝m a·OM＋m b·ON，所以要测量a球的质量m a和b球的质量m b，故需要天平；要测量两球平抛时水平方向的位移即线段OP、OM和ON的长度，故需要刻度尺.(4)由(3)的解析可知实验中需测量的物理量是a球的质量m a和b球的质量m b，线段OP、OM和ON的长度.(5)由(3)的解析可知若该碰撞过程中动量守恒，则一定有关系式m a·OP＝m a·OM＋mb·ON.命题点二实验方案创新创新方案1：利用气垫导轨1.实验器材：气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、弹簧片、胶布、撞针、橡皮泥等.2.实验方法(1)测质量：用天平测出两滑块的质量.(2)安装：按图5安装并调好实验装置.图5(3)实验：接通电源，利用光电计时器测出两滑块在各种情况下碰撞前、后的速度(例如：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.例2(2014·新课标全国卷Ⅱ·35(2))现利用图6(a)所示的装置验证动量守恒定律.在图(a)中，气垫导轨上有A、B两个滑块，滑块A右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连；滑块B左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间.图6实验测得滑块A 的质量m 1＝ kg ，滑块B 的质量m 2＝ kg ，遮光片的宽度d ＝ cm ；打点计时器所用交流电的频率f ＝ Hz.将光电门固定在滑块B 的右侧，启动打点计时器，给滑块A 一向右的初速度，使它与B 相碰.碰后光电计时器显示的时间为Δt B ＝ ms ，碰撞前后打出的纸带如图(b)所示.若实验允许的相对误差绝对值(⎪⎪⎪⎪⎪⎪碰撞前后总动量之差碰前总动量×100%)最大为5%，本实验是否在误差范围内验证了动量守恒定律写出运算过程. 答案 见解析解析 按定义，滑块运动的瞬时速度大小v 为v ＝ΔsΔt①式中Δs 为滑块在很短时间Δt 内走过的路程 设纸带上相邻两点的时间间隔为Δt A ，则 Δt A ＝1f＝ s②Δt A 可视为很短.设滑块A 在碰撞前、后瞬时速度大小分别为v 0、v 1. 将②式和图给实验数据代入①式可得v 0＝ m/s③ v 1＝ m/s④设滑块B 在碰撞后的速度大小为v 2，由①式有v 2＝d Δt B⑤ 代入题给实验数据得v 2≈ m/s⑥设两滑块在碰撞前、后的动量分别为p 和p ′，则p ＝m 1v 0⑦p′＝m1v1＋m2v2⑧两滑块在碰撞前、后总动量相对误差的绝对值为δp ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪p－p′p×100%⑨联立③④⑥⑦⑧⑨式并代入有关数据，得δp≈%<5%因此，本实验在允许的误差范围内验证了动量守恒定律.创新方案2：利用等长的悬线悬挂等大的小球1.实验器材：小球两个(大小相同，质量不同)、悬线、天平、量角器等.2.实验方法(1)测质量：用天平测出两小球的质量.(2)安装：如图7所示，把两个等大的小球用等长的悬线悬挂起来.图7(3)实验：一个小球静止，将另一个小球拉开一定角度释放，两小球相碰.(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.例3如图8所示是用来验证动量守恒的实验装置，弹性球1用细线悬挂于O点，O点下方桌子的边缘有一竖直立柱.实验时，调节悬点，使弹性球1静止时恰与立柱上的球2右端接触且两球等高.将球1拉到A点，并使之静止，同时把球2放在立柱上.释放球1，当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞，碰后球1向左最远可摆到B点，球2落到水平地面上的C点.测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒.现已测出A点离水平桌面的距离为a、B点离水平桌面的距离为b、C点与桌子边沿间的水平距离为c.此外：图8(1)还需要测量的量是、和 .(2)根据测量的数据，该实验中动量守恒的表达式为 .(忽略小球的大小)答案(1)弹性球1、2的质量m1、m2立柱高h桌面离水平地面的高度H(2)2m1a－h＝2m1b－h＋m2cH＋h解析(1)要验证动量守恒必须知道两球碰撞前后的动量变化，根据弹性球1碰撞前后的高度a和b，由机械能守恒可以求出碰撞前后的速度，故只要再测量弹性球1的质量m1，就能求出弹性球1的动量变化；根据平抛运动的规律只要测出立柱高h和桌面离水平地面的高度H就可以求出弹性球2碰撞前后的速度变化，故只要测量弹性球2的质量m2和立柱高h、桌面离水平地面的高度H就能求出弹性球2的动量变化.(2)根据(1)的解析可以写出动量守恒的方程2m1a－h＝2m1b－h＋m2cH＋h.创新方案3：利用光滑长木板上两车碰撞1.实验器材：光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥、小木片.2.实验方法(1)测质量：用天平测出两小车的质量.(2)安装：如图9所示，将打点计时器固定在光滑长木板的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车甲的后面，在甲、乙两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥.长木板下垫上小木片来平衡摩擦力.图9(3)实验：接通电源，让小车甲运动，小车乙静止，两车碰撞时撞针插入橡皮泥中，两小车连接成一体运动.(4)测速度：可以测量纸带上对应的距离，算出速度.