动量方程验证实验
流体动量方程 实验报告
流体动量方程实验报告流体动量方程实验报告引言流体动量方程是研究流体运动的基本方程之一，它描述了流体在外力作用下的运动规律。
本实验旨在通过实验验证流体动量方程，并探究其在实际应用中的重要性。
实验装置与方法本实验采用了一台流体力学实验装置，包括一个水槽、一根导管、一台水泵和一组测量装置。
首先，将水泵接通电源，通过导管将水从水槽中抽出，形成水流。
然后，使用测量装置分别测量水流的速度、质量流量和压力差。
实验结果与数据分析通过实验测量得到的数据如下所示：1. 水流速度：v = 1.5 m/s2. 水流质量流量：Q = 0.02 kg/s3. 导管前后的压力差：ΔP = 500 Pa根据流体动量方程的表达式，我们可以计算出水流的动量变化：Δp = ΔP × A = ΔP × (π × r²)其中，Δp表示动量变化，ΔP表示压力差，A表示导管的横截面积，r表示导管的半径。
根据实验数据，我们可以计算出导管的横截面积为：A = Q / v = 0.02 kg/s / 1.5 m/s = 0.0133 m²将数据代入公式，可以计算出动量变化为：Δp = 500 Pa × (π × (0.0133 m)²) = 0.087 N·s实验结果表明，在给定的压力差下，水流的动量发生了变化。
这一结果符合流体动量方程的预期，验证了流体动量方程的有效性。
实际应用与讨论流体动量方程在实际应用中具有广泛的重要性。
首先，它可以用来研究流体的运动规律，帮助我们理解和预测流体的行为。
其次，流体动量方程在流体力学、水力学等领域的研究中起到了至关重要的作用。
例如，在水力发电站的设计中，我们可以通过流体动量方程计算水流的动力学参数，从而确定水轮机的设计参数。
此外，流体动量方程还可以应用于气体动力学、空气动力学等领域。
然而，需要注意的是，流体动量方程的应用也存在一定的限制。
动量方程实验报告
动量方程实验报告动量方程实验报告引言动量是物体运动的基本性质之一，它描述了物体在运动过程中的惯性和力的作用。
动量方程是运用牛顿第二定律和动量守恒定律推导出来的重要公式，可以用来解释和预测物体的运动状态。
本实验旨在通过实际操作和数据采集，验证动量方程的正确性，并探究不同因素对物体动量的影响。
实验步骤1. 实验器材准备：准备一台弹簧测力计、一根光滑水平轨道、一块小木块。
2. 实验装置搭建：将弹簧测力计固定在轨道一端，将小木块放在轨道上。
3. 实验数据采集：用手将小木块推动，使其沿轨道运动，并记录下弹簧测力计示数。
4. 实验重复：重复实验多次，以获得更加准确的数据。
实验结果与分析根据实验数据，我们可以计算出小木块在不同推力下的加速度。
将实验数据绘制成图表，并进行分析，可以得出以下结论：1. 动量守恒定律的验证：根据动量守恒定律，物体在运动过程中，总动量保持不变。
通过实验数据的分析，我们可以发现，不论小木块受到多大的推力，其动量变化的总和始终为零。
这验证了动量守恒定律的正确性。
2. 动量与力的关系：根据牛顿第二定律和动量方程，我们知道力与物体的动量变化成正比。
通过实验数据的分析，我们可以得出结论：小木块受到的推力越大，其动量的变化幅度越大。
这说明力对物体的动量变化有直接影响。
3. 动量与质量的关系：根据动量方程，我们知道物体的动量与其质量成正比。
通过实验数据的分析，我们可以得出结论：在相同推力的情况下，质量较大的小木块具有较大的动量变化。
这说明质量是影响物体动量的重要因素之一。
结论通过本实验的操作和数据分析，我们验证了动量方程的正确性，并得出了以下结论：1. 动量守恒定律成立，物体在运动过程中总动量保持不变。
2. 力对物体的动量变化有直接影响，推力越大，动量变化幅度越大。
3. 质量是影响物体动量的重要因素之一，质量较大的物体具有较大的动量变化。
本实验的结果对于理解物体运动和力的作用具有重要意义，也为工程设计和科学研究提供了理论依据。
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.。
恒定流动量方程验证实验报告
恒定流动量方程验证实验报告1. 背景恒定流动量方程是流体力学中的重要基本方程之一，它描述了在恒定流动条件下流体的运动规律。
通过验证恒定流动量方程，可以进一步理解和应用这一方程，加深对流体力学的认识。
2. 实验目的本实验旨在验证恒定流动量方程在实际情况下的适用性，并通过实验数据分析和结果讨论来探究该方程的应用范围和限制条件。
3. 实验装置与方法3.1 实验装置本次实验使用的装置包括：•水槽：用于模拟水流•流速计：用于测量水的流速•不同形状截面的管道：用于产生不同条件下的水流•计时器：用于测量时间3.2 实验方法1.将水槽填满水，并确保水槽中没有气泡。
2.将不同形状截面的管道连接到水槽上，确保管道与水槽接口处无漏水。
3.打开水源，使得水从管道中恒定地流出。
4.使用流速计测量水流的速度，并记录数据。
5.重复上述步骤，使用不同形状截面的管道进行实验。
4. 数据分析与结果4.1 数据收集在实验过程中，我们通过流速计测量了不同形状截面管道中水流的速度，并记录了如下数据：管道形状水流速度 (m/s)圆形0.5方形0.3椭圆0.44.2 数据处理根据恒定流动量方程Q=Av，我们可以计算出每个管道的流量。
其中，A表示截面积，v表示流速。
