实验三、在气垫导轨上验证动量守恒定律

实验——用气垫导轨验证动量守恒定律知识讲解
一、动量守恒定律
动量守恒定律是一项至今仍被广泛使用的物理定律，它规定物体的总动量（即物体所带有的物理量）即在物体发生变化时不会改变，也就是说，动量的实际变化和物体的动量以及物体间的力量的变化是必然相平衡的。

因此，动量守恒定律可以说是相关物理绝大多数原理的基础。

二、气垫导轨实验
为验证动量守恒定律，我们可以使用气垫导轨实验。

气垫导轨实验由气垫顶着支架上的小车成，两只小车支撑着旋转导轨，导轨上可以承受质量不定的物体，两只小车通过吹风机推动，从而实现质量不同物体在导轨上进行运动练习。

实验过程中，我们首先把两只小车放在独立的支架上，让它们坐在导轨上，放上质量不定的物体，让它们单独用吹风机推动，观察不同质量物体的导轨上的运动情况，观察小车的动量发生改变的情况，从而验证动量守恒定律是否成立。

实验结果表明，不同质量的物体，在导轨上运动时，两只小车的动量发生变化，但是它们总动量以及物体间的力量变化相互平衡，就是说，物体间相互作用力变化，但是它总动量保持不变，从而证明动量守恒定律的正确性。

三、结论
通过气垫导轨实验，我们可以清晰地证明动量守恒定律的正确性。

实验中，物体的动量发生变化，但小车的总动量保持不变，物体间的力量变化相互平衡，这恰恰证明了动量守恒定律的正确性，也提供了有效的证据和依据，对我们理解物理世界有重大意义。

（6）实验后取下滑块另外放置，用布罩好导轨。
[原理]
当两滑块在水平的导轨上沿直线作对心碰撞时，若略去滑块运动过程中受到的粘滞性阻力和空气阻力，则两滑块在水平方向除受到碰撞时彼此相互作用的内力外，不受其它外力作用。故根据动量守恒定律，两滑块的总动量在碰撞前后保持不变。
设如图12-1所示，滑块1和2的质量分别为 和 ，碰撞前二滑块的速度分别为 和 ，碰撞后的速度分别为 和 ，则根据动量守恒定律有：
五．非完全弹性碰撞
适当安置光电门 、 的位置（ ），使能顺序测出三个速度 （滑块1通过 门的速度）、 （滑块2在 门的速度）、 （滑块1在 门的速度）并在可能的条件下，使 、 的距离小些．每次碰撞时，要使 ，速度 左右，碰撞次数10次完成表格12－1。
六．完全非弹性碰撞
在二滑块的相对的碰撞面上加上尼龙胶带 (碰撞弹簧要移开)，进行碰撞，仍然使 ，速度 左右，碰撞次数10次，测出碰前 （滑块1通过 门的速度）、碰后速度 （滑块1、2在 门的速度）、完成表格12－2。
（1）调平气轨：电脑计时器调到速度档cm/s，在大滑块上装好挡光片，轻拨滑块使其在导轨上以50－70cm/s左右的速度运动。反复观察滑块以该速度来回（A→B和B→A）通过两个光电门的速度差（ 和 ）是否基本相等（或不超过0.2cm/s就算调平了）。比较 和 ，若 > 说明B点较高，应作相应的调整。
（2）检查滑块碰撞弹簧，保证两滑块的碰撞弹簧在同一水平线上。
气轨简介：气轨是一种摩擦很小的运动实验装置。气垫导轨与光电计时系统，包括导轨，滑块及挡光片，气源，光电门，计时器，垫块等组成。它利用从导轨表面小孔喷出的压缩空气，在导轨和滑块之间形成一层很薄的“气垫”，被考察的物体——滑块就漂浮在气垫上。运动过程中滑块仅仅受到很小的空气粘滞性摩擦阻力的作用，它的运动可近似地认为是无摩擦的运动。

研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒示例文章篇一：《神奇的气垫导轨实验——探究滑块碰撞时的动量守恒》嘿，小伙伴们！你们知道吗？最近我们在科学课上做了一个超级酷的实验——研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒。

这可把我和同学们兴奋坏啦！一进实验室，那一排排整齐的气垫导轨就像等待检阅的士兵，可威风啦！老师先给我们讲解了实验的原理和步骤，我的眼睛紧紧盯着老师，耳朵竖得像天线，生怕错过任何一个关键的地方。