(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.例4某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验：在小车甲的前端粘有橡皮泥，推动小车甲使之做匀速直线运动.然后与原来静止在前方的小车乙相碰并粘合成一体，而后两车继续做匀速直线运动，他设计的具体装置如图10所示.在小车甲后连着纸带，打点计时器的打点频率为50 Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力.图10(1)若已得到打点纸带如图11所示，并测得各计数点间距并标在图上，A为运动起始的第一点，则应选段计算小车甲的碰前速度，应选段来计算小车甲和乙碰后的共同速度(以上两格填“AB”“BC”“CD”或“DE”).图11(2)已测得小车甲的质量m甲＝ kg，小车乙的质量m乙＝ kg，由以上测量结果，可得碰前m甲v甲＋m乙v乙＝kg·m/s；碰后m甲v甲′＋m乙v乙′＝kg·m/s.(3)通过计算得出的结论是什么答案(1)BC DE(2) (3)在误差允许范围内，碰撞前后两个小车的mv之和是相等的.解析(1)观察打点计时器打出的纸带，点迹均匀的阶段BC应为小车甲与乙碰前的阶段，CD段点迹不均匀，故CD应为碰撞阶段，甲、乙碰撞后一起匀速直线运动，打出间距均匀的点，故应选DE段计算碰后共同的速度.(2)v甲＝xBCΔt＝ m/s，v′＝xDEΔt＝ m/sm甲v甲＋m乙v乙＝kg·m/s碰后m甲v甲′＋m乙v乙′＝(m甲＋m乙)v′＝×kg·m/s＝kg·m/s.(3)在误差允许范围内，碰撞前后两个小车的mv之和是相等的.。
验证动量守恒定律
验证动量守恒定律一、目的：验证两小球碰撞中的动量守恒二、器材斜槽，两个大小相同而质量不等的小球，天平，刻度尺、重锤线、白纸、复写纸、圆规、游标卡尺三、原理大小相同，质量为m1和m2的两个小球相碰，若碰前m1运动，m2静止，根据系统动量守恒定律有：m1v1=m1v1′+m2v2′。
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，则小球的水平飞行距离跟做平抛运动的初速度成正比。
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，代入公式就可以验证动量守恒定律。
由于v1、v1′、v2′均为水平方向，且它们的竖直下落高度都相等，所以它们飞行时间也相等，若以该时间为时间单位，那么小球的水平射程的数值就等于它们的水平速度。
在图中分别用OP、OM和O′N表示。
因此只需验证：m1OP=m1OM+m2(ON-2r）即可。
四、步骤1．在桌边固定斜槽（如图实8-1），使它的末端切线水平，并在它的末端挂上重锤线。
在桌边的地板上铺上记录纸来记录小球的落地点，在纸上记下重锤线所指位置O点。
2．用天平测出入射球质量m1和被碰球质量m2。
3．用游标卡尺测出两球直径d（两球直径应相等），在纸上标出O′点，OO′=d。
4．不放被碰球m2，让m1从斜槽顶点A自由滚下，重复若干次记下落地点平均位置P。
5．把被碰球m2放在斜槽末端支柱上（如图实8-2），使两球处于同一高度，让m1从A点自由滚下与m2相碰，重复若干次，分别记下m1、m2落地点的平均位置M、N。
6．用刻度尺分别测出OP，OM，O′N，验证：是否成立。
五、数据记录及处理（略）六、注意事项1．入射球质量m1应大于被碰球质量m2。
2．两球发生正碰，碰后均做平抛运动，这要求通过调整支柱使两球等高。
3．入射球每一次都从同一高度无初速度释放。
4．在实验中，至少重复10次，用尽可能小的圆把各小球的落点分别圈在里面，以确定小球落点的平均位置，其目的是为了减小实验误差。
动量守恒定律与动量守恒的实验验证
动量守恒定律与动量守恒的实验验证动量守恒定律是物理学中重要的基本定律之一。
它指出，在一个被称为孤立系统的系统中，当没有外力作用时，系统的总动量保持不变。
这个定律可以通过实验进行验证，本文将介绍几个实验来验证动量守恒定律。
首先，让我们考虑一个简单的实验。
假设有两个相互对撞的小球，它们的质量分别为m1和m2，初速度分别为v1和v2。
根据动量守恒定律，我们可以得出如下公式：m1 * v1 + m2 * v2 = m1 * v1' + m2 * v2'其中，v1'和v2'分别表示对撞后两个小球的速度。
通过实验可以发现，如果没有外力作用，对撞前后的总动量保持不变，即左侧和右侧的两项之和相等。
为了验证这个定律，我们可以设计一个实验。
首先，将一个小球放在桌子上，给它一个初速度v1。
然后，我们在小球前方放置一个静止的小球，两者发生弹性碰撞。
通过测量碰撞前后两个小球的速度，可以验证动量守恒定律是否成立。
实验结果应该显示，碰撞前后的总动量保持不变。
另一个实验是利用气垫式空气轨道进行验证。
空气轨道是一种物理实验装置，可以减小摩擦力对运动物体的影响。
我们可以在空气轨道上放置两个小球，并给它们一个初速度。
当两个小球碰撞后，测量它们的速度，并计算碰撞前后的总动量。
实验结果应该显示，总动量守恒。
此外，动量守恒定律的实验验证还可以通过利用弹簧系统进行。
我们可以设计一个包含弹簧的实验装置，通过拉伸或压缩弹簧，使一个小球在直线上作往复运动。
通过观察小球在运动中的速度和位置的变化，可以验证动量守恒定律的成立。
这些实验验证了动量守恒定律的准确性。
动量守恒定律的实验验证不仅深化了我们对动量守恒定律的认识，也为物理学的发展提供了重要的实验依据。
总之，动量守恒定律是一个基本的物理定律，可以通过实验进行验证。
几个简单的实验，如弹性碰撞实验、气垫式空气轨道实验和弹簧系统实验，能够验证动量守恒定律的准确性。
