实验：验证动量守恒定律

[学习目标]　1.探究碰撞中的不变量之间的关系.2.掌握在同一条直线上运动的两个物体碰撞前、后速度的测量方法.3.通过实验得到一维碰撞中的不变量表达式．

一、实验目的

验证碰撞中的动量守恒定律．

二、实验原理

为了使问题简化，这里研究两个物体的碰撞，且碰撞前两物体沿同一直线运动，碰撞后仍沿这一直线运动．

设两个物体的质量分别为m1、m2，碰撞前的速度分别为v1、v2，碰撞后的速度分别为v1′、v2′，如果速度与我们规定的正方向相同取正值，相反取负值．

根据实验求出两物体碰前动量p＝m1v1＋m2v2，碰后动量p′＝m1v1′＋m2v2′，看p与p′是否相等，从而验证动量守恒定律．

三、实验设计

实验设计需要考虑的问题

(1)如何保证碰撞前、后两物体速度在同一条直线上．

(2)如何测定质量和速度．

四、实验案例参考

方案1：利用气垫导轨结合光电门的实验探究

(1)质量的测量：用天平测量．

(2)速度的测量：v＝，式中的Δx为滑块上挡光条的宽度，Δt为数字计时显示器显示的滑块上的挡光条经过光电门的时间．

(3)碰撞情景的实现：如图1所示，利用弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥设计各种类型的碰撞，利用在滑块上加重物的方法改变碰撞物体的质量．

图1

(4)器材：气垫导轨、光电计时器、滑块(带挡光条)两个、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥、天平．