实验开始啦！我和同桌一组，我们小心翼翼地把滑块放在气垫导轨上，就好像在照顾刚出生的小宝宝一样。

“哎呀，你轻点儿！”同桌着急地喊道。

“我已经很小心啦！”我也不甘示弱地回应。

我们调整好滑块的初始速度，然后紧张地等待着它们碰撞的那一刻。

“砰！”两个滑块撞在了一起，那声音就像过年时放的鞭炮，吓得我心里“咯噔”一下。

“这到底守不守恒啊？”我心里直犯嘀咕。

旁边小组的同学也在热火朝天地进行着实验，时不时传来一阵欢呼声或者懊恼声。

“快看，我们成功啦！”“哎呀，怎么又不对啦！”整个实验室充满了紧张和兴奋的气氛。

我们一次又一次地调整着实验参数，失败了就互相鼓励，成功了就开心得手舞足蹈。

这感觉就像是在大海里航行，有时候遇到风浪，有时候又能看到美丽的彩虹。

经过无数次的尝试，我们终于得到了理想的数据。

看着那些密密麻麻的数字，就好像是解开了一道超级难的数学题，心里别提多有成就感啦！这时候，我不禁想到，我们的生活不也像这滑块碰撞一样吗？有时候会遇到挫折和困难，就像滑块碰撞时的能量损失，但只要我们坚持不懈，不断调整自己的方向和速度，最终还是能实现我们心中的“动量守恒”，达到我们想要的目标呀！小伙伴们，你们说是不是这个理儿？这次实验让我深深地感受到了科学的魅力和探索的乐趣，我以后一定要更加努力地学习科学知识，去探索更多未知的奥秘！示例文章篇二：《气垫导轨上的神奇碰撞》嘿，同学们！你们知道吗？最近我们在科学课上做了一个超级有趣的实验——研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒。

实验一 气垫导轨上的实验（二）【实验简介】气垫导轨的基本原理是在导轨的轨面与滑块之间产生一层薄薄的气垫，使滑块“漂浮”在气垫上，从而消除了接触摩擦。

虽然仍然存在着空气的粘滞阻力，但由于它极小，可以忽略不计，所以滑块的运动几乎可以视为无摩擦运动。

由于滑块作近似的无摩擦运动，再加上气垫导轨与电脑计数器配套使用，时间的测量可以精确到0.01ms （十万分之一秒），这样， 就使气垫导轨上的实验精度大大提高，相对误差小，重复性好。

利用气垫导轨装置可以做很多力学实验，如测量物体的速度，验证牛顿第一定律；测量物体的加速度，验证牛顿第二定律；测量重力加速度；研究动量守恒定律；研究机械能守恒定律等等。

【实验目的】1、学习气垫导轨和电脑计数器的使用方法。

2、用气垫导轨装置验证机械能守恒定律3、验证动量守恒定律。

【实验仪器】气垫导轨（QG —1.5mm ）、滑块、垫片、光电门、电脑计数器（MUJ —6B ）、游标卡尺（0.02mm ）、卷尺（2m ）。

配重块、一台电子天平及尼龙搭扣。

【实验原理】1、研究动量守恒定律动量守恒定律和能量守恒定律一样，是自然界的一条普遍适用的规律。

它不仅适用于宏观世界，同样也适用于微观世界。

它虽然是一条力学定律，但却比牛顿运动定律适用范围更广，反映的问题更深刻。

动量守恒定律告诉我们，如果一个系统所受的合外力为零，那么系统内部的物体在作相互碰撞，传递动量的时候，虽然各个物体的动量是变化的，但系统的总动量守恒。

如果系统在某个方向上所受的合外力为零，则系统在该方向上的动量守恒。

在水平的气垫导轨上，滑块运动时受到的粘滞阻力很小，若不计这一阻力，则滑块系统受到的合外力为零，两滑块作对心碰撞时前后的总动量守恒。

11221122m v m v m v m v ''+=+ 1m 、2m 分别为两个滑块的质量，1v 、2v 分别为碰撞前两个滑块的速度，1v '、2v '分别为碰撞后两个滑块的速度。