根据实验数据和恒定流动量方程，我们得到如下计算结果：管道形状水流速度 (m/s) 截面积 (m^2) 流量 (m^3/s)圆形0.5 0.25π0.125π方形0.3 0.09 0.027椭圆0.4 0.16π0.064π4.3 结果讨论通过数据处理，我们得到了不同形状截面管道中水流的流量。
根据实验结果，我们可以得出以下结论：1.实验结果与恒定流动量方程符合较好，验证了该方程在实际情况下的适用性。
2.不同形状截面管道的流量存在差异，这是由于截面积不同导致的。
即使流速相同，截面积大的管道流量也会更大。
5. 建议与改进根据本次实验的结果和讨论，我们提出以下建议和改进方案：1.在今后的实验中，可以进一步扩大样本容量，使用更多不同形状截面的管道进行测试，以获得更准确和全面的数据。
动量方程实验报告华东
一、实验目的1. 验证动量守恒定律；2. 探究动量变化与外力作用的关系；3. 学习使用动量定理进行实验数据分析。
二、实验原理动量守恒定律：在一个系统内，若没有外力作用，系统的总动量保持不变。
动量定理：动量的变化等于作用在物体上的合外力与作用时间的乘积。
三、实验仪器与设备1. 动量守恒实验装置（含小车、滑轨、挡板、传感器、计时器等）；2. 计算机；3. 数据采集与分析软件；4. 秒表；5. 刻度尺。
四、实验步骤1. 安装实验装置，检查各部件是否正常；2. 启动计算机，打开数据采集与分析软件；3. 将小车放置在滑轨上，确保小车能够顺利滑行；4. 将挡板放置在滑轨上，使小车在挡板处碰撞；5. 启动计时器，记录小车通过挡板的时间；6. 重复步骤4、5，进行多次实验，记录数据；7. 分析实验数据，验证动量守恒定律；8. 根据实验数据，计算动量变化与外力作用的关系。
五、实验数据及结果分析1. 实验数据实验次数 | 小车质量（kg） | 挡板质量（kg） | 小车速度（m/s） | 挡板速度（m/s） | 小车位移（m） | 挡板位移（m）----|----|----|----|----|----|----1 | 0.2 | 0.1 | 2.0 | 0.5 | 0.6 | 0.32 | 0.2 | 0.1 | 2.5 | 0.7 | 0.8 | 0.43 | 0.2 | 0.1 | 3.0 | 0.9 | 1.0 | 0.52. 结果分析（1）验证动量守恒定律根据动量守恒定律，系统内总动量在碰撞前后保持不变。
计算实验数据中碰撞前后系统的总动量：碰撞前总动量 = 小车质量× 小车速度 + 挡板质量× 挡板速度碰撞后总动量 = 小车质量× 小车速度 + 挡板质量× 挡板速度经计算，碰撞前后系统总动量相等，验证了动量守恒定律。
（2）探究动量变化与外力作用的关系根据动量定理，动量的变化等于作用在物体上的合外力与作用时间的乘积。
2022物理第6章动量实验7验证动量守恒定律教案
实验七验证动量守恒定律1．实验目的验证碰撞中的动量守恒.2．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。
3．实验器材方案一利用气垫导轨完成一维碰撞实验气垫导轨、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。
方案二在光滑长木板上两车碰撞完成一维碰撞实验光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个）、天平、撞针、橡皮泥。
方案三利用等大小球做平抛运动完成一维碰撞实验斜槽、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。
4．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，如图所示。
（3）测速度：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。
方案二在光滑长木板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，如图所示.(3）碰撞：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＝错误!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。
方案三利用等大小球做平抛运动完成一维碰撞实验（1)测质量：先用天平测出入射小球、被碰小球质量m1、m2（m1>m2）。
(2)安装：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撞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，以确保两小球正碰后的速度方向水平。
动量方程验证实验报告
动量方程验证实验报告实验目的：通过进行动量守恒实验，验证动量方程的准确性。
实验原理：动量（p）是物体在运动过程中的一种物理量，它与物体的质量(m)和速度(v)有关。
动量守恒定律指出，在一个封闭系统内，当外力为零时，系统总动量保持不变。
因此，动量方程可以用来描述物体之间的相互作用。
实验器材：1.均质的小球A和小球B2.动量守恒实验台3.弹力计4.刻度尺实验步骤：1.确定实验台上的刻度尺零点，并将小球A置于刻度尺上的其中一刻度位置，用动量守恒实验台的卡扣固定。
2.将小球B也放置在刻度尺的另一侧，用动量守恒实验台的卡扣固定。
3.设定小球A的起始速度为v1，小球B的起始速度为v2，用弹力计测量小球A撞击小球B之前和之后的弹力F。
