验证动量守恒定律实验中减少误差的几种方法

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，所以它们飞行时间相等，假设以该时间为时间单位，则小球的水平射程的数值就等于它们的水平速度。

在右图中分别用OP、OM和O/N表示。

因此只需验证：m∙OP=m1∙OM+m2∙(O/N-2r〕即可。

1考前须知：⑴必须以质量较大的小球作为入射小球〔保证碰撞后两小球都向前运动〕。

⑵小球落地点的平均位置要用圆规来确定：用尽可能小的圆把所有落点都圈在里面，圆心就是落点的平均位置。

⑶所用的仪器有：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、两个直径一样质量不同的小球、圆规。

⑷假设被碰小球放在斜槽末端，而不用支柱，则两小球将不再同时落地，但两个小球都将从斜槽末端开场做平抛运动，于是验证式就变为：m∙OP=m1∙OM+m2∙ON，两个小球的直径也不需测量1实验练习题1. *同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前m 端粘有橡皮泥，推动小车A使之作匀速运动。

然后与原来静止在前方的小车B 相碰并粘合成一体，继续作匀速运动，他设计的具体装置如下图。

在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz，长木板垫着小木片用以平衡摩擦力。

假设已得到打点纸带如上图，并测得各计数点间距标在间上，A为运动起始的第一点，则应选____________段起计算A的碰前速度，应选___________段来计算A和B碰后的共同速度。

〔以上两格填“AB〞或“BC〞或“CD〞或“DE〞〕。

已测得小l车A的质量m1=0.40kg，小车B的质量m2=0.20kg，由以上测量结果可得：碰前总动量=__________kg·m/s. 碰后总动量=_______kg·m/s 2.*同学用图1所示装置通过半径一样的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*一固定位置G由静止开场滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。

《实验：验证动量守恒定律》知识清单一、实验目的验证在碰撞过程中动量守恒定律是否成立。

二、实验原理1、动量守恒定律：如果一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零，那么这个系统的总动量保持不变。

2、表达式：对于两个相互作用的物体，若初动量分别为 p1 和 p2 ，末动量分别为 p1' 和 p2' ，则有：m1v1 ＋ m2v2 ＝ m1v1' ＋ m2v2' 。