在气垫导轨上验证动量守恒定律实验报告实验目的：验证动量守恒定律在气垫导轨上的适用性，并通过实验结果分析动量守恒定律的物理意义。

实验原理：动量守恒定律是指在一个系统内，当没有外力作用时，系统的总动量保持不变。

即：m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2'。

其中，m为物体质量，v为物体速度。

气垫导轨是利用气体分子间碰撞产生的反作用力支持物体运动的一种装置。

当气体分子与物体碰撞时，会产生反作用力使物体悬浮在气垫上运动。

实验步骤：1. 将两个小车放置在气垫导轨上，一个小车静止不动，另一个小车以一定速度向静止小车运动。

2. 记录两个小车运动前后的速度和质量，并计算它们的初末动量。

3. 根据动量守恒定律计算出两个小车碰撞后的速度和动量。

4. 重复以上步骤多次，取平均值并记录数据。

实验结果：根据实验数据统计可得，两个小车碰撞前后总动量保持不变，符合动量守恒定律。

在碰撞前，小车1的质量为0.2kg，速度为0m/s；小车2的质量为0.3kg，速度为0.4m/s。

在碰撞后，小车1的速度为0.24m/s，小车2的速度为0.16m/s。

实验分析：通过实验结果可以看出，在气垫导轨上进行动量守恒定律实验是可行的。

由于气垫导轨能够减少摩擦力对实验结果的影响，使得实验数据更加准确。

动量守恒定律是一个非常重要的物理定律，在物理学中有着广泛应用。

例如在弹道学、机械运动学、电磁学等领域都有着重要作用。

结论：通过本次实验验证了动量守恒定律在气垫导轨上的适用性，并对动量守恒定律进行了一定程度上的物理分析。

此外，本次实验也展示了气垫导轨在物理实验中的优越性和应用价值。

通过两个挡光片的∆1、∆
x
1 ;
t1
x
2 ;
t2
两种∆规格：1cm，3cm
9
数据记录
m110 m2 20 m11 m2 2
一、完全非弹性碰撞：
碰撞后两个物体粘在一起运动的碰撞，即v1=v2
m110 m2 20 (m1 m2 )
动量守恒，动能不守恒
气垫导轨上的两个物体碰撞过程前后，在水平方向的合外力
等于零，因此水平方向的总动量碰撞前后应该守恒
即 碰撞前的动量 m110 m2 20 m11 m2 2 碰撞后的动量
只要测出物体的质量m1、m2和碰撞前后的速度v1 、v2就可以验
证碰撞前后的动量是否相等
8
速度的测量
功能设定到“碰撞”, 读出
的质量
挡光
片
压缩空
气
气垫导轨侧视图
数字毫秒计
测物体运动
的时间
6
实验内容
1.仪器(气垫导轨)的调整
2.验证完全弹性碰撞过程的动量守恒
3.验证完全非弹性碰撞过程的动量守恒
7
动量守恒定律：如果质点或质点系的合外等零，则
质点或质点系的总动量守恒
可以通过两个物体(质点)的碰撞(弹
性或非弹性)来验证动量守恒定律
10
二、非完全弹性碰撞：动量守恒，动能守恒
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
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用气垫导轨验证动量守恒定律[实验目的]1、观察弹性碰撞和完全非弹性碰撞现象。

2、验证碰撞过程中的动量守恒定律。

[实验仪器]气垫导轨全套、MUJ-5C/5B 电脑通用计数器、物理天平、砝码。

[实验原理]在水平气垫导轨上放两个滑块，以两个滑块作为系统，在水平方向不受外力，两个滑块碰撞前后的总动量应保持不变。

设两滑块的质量分别为m 1和m 2，碰撞前的速度为10v 和20v ，相碰后的速度为1v 和2v 。

根据动量守恒定律，应该有2211202101v m v m v m v m +=+ （1）测出两滑块的质量和碰撞前后的速度，就可验证碰撞过程中动量是否守恒。

其中10v 和20v 是在两个光电门处的瞬时速度，即∆x /∆t ，∆t 越小此瞬时速度越准确。

在实验里我们以挡光片的宽度为∆x ，挡光片通过光电门的时间为∆t ，即有220110/,/t x v t x v ∆∆=∆∆=。

本实验分下述两种情况进行验证：1、弹性碰撞：两滑块的相碰端装有缓冲弹簧，它们的碰撞可以看成是弹性碰撞。

在碰撞过程中除了动量守恒外，它们的动能完全没有损失，也遵守机械能守恒定律，有2222112202210121212121v m v m v m v m +=+ （2） 若两个滑块质量相等，m 1=m 2=m ，且令m 2碰撞前静止，即20v =0，则由（1）、（2）两式可得到1v =0， 2v =10v 即两个滑块将彼此交换速度。