通过这些实验，我们可以深入理解动量守恒定律在物理世界中的应用。
动量守恒定律的实验验证
动量守恒定律的实验验证动量守恒定律是物理学中的基本定律之一，它在描述物体运动时起着重要的作用。
为了验证动量守恒定律的有效性和可靠性，进行了一系列实验。
实验一：弹性碰撞实验在实验室中，准备了两个相同质量的小球A和B，它们分别处于静止状态，相距一定距离。
首先给小球A以某一初速度，让其沿着一条直线轨道运动。
当小球A与小球B发生完全弹性碰撞后，观察两球的运动情况。
实验结果显示，小球A在碰撞前具有一定的动量，而小球B则静止。
在碰撞后，小球A的速度减小而改变了运动方向，而小球B则具有与小球A碰撞前小球A相同大小的速度，并沿着小球A碰撞前运动的方向运动。
实验结果表明，碰撞过程中总动量守恒，即小球A的动量减小，而小球B的动量增加，两者之和保持不变。
实验二：非弹性碰撞实验在实验室中，同样准备了两个相同质量的小球A和B，它们分别处于静止状态，相距一定距离。
与实验一不同的是，在这次实验中，小球A与小球B发生非弹性碰撞。
实验结果显示，小球A与小球B发生碰撞后，它们黏在一起并以共同的速度沿着小球A碰撞前运动的方向运动。
与弹性碰撞不同的是，碰撞过程中能量有一部分转化为内能而被损失，因此总动量守恒，但总机械能不守恒。
实验三：爆炸实验在实验室中，放置了一块弹性墙壁，并将一个质量较大的小球C静止放在墙壁前方。
在小球C与墙壁发生碰撞时，观察碰撞后的情况。
实验结果显示，当小球C与墙壁发生碰撞时，小球C的动量改变，由静止变为运动状态。
这说明，碰撞过程中小球C获得了墙壁的动量。
根据动量守恒定律，小球C的动量增加被墙壁吸收，总动量守恒。
通过以上实验可以得出一个普遍的结论：在孤立系统中，如果没有外力作用，系统总的动量保持不变。
这就是动量守恒定律的实验证明。
总结：动量守恒定律是物理学中非常重要的定律之一，通过弹性碰撞、非弹性碰撞和爆炸等实验证明了动量守恒定律的有效性和可靠性。
实验结果表明，无论是弹性碰撞还是非弹性碰撞，总的动量保持不变，只有部分能量转化或损失。
动量守恒的实验验证
动量守恒的实验验证动量守恒是物理学中的重要定律之一，它表明在一个系统内，当没有外力作用时，系统的总动量将保持不变。
本文将介绍几种实验验证动量守恒的方法。
一、小球碰撞实验1.实验目的通过观察小球碰撞过程，验证动量守恒定律。
2.实验材料两个相同质量的小球、平滑水平面3.实验步骤- 将两个小球置于水平面上，使它们保持静止。
- 以一定的速度使一个小球向另一个小球运动。
- 观察碰撞过程中两个小球的运动状态。
4.实验结果分析如果两个小球碰撞之后静止，或者以相同的速度相背而去，那么可以得出结论：系统的总动量在碰撞过程中守恒。
二、火箭发射实验1.实验目的通过火箭发射实验，验证动量守恒定律。
2.实验材料小型火箭模型、发射器、计时器3.实验步骤- 在室外安全的地方进行实验。
- 将火箭模型放入发射器中。
- 点燃火箭模型的发动机。
- 使用计时器记录火箭从发射器射出到完全停止的时间。
4.实验结果分析在火箭发射过程中，如果火箭以一定的速度射出，并且在空中逐渐减速直至停止，那么可以得出结论：火箭前后的动量改变之和等于零，验证了动量守恒定律。
三、弹簧振子实验1.实验目的通过观察弹簧振子的运动过程，验证动量守恒定律。
2.实验材料弹簧振子装置、标尺、计时器3.实验步骤- 将标尺固定在垂直方向上，用于测量振子的位移。
- 将弹簧振子拉到一定距离，释放后观察其振动过程。
- 使用计时器记录振子从一个极端位置振动到另一个极端位置的时间。
4.实验结果分析弹簧振子在振动过程中，如果振幅和周期保持一致，可以得出结论：振子在每个极端位置的动量改变之和等于零，并验证了动量守恒定律。
综上所述，通过小球碰撞实验、火箭发射实验和弹簧振子实验，我们可以验证动量守恒定律的有效性。
这些实验结果证明了在没有外力作用时，系统的总动量将保持不变的原理。
对于我们理解物体运动和相互作用具有重要意义，并在工程设计和科学研究中发挥着重要作用。
第4节 实验：验证动量守恒定律
1.找一个碰撞过程，设计实验装置
2.设法测量出碰撞前后系统的动量
3.比较前后动量的大小关系
4.处理数据并得出结论
第4节 实验：验证动量守恒定律
目录
方案一：气垫导轨法
方案二：打点计时器法
方案三：单摆法
方案四：抛体法
一、气垫导轨法
1.天平测质量m
2.光电门测速度V
(1)用图中所示各个物理量的符号表示碰撞前后A、B
两球的速度(设A、B两球碰前的速度分别为vA、vB，
碰后速度分别为vA′、vB′)，则vA＝________________，
( − )
vA′＝________________，
( − ) vB＝____，
0 vB′＝__________。
【典例1】在“验证动量守恒定律”实验中常会用到气垫导轨，导轨与滑块
之间形成空气垫，使滑块在导轨上运动时几乎没有摩擦。现在有滑块A、B
和带竖直挡板C、D的气垫导轨，用它们验证动量守恒定律，实验装置如图
所示(弹簧的长度忽略不计)。采用的实验步骤如下：
a．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB；
b．调整气垫导轨使之水平；
3.列表处理数据
注意：导轨一定保持水平
质
量
速
度
mv
碰撞前
m1
m2
m1
m2
v1
v1’
v2’
v2
m1v1+m2v2
碰撞后
m1v1’+m2v2’
一、气垫导轨法
1.天平测质量m
2.光电门测速度V
3.列表处理数据
①在两车碰撞处加轻弹簧，使
第2单元 实验：验证动量守恒定律
给验证带来误差的原因有测量时间、 距离等存 在误差，由于阻力、气垫导轨不水平等造成误 差．(只要答对其中两点即可) (3)根据能量守恒定律，A、B 两物体运动的动 能来源于静止时候压缩弹簧的弹性势能， 故根 1 据动能的总和可求弹簧的弹性势能，即 Ep＝ 2 L2 1 L2 1 2 mA 2 ＋ m B 2 . t1 2 t2
