实验：验证动量守恒定律讲课稿
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质量和相应的数值代入m1·OP＝m1·OM＋m2·ON，看 是否成立。
五、数据处理 1．速度的测量
方案一：滑块速度的测量：v＝ΔΔxt ，式中Δx接为滑块挡 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。 方案二：摆球速度的测量：v＝ 2gh，式中h为小球释 放时(或碰撞后摆起的)高度，h可用刻度尺测量(也可由 量角器和摆长计算出)。
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 (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)若利用长木板进行实验，可在长木板下垫一小木片用 以平衡摩擦力。
(4)若利用斜槽小球碰撞应注意： 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。
3．探究结论 寻找的不变量必须在各种碰撞情况下都不改变。
大的速度，和被碰球之间的相互作用时 间可以缩短，增大它们之间的相互作用 力，球所受的阻力可忽略不计
(3)如碰撞小球的半径为r1，质量为m2，实验记录下小 球的落点为M、P、N，如图所示，则本实验验证动量 守恒的根据是看__m_1_O__M_+_m__2_O_N__是__否__与__m_1_O_P_相__等．
七、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，
两摆球是否等大，长木板实验是否平衡掉摩擦力。 2．偶然误差
主要来源于质量m和速度v的测量。
基本实验过程
【例1】在“验证动量守恒定律”的实验中，为了使 实验得到较好的效果： (1) 在 调 整 实 验 装 置 时 ， 应 注 意 调 整 轨 道 末 端 ______ ___切__线__沿__水___平__方__向________； 这是为了_保__证_入__射__小__球_和__被__碰__小_球__在__碰_后．都能做平抛运动 (2)在做实验时，比较斜槽轨道上较低位置和较高位置， 应选择________较_高__位__置释放小球， 理由是: 因为入射球在碰撞前可获得较
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：利用等长悬线悬挂大小相等的小球完成一维碰 撞验 (1)测质量：用天平测出两小球的质量m1、m2。 (2)安装：把两个大小相等的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
(1)先用天平测出小球质量 m1、m2。 (2)按图实－16－1 所示那样安装好实验装
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
图实－16－1
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，在白纸上铺放复写纸。(4)在白纸上记下
重垂线所指的位置 O，它表示入射球 m1 碰前的位置。
(5)先不放被碰小球，让入射小球从斜槽上同一高度处滚下，
重复 10 次，用圆规画尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面，
圆心就是入射小球发生碰撞前的落地点 P。
Hale Waihona Puke Baidu
(6)把被碰小球放在斜槽的末端，让入射小球从同一高度 滚下，使它发生正碰，重复10次，仿步骤（5）求出入射 小球落地点的平均位置M和被碰小球落地点的平均位置N。 (7)过O和N在纸上作一直线。 (8)用刻度尺量出线段OM、OP、ON的长度．把两小球的
实验：验证动量守恒定律
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。 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、大小相等质量不同的小球两个、重 垂线一条、白纸、复写纸、天平、刻度尺、圆规、 三角板。
1．对实验的要求不明确． 2．不能准确确定小球的起点与落点． 3．不理解实验原理导致对所需测量的物理量不 清楚．
【例2】某同学用图626(甲)所示装置通过半径相同的A、B两球 的 碰 撞 来 验 证 动 量 守 恒 定 律 ． 图 中 PQ 是 斜 槽 ， QR 为 水 平 槽．实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G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．再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方， 让A球仍从位置G由静止开始滚下，和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．图中 O点是水平槽末端R在记录纸上垂直投影点.