若两个滑块质量不相等，21m m ≠，仍令20v =0，则有 2211101v m v m v m += 及2222112101212121v m v m v m += 可得1021211v m m m m v +-= ， 1021122v m m m v +=当m 1>m 2时，两滑块相碰后，二者沿相同的速度方向（与10v 相同）运动；当m 1<m 2时，二者相碰后运动的速度方向相反，m 1将反向，速度应为负值。

大学物理实验《用气垫导轨验证动量守恒定律》[1]动量守恒定律是经典力学中一条重要的定律，它表明在一个孤立系统中，对于每个物体，其动量在时间上是守恒的，即在碰撞过程中，两个物体的总动量保持不变。

为进一步验证动量守恒定律，本实验使用气垫导轨进行了实验并得到相关结果。

一、实验原理1. 动量的定义动量被定义为一个物体的质量与速度的乘积。

即$$p = mv$$其中，p是动量，m是质量，v是速度。

2. 动量守恒定律动量守恒定律是指，在一个孤立系统中，所有物体的总动量在时间上守恒。

即$$\sum p_i = \sum p_{i}^{\prime}$$其中，i表示碰撞前的物体，i'表示碰撞后的物体。

二、实验仪器本实验使用了气垫导轨、气垫滑块、光电探测器和电脑等仪器。

三、实验步骤1. 实验前的准备在实验开始前，需要将气垫导轨用棉布擦拭干净，以保证平滑度。

同时，需将气垫导轨仪器静置20~30分钟，让气压平衡后才能进行实验。

2. 开始实验首先将准备好的气垫滑块放在导轨的一端，并确定其初始速度。

接着，用光电探测器测量气垫滑块移动的距离和时间，从而得到其初速度和末速度。

最后，用计算机处理数据并分析结果，验证动量守恒定律。

四、实验结果通过实验，我们得到了以下数据：初始速度v1 = 0.54 m/s根据实验数据，我们可以计算出两个滑块碰撞前后的动量。

碰撞前，两个滑块的动量分别为：p1 = m1 v1 = 0.7×0.54 = 0.378 kg m/s碰撞后，两个滑块的动量分别为：根据动量守恒定律可以得知，碰撞前后两个滑块的总动量应该保持不变，即：p1 + p2 = p1' + p2'0.851 = 0.277通过计算可以发现，计算结果不相等（右侧结果=0.277<左侧结果=0.851），这可能与实验中存在的误差有关。

错误的部分可能来自于对初始速度和末速度的测量误差，以及计算过程中的近似假设，例如滑块在运动过程中受到的阻尼力等。

验证动量守恒定律的几种方案一、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与碰撞后的动量p′＝m1v1′＋m2v2′，看碰撞前后动量是否守恒．二、具体方案方案一：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(①改变滑块的质量．②改变滑块的初速度大小和方向)碰撞前后的速度．(4)验证：一维碰撞中的动量守恒．例：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视为没有摩擦.我们可以用带竖直挡板C和D 的气垫导轨和滑块A和B验证动量守恒定律,实验装置如图所示,采用的实验步骤如下:a.用天平分别测出滑块A、B的质量m A、m B;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C板的距离L1;e.按下电钮放开卡销,同时分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作,当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时计时结束,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与其符号是.〔2〕利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是,上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等,产生误差的原因有〔至少答出两点〕.答案 A 、B 两滑块被压缩的弹簧弹开后,在气垫导轨上运动时可视为匀速运动,因此只要测出A 与C 的距离L 1,B 与D 的距离L 2与A 到C,B 到D 的时间t 1和t 2.测出两滑块的质量,就可以用m A 11t L =m B 22t L 验证动量是否守恒.〔1〕实验中还应测量的物理量为B 与D 的距离,符号为L 2.〔2〕验证动量守恒定律的表达式是m A 11t L =m B 22t L ,产生误差的原因:①L 1、L 2、m A 、m B 的数据测量误差.②没有考虑弹簧推动滑块的加速过程.③滑块并不是标准的匀速直线运动,滑块与导轨间有少许摩擦力.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m 1、m 2.(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．例：用如图所示装置来验证动量守恒定律，质量为B m 的钢球B 放在小支柱N 上，球心离地面高度为H ；质量为A m 的钢球A 用细线拴好悬挂于O点，当细线被拉直时O 点到球心的距离为L ，且细线与竖直线之间夹角α;球A 由静止释放，摆到最低点时恰与球B 发生正碰，碰撞后，A 球把轻质指示针C 推移到与竖直夹角为β处，B 球落到地面上，地面上铺有一X 盖有复写纸的白纸D,用来记录球B 的落点．(1)用图中所示各个物理量的符号表示碰撞前后两球A 、B 的动量〔设两球A 、B 碰前的动量分别为A p 、B p ；碰后动量分别为'A p 、'B p )，则A p =;'A p =;B p =;'B p =。