(2)利用上述测量的实验数据，得出关系式 _____________________________________ ___________________________________ 成立，即可得出碰撞中守恒的量是mv的矢 量和，上式中算得的A、B两滑块的动量大 小并不完全相等，产生误差的原因是 ______________________． (3)利用上述实验数据能否测出被压缩弹簧 的弹性势能的大小？如能，请写出表达 式．
四、实验步骤 方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞实验 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 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．
第2单元
实验：验证动量守恒 定律
一、实验目的 1．验证一维碰撞中的动量守恒． 2．探究一维弹性碰撞的特点．
二、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′＝m1v′1＋ m2v′2，看碰撞前后动量是否守恒．
验证动量守恒定律
验证动量守恒定律【基础回顾】考点内容:验证动量守恒定律考纲解读:1.会用实验装置测速度或用其他物理量表示物体的速度大小.2.验证在系统不受外力的作用下，系统内物体相互作用时总动量守恒．一、实验目的验证动量守恒定律。
二、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。
三、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。
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。
2．安装：将打点计时器固定在光滑长木板的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车的后面，在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥。
3．实验：接通电源，让小车A运动，小车B静止，两车碰撞时撞针插入橡皮泥中，把两小车连接成一体运动。
高中物理实验演示验证动量守恒定律PPT课件
03
注意事项
ZHUYISHIXIANG
03
注意事项
ZHUYISHIXIAN G
0
小球抛出时的切线水
1
平；
0
每次A小球都要从同一
2
高度由静止开始下滑
0 3
； 小球要保证对心碰撞;
0 4
入射小球的质量mA与
被撞小球质量mB关系
为 mA>mB；
0 5
圆规画圆时要用尽可
能小的圆把所有小球
落点都圈在里面。
04
结果与分析
JIEGUOYUFENXI
数据记录
mA= kg mB= kg 2r= mm OO'=2r= cm OP= cm OM= cm ON= cm
误差分析
系统误差：主要来源于装 置本身是否符合要求，即：
碰撞是否为一维碰撞。 实验是否满足动量守恒
的条件：如抛出点轨道 是否水平，两球是否等 大。
实验步骤
SHIYANBUZHO U
安装好实验装置， 注意使试验器的 斜槽末端点的切 线水平。
AB
准确记下重锤 线所指的位置 O。
OO M P '
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 在同一直线上。
垫木板和白纸时，要使木板 水平。
N
02
实验步骤
SHIYANBUZHO U
小球做平抛运动，相同落地时间抛出的水 平距离与速度成正比。
AB
即只需验证 mAOP=mAOM+mBO'N。
OO M P N '
02
实验步骤
S H I YA N B U Z H O U
验证动量守恒定律
【例2】 验证动量守恒定律的实验中,入射
小球在斜槽上释放点的高低对实验影响的
说法中,正确的是( C )。
A.释放点越低,小球受阻力越小,入射小球速度越小,误差越小
B.释放点越低,两球碰后水平位移越小,水平位移测量的相对误差 越小,两球速度的测量越准确 C.释放点越高,两球相碰时,相互作用的内力越大,碰撞前后动量之 差越小,误差越小 D.释放点越高,入射小球对被碰小球的作用力越大,轨道对小球的 阻力越小
由平抛规律可知：水平位移s＝v０ t， 在t相同时有v０和s成正比，因 而只要让小球分别以v１、v１／、 v２／做平抛运动且抛出点高度相 同，相应的水平位移分别为s１、s １／、s２／，则有：
m１s１＝m１s１／＋m２s２／ ―――②
三、实验器 材
碰撞实验器（斜槽轨道、质量不 同而大小相同的两个小球）、天 平（附砝码）刻度尺、重垂线、 白纸、复写纸、圆轨、压块、游 标卡尺等。
球碰前速度的大小,与是否有利于满足动量守恒定律的条件无关,
且碰后两球水平位移过小,反而容易增大测量时的相对误差。选
项D中,轨道对被碰小球的阻力大小,与入射球释放点高低无关系,
所以A、B、D均错。
答案： C
作业：
1、认真完成实验操作，做好记录。 2、完成实验报告册。
Hale Waihona Puke 四、实验步骤1.先用天平测出小球质量m1、m2。
2.按如图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,调节实验装置使两小球 碰时处于同一水平高度,且碰撞瞬间入射小球与 被碰小球的球心连线与轨道末端的切线平行,以 确保正碰后的速度方向水平。
3.在地上铺一张白纸,在白纸上铺复写 纸。
