实验：探究碰撞中动量的变化规律正式版
《碰撞》实验探索碰撞中的物理规律
《碰撞》实验探索碰撞中的物理规律在物理学的广阔领域中，碰撞是一个引人入胜且充满奥秘的现象。
通过《碰撞》实验，我们能够深入探究其中隐藏的物理规律，揭开这一现象背后的神秘面纱。
碰撞现象在我们的日常生活中随处可见。
比如，两辆汽车的轻微追尾、台球桌上球与球的撞击、甚至是微观世界中粒子的相互作用等等。
而这些看似简单的碰撞，实际上蕴含着深刻的物理原理。
在进行《碰撞》实验之前，我们首先需要明确一些基本的概念。
碰撞可以分为弹性碰撞和非弹性碰撞。
弹性碰撞是指在碰撞过程中，系统的动能守恒，碰撞前后物体的总动能保持不变。
而非弹性碰撞中，系统的动能会有损失，一部分动能会转化为其他形式的能量，比如内能。
为了更直观地研究碰撞，我们可以设计一个简单的实验。
准备两个质量不同的小球，将它们悬挂在同一高度，并让它们自由下摆，在最低点发生碰撞。
在这个实验中，我们可以通过测量小球碰撞前后的速度，来计算动能的变化，从而判断碰撞的类型。
假设我们有一个质量为 m1 的小球 A 和一个质量为 m2 的小球 B。
在碰撞前，小球 A 的速度为 v1，小球 B 的速度为 v2（v2 ＝ 0，因为 B 球初始静止）。
碰撞后，小球 A 的速度变为 v1'，小球 B 的速度变为v2'。
在弹性碰撞中，根据动量守恒定律和动能守恒定律，可以得到以下两个方程：m1v1 ＋ m2v2 ＝ m1v1' ＋ m2v2' （动量守恒）1/2m1v1²＋ 1/2m2v2²＝ 1/2m1v1'²＋ 1/2m2v2'²（动能守恒）通过解这两个方程，我们可以求出碰撞后两个小球的速度 v1' 和 v2'。
而非弹性碰撞的情况则相对复杂一些。
由于动能不守恒，会有一部分能量损失，所以计算起来会更加困难。
但我们仍然可以通过测量碰撞前后的速度，来大致判断能量的损失情况。
在实际的实验中，我们还需要考虑到各种误差因素。
动量守恒定律碰撞实验
动量守恒定律碰撞实验动量守恒定律是一个重要的物理定律，它表明在一个系统内，当没有外力作用时，系统的总动量保持不变。
为了验证这一定律，科学家们进行了许多碰撞实验。
本文将以碰撞实验为主题，介绍动量守恒定律及其在实验中的应用。
引言动量守恒定律是物理学的重要概念之一，它描述了一个封闭系统中的动量守恒现象。
在碰撞实验中，我们可以通过实验数据验证动量守恒定律，并解释由此产生的现象。
实验一首先，我们进行弹性碰撞实验。
实验装置包括一张光滑水平的桌子和两个小球。
实验时，我们将一个小球以一定速度推向另一个小球。
在碰撞过程中，我们可以观察到两个小球的反弹现象。
根据动量守恒定律，如果考虑系统内部没有外力作用，两个小球的总动量在碰撞前后应保持不变。
通过测量小球的质量和速度，我们可以验证动量守恒定律。
实验二除了弹性碰撞实验，还可以进行非弹性碰撞实验。
在这个实验中，我们使用两个粘土小球进行碰撞。
实验时，我们观察到碰撞发生后两个小球粘在了一起，并以一定速度向前运动。
根据动量守恒定律，这两个小球在碰撞前后的总动量仍然保持不变。
通过测量小球的质量和速度，我们可以验证动量守恒定律。
实验三在碰撞实验中，我们还可以使用小车。
实验时，我们将两个小车放在平滑水平的轨道上，并以一定速度运动。
当两个小车碰撞时，我们可以观察到它们的运动情况。
根据动量守恒定律，如果我们不考虑摩擦等外部因素，两个小车的总动量在碰撞前后应保持不变。
通过测量小车的质量和速度，我们可以验证动量守恒定律。
结论通过以上实验，我们可以得出结论：动量守恒定律在碰撞实验中得到了验证。
无论是弹性碰撞还是非弹性碰撞，只要在系统内部没有外力作用，系统的总动量保持不变。
动量守恒定律在物理学中具有重要意义，不仅可以解释许多碰撞现象，还可以应用于工程设计和交通安全等领域。
总结动量守恒定律是一个重要的物理定律，它描述了一个封闭系统中的动量守恒现象。
通过进行碰撞实验，我们验证了动量守恒定律的准确性，并解释了由此产生的现象。
动量守恒定律在碰撞中的实验验证
动量守恒定律在碰撞中的实验验证动量守恒定律是物理学中的一条基本定律，它表明在一个封闭系统中，系统的总动量保持不变。
这意味着如果没有外力作用于系统，系统中物体的总动量在碰撞前后保持相等。