4.根据力的定义，弹力F可以由动量的变化推导得出：F=(m1*v1-m1*v1')/Δt(式1)式中，m1为小球A的质量，v1'为小球A撞击小球B之后的速度，Δt为弹力计的工作时间。
5.将式1中的F与实验进行对比，验证动量方程的准确性。
实验结果与讨论：实验中，首先通过调整小球A和小球B的起始速度，观察它们的相互碰撞过程，并测量弹力计示数。
实验数据显示，当小球A与小球B相撞之后，弹力计示数很小，且方向与小球A的初始运动方向相反。
根据动量守恒定律，小球A与小球B碰撞前后的总动量应保持不变。
动量守恒定律公式为：m1*v1+m2*v2=m1*v1'+m2*v2'(式2)在本实验中，我们可以假设小球B的质量为m2，撞击过程中小球B 的速度为v2，小球A的速度为v1，撞击后小球B的速度为v2'，小球A 的速度为v1'。
根据式2，当弹力计示数为零时，可以得到m1*v1=m1*v1'+m2*v2'(式3)解析式3结合式1和式4，可以得到实验测量的弹力F=m1*(v1-v1')/Δt=m2*v2'/Δt实验结果表明测量的弹力F与计算得到的m2*v2'/Δt基本一致，验证了动量方程的准确性。
水力学实验报告(动量方程验证实验)
������ = ρQV(1 − cos ������)
式中：Q 为管嘴的流量；V 为管嘴流速；α为射流射向平板或曲面板后的偏转角度。 α=90°时，F平 = ρQV（F 平为水流对平板的冲击力）。 α=135°时，F = ρQV(1 − cos 135°) = 1.707ρQV = 1.707F 。
6. 关闭抽水机，将水箱中水排空，砝码从杠杆上取下，结束实验。 注意事项 1. 量测流量后，量筒内的水必须倒进接水器，以保证水箱循环水充足。 2. 测流量时，计时与量筒接水一定要同步进行，以减小流量的量测误差。 3. 测流量一般测两次取平均值，以消除误差。
四、 实测的数据（表）
1. 有关常数
喷管直径 d=0.92cm，作用力力臂 L=8cm。
2. 实验中，平衡锤产生的力矩没有加以考虑，为什么？ 答：平衡锤在冲击开始前将杠杆平衡，用以平衡更换面板产生的作用力差异，在实验过 程中，可以视为是杠杆的一部分，不影响计算结果。
教
师
评
指导教师
年
月
日
语
稳，对流量法测验产生影响。 此外，由于实验时间长，水轮机工作状况发生改变；修正系数误差忽略等问题均会产生较小 误差。 七、 回答实验指导书中有关问题 1. F 实与 F 理有差异，除实验误差外还有什么原因？
答：理论误差（系统误差）。 实验数据处理时的参数，修正系数等忽略因素都是造成二者差异的非实验因素。
6 710 5.20 136.54
六、 对实验结果的分析与结论 实验测得α = 90°时，F 实=30625.00 N×10-5，F 理=30511.71 N×10-5，误差为 0.37% 实验测得α = 135°时，F 实=59718.75 N×10-5，F 理=54067.45 N×10-5，误差为 10.45% 实验测得α = 180°时，F 实=63700.00 N×10-5，F 理=55991.30 N×10-5，误差为 13.76% 实验测得在α = 90°时，理论值与实际值吻合较好，但在α = 135°和α = 180°时，偏差比较 大。 下面就实验过程进行误差分析。测量中误差产生原因有很多，主要有以下几种： （1） 实验时，杠杆是否水平。 尝试将实验数据中的 10.4cm 改变 0.2cm，算得与原数据计算的误差差别为 2%，故 杠杆读数是一个主要影响因素。 在实验中，主要面临两大问题影响杠杆平衡 ① 冲击引起的平衡困难。在无水流冲击时，平衡杠杆比较简单，但是在水流冲击下， 杠杆的平衡很难把握，且由于杠杆的颤动，引起砝码摆动，更加大了平衡难度， 使得平衡时容易出现微小误差；当使用α = 180°的曲面板时，杠杆颤动非常严重， 几乎难以确定平衡状态。 ② 平衡时的砝码和平衡锤的移位。由于平衡锤和砝码公用同一轨道，在移动砝码时， 极易引起平衡锤的微微移动，经由杠杆作用误差放大；另一方面，由于杠杆的颤 动，在平衡锤固定不牢固的区域，会引起其移动。 （2） 体积法测流量产生的误差。 由于此法测量时，需要测量者丰富的经验和敏捷的反应力，对于初学者易产生较大误 差。另一方面，由于在α = 180°时，曲面板在水流冲击下不断摆动，引起水流的不平
03恒定总流动量方程验证实验报告
恒定总流动量方程验证实验报告一、实验原理1.恒定总流动量方程对恒定总流运用动量守恒原理，可以得到动量方程ρααQ v v F ()-+=∑011022，它表明总流中上游1-1断面和下游2-2断面之间控制体内流体所受外力之矢量和等于单位时间经两断面流出控制体的动量。
利用动量方程我们往往可以求出所需的作用力，包括边界对流体的作用力或者其反作用力（流体对边界的作用力）。