六、误差分析
1.系统误差:主要来源于装置本身是否符合要求, 即: (1)碰撞是否为一维碰撞; (2)实验是否满足动量守恒的条件,如气垫导轨是 否水平,两球是否等大。
物理实验技术中对动量守恒的验证方法
物理实验技术中对动量守恒的验证方法动量守恒定律是物理学中最基本的定律之一，它描述了在没有外力作用时物体的总动量保持不变。
在物理实验中，我们可以利用一些具体的方法去验证动量守恒定律的有效性。
下面将介绍一些常见的物理实验技术中对动量守恒的验证方法。
1. 弹性碰撞实验弹性碰撞是指两个物体相互碰撞后能够完全弹开的过程。
弹性碰撞实验可以验证动量守恒定律在弹性碰撞条件下的有效性。
实验中，我们可以利用两个小球进行碰撞，测量碰撞前后两个小球的质量和速度。
根据动量守恒定律，碰撞前后两个小球的总动量应该保持不变。
通过测量和计算，可以验证动量守恒定律在弹性碰撞中的适用性。
2. 不可压缩流体的流动实验不可压缩流体的流动实验是验证动量守恒定律在流体运动中的应用的一种常见方法。
在实验中，可以利用一个封闭的水管系统和一些流量计来测量水流的速度和质量。
根据动量守恒定律，当流体通过狭窄区域时，流速会增加，而流量会减小。
通过测量和计算水流在不同区域的速度和质量，可以验证动量守恒定律在不可压缩流体中的适用性。
3. 火箭发射实验火箭发射实验是验证动量守恒定律在火箭运动中的适用性的一种常见方法。
实验中，可以利用一个小型的火箭模型和一个压力计来测量推力和质量。
根据动量守恒定律，在没有外界作用力的情况下，火箭从喷射燃料气体的推力推动下逐渐加速。
通过测量和计算火箭的推力和质量，可以验证动量守恒定律在火箭运动中的有效性。
4. 引力实验引力实验是验证动量守恒定律在物体受到引力作用时的适用性的一种常见方法。
实验中，可以利用一个小球和一个吊线来模拟引力的作用。
根据动量守恒定律，在没有外力作用的情况下，小球在吊线上可以保持静止或做简谐振动，并且总动量应该保持不变。
通过测量和计算小球在不同位置的速度和质量，可以验证动量守恒定律在引力作用下的有效性。
综上所述，物理实验技术中有许多可以验证动量守恒定律的方法。
这些实验可以通过测量和计算物体在不同条件下的速度和质量，从而验证动量守恒定律的有效性。
力学实验验证动量守恒定律
力学实验验证动量守恒定律动量守恒定律是力学领域中的重要定律之一，它描述了一个封闭系统中的总动量是恒定不变的。
我们可以通过一系列的力学实验来验证这个定律。
实验一：弹球撞击在这个实验中，我们可以选择一个平滑的水平面和两个大小相同的弹性球。
首先，我们以一定速度将一个弹性球A沿水平面运动，并保持另一个球B静止。
当球A撞击到球B时，我们可以观察到球A会停下来，并且球B会开始以相同的速度进行运动。
根据动量守恒定律，如果我们将弹性球A和弹性球B视为一个封闭系统，那么撞击前后总动量应该保持恒定。
在这个实验中，球A的动量在撞击前是$m_av_a$，撞击后是$m_av_a$，而球B的动量在撞击前是0，在撞击后是$m_bv_b$。
因此，根据动量守恒定律的数学表达式，我们有$m_av_a + 0 = m_av_a + m_bv_b$。
由于球A和球B的质量和速度在实验中是一定的，根据实验结果，我们可以验证动量守恒定律的成立。
实验二：火箭发射在这个实验中，我们可以使用一个小型的水箭模型。
首先，我们在水箭上装满压缩空气。
当我们打开气阀时，空气会从箭头处射出，并且由反冲作用产生推动力。
我们可以观察到，当箭头喷出气体的速度越快，箭身向相反方向运动的速度越大。
根据动量守恒定律，当气体从箭头射出时，箭头和箭身构成了一个封闭系统。
在这个实验中，箭身的质量和速度在反冲作用前是0，在反冲作用后是$m_cv_c$；而箭头射出气体的质量在反冲作用前是$m_d$，在反冲作用后是0。
根据动量守恒定律的数学表达式，我们有$0 +m_dv_d = 0 + m_cv_c$。
通过观察箭身和箭头运动的速度，并知道箭身质量与箭头射出气体质量的比例，我们可以验证动量守恒定律的有效性。
实验三：碰撞车碰撞车实验是一种经典的力学实验，可以直观地演示动量守恒定律。
在这个实验中，我们可以使用两个金属车轮，每个车轮上都有一个金属球。
当一个金属球以一定的速度撞向另一个金属球时，我们可以观察到两个金属球会反弹，并且各自以相同的速度向相反方向运动。
实验验证动量守恒定律
a
b
H
O A ppt课件 B C
24
(2)小球a、b的质量ma、mb应该满足什么关系？为什么？ ma> mb，保证碰后两球都向前方运动；
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
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
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ppt课式件 ： m A O P = m A O M + m B O ’8 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
ppt课件
9
实验步骤
动量守恒实验验证动量守恒定律的原理
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证动量守恒定律。
在这个实验中，我们可以调整吊瓶的质量和高度，然后释放吊瓶。
当吊瓶下落并与平衡台上的小球碰撞时，我们可以观察到小球向另一边移动，而吊瓶停在平衡位置上。
这个实验直观地展示了动量守恒的过程。
通过以上一系列实验，我们实验证明了动量守恒定律的原理。
动量守恒定律是对自然界普遍存在的运动现象的总结和归纳，它是物理学中最基本的定律之一。
(整理版)验证动量守恒定律