为了验证动量守恒定律在碰撞中的实际应用，我们进行了一系列实验。
实验用到的设备包括两个小球和一个平衡台，其中每个小球都可以沿着平衡台的轨道移动。
我们将分别称这两个小球为小球A和小球B。
首先，我们将小球A放在平衡台的一端，小球B放在另一端。
接下来，我们以一定的速度将小球A推向小球B。
当两个小球碰撞时，我们记录下它们各自的质量和速度，并计算出它们的动量。
然后，我们重复这个实验多次，以获取更多的数据。
通过分析实验数据，我们发现在碰撞前后，小球A和小球B的总动量之和保持不变。
即使在碰撞过程中，小球A和小球B的相对速度发生了变化，它们之间传递的动量是相互抵消的，保持总动量不变。
在实验中，我们还发现了一些有趣的现象。
例如，当两个小球质量相等且初始速度相等时，它们在碰撞后的速度也将相等。
这是因为动量守恒定律要求碰撞前后的总动量保持不变，而两球的质量和速度相等意味着它们的动量相等。
此外，通过改变小球的质量和速度，我们还观察到当碰撞发生时，较大质量的小球的速度减小，而较小质量的小球的速度增加。
这是由于动量守恒定律的影响，当两个物体碰撞时，动量沿着方向相反的原则进行传递，因此较大质量的小球会将一部分动量传递给较小质量的小球。
通过这些实验验证，我们可以得出结论：动量守恒定律在碰撞中得到了实验的验证。
这一定律在物理学中具有广泛的应用，不仅可以用于解释碰撞过程中的现象，还可以用于设计和分析各种力学系统。
总结起来，动量守恒定律是一个重要的物理学定律，它在碰撞中得到了实验的验证。
通过实验观察和分析数据，我们发现碰撞前后物体的总动量保持不变。
这一定律的应用不仅可以帮助我们理解碰撞现象，还可以用于解决力学问题和设计力学系统。
弹性碰撞与动量实验
弹性碰撞与动量实验弹性碰撞是物理学中一个重要的概念，指的是两个物体在碰撞过程中能够恢复原状并且没有能量损失。
而动量则是物体的运动量，是其质量乘以速度的乘积。
在本实验中，我们将通过观察弹性碰撞的过程以及计算物体的动量变化，来探究弹性碰撞与动量之间的关系。
实验材料：1.两个小球（物体1和物体2）2.弹性碰撞装置3.测量器具（如尺子、计时器等）4.实验记录表格实验步骤：第一步：实验准备1.将弹性碰撞装置放置在平稳的桌面上，并仔细调整其位置，使得碰撞装置的两边与桌面垂直。
2.在碰撞装置的一侧放置物体1，而在另一侧放置物体2。
记录下两个物体的质量，并确保它们都处于静止状态。
第二步：实验操作1.在实验过程中，我们将只让物体1与物体2发生弹性碰撞，即碰撞后两个物体仍然处于运动状态，并保持总动能守恒。
2.用手轻轻推动物体1，使其向物体2运动。
注意力度要适中，避免过快或过慢导致实验结果不准确。
3.观察物体1和物体2发生碰撞后的运动情况。
记录下两个物体的位移以及碰撞过程中的时间。
第三步：数据记录与计算1.根据实验所记录的数据，我们可以计算物体1和物体2的动量变化。
物体的动量等于其质量乘以速度。
2.利用实验数据和动量守恒定律，我们可以通过以下公式计算碰撞前后物体的动量变化：初始动量 = m1 * v1 + m2 * v2终止动量 = m1 * v1' + m2 * v2'其中，m1和m2分别为物体1和物体2的质量，v1和v2分别为物体1和物体2的初始速度，v1'和v2'分别为物体1和物体2的碰撞结束后的速度。
3.通过计算，我们可以得到碰撞前后物体的动量变化情况，并分析判断是否符合动量守恒定律。
实验注意事项：1.在操作过程中，需保证实验装置和物体表面都要干净，避免污染影响实验结果。
2.实验时，要确保物体的质量和速度范围适中，以保证实验的准确性和安全性。
3.实验记录要详细、准确，并注意及时记录每一步的数据。
动量守恒实验教案探究碰撞过程中物体的运动变化
动量守恒实验教案探究碰撞过程中物体的运动变化实验目的：通过动量守恒实验，探究碰撞过程中物体的运动变化。
实验材料：1.空气轨道装置（包括轨道、小车、支架）2.计时器3.测量尺4.直角墨镜5.纸带及纸带支架实验原理：动量守恒定律是力学中的一个基本定律，表示一个封闭系统中的所有物体的动量之和保持不变。
在碰撞过程中，如果外力不作用，物体间的相互作用只能通过内力传递，从而使得系统中各个物体的动量之和保持不变。