水流从圆形喷嘴射出，垂直冲击在距离很近的一块平板上，随即在平板上向四周散开，流速方向转了900，取射流转向前的断面1-1和水流完全转向以后的断面2-2（是一个圆筒面，它应截取全部散射的水流）之间的水流区域为控制体，运用动量方程可求出平板对水流的作用力'R .2.具体计算公式推导不考虑水流扩散、板面和空气阻力，由恒定总流能量方程可得：gv g v g p z g p z 22)()(21222211-=+-+ρρ控制面中除了水流和平板的交界面外压强都为零，即P 1=P 2，喷嘴距离平板很近，可认为Z 1=Z 2，于是： v v v 12==.若射流方向水平，重力沿射流方向无分量,沿射流方 向的动量方程投影式为: ραQ v R ()0011-=-'， 取动量修正系数α0110=.,则 '=R Qv ρ.若射流冲击的是一块凹面板,则沿射流方向的动量方程投影式为: ραβαQ v v R (cos )022011-=-'， 取动量修正系数αα010210==.，v v v 12== 仍满足，所以 '=-R Qv ρβ(cos )1.本实验装置设计的射流方向是铅垂向上的，重力沿射流方向有分量，考虑到重力的减速作用，射流冲击到实验板上的速度小于喷嘴出口流速，为v v v gz 1222==-， 故将实验板受力公式改为R Q v gz =--ρβ221(cos )，其中z 为射流喷射高程（喷嘴出口到实验板的距离）二、实验装置实验设备与仪器见下图。
动量方程实验报告 -回复
动量方程实验报告 -回复
实验报告：动量方程实验
实验目的：
本实验旨在验证动量守恒定律，通过测量和比较物体的质量和速度，验证动量方程的成立。
实验器材：
•弹簧测力计
•物体（小球、车辆等）
•平滑水平面
实验步骤：
1.将弹簧测力计固定在平滑水平面上。
2.选择一个物体（如小球），并将其放在测力计的前方。
3.确保物体的质量已知，并记录下来。
4.给物体一个初始速度，推动它沿水平面运动。
5.观察测力计的读数，并记录下来。
6.根据测力计的读数，计算物体的动量变化。
实验数据记录：
实验条件：
物体质量：m
初始速度：v1
末速度：v2
测力计读数：F
实验结果：
根据动量守恒定律，可以得到以下动量方程：
m * v1 = m * v2 + F
实验讨论和结论：
通过实验中测得的数据，我们可以计算出物体的初始动量和末动量，并与实际情况进行比较。
如果测得的动量变化与预期相符，即实验中的测力计读数与物体质量和速度的关系满足动量方程，那么可以验证动量守恒定律的成立。
实验中可能存在的误差来源包括摩擦力、测力计的准确性等。
为了提高实验结果的准确性，可以多次重复实验，取平均值，并进行数据处理和分析。
通过这个实验，我们可以深入理解动量守恒定律的重要性，并验证了动量方程的成立。
这个实验也提醒我们在物体运动和碰撞问题中应该考虑动量的转移和守恒，为进一步研究和应用提供了基础。
注意：这是一份简要的实验报告示例，具体内容和结构可能根据实验的具体要求和结果而有所变化。
请根据你的实际实验情况和要求进行适当的调整和修改。
动量方程实验报告处理
一、实验目的1. 了解动量守恒定律的基本原理；2. 通过实验验证动量守恒定律；3. 掌握动量方程的求解方法；4. 提高实验操作技能和数据处理能力。
二、实验原理动量守恒定律是物理学中的一个基本定律，其内容为：一个系统在不受外力作用或所受外力之和为零的情况下，系统的总动量保持不变。
即：\[ m_1v_1 + m_2v_2 = m_1v_1' + m_2v_2' \]其中，\( m_1 \) 和 \( m_2 \) 分别为两个物体的质量，\( v_1 \) 和 \( v_2 \) 分别为两个物体的速度，\( v_1' \) 和 \( v_2' \) 分别为两个物体的速度变化量。
三、实验仪器与器材1. 实验台；2. 精密天平；3. 打印纸；4. 尺子；5. 水平仪；6. 橡皮筋；7. 小铁球（质量分别为 \( m_1 \) 和 \( m_2 \)）；8. 滑动小车；9. 计时器；10. 记录本。
四、实验步骤1. 将实验台调整至水平状态，并确保水平仪指针指向中央；2. 使用精密天平测量小铁球的质量 \( m_1 \) 和 \( m_2 \)，记录数据；3. 将小铁球 \( m_1 \) 放在滑动小车上，用橡皮筋将小铁球 \( m_2 \) 紧贴在实验台上；4. 用计时器测量小铁球 \( m_1 \) 从静止开始运动到 \( m_2 \) 离开实验台所需的时间 \( t \)；5. 测量 \( m_1 \) 和 \( m_2 \) 的速度 \( v_1 \) 和 \( v_2 \)，记录数据；6. 重复步骤 4 和 5，进行多次实验，取平均值；7. 根据实验数据，计算 \( m_1 \) 和 \( m_2 \) 的速度变化量 \( v_1' \) 和\( v_2' \)；8. 根据动量守恒定律，计算理论值和实验值，并比较两者之间的差异。
五、实验数据处理1. 计算实验数据：\[ v_1 = \frac{d}{t} \]\[ v_2 = \frac{d}{t} \]其中，\( d \) 为 \( m_1 \) 和 \( m_2 \) 的相对位移，\( t \) 为实验时间；\[ v_1' = v_1 - \frac{d}{t} \]\[ v_2' = v_2 - \frac{d}{t} \]2. 计算理论值：\[ m_1v_1 + m_2v_2 = m_1v_1' + m_2v_2' \]3. 计算实验值和理论值之间的差异：\[ \Delta v_1 = v_1' - v_1 \]\[ \Delta v_2 = v_2' - v_2 \]\[ \Delta E = \frac{1}{2}m_1(v_1' - v_1)^2 + \frac{1}{2}m_2(v_2' -v_2)^2 \]六、实验结果与分析1. 实验数据：\[ m_1 = 0.1 \text{ kg} \]\[ m_2 = 0.2 \text{ kg} \]\[ d = 0.5 \text{ m} \]\[ t = 0.2 \text{ s} \]\[ v_1 = 2.5 \text{ m/s} \]\[ v_2 = 2.5 \text{ m/s} \]2. 理论值：\[ v_1' = 1.25 \text{ m/s} \]\[ v_2' = 1.25 \text{ m/s} \]3. 实验值和理论值之间的差异：\[ \Delta v_1 = 0.25 \text{ m/s} \]\[ \Delta v_2 = 0.25 \text{ m/s} \]\[ \Delta E = 0.0625 \text{ J} \]通过实验结果可以看出，实验值和理论值之间存在一定的差异，这可能是由于实验误差、空气阻力等因素的影响。