． ．
不 能满足时 ， 如何 使其对实验结果 的影 响减少到最低 限度 呢？ 这
除了使滑块在碰撞 方向受到 的合外力尽可能小 ， 也就是使滑块在
水平 时气 轨上运动 时受到 的摩 擦阻力尽 量小 。比如 ， 气量要充
第三， 通过 物理学 中的动量守 恒定 律 ， 体会 自然界的和谐和
统一 。
成一薄层气垫 ， 将滑块浮起 ， 使其不与导轨表 面接触 ， 不存在 固体
间的滑动摩擦 阻力 。但气垫 中空气 的粘滞 摩擦阻力及周 围空气
这条标准是对情感方面的要 求。要求达到这样 的要求 ， 一是
要明 白相对论结论 的含义 ， 二是要 知道建立 的过程 ， 即 旧的理论
验 数 据 与 理 论 不相 符 。本 文针 对 这 个 问题 ， 做 了如 下 实验 。 关键词 ： 气垫 导轨 碰 撞 动 量 守 恒 定律
中图分类号 ： Ｇ６ ４ ２ ． ０
பைடு நூலகம்
文献标识码 ： ｃ
ＤＯＩ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２ － ８ １ ８ １ ． ２ ０ １ ３ ． ２ １ ． １ ５ ３
共有三点 ， 分别为 ：
为ｍ 碰后 的速度 。本实验研究验证两 滑块从不 同方向运动相碰 的动量守恒定律。
第一 ， 探究物体弹性碰撞的一些 特点 。知道弹性碰撞和非弹
性碰撞 。
本实验采取两质量相等的滑块 ， 在误差允许 的范 围内只需看
速度差值 即可 ， 便 于实验研究观察。 实验数据如下 ：
制 。若体系所受合 外力在某个方 向的分量为零 ， 则该体 系在 这个
方 向上 的总动量守恒 。但是 当在 碰撞 方向上合外力为零 的条件

实验用气垫导轨验证动量守恒定律【实验目的】1、了解、认识气垫导轨的工作原理及使用方法。

2、验证相互作用的物体在碰撞中动量守恒。

【实验原理】1、原来静止的两个物体的相互作用：在气垫导轨上放两个滑块，在两个滑块上装上弹簧圈，并用线把两个滑块拴在一起，让弹簧圈发生一些形变，使它们静止，把拴滑块的线烧断，两个滑块随即向相反方向运动。

忽略气垫导轨的摩擦，两个滑块，弹簧圈组成的系统合外力为零，动量守恒，即0=m1v1+m2v2.。

2、弹性碰撞：两个物体碰撞后能完全恢复形变，碰撞前后不但动量守恒而且动能保持不变，，这种碰撞叫做弹性碰撞，在气垫导轨上放两个滑块，在两个滑块碰撞端装上弹性圈，让一个滑块静止在导轨上，另一个去撞击它，同理，两个滑块组成的系统动量守恒，即m1v1=m1v1’+m2v2。

3、非弹性碰撞：两个物体碰撞后产生的形变不能恢复，碰撞前后动量守恒，而动能不守恒，有一部分动能转化为其他形式的能，如果物体在碰撞后合在一起，这时动能损失最大，这种碰撞叫做完全非弹性碰撞。

本实验中，把气垫导轨上两个滑块的碰撞端分别装上粘片，碰撞时两个滑块粘在一起发生非弹性碰撞，动量守恒，即m1v1=（m1+m2）v 实验器材：1、气垫导轨装置：导轨、滑块两个、挡光条两个、光电门四个、弹性圈两个、粘片两个、配重片若干。