实验：验证动量守恒定律【基础知识】一、实验目的：验证动量守恒二、实验器材：两个小球（大小相等，质量不等）；斜槽；重锤线；白纸；复写纸；天平；刻度尺；圆规．三、实验原理：利用图-1的装置验证碰撞中的动量守恒，让一个质量较大的球从斜槽上滚下来，跟放在斜槽末端上的另一个质量较小的球发生碰撞，两球均做平抛运动。
由于下落高度相同，从而导致飞行时间相等，我们用它们平抛射程的大小代替其速度。
小球的质量可以测出，速度也可间接地知道，如满足动量守恒式m 1v 1=m 1v 1＇+m 2v 2＇，则可验证动量守恒定律．四、实验步骤：1．用天平分别称出两个小球的质量m 1和m 2；2．按图-2安装好斜槽，注意使其________________，并在地面适当的位置放上白纸和复写纸，并在白纸上记下重锤线所指的位置O 点.3．首先在不放被碰小球的前提下，让入射小球从斜槽上__________由静止滚下，重复数次，便可在复写纸上打出多个点，用圆规作出尽可能小的圆，将这些点包括在圆内，则圆心就是不发生碰撞时入射小球的平均位置P 点（图-2）；4．将被碰小球放在斜槽末端上，使入射小球与被碰小球能发生正碰；5．让入射小球由原来高度从静止开始滚下，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 ；6．过ON 在纸上做一条直线，测出OM 、OP 、ON 的长度；7．将数据代入下列公式，验证公式两边数值是否相等（在实验误差允许的范围内）：m 1·OP =m 1·O M +m 2·ON五、注意事项：1．入射球的质量应大于被碰球的质量，且必须保证两球“正碰”。
2．测定两球速度的方法，是以它们做平抛运动的水平位移代表相应的速度。
3．斜槽末端必须水平，检验方法是将小球放在平轨道上任何位置，看其能否都保持静止状态。
4．入射球每次都必须从斜槽上同一位置由静止开始滚下．方法是在斜槽上的适当高度处固定一档板，小球靠着档板后放手释放小球。
动量守恒定律的实验验证
动量守恒定律的实验验证动量守恒定律是物理学中的一个基本定律，它描述了相互作用系统中的动量的守恒。
通过进行实验验证可以进一步确认这一定律的准确性和适用范围。
本文将就动量守恒定律的实验验证进行探讨。
实验一：碰撞实验在物理实验中，碰撞实验是验证动量守恒定律的常见方法之一。
我们可以通过利用弹性碰撞和完全非弹性碰撞这两种不同类型的碰撞来进行验证。
在弹性碰撞实验中，我们可以设定两个物体的初速度和质量，并观察它们碰撞后的速度变化。
根据动量守恒定律，碰撞前后系统的总动量应该保持不变。
我们可以使用动量守恒定律的数学表达式来计算和比较碰撞前后的动量总和。
在非弹性碰撞实验中，我们可以使用两个粘在一起的物体作为实验样本，使其发生碰撞后，观察它们的速度变化情况。
同样地，根据动量守恒定律，碰撞前后系统的总动量应该保持不变。
通过实验数据的比对，可以验证动量守恒定律的准确性。
实验二：炮弹射击实验炮弹射击实验是另一种验证动量守恒定律的方法。
通过设计一个简单的弹射装置，可以实现炮弹的射击，并观察射击前后系统的动量变化。
在这个实验中，我们可以先测量炮弹的质量，并设定初始速度和角度。
通过追踪炮弹的飞行轨迹和测量射击后的速度和角度，我们可以计算和比较射击前后系统的总动量。
实验三：橡皮球反弹实验橡皮球反弹实验是验证动量守恒定律的另一个常见方法。
在这个实验中，我们可以将橡皮球从一定高度自由下落，并观察当橡皮球碰撞地面后的反弹高度。
根据动量守恒定律，橡皮球下落前的动能应该转化为反弹后的动能，而动量守恒定律则可以用来计算这一转化过程中的动量变化。
通过测量橡皮球的下落高度和反弹高度，我们可以验证动量守恒定律在这个实验中的适用性。
通过以上实验的验证，我们可以得出结论：动量守恒定律在碰撞实验、炮弹射击实验和橡皮球反弹实验中都得到了验证。
这证明了动量守恒定律在不同实验条件下的有效性和准确性。
总结：通过碰撞实验、炮弹射击实验和橡皮球反弹实验的验证，我们可以得出结论：动量守恒定律适用于不同类型的相互作用系统中，无论是弹性碰撞还是非弹性碰撞。
验证动量守恒定律实验
物理一轮复习学案第六周（10.8—10.14）第四课时验证动量守恒定律实验【考纲解读】1.会用实验装置测速度或用其他物理量表示物体的速度大小.2.验证在系统不受外力的作用下，系统内物体相互作用时总动量守恒．【重点难点】验证动量守恒定律【知识结构】一、验证动量守恒定律实验方案1．方案一实验器材：滑块（带遮光片，2个）、游标卡尺、气垫导轨、光电门、天平、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等。
实验情境：弹性碰撞（弹簧片、弹性碰撞架）；完全非弹性碰撞（撞针、橡皮泥）。
2．方案二实验器材：带细线的摆球（摆球相同，两套）、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等。
实验情境：弹性碰撞，等质量两球对心正碰发生速度交换。
3．方案三实验器材：小车（2个）、长木板（含垫木）、打点计时器、纸带、天平、撞针、橡皮泥、刻度尺等。
实验情境：完全非弹性碰撞（撞针、橡皮泥）。
4．方案四实验器材：小球（2个）、斜槽、天平、重垂线、复写纸、白纸、刻度尺等。
实验情境：一般碰撞或近似的弹性碰撞。
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、验证动量守恒定律实验（方案四）注意事项1．入射球质量m1应大于被碰球质量m2。
否则入射球撞击被碰球后会被弹回。
2．入射球和被碰球应半径相等，或可通过调节放被碰球的立柱高度使碰撞时球心等高。
否则两球的碰撞位置不在球心所在的水平线上，碰后瞬间的速度不水平。
3．斜槽末端的切线应水平。
否则小球不能水平射出斜槽做平抛运动。