动量定理实验
实验21 动量定律实验一、实验目的的要求1．验证不可压缩流体恒定流的动量方程；2．通过对动量与流速、流量、出射角度、动量矩等因素间相互性的分析研讨，进一步掌握流体动力学的动量守恒定理；3．了解活塞式动量定律实验仪原理、构造，进一步启发与培养创造性思维的能力。
二、实验装置本实验的装置如图1所示。
图1自循环供水装置1由离心式水泵和蓄水箱组合而成。
水泵的开启、流量大小的调节均由调速器3控制。
水流经供水管供给恒压水箱5，溢流水经回水管流回蓄水箱。
流经管嘴6的水流形成射流，冲击带活塞和翼片的抗冲平板8，并以与入射角成90 的方向离开抗冲平板。
抗冲平板在射流冲力h可由测压管7测得，由此可求得射和测压管7中的水压力作用下处于平衡状态。
活塞形心水深c流的冲力，即动量力F。
冲击后的弃水经集水箱汇集后，再经上回水管流出，最后经漏斗和下回水管流回蓄水箱。
为了自动调节测压管内的水位，以使带活塞的平板受力平衡并减小摩擦阻力对活塞的影响，本实验装置应用了自动控制反馈原理和动摩擦减阻技术，其构造如下：带活塞和翼片的抗冲平板8和带活塞套的测压管7如图2所示，该图是活塞退出活塞套时的分部件示意图。
活塞中心设有一细导水管a，进口端位于平板中心，出口端伸出活塞头部，出口方向与轴向垂直。
在平板上设有翼片b，活塞套上设有窄槽c。
工作时，在射流冲击力作用下，水流经导水管a向测压管7内加水。
当射流冲击力大于测压管内水柱对活塞的压力时，活塞内移，窄槽c关小，水流外溢减少，使测压管内水位升高，水压力增大。
反之，活塞外移，窄槽开大，水流外溢增多，测管内水位降低，水压力减小。
在恒定射流冲击下，经短时段的自动调整，即可达到射流冲击力和水压力的平衡状态。
这时活塞处在半进半出、窄槽部分开启的位置上，过a流进测压管的水量和过c外溢的水量相等。
由于平板上设有翼片b，在水流冲击下，平板带动活塞旋转，因而克服了活塞在沿轴向滑移时的静摩擦力。
为验证本装置的灵敏度，只要在实验中的恒定流受力平衡状态下，人为地增减测压管中的液位高度，可发现即使改变量不足总液高度的5±‰（约0.5～1mm ），活塞在旋转下亦能有效地克服动摩擦力而作轴向位移，开大或减小窄槽c ，使过高的水位降低或过低的水位提高，恢复到原来的平衡状态。
恒定流动量方程验证实验报告(一)
恒定流动量方程验证实验报告(一)恒定流动量方程验证实验报告实验目的•验证恒定流动量方程的正确性；•掌握使用流量计测量液体流量的方法和技巧；•学会分析流动量方程适用的条件。
实验原理恒定流动量方程是指流体在流动的过程中，单位时间内经过某截面的流量是恒定的，用公式表示为Q=AV（其中，Q为流量，A为截面积，V为流速）。
在实验中，我们使用静态流量计（如倾斜管流量计、涡轮流量计）测量流速和流量，然后通过对流量计的数据进行处理，验证恒定流动量方程的正确性。
实验步骤1.将静态流量计接到管路上，并调整好位置和方向；2.打开阀门，调整流量，使其能够充分展示静态流量计的读数；3.测量流速和流量；4.计算流量和流速的平均值，比较其与静态流量计读数的差异。
实验结果经过测量、计算和比较，得出如下实验结果： - 流量计读数（Q1）：3.84m³/h； - 流速计读数（V1）：1.28m/s； - 流量计读数（Q2）：3.81m³/h； - 流速计读数（V2）：1.27m/s； - 流量的平均值（Q）：3.825m³/h； - 流速的平均值（V）：1.275m/s。
通过比较Q1和Q2，可以看出流量计读数具有较好的稳定性；通过比较Q和V，可以验证恒定流动量方程的正确性。
实验结论本次实验成功验证了恒定流动量方程的正确性，也证明了静态流量计的测量方法和技巧的正确性。
同时，我们还发现，在流速不变的情况下，流量的大小与管道截面积成正比，与液体密度无关。
实验注意事项•实验时应注意操作规范，保证实验的准确性；•实验前应检查流量计和流速计的状态和性能，确保能够正常运行；•实验结束后，应及时清洗流量计和流速计，防止其被污物污染。
以上就是本次实验的全部内容，希望大家能够在实验中认真思考、学以致用，不断提高自己的实验能力和技能水平。
实验设备和材料•液体供应系统（包括水泵、水箱、管路等）；•流量计（如倾斜管流量计、涡轮流量计等）；•流速计（如热线式流速计、涡街流速计等）；•计量杯、计时器、温度计等辅助设备。
动量方程验证试验
动量方程验证实验
一、 实验目的
验证动量方程
二、 仪器设备
动量仪
三、 实验原理及步骤
流体运动的动量方程为)(12v v Q F -=∑ρ
现利用水平管道出口管嘴所形成的水平射流，冲击一垂直平板，平板受到水流的水平冲力为020A Q Qv F ρρ==
ρ为水的密度，Q 为流量，A 0为管嘴出口面积。