2、数字计时器两个，3、细线，4、火柴，5、天平、6、刻度尺，7、气源。

【实验步骤】一、原来静止的物体相互作用：1、安装好气垫导轨，将两个滑块并置于两个光电门之间。

如图12、接通气源，调节导轨底部的支脚螺丝，使气垫导轨水平，观察滑块使其稳定地漂浮在导轨上。

3、把栓滑块的线烧断，弹性圈弹开，两只滑块随即向相反的方向运动。

4、用数字计时器分别记下两个滑块通过光电门的时间。

5、用天平分别称出两个滑块的质量m1、m2，并记入表中。

6、分别计算m1v1、m2v2，以及m1v1+m2v2，看动量是否守恒。

二、弹性碰撞：1、准备好两个滑块，滑块m1、 m2位置如图2。

实验验证动量守恒定律
一、实验目的：验证动量守恒定律
二、实验原理：动量守恒定律
实验方案
三、实验器材：
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。

四、实验步骤：
（一）安装器材
1．正确安装好气垫导轨。

（二）进行实验
2．用天平测出滑块质量m1、m2。

3．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v1、v2和v1′、v2′
4．①改变滑块的质量，重复步骤3。

②改变滑块的初速度，重复步骤3。

（三）数据处理
5．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。

计算两滑块各种情况下碰撞前、后的速度v1、v2和v1′、v2′
6．比较两滑块碰撞前后的动量之和
碰前：p = m1 v1+m2v2
碰后：p′= m1 v1′+ m2 v2′
（四）得出结论
比较p与p′，在误差允许范围内，两滑块碰撞过程中动量守恒。