(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。
(4)测速度：通过纸带上两计数点间的距离及时间由 v＝ΔΔxt 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。
方案四：利用等大小球做平抛运动完成一维碰撞实验
方案三：小车速度的测量：v＝
Δx Δt
，式中Δx是纸带上
两计数点间的距离，可用刻度尺测量，Δt为小车经过
Δx的时间，可由打点间隔算出。
2．验证的表达式
m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′。
方案四：验证的表达式m1 OP ＝m1 OM ＋m2 ON
六、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实验，调整气垫导轨时，注意利用水平 仪确保导轨水平。 (2)若利用摆球进行实验，两小球静放时球心应在同一水线上， 且刚好接触，摆线竖直，将小球拉起后，两条摆线应在同一竖 直面内。
五、数据处理 1．速度的测量
方案一：滑块速度的测量：v＝ΔΔxt ，式中Δx接为滑块挡 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。 方案二：摆球速度的测量：v＝ 2gh，式中h为小球释 放时(或碰撞后摆起的)高度，h可用刻度尺测量(也可由 量角器和摆长计算出)。
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 (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)若利用长木板进行实验，可在长木板下垫一小木片用 以平衡摩擦力。
(4)若利用斜槽小球碰撞应注意： 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。
3．探究结论 寻找的不变量必须在各种碰撞情况下都不改变。
大的速度，和被碰球之间的相互作用时 间可以缩短，增大它们之间的相互作用 力，球所受的阻力可忽略不计
(3)如碰撞小球的半径为r1，质量为m2，实验记录下小 球的落点为M、P、N，如图所示，则本实验验证动量 守恒的根据是看__m_1_O__M_+_m__2_O_N__是__否__与__m_1_O_P_相__等．
七、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，
两摆球是否等大，长木板实验是否平衡掉摩擦力。 2．偶然误差
主要来源于质量m和速度v的测量。
基本实验过程
【例1】在“验证动量守恒定律”的实验中，为了使 实验得到较好的效果： (1) 在 调 整 实 验 装 置 时 ， 应 注 意 调 整 轨 道 末 端 ______ ___切__线__沿__水___平__方__向________； 这是为了_保__证_入__射__小__球_和__被__碰__小_球__在__碰_后．都能做平抛运动 (2)在做实验时，比较斜槽轨道上较低位置和较高位置， 应选择________较_高__位__置释放小球， 理由是: 因为入射球在碰撞前可获得较
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：利用等长悬线悬挂大小相等的小球完成一维碰 撞验 (1)测质量：用天平测出两小球的质量m1、m2。 (2)安装：把两个大小相等的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
(1)先用天平测出小球质量 m1、m2。 (2)按图实－16－1 所示那样安装好实验装
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
图实－16－1
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，在白纸上铺放复写纸。(4)在白纸上记下
重垂线所指的位置 O，它表示入射球 m1 碰前的位置。
(5)先不放被碰小球，让入射小球从斜槽上同一高度处滚下，
重复 10 次，用圆规画尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面，
圆心就是入射小球发生碰撞前的落地点 P。
Hale Waihona Puke Baidu
(6)把被碰小球放在斜槽的末端，让入射小球从同一高度 滚下，使它发生正碰，重复10次，仿步骤（5）求出入射 小球落地点的平均位置M和被碰小球落地点的平均位置N。 (7)过O和N在纸上作一直线。 (8)用刻度尺量出线段OM、OP、ON的长度．把两小球的
实验：验证动量守恒定律
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。 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、大小相等质量不同的小球两个、重 垂线一条、白纸、复写纸、天平、刻度尺、圆规、 三角板。
1．对实验的要求不明确． 2．不能准确确定小球的起点与落点． 3．不理解实验原理导致对所需测量的物理量不 清楚．
【例2】某同学用图626(甲)所示装置通过半径相同的A、B两球 的 碰 撞 来 验 证 动 量 守 恒 定 律 ． 图 中 PQ 是 斜 槽 ， QR 为 水 平 槽．实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G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．再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方， 让A球仍从位置G由静止开始滚下，和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．图中 O点是水平槽末端R在记录纸上垂直投影点.
(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。
(4)测速度：通过纸带上两计数点间的距离及时间由 v＝ΔΔxt 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。
方案四：利用等大小球做平抛运动完成一维碰撞实验
方案三：小车速度的测量：v＝
Δx Δt
，式中Δx是纸带上
两计数点间的距离，可用刻度尺测量，Δt为小车经过
Δx的时间，可由打点间隔算出。
2．验证的表达式
m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′。
方案四：验证的表达式m1 OP ＝m1 OM ＋m2 ON
六、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实验，调整气垫导轨时，注意利用水平 仪确保导轨水平。 (2)若利用摆球进行实验，两小球静放时球心应在同一水线上， 且刚好接触，摆线竖直，将小球拉起后，两条摆线应在同一竖 直面内。