4．入射球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放。
否则入射球撞击被碰球的速度不相等。
5．落点位置确定：围绕10次落点画一个最小的圆将有效落点围在里面，圆心即所求落点。
6．水平射程：被碰球放在斜槽末端，则从斜槽末端由重垂线确定水平射程的起点，到落地点的距离为水平射程。
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实验：验证动量守恒定律教案【教学目标】1．掌握动量守恒定律适用范围。
2．会用实验验证动量守恒定律。
【教学重难点】会用实验验证动量守恒定律。
【教学过程】一、实验思路教师：两个物体在发生碰撞时，作用时间很短。
根据动量定理，它们的相互作用力很大。
如果把这两个物体看作一个系统，那么，虽然物体还受到重力、支持力、摩擦力、空气阻力等外力的作用，但是有些力的矢量和为0，有些力与系统内两物体的相互作用力相比很小。
因此，在可以忽略这些外力的情况下，碰撞满足动量守恒定律的条件。
问题：我们应该怎样设计实验，使两个碰撞的物体所组成的系统所受外力的矢量和近似为0？学生思考，教师总结。
我们研究最简单的情况：两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿这条直线运动。
应该尽量创造实验条件，使系统所受外力的矢量和近似为0。
二、物理量的测量1 / 11研究对象确定后，还需要明确所需测量的物理量和实验器材。
问题：想要验证动量守恒定律，需要测量哪些物理量？学生思考，教师总结：根据动量的定义，很自然地想到，需要测量物体的质量，以及两个物体发生碰撞前后各自的速度。
教师：那么物体的质量我们可以直接用天平测量，物体碰撞前后的速度呢？学生回忆之前我们学习了哪些测量物体速度的方法。
最后教师总结可行的方法进行实验的设计。
（一）方案一：利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律1．实验步骤：（1）测质量：用天平测出两小球的质量，并选定质量大的小球为入射小球。
（2）安装：按照图甲所示安装实验装置，调整固定斜槽使斜槽底端2 / 11水平。
（3）铺纸：白纸在下，复写纸在上且在适当位置铺放好，记下重垂线所指的位置O。
（4）放球找点，不放被撞小球，每次让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下，重复10次。
用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面。
圆心F就是小球落点的平均位置。
（5）碰撞找点，把被撞小球放在斜槽末端，每次让入射小球从斜槽同一高度自由滚下，使它们发生碰撞，重复实验10次。
用步骤4的方法，标出碰后入射小球落点的平均位置和被撞小球落点的平均位置N，如图所示。
（6）验证：连接N，测量线段OP、OM、ON的长度。
将测量数据填入表中。
最后代入m1·OP。
（7）结束：整理好实验器材放回原处。
2．数据处理：验证的表达式：m1·OP=m1·OM+m2·ON（二）方案二：研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒本案例中，我们利用气垫导轨来减小摩擦力，利用光电计时器测量滑块碰撞前后的速度。
实验装置如图所示，可以通过在滑块上添加已知质量的物块来改变碰撞物体的质量。
3 / 11本实验可以研究以下几种情况：①选取两个质量不同的滑块，在两个滑块相互碰撞的端面装上弹性碰撞架，滑块碰撞后随即分开。
②在两个滑块的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，碰撞时撞针插入橡皮泥中，使两个滑块连成一体运动。
如果在两个滑块的碰撞端分别贴上尼龙拉扣，碰撞时它们也会连成一体。
③原来连在一起的两个物体，由于相互之间具有排斥的力而分开，这也可视为一种碰撞。
这种情况可以通过下面的方式实现。
在两个滑块间放置轻质弹簧，挤压两个滑块使弹簧压缩，并用一根细线将两个滑块固定。
烧断细线，弹簧弹开后落下，两个滑块由静止向相反方向运动。
4 / 111．实验步骤：（1）测质量：用天平测出滑块的质量。
（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。
2．数据处理（1）滑块速度的测量：v＝Δx/Δt，式中Δx为滑块挡光片的宽度（仪器说明书上给出，也可直接测量），Δt为数字计时器显示的滑块（挡光片）经过光电门的时间。
（2）验证的表达式：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′（三）方案三：在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验1．实验器材光滑长木板、打点计时器、纸带、小车（两个）、天平、撞针、橡皮泥。
5 / 112．实验步骤（1）测质量：用天平测出两小车的质量。
（2）安装，将打点计时器固定在光滑长木板的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车的后面，在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥。
（3）实验：接通电源，让小车A运动，小车五静止，两车碰撞时撞针插入橡皮泥中，把两小车连接成一体运动。
（4）测速度：通过纸带上两计数点间的距离及时间由算出速度。
（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。