3、实验中，通过测量物体碰撞前后的速度，计算出碰撞前后的动量，比较它们是否相等，从而验证动量守恒定律。

三、实验器材1、气垫导轨、光电门、数字计时器。

2、滑块（两个，质量不同）。

3、天平（用于测量滑块的质量）。

四、实验步骤1、用天平测量两个滑块的质量 m1 和 m2 。

2、安装气垫导轨，使其水平放置，并连接好光电门和数字计时器。

3、给滑块一定的初速度，使其在气垫导轨上运动，记录通过光电门的时间 t1 和 t2 ，从而计算出滑块碰撞前的速度 v1 和 v2 。

4、让两个滑块在气垫导轨上发生碰撞，再次记录通过光电门的时间 t1' 和 t2' ，计算出碰撞后的速度 v1' 和 v2' 。

5、重复实验多次，减小实验误差。

五、数据处理1、计算碰撞前后两个滑块的动量。

碰撞前的动量：p1 ＝ m1v1 ，p2 ＝ m2v2 ，总动量 P ＝ p1 ＋ p2 。

碰撞后的动量：p1' ＝ m1v1' ，p2' ＝ m2v2' ，总动量 P' ＝ p1' ＋p2' 。

2、比较碰撞前后的总动量 P 和 P' ，若在误差允许范围内相等，则验证了动量守恒定律。

六、注意事项1、气垫导轨要水平放置，可通过调节导轨底座的螺丝来实现。

2、滑块的运动要平稳，避免碰撞时发生跳动或偏离导轨。

3、测量速度时，要确保滑块通过光电门的速度稳定。

4、多次实验取平均值，以减小偶然误差。

验证动量守恒定律实验报告动量守恒定律是物理学中的重要定律之一，它指出在一个封闭系统中，如果系统内部没有外力作用，系统的总动量将保持不变。

为了验证动量守恒定律，我们进行了以下实验。

首先，我们准备了一台光滑的水平轨道，轨道上有两个小车，分别标记为A和B。

我们使用了两个弹簧秤，一个用来测量小车A的初速度，另一个用来测量小车B的初速度。

在实验开始之前，我们先测量了两个小车的质量，并记录下来。

接下来，我们让小车A静止在轨道的一端，小车B静止在轨道的另一端。

然后我们用手推小车A，让它向小车B运动。

当小车A碰撞到小车B时，我们立即按下计时器，并记录下碰撞后两个小车的运动情况。

通过实验数据的分析，我们发现碰撞后小车A的速度减小，而小车B的速度增大。

根据动量守恒定律，我们知道在碰撞过程中，系统的总动量应该保持不变。

因此，我们计算了碰撞前后系统的总动量，发现它们的值几乎相等，这验证了动量守恒定律在这个实验中的有效性。

在实验过程中，我们还发现了一些误差。

首先，由于轨道的摩擦力和空气阻力的存在，小车在碰撞过程中会有能量损失，导致动量并不完全守恒。

其次，测量仪器的精度也会对实验结果产生一定的影响。

为了减小误差，我们可以采取一些措施，比如减少轨道的摩擦力，提高测量仪器的精度等。

总的来说，通过这个实验，我们成功验证了动量守恒定律。

动量守恒定律在物理学中有着广泛的应用，它不仅可以解释碰撞、爆炸等现象，还可以帮助我们理解宇宙中许多复杂的运动规律。

希望通过这个实验，大家对动量守恒定律有了更深入的理解，同时也能够认识到实验中误差的存在及其对结果的影响，从而更加科学地进行实验研究。

高中物理动量守恒定律的实验验证在高中物理的学习中，动量守恒定律是一个极其重要的概念。

它不仅在理论上有着深刻的意义，在实际的科学研究和工程应用中也发挥着关键作用。

为了更深入地理解和掌握这一定律，通过实验进行验证是必不可少的环节。

动量守恒定律指出，如果一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零，那么这个系统的总动量保持不变。

简单来说，就是在一个封闭的系统中，相互作用的物体在碰撞前后，它们的总动量是相等的。

要验证动量守恒定律，我们可以设计多种实验。

其中，较为常见且易于操作的是“气垫导轨上的滑块碰撞实验”。

在这个实验中，气垫导轨是关键的实验设备。

它通过喷出的气体在导轨和滑块之间形成一层薄薄的气膜，大大减小了滑块与导轨之间的摩擦力，从而可以近似地认为滑块在水平方向上不受外力作用。

实验中，我们使用两个质量不同的滑块，分别在滑块上安装遮光片。

通过光电门和计时器，可以精确测量滑块通过光电门的时间，进而计算出滑块通过光电门时的速度。

当两个滑块在气垫导轨上发生碰撞时，我们分别记录碰撞前、后两个滑块通过光电门的速度。

根据动量的定义，动量等于质量乘以速度。

分别计算碰撞前两个滑块的总动量和碰撞后两个滑块的总动量，如果两者相等，就验证了动量守恒定律。

在进行实验操作时，需要注意一些细节。

比如，要确保气垫导轨水平放置，否则滑块会受到重力的分力影响，导致实验结果不准确。

还要保证遮光片能够准确地通过光电门，并且光电门的位置要固定好，以减小测量误差。

除了气垫导轨上的滑块碰撞实验，还有“平抛运动验证动量守恒定律”的实验。

这个实验的原理是利用平抛运动的水平方向匀速直线运动和竖直方向自由落体运动的特点。

实验中，让一个小球从斜槽的顶端滚下，与放在斜槽末端的另一个静止小球发生碰撞。

碰撞后，两小球分别做平抛运动。

通过测量两小球平抛运动的水平位移，结合平抛运动的时间，可以计算出碰撞前后两小球的水平速度。

再根据动量的定义，计算碰撞前后两小球的总动量。

在这个实验中，要注意斜槽末端的切线要水平，保证小球离开斜槽后做平抛运动。

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。

验证动量守恒定律实验报告一、实验目的验证在碰撞过程中动量守恒定律的正确性。

二、实验原理在一个理想的物理系统中，如果没有外力作用，系统的总动量保持不变。

在本实验中，通过研究两个物体的碰撞前后的动量变化，来验证动量守恒定律。

对于两个相互碰撞的物体，设它们的质量分别为 m1 和 m2，碰撞前的速度分别为 v1 和 v2，碰撞后的速度分别为 v1' 和 v2'。

根据动量的定义，动量 p ＝ mv，碰撞前系统的总动量为 P ＝ m1v1 ＋ m2v2，碰撞后系统的总动量为 P' ＝ m1v1' ＋ m2v2'。

如果在实验误差允许的范围内，P ＝ P'，则验证了动量守恒定律。

三、实验器材1、气垫导轨2、光电门计时器3、两个滑块（质量分别为 m1 和 m2）4、天平5、细绳、滑轮四、实验步骤1、用天平分别测量两个滑块的质量 m1 和 m2，并记录下来。

2、将气垫导轨调至水平。

可以通过调节导轨底部的螺丝，使滑块在导轨上能保持匀速直线运动，从而判断导轨是否水平。

3、安装光电门计时器。

在气垫导轨的适当位置安装两个光电门，分别用于测量滑块碰撞前后通过光电门的时间。

4、给滑块 m1 一定的初速度，使其与静止的滑块 m2 发生碰撞。

5、记录滑块通过光电门的时间 t1、t2、t1' 和 t2'。

6、根据公式 v ＝ d ／ t（其中 d 为光电门遮光片的宽度），计算出碰撞前后滑块的速度 v1、v2、v1' 和 v2'。

7、计算碰撞前系统的总动量 P ＝ m1v1 ＋ m2v2 和碰撞后系统的总动量 P' ＝ m1v1' ＋ m2v2'。

8、重复实验多次，以减小实验误差。

五、实验数据记录及处理｜实验次数|m1（kg）｜m2（kg）｜v1（m/s）｜v2（m/s）｜v1'（m/s）｜v2'（m/s）｜P（kg·m/s）｜P'（kg·m/s）｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜1|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|｜2|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|｜3|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|计算每次实验的碰撞前总动量 P 和碰撞后总动量 P'，并计算它们的差值ΔP ＝ P P'。

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。