调节阀门，控制流量，通过水箱下方的量筒测定流量，即可计算平板所受冲力F 。
砝码测量平板下方所受引力f 。
为使平板保持垂直方向，按力矩平衡确定f 和F 的关系。
将计算结果和测量结果对比，验证动量方程。
四、 实验结果
设计数据记录和计算表格，对比计算结果和测量结果，分析误差。
五、 讨论问题
1． 归纳动量方程的应用条件。
2． 应用动量方程时，应注意哪些问题？。
动量方程验证实验
实验六动量方程验证实验一、实验目的1、验证不可压缩流体恒定流的动量方程；进一步理解动量方程的物理意义。
2、通过对动量与流速、流量、出射角度、动量矩等因素间相关性的分析研究，进一步掌握流体动力学的动量守恒特性；3、了解活塞式动量方程实验仪原理、构造，进一步启发与培养创造性思维的能力。
二、实验原理1、设备工作原理自循环供水装置1由离心式水泵和蓄水箱组合而成。
开启水泵和流量大小的调节由流量调节开关3控制。
水流经供水管供给恒压水箱。
工作水流经管嘴6形成射流，射流冲击到带活塞和翼片的抗冲平板9上，并以与入射角成90°的方向离开抗冲平板。
带活塞的抗冲平板在射流冲击力和测压管8中的静水压力作用下处于平衡状态。
活塞形心水深h c可由测压管8测知，由此可求得射流的冲击力，即动量力F。
冲击后落下的水经集水箱7汇集后，再经排水管10流出，在出口用体积法或称重法测流量。
水流经接水器和回水管流回蓄水箱。
为了自动调节测压管内的水位，以使带活塞的平板受力平衡以及减小摩擦阻力对活塞的作用，本实验装置应用了自动控制的反馈原理和动摩擦减阻技术，具有如下结构：图6-1 图6-2带活塞和翼片的抗冲平板9和带活塞套的测压管8如图5-1所示，该图是活塞退出活塞套时的分部件示意图。
活塞中心设有一细导水管a,进口端位于平板中心，出口端转向90°向下伸出活塞头部。
在平板上设有翼片b，活塞套上设有窄槽c。
工作时，在射流冲击力作用下，水流经导水管a向测压管内加水。
当射流冲击力大于测压管内水柱对活塞的压力时，活塞内移，窄槽c关小，水流外溢减少，使测压管内水位上升，水压力增大。
反之，活塞外移，窄槽开大，水流外溢增多，测压管内水位降低，水压力减小。
在恒定射流冲击下，经过短时间的自动调整，即可达到射流冲击力和水压力的平衡状态。
这时活塞处在半进半出，窄槽部分开启的位置上，过a流进测压管的水量和过c外溢的水量相等。
由于平板上设有翼片b，在水流冲击下，平板带动活塞旋转，因而克服了活塞在沿轴向滑移时的静摩擦力。
同济大学流体力学实验 动量方程实验报告
测 压 管 的 标 尺 零 点 己 固定 在 活 塞 圆心 处
即 为作用 在活 塞 圆心
四丄 实验 方 法 与步骤 丄
B
准备
检
自循 环 系统 供 电电源
供 水 箱水 位
19
熟 悉实验 装 置 各 部 分 名 称 丄 结 构 特 征
Scanned by CamScanner
和 带 活 塞 套 的测 压 管 8
( 如 图二
所示 )
该 图是
出
活 塞 退 出活 塞 套 时 的 分 部 件 示 意 图
口 端 伸 出活 塞 头 部
活 塞 中心 设 有
细 导 水管 a
进 口 端位 于 平 板 中心 活 塞 套 上 设 有 窄槽
C
出 口 方 向与轴 向垂直
在 平 板 上 设 有 翼片 b
作用 性 能 记 录 有 关 常 数 丅 2 3 秒 钟 利 用 回水 排 除 2 开 启 水 泵 打 开 调 速 器 开 关 水 泵启 动 2 3 分钟 后 短 暂 关 闭 离心 式 水 泵 内滞 留的 空 气 待恒 压 水 箱 满顶 溢 流 后 松 开 测压 管 固 定 螺 丝 调 整 方位 要 求 测 压 3 调 整 测 压 管位 置 管 垂 直 螺 丝 对 准 十 字 中心 使活 塞转 动 松 快 然 后 旋 转 螺 丝 固 定 好 丅 标 尺 的 零 点 已 固 定 在 活 塞 圆 心 的高度 J •B 当测 压 管 内液 面 稳 定 后 记 下 测 压 4 测 读水 位 管 内液 面 的 标 尺 读 数 即 傒 值 5 沙 流 址 址 Y 利 用 体积时间法 在 上 回水管 的 出 口 处 测 量 射流 的 流 量 测 量 时 间要 求 15 2 0 ( 亦 可 重量 法 秒 以上 可 用 塑料 桶等容 器 通 过活 动 漏 斗接 水 再 用 量 筒测 量 水 体 积
动量定理实验
实验21 动量定律实验一、实验目的的要求1．验证不可压缩流体恒定流的动量方程；2．通过对动量与流速、流量、出射角度、动量矩等因素间相互性的分析研讨，进一步掌握流体动力学的动量守恒定理；3．了解活塞式动量定律实验仪原理、构造，进一步启发与培养创造性思维的能力。
二、实验装置本实验的装置如图1所示。
图1自循环供水装置1由离心式水泵和蓄水箱组合而成。
水泵的开启、流量大小的调节均由调速器3控制。
水流经供水管供给恒压水箱5，溢流水经回水管流回蓄水箱。
流经管嘴6的水流形成射流，冲击带活塞和翼片的抗冲平板8，并以与入射角成90 的方向离开抗冲平板。
抗冲平板在射流冲力h可由测压管7测得，由此可求得射和测压管7中的水压力作用下处于平衡状态。
活塞形心水深c流的冲力，即动量力F。
冲击后的弃水经集水箱汇集后，再经上回水管流出，最后经漏斗和下回水管流回蓄水箱。
为了自动调节测压管内的水位，以使带活塞的平板受力平衡并减小摩擦阻力对活塞的影响，本实验装置应用了自动控制反馈原理和动摩擦减阻技术，其构造如下：带活塞和翼片的抗冲平板8和带活塞套的测压管7如图2所示，该图是活塞退出活塞套时的分部件示意图。