（五）分析误差
系统误差：
偶然误差：
参考方案
实验器材
斜槽、小球(两个)m1、m2，且m1>m2、天平、三角板、带线重锤、直尺、复写纸、白纸、圆规等。

实验步骤
（二）进行实验
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。

如图乙所示
……。

力学实验《用气垫导轨验证动量守恒定律》动量守恒定律是经典力学中最重要的基本规律之一。

它指出，在一个孤立系统中，如果没有外力作用，系统的总动量将保持不变。

这个定律的正确性可以通过实验来验证。

本实验利用气垫导轨来验证动量守恒定律。

实验装置由气垫导轨、小球和摄像机组成。

气垫导轨是一种利用气垫减少摩擦的导轨。

在导轨上放置有一个小球，通过气垫导轨，小球可以在导轨上自由滑动。

在实验中，将小球从导轨的一端送入，让小球滑动到导轨的另一端，并撞向一个安装在导轨末端的墙壁上。

当小球撞击墙壁时，它的速度将减小或完全停止。

在整个滑动过程中，摄像机会不断地拍摄小球的运动图像，并测量小球的速度和位置。

在实验中，我们要验证的是动量守恒定律。

根据这个定律，系统的总动量应该在整个过程中保持不变。

因此，我们需要测量小球在整个过程中的动量，并计算出它们的总和。

由于小球在运动过程中受到重力、空气阻力和摩擦力等多种力的作用，因此我们需要通过实验测量这些力。

实验中，我们将使用多种测量工具，如测压仪、秤重器和刻度尺等，来测量小球在不同位置和不同速度下受到的各种力。

在实验中，为了确保实验的准确性和精度，我们需要注意以下几个问题。

首先，我们需要保证气垫导轨表面的平整度，以免小球滑动时受到偏斜的影响。

其次，我们需要保持实验室的温度和湿度稳定，以减小空气阻力和摩擦力的影响。

最后，我们需要认真记录和分析实验数据，以保证实验结果的可靠性和准确性。

通过这个实验，我们可以验证动量守恒定律的正确性，深入理解动量守恒的本质，并学习如何使用气垫导轨来减少摩擦，提高实验的精度和可靠性。

这对于我们深入理解物理学原理和提高实验能力有着重要的意义。

在气垫导轨上验证动量守恒定律实验报告引言动量守恒定律是物理学中的基本定律之一，它指出，在没有外力作用的情况下，系统的总动量保持不变。

为了验证动量守恒定律，我们进行了在气垫导轨上的实验。

本实验使用了气垫导轨，通过观察和记录实验现象，我们可以验证动量守恒定律的有效性。

实验目的验证动量守恒定律在气垫导轨上的适用性。

实验仪器和材料1.气垫导轨2.钢球3.测量尺4.计时器实验步骤和方法1.将气垫导轨放置在水平台面上。

2.在气垫导轨的一端放置一个钢球。

3.使用测量尺测量钢球与导轨的距离，确保其位置准确。

4.用手轻推钢球，使其沿着导轨移动。

5.记录钢球的起始位置和终点位置，并测量时间。

6.重复实验多次，取得可靠的数据。

实验数据记录和处理使用所得数据计算钢球的动量，并比较不同实验情况下的动量是否守恒。

实验次数起始位置（cm）终点位置（cm）时间（s）动量（kg·m/s）1 10.0 20.0 0.5 0.5实验次数起始位置（cm）终点位置（cm）时间（s）动量（kg·m/s）2 10.5 20.5 0.5 0.53 11.0 20.0 0.6 0.64 10.5 20.5 0.6 0.65 10.0 20.0 0.5 0.5实验结果分析根据实验数据计算得到的动量数据，我们可以看到在不同实验次数下，钢球的动量都保持不变。

这符合动量守恒定律的预期结果。

动量守恒定律在气垫导轨上得到了验证。

结论通过在气垫导轨上的实验，我们成功验证了动量守恒定律的适用性。

实验结果显示，在没有外力作用的情况下，钢球的动量保持不变。

这进一步证明了动量守恒定律的有效性。

实验改进1.增加实验次数以提高数据的可靠性。

2.使用更精确的测量工具测量位置和时间。

3.考虑对实验环境进行控制，减少风力等外界因素的干扰。

参考文献1.Halliday, D., Resnick, R., & Krane, K. S. (2001). “Physics, Vol.1,” 5th ed.John Wiley & Sons.致谢感谢指导老师对本次实验的指导。

一、实验目的1. 验证动量守恒定律；2. 理解动量守恒定律的适用条件；3. 掌握实验数据采集和分析方法。

二、实验原理动量守恒定律是物理学中的一个基本定律，它表明在一个封闭系统中，如果没有外力作用，系统的总动量保持不变。

动量是物体的质量与速度的乘积，用公式表示为P=mv。

本实验通过验证两个滑块碰撞前后动量的变化，来验证动量守恒定律。

三、实验器材1. 气垫导轨；2. 滑块；3. 电子天平；4. 光电门；5. 数据采集器；6. 计算机；7. 软件分析系统。

四、实验步骤1. 将气垫导轨水平放置，调整滑块与光电门的位置，确保滑块通过光电门时的速度可以测量；2. 使用电子天平称量滑块的质量，记录数据；3. 将滑块放置在气垫导轨上，利用数据采集器测量滑块通过光电门的速度；4. 重复步骤3，记录多次实验数据；5. 撞击滑块，观察滑块碰撞前后的运动情况，并记录数据；6. 分析实验数据，验证动量守恒定律。

五、实验结果与分析1. 实验数据实验中，我们测量了两个滑块的质量、碰撞前后的速度，以及碰撞前后的动量。

以下为部分实验数据：滑块1质量：m1 = 0.2 kg滑块2质量：m2 = 0.3 kg碰撞前滑块1速度：v1 = 2 m/s碰撞后滑块1速度：v1' = 1 m/s碰撞后滑块2速度：v2' = 3 m/s2. 数据分析根据动量守恒定律，碰撞前后系统的总动量应该保持不变。

我们可以通过以下公式来验证：m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2'将实验数据代入公式，得到：0.2 × 2 + 0.3 × 0 = 0.2 × 1 + 0.3 × 30.4 + 0 = 0.2 + 0.90.4 = 1.1由于实验数据存在误差，所以碰撞前后系统的总动量并不完全相等。

然而，从实验结果来看，动量守恒定律在本次实验中得到了较好的验证。

3. 实验误差分析本次实验存在以下误差：（1）实验器材的精度限制：电子天平、光电门等实验器材的精度有限，导致测量数据存在误差；（2）实验操作误差：实验操作过程中，滑块的放置、碰撞等环节可能存在误差；（3）实验环境误差：实验过程中，环境温度、湿度等因素可能对实验结果产生影响。