实验步骤：1.将空气轨道装置放在水平桌面上，调整水平仪，确保轨道水平。
2.将测量尺固定在轨道上方，用来测量小车的位移。
3.将直角墨镜固定在小车上方，用来帮助观察和记录小车的运动。
4.将纸带卷在纸带支架上，将纸带支架固定在小车上方，用来记录小车的位移。
5.调整轨道上的小车位置，使其与纸带支架的初始位置重合。
6.将小车拉到轨道的一端，并记录下初始位置。
7.用计时器计时，以控制小车的运动时间。
8.松手释放小车，观察碰撞过程中小车的运动变化，并记录相应的数据。
9.重复实验多次，取多组数据。
实验数据记录与处理：通过观察和记录碰撞过程中小车的位移，可以得到以下数据：初始位置、碰撞前小车的位移、碰撞后小车的位移。
根据这些数据，可以计算出碰撞前后小车的速度、动量，并验证动量守恒定律。
实验结果分析：根据实验数据计算得到的碰撞前后小车的速度、动量可以发现，无论碰撞前后速度如何变化，其动量之和始终保持不变。
这验证了动量守恒定律在碰撞过程中的有效性。
实验总结：通过本实验的探究，我们深入理解了动量守恒定律在碰撞过程中的应用。
同时，实验还加深了我们对物理实验的理解和实验操作的熟练程度。
在今后的学习中，我们将更加注重实践操作，提高实验技巧，为更好地理解物理知识打下坚实的基础。
注：以上示例文章字数不足，可根据需要适当增加内容。
实验 探究碰撞中动量的变化规律
图4
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实验
探究碰撞中动量的变化规律
5. 如图5所示，在滑块上安装好撞 针及橡皮泥，将装有橡皮泥的 滑块停在两光电门之间，装有
撞针的滑块从一侧经过光电门
后两滑块碰撞，一起运动经过 另一光电门，测出两滑块的质
量和速度，将实验结果记入相
应表格中．
图5
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探究碰撞中动量的变化规律
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－
实验
探究碰撞中动量的变化规律
BC 0.1050 (2)碰撞前：vA＝ ＝ m/s＝1.05 m/s， 0.1 Δt 碰撞后：vA′＝vB′＝v 共＝ DE 0.069 5 ＝ m/s＝0.695 m/s. 0.1 Δt
－
碰撞前：mAvA＝0.40×1.05 kg·m/s＝0.420 kg·m/s 碰撞后： (mA＋mB)v 共＝0.60×0.695 kg·m/s＝0.417 kg·m/s 由于 0.420≈0.417 由此得出的结论是在误差允许的范围内，一维碰撞过程中，两 物体的总动量保持不变.
预习导学 高中物理 · 选修3-5· 粤教版
实验
探究碰撞中动量的变化规律
实验 探究碰撞中动量的变化规律
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探究碰撞中动量的变化规律
[目标定位]
1.明确探究物体碰撞中动量变化规律的基本思
路.2.掌握直线运动物体速度的测量方法．
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探究碰撞中动量的变化规律
A._________________________________________________，
碰撞与动量守恒实验报告(两篇)2024
引言概述：本实验报告旨在探讨碰撞与动量守恒原理，并通过实验验证该原理的有效性。
动量守恒是一个基本的物理原理，适用于各种物体的碰撞问题。
在实验中，我们将通过进行不同类型的碰撞实验来观察和分析碰撞前后物体的动量变化，并据此验证动量守恒原理。
正文内容：1. 碰撞类型及动量守恒原理1.1 弹性碰撞弹性碰撞是指两个物体在碰撞过程中动能和动量都得到守恒的碰撞类型。
在弹性碰撞中，碰撞物体之间相互作用力的大小和方向完全相反，并且动量总和在碰撞前后保持不变。
根据动量守恒原理，我们可以通过测量碰撞前后物体的速度和质量来计算和验证动量守恒。
1.2 非弹性碰撞非弹性碰撞是指两个物体在碰撞过程中不完全弹性恢复的碰撞类型。
在非弹性碰撞中，碰撞物体之间存在能量损失，并且在碰撞后分别以不同速度进行运动。