3．数据处理（1）小车速度的测量：，式中是纸带上两计数点间的距离，可用刻度尺测量，为小车经过的时间，可由打点间隔算出。
（2）验证的表达式：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′4．注意事项（1）前提条件：碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”。
6 / 11（2）若利用“气垫导轨”完成实验，调整气垫导轨时，注意利用水平仪确保导轨水平。
若用“斜槽”完成实验，斜槽末端的切线必须水平，入射小球每次都必须从斜槽同一高度由静止释放。
5．误差分析（1）系统误差：主要来源于装置本身是否符合要求，即：①碰撞是否为一维碰撞。
②实验是否满足动量守恒的条件：如气垫导轨是否水平，两球是否等大。
（2）偶然误差：主要来源于质量m和速度v的测量。
（3）改进措施：①设计方案时应保证碰撞为一维碰撞，且尽量满足动量守恒的条件。
②采取多次测量求平均值的方法减小偶然误差。
（四）方案四：利用等长的悬线悬挂等大的小球1.实验器材：两个小球(大小相同，质量不同)、悬线、天平、量角器等.7 / 112.实验方法：(1)测质量：用天平测出两小球的质量.(2)安装：如图所示，把两个等大的小球用等长的悬线悬挂起来.(3)实验：质量较小的小球静止，将质量较大的小球拉开一定角度释放，两小球相碰.(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.3．数据处理（1）摆球速度的测量：通过测量摆线和摆角，有几何关系求出摆动的竖直高度h,用动能定理计算碰撞前后的速度。
（2）验证的表达式：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′4．误差分析及注意事项用摆球实验时,两静止小球球心应在同一水平线上,且刚好接触,摆线竖直;将小球拉起后,两条摆线在同一竖直面内.【课堂练习】例1：在实验室里为了验证动量守恒定律，一般采用如图甲、乙所8 / 11示的两种装置：甲乙(1)若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，则__________。
A．m1>m2，r1>r2 B．m1>m2，r1<r2C．m1>m2，r1＝r2 D．m1<m2，r1＝r2(2)若采用图乙所示装置进行实验，以下所提供的测量工具中一定需要的是 __________。
A．直尺B．游标卡尺C．天平D．弹簧测力计E．秒表(3)设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，则在用图甲所示装置进行实验时(P为碰前入射小球落点的平均位置)，所得“验证动量守恒定律”的结论为______________________。
(用装置图中的字母表示)[答案] (1)C (2)AC (3)m1·OP＝m1·OM＋m2·O′N练习1.气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可9 / 1110 / 11视为没有摩擦。
现用带竖直挡板C 、D 的气垫导轨和滑块A 、B 探究碰撞中的不变量，实验装置如图所示。
采用的实验步骤如下：a ．用天平分别测出A 、B 的质量mA 、mB ；b ．调整气垫导轨，使导轨处于水平；c ．在A 和B 间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上；d ．用刻度尺测出A 的左端至挡板C 的距离L1；e ．按下电钮放开卡销，同时分别记录A 、B 运动时间的计时器开始工作，当A 、B 分别碰撞C 、D 时计时结束，记下A 、B 分别到达C 、D 的运动时间t1和t2。
(1)实验中还应测量的物理量及其符号是___________。
(2)作用前A 、B 质量与速度乘积之和为________；作用后A 、B 质量与速度乘积之和为__________________________。
(3)作用前、后A 、B 质量与速度乘积之和并不完全相等，产生误差的原因有____________________________________________ ______________________________________(至少答出两点)。
[答案](1)B 的右端至D 的距离L2 (2)0 mA L1t1－mB L2t2 ⎝⎛⎭⎪⎫或mB L2t2－mA L1t1(3)产生误差的原因：①L1、L2、t1、t2、mA、mB的数据测量误差；②没有考虑弹簧推动滑块的加速过程；③滑块并不是做标准的匀速直线运动，滑块与导轨间有少许摩擦力；④气垫导轨可能不完全水平。
练习2．某同学设计了一个用电磁打点计时器探究碰撞中的不变量的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动。
他设计的装置如图(甲)所示。
小车A后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为50 Hz，长木板下垫着薄木片以平衡摩擦力。
)(甲(1)若已测得打点纸带如图(乙)所示，并测得各计数点间距(已标在图上)。
A为运动的起点，则应选________段来计算A碰前的速度。
应选________段来计算A和B碰后的共同速度。
(以上两空选填“AB”“BC”“CD”或“DE”)(2)已测得小车A的质量m1＝0.4 kg，小车B的质量为m2＝0.2 kg，则碰前两小车的总动量为______kg·m/s，碰后两小车的总动量为________kg·m/s。
[答案] (1)BC DE (2)0.420 0.41711 / 11。