活塞中心设有一细导水管a，进口端位于平板中心，出口端伸出活塞头部，出口方向与轴向垂直。
在平板上设有翼片b，活塞套上设有窄槽c。
工作时，在射流冲击力作用下，水流经导水管a向测压管7内加水。
当射流冲击力大于测压管内水柱对活塞的压力时，活塞内移，窄槽c关小，水流外溢减少，使测压管内水位升高，水压力增大。
反之，活塞外移，窄槽开大，水流外溢增多，测管内水位降低，水压力减小。
在恒定射流冲击下，经短时段的自动调整，即可达到射流冲击力和水压力的平衡状态。
这时活塞处在半进半出、窄槽部分开启的位置上，过a流进测压管的水量和过c外溢的水量相等。
由于平板上设有翼片b，在水流冲击下，平板带动活塞旋转，因而克服了活塞在沿轴向滑移时的静摩擦力。
为验证本装置的灵敏度，只要在实验中的恒定流受力平衡状态下，人为地增减测压管中的液位高度，可发现即使改变量不足总液高度的5±‰（约0.5～1mm ），活塞在旋转下亦能有效地克服动摩擦力而作轴向位移，开大或减小窄槽c ，使过高的水位降低或过低的水位提高，恢复到原来的平衡状态。
实验六动量方程验证实验
实验六动量方程验证实验实验名称：动量定理验证实验实验目的：1.验证动量定理的正确性。
2.掌握使用弹性碰撞装置进行动量定理实验的实验方法。
3.理解动量守恒定律在弹性碰撞中的应用。
实验器材：1.弹性碰撞装置（包括两个小车、轨道和弹簧）。
2.两个小球（相同质量）。
3.靶板。
4.计时器。
5.轨道支架。
实验步骤：1.将弹性碰撞装置放置在光滑水平桌面上，将一个小球置于一个小车上，另一个小车留空。
2.用弹簧连接两个小车，并拉伸弹簧，使两个小车之间的距离为10cm左右。
3.将一个小球沿轨道推向有小车的一端，小球与小车发生完全弹性碰撞并被反弹回来。
4.记录小球撞击前和撞击后的速度，并计算小球的动能。
5.将另一个小球沿轨道推向空着的一端，小球在与靶板相撞前速度应足够快，以保证它会停止在靶板上。
6.记录小球与靶板碰撞前后的速度，并计算小球的动能。
7.重复以上实验步骤三次，以确保数据的准确性。
实验结果：1.在弹性碰撞实验中，两个小车的动量变化之和等于零，动量守恒成立。
2.实验结果表明，在完全弹性碰撞中，小球的动量守恒，并且小球在撞击前和撞击后动能相等。
3.实验结果表明，在小球撞击靶板时，动量守恒成立，并且小球的动能被完全转化为靶板的形变能和热能，小球停止运动。
实验结论：通过本次实验，我们验证了动量定理的正确性。
实验结果表明，在弹性碰撞和非弹性碰撞中，动量守恒成立，而且物体的总动量不变。
实验对动量定理的应用提供了直观又生动的实验依据，深化了我们对物理学中动量守恒原理的理解，具有较高的理论指导意义和实用价值。
恒定流动量方程验证实验报告
恒定流动量方程验证实验报告实验目的：通过实验验证恒定流动量方程公式的有效性。
实验原理：恒定流动量方程公式为Q=Av，其中Q为流量，A为流通截面积，v为流速。
在实验过程中，我们可以通过将不同的液体通过同一截面积的管道中进行流动并测量其流速和流量，来验证该公式的实际可行性。
实验材料：试管、注射器、液体等。
实验步骤：1. 在试管中放置需要测量的液体。
2. 将试管与注射器通过软管连接，使液体流出。
3. 测量试管中液面的高度变化，记录时间。
4. 根据液面高度变化和时间的关系计算出流速，并结合流通截面积计算出流量。
5. 将同样的液体和截面积进行多次重复测量，以确保实验数据准确可靠。
6. 利用测量得到的流速和流量数据，验证恒定流动量方程公式的有效性。
实验结果分析：经过多次重复测量，我们得出了如下的实验数据表格：液体流速(m/s) 流量(m^3/s)水0.0043 8.6×10^-5石油0.0065 1.3×10^-4甲醇0.0032 6.4×10^-5通过计算我们可以发现，无论是水、石油还是甲醇，它们的流速在不同实验中都比较接近，而流量也始终保持为不变的常量。
这说明我们所使用的恒定流动量方程公式在实际应用中是可行的。
实验结论：通过实验验证，恒定流动量方程公式Q=Av的有效性已经得到了验证。
该公式表明，在同一截面积的管道中，流量大小与流速成正比，流通截面积大小的改变会影响流量的大小。
该公式在实际应用中具有指导意义，对于流体力学的相关实验和工程设计中都有着重要的作用。
动量定理实验
不可压缩流体恒定流动量定律实验一、实验目的要求1.验证不可压缩流体恒定流的动量方程；2.通过对动量与流速、流量、出射角度、动量矩等因素间相关性的分析研讨，进一步掌握流体动力学的动量守恒定理；3.了解活塞式动量定律实验仪原理、构造，进一步启发与培养创造性思维的能力。
二、实验装置动量定理实验装置如下图所示：图6.1动量定律实验装置图1.自循环供水器；2.实验台；3.可控硅无级调速器；4.水位调节阀；5.恒压水箱；6.管嘴；7.集水箱；8.带活塞的测压管；9.带活塞和翼片的抗冲平板；10.上回水管、自循环供水器1由离心式水泵和蓄水箱组合而成。
水泵的开启、流量大小的调节均由调速器3控制。
水流经供水管供给恒压水箱5，溢流水经回水管流回蓄水箱。
流经管嘴6的水流形成射流，冲击带活塞和翼片的抗冲平板9，并以与入射角成90°的方向离开抗冲平板。
抗冲平板在射流冲力和测压管8中的水压力作用下处于平衡状态。
活塞形心水h可由测压管8测得，由此可求得射流的冲力，即动量力Ｆ。
冲击后的弃水经集水箱深c７汇集后，再经上回水管10流出，最后经漏斗和下回水管流回蓄水箱。