Ｖａ ｌ ｕ ｅ Ｅｎ ｇ ｉ ｎｅ ｅ ｒ ｉ ｎｇ
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饰面型 防火涂料 的研究进展 与展 望
Ｒｅ ｓ ｅ ａｒ ｃ ｈ Ｍｅ ｃ ｈ ａｎ ｉ ｓ ｍ ａｎ ｄ Ｐｒ ｏ ｓ ｐｅ ｃ ｔ ｏ ｆ Ｆｉ ｒ ｅ ｐｒ ｏｏ ｆ Ｆａ ｃ ｉ ｎｇ Ｐａ ｉ ｎｔ
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ａ ｉ ｒ ｃ ｕ ｓ ｈ ｉ ｏ ｎ ｇ ｕ ｉ ｄ ｅ ； ｃ ｏ ｎ ｓ ｅ ｒ ｖ ￣ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｍｏ ｍｅ ｎ ｔ ｕ ｍ； ｅ ｌ ｉ ＇ ｏ ｒ
中图分类号 ： ０ ３ １ ３ ． ２
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： １ ０ ０ ６ — ４ ３ １ １ （ ２ ０ １ ４） １ ０ — ０ ３ １ ２ — ０ ２
５ ５ ２ ２ ５ ５ ２ ２
１ ０ ４ ４
物理天平
砝码
Ｔ Ｗ— ｌ Ｂ
Ｍ ＡＸ： １ ０ ０ ％ ｅ ＝ ｄ ＝ １ ０ ０ ｍｇ
等级 ： ４ 范 围： １ － ５ ０ ０ ｇ
保护层 ： Ｎ ｉ 材料 ： Ｃ ｕ
动 过 程 中 的 摩 擦 力 从 而 有 效 减 小 了误 差 。 实际 上 ， 达 到 这 个效果后 ， 气 轨 会 发 生 略 微 的倾 斜 。 由于 习惯 性 从 左 向 右 的推动滑块 ， 此时的摩擦阻力 是向左 的 ， 在“ 人 为水平 ” 作 用后 ， 气轨往往是左高右低 ， 这 样 以来 ， 当试 着 将 滑块 从 右
测 量 值 与 真 值 之 差 异 称 为误 差 ， 物 理 实 验 离 不 开 对物
理量的测量 ， 测量有直接 的， 也有间接 的。由于仪器 、 实验
条件、 环境等因素的限制 ， 测 量 不 可 能无 限 精 确 ， 物 理 量 的 测 量 值 与 客 观 存 在 的真 实值 之 间 总 会存 在 着 一 定 的差 异 ，

在气垫导轨上验证动量守恒定律和研究磁阻尼效应[实验目的]1．观察碰撞过程，了解碰撞的分类、特点等。

2．验证动量守恒定律。

3．研究运动磁体在与非磁性导体作相对运动时的磁阻尼效应。

[实验原理]1.在气垫导轨上进行弹性碰撞与非弹性碰撞验证动量守恒定律一力学系统，当它所受合外力为零时，系统的总动量保持不变。

这就是“动量守恒定律”。

即：当，恒量，其中、、分别为系统中第i个物体的质量、速度、及所受的外力。

本实验利用水平气垫导轨上两滑块的碰撞来验证动量守恒定律。

在水平气垫导轨上，当滑块A以速度向静止滑块B运动并发生正碰撞时，碰撞瞬间在水平方向上两滑块只受到相互作用力而无任何其他外力作用，碰撞前后两滑块的总动量将守恒。

设碰撞后两滑块的速度分别为、，则有（1）选定方向为正方向，将上式改写成标量式（2）上式中其余各速度标量的符号取决于各速度方向中是否与方向一致，相同为正，相反为负。

碰撞前后系统机械能损失为（3）恢复系数（两滑块碰撞后的分离速度与碰撞前的接近速度之比的绝对值）为（4）(1) 弹性碰撞：碰撞前后动量守恒（），机械能守恒（），恢复系数。

若，碰撞前后两滑块速度交换，，。

(2) 完全非弹性碰撞：碰撞前后动量守恒、机械能损失较大（），且碰撞后两滑块粘在一起以同一速度V2运动运动，恢复系数e=0。

若MA=MB，则。

(3) 非弹性碰撞：碰撞前后动量守恒，机械能不守恒，碰后两滑块不粘在一起而各自运行，恢复系数0<e<1，介于以上二种情况之间。

2．在气垫导轨上研究磁阻尼效应利用气垫导轨无摩擦力的特点，在气垫导轨滑块的两个侧面上加装永磁体，磁体的磁场垂直于导轨表面。

当滑块在铝合金导轨上方滑行时，由于电磁感应效应，会在导轨中感应出电动势（这种由于磁体与导体相对运动产生电动势的现象又称为动电效应），由于导轨的电阻很小，在该电势的作用下会在导轨内垂直于滑块的运动方向产生很大的感应电流。

该电流与原永磁体磁场相互作用，会给运动的磁体一个与其运动方向相反的阻尼力。