为了自动调节测压管内的水位，以使带活塞的平板受力平衡并减小摩擦阻力对活塞的影响，本实验装置应用了自动控制的反馈原理和动摩擦减阻技术，其构造如下：带活塞和翼片的平板9和带活塞套的测压管8如图6.2所示，该图是活塞退出活塞套时的分部件示意图。
活塞中心设有一细导水管a，进口端位于平板中心，出口端伸出活塞头部，出口方向与轴向垂直。
在平板上设有翼片b，活塞套上设有窄槽c。
图 6.2 活塞式动量定律装置原理示意图工作时，在射流冲击力作用下，水流经导水管a 向测压管内加水。
当射流冲击力大于测压管内水柱对活塞的压力时，活塞内移，窄槽c 关小，水流外溢减少，使测压管内水位升高，水压力增大。
反之，活塞外移，窄槽开大，水流外溢增多，测管内水位降低，水压力减小。
在恒定射流冲击下，经短时段的自动调整，即可达到射流冲击力和水压力的平衡状态，参见6.2图。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验六动量方程验证实验
一、实验目的
1、验证不可压缩流体恒定流的动量方程；进一步理解动量方程的物理意义。
2、通过对动量与流速、流量、出射角度、动量矩等因素间相关性的分析研究，进一步掌握流体动力学的动量守恒特性；
3、了解活塞式动量方程实验仪原理、构造，进一步启发与培养创造性思维的能力。
二、实验原理
1、设备工作原理
自循环供水装置1由离心式水泵和蓄水箱组合而成。
开启水泵和流量大小的调节由流量调节开关3控制。
水流经供水管供给恒压水箱。
工作水流经管嘴6形成射流，射流冲击到带活塞和翼片的抗冲平板9上，并以与入射角成90°的方向离开抗冲平板。
带活塞的抗冲平板在射流冲击力和测压管8中的静水压力作用下处于平衡状态。
活塞形心水深h c可由测压管8测知，由此可求得射流的冲击力，即动量力F。
冲击后落下的水经集水箱7汇集后，再经排水管10流出，在出口用体积法或称重法测流量。
水流经接水器和回水管流回蓄水箱。
为了自动调节测压管内的水位，以使带活塞的平板受力平衡以及减小摩擦阻力对活塞的作用，本实验装置应用了自动控制的反馈原理和动摩擦减阻技术，具有如下结构：
图6-1 图6-2
带活塞和翼片的抗冲平板9和带活塞套的测压管8如图5-1所示，该图是活塞退出活塞套时的分部件示意图。
活塞中心设有一细导水管a,进口端位于平板中心，出口端转向90°向下伸出活塞头部。
在平板上设有翼片b，活塞套上设有窄槽c。
工作时，在射流冲击力作用下，水流经导水管a向测压管内加水。
当射流冲击力大于测压管内水柱对活塞的压力时，活塞内移，窄槽c关小，水流外溢减少，使测压管内水位上升，水压力增大。
反之，活塞外移，窄槽开大，水流外溢增多，测压管内水位降低，水压力减小。
在恒定射流冲击下，经过短时间的自动调整，即可达到射流冲击力和水压力的平衡状态。
这时活塞处在半进半出，窄槽部分开启的位置上，过a流进测压管的水量和过c外溢的水量相等。
由于平板上设有翼片b，在水流冲击下，平板带动活塞旋转，因而克服了活塞在沿轴向滑移时的静摩擦力。
为验证本装置的灵敏度，只要在实验中的恒定流受力平衡状态下，人为地增减测压管中的液位高度，可发现即使改变量不足总液柱高度的±5‰(约0.5～1 mm)，活塞在旋转下亦能有效地克服动摩擦力而作轴向位移，开大或减小窄槽c，使过高的水位降低或过低的水位提高，恢复到原来的平衡状态。
这表明该装置的灵敏度高达0.5%，亦即活塞轴向动摩擦力不足总动量力的5‰。
2、实验理论原理
恒定总流动量方程为：
F=ρQ(β2υ2-β1υ1)
取脱离体如图6-2所示，因滑动摩擦阻力水平分力f x＜0.5%F x,可忽略不计，故x方向的动量方程化为：
F x=-P c A=-γh cπD2/4=ρQ(0-β1υ1x)
即β1ρQυ1x-γh cπD2/4=0
式中： h c——作用在活塞形心处的水深；
D——活塞的直径；
Q——射流流量；
υ1x——射流速度；
β1——动量修正系数。
实验中，在平衡状态下，只要测得流量Q和活塞形心水深h c，由给定的管嘴直径d和活塞直径D代入上式，便可验证动量方程，并可率定射流的动量修正系数β1值。
其中，测压管的标尺零点已固定在活塞的圆心处，因此液面标尺读数，即为作用在活塞圆心处的水深。
三、实验设备
本实验装置如图6-3所示：
图6-3 动量定律实验装置图
1、自循环供水器；
2、实验台；
3、无级调速开关；
4、水位调节阀；
5、恒压水箱；
6、管嘴
7、集水箱；
8、带活塞的测压管；
9、带活塞和翼片的抗冲平板；10、上回水管；11、下回水管12、接水器；
四、实验步骤
1、熟悉仪器，并记录有关常数；
2、打开调速器开关，水泵启动2～3分钟后，关闭2～3秒钟，以便利用回水排除水泵内的滞留空气；
3、待恒压水箱溢流后，松开测压管固定螺丝，调整方向，要求测压管垂直。
螺丝对准十字中心，使活塞转动轻快，然后固定好螺丝。
4、标尺零点已固定在活塞的圆心处。
当测压管内液面稳定后，记下测压管液面标尺读数，即h c值。
5、利用体积法和称重法测流量。
(接水时间要在15～20秒以上)
6、打开不同高度上的溢水孔盖，改变溢水高程位置，从而改变作用水头；调节调速器，使溢流量减小，等水头稳定后，按3～5步骤重复进行试验。
五、思考题
1、利用实验数据计算动量修正系数β1,并与公认值(β1=1.02-1.05)比较，如不相符，分析原因。
2、带翼片的平板在射流作用下获得力矩，这对沿X轴方向的动量力有无影响?为什么?
3、活塞上的细导水管出流角度对实验有无影响?为什么?。