尽管动能不能守恒，但动量守恒仍然保持不变。
我们可以通过测量碰撞前后物体的速度和质量，以及所损失的能量来验证动量守恒。
2. 实验器材和步骤2.1 实验器材本实验所需的器材包括：弹性碰撞车、非弹性碰撞车、轨道、计时器、测量工具等。
2.2 实验步骤(1) 设置轨道和安装弹性碰撞车。
(2) 确保弹性碰撞车和非弹性碰撞车的初始位置和速度。
(3) 开始实验，并使用计时器记录碰撞前后物体的运动时间。
(4) 测量物体的质量，并记录实验数据。
(5) 重复实验，得出平均值并计算动量变化。
3. 实验结果和数据分析3.1 弹性碰撞实验结果我们进行了一系列弹性碰撞实验，并测量了碰撞前后物体的速度和质量。
通过计算动量的变化，我们发现动量在碰撞前后保持不变的结果与动量守恒原理相一致。
3.2 非弹性碰撞实验结果我们进行了一系列非弹性碰撞实验，并测量了碰撞前后物体的速度和质量。
通过计算动量的变化和能量损失，我们发现动量在碰撞前后仍然保持不变，验证了动量守恒原理的有效性。
4. 实验误差和改进4.1 实验误差来源实验误差主要来自于实验仪器的精确度、人为操作的不准确性以及环境因素的干扰等。
动量实验弹性碰撞与动量转移
动量实验弹性碰撞与动量转移动量是物体运动的量度，描述了物体运动的快慢和方向。
在物理学中，弹性碰撞是研究动量转移的重要实验之一。
本文将探讨动量实验弹性碰撞和动量转移的内容。
一、实验背景在进行动量实验弹性碰撞之前，我们需要先了解什么是动量和弹性碰撞。
动量是物体的质量乘以其速度，即p=mv，其中p表示动量，m表示质量，v表示速度。
而弹性碰撞是指两个物体碰撞后彼此弹开，并且动能守恒的碰撞过程。
二、实验装置在动量实验弹性碰撞中，我们可以使用以下装置进行实验：1. 弹簧装置：由两个弹簧和两个物体构成，两个物体以一定速度靠近弹簧，并在碰撞后弹开。
2. 火车实验：两个小火车通过弹簧连接，一个火车静止，另一个以一定速度碰撞过来，碰撞后发生弹开。
三、实验步骤1. 测量质量和速度：在进行实验前，需要准确测量物体的质量和速度。
2. 准备实验装置：根据实验要求，设置好弹簧装置或火车实验装置。
3. 进行实验：将两个物体以一定速度靠近弹簧或火车实验装置，观察碰撞过程和碰撞后的运动情况。
4. 记录数据：在实验过程中，及时记录物体的质量、速度、碰撞前后的位置等数据。
5. 分析数据：根据实验记录的数据，计算动量转移和动能守恒的情况。
四、实验结果与分析通过动量实验弹性碰撞，我们可以观察到以下现象和结果：1. 动量转移：在碰撞前，两个物体分别具有一定的质量和速度，当它们碰撞时，动量会从一个物体传递到另一个物体，导致它们的速度发生变化。
2. 动能守恒：在完全弹性碰撞中，碰撞后两个物体的总动能保持不变。
这意味着碰撞前后的动能相等。
3. 弹性碰撞的特点：在弹性碰撞中，碰撞后两个物体会发生弹开，且相对于碰撞前的运动方向发生反转。
五、应用与进一步研究1. 交通安全：动量实验弹性碰撞可以帮助我们研究交通事故中的动量转移和能量损失，从而提出相应的安全措施。
2. 物体运动研究：通过动量实验，可以深入了解物体运动的规律和特性，为其他相关研究提供基础数据。
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vAB＝ ＝ m/s＝0.695 m/s
碰后总动量
pAB＝(mA＋mB)vAB＝(0.40＋0.20)×0.695 kg·m/s＝0.417 kg·m/s
从上面计算可知：在实验误差允许的范围内碰撞前后总动量不变．
答案(1)BCDE(2)0.4200.417
点拨(1)实验前要把木板的一端垫起，以平衡摩擦力．
(2)此实验关键是求小车的速度，而小车碰撞前后的速度是利用纸带上匀速运动过程打下的点求解，为了减小测量的相对误差，应多测几个间距来求速度．
[概念规律题组]
1．(双选)若用打点计时器做探究碰撞中的不变量的实验，下列操作正确的是()
实验设计
1．实验设计要考虑的问题
(1)如何保证碰撞前后两物体的速度在同一条直线上．
(2)如何测定碰撞前、后两物体的速度．
2．实验案例：气垫导轨上的实验
实验器材有气垫导轨、气泵、光电计时器、天平等．
气垫导轨装置如图1所示，由导轨、滑块、挡光条、光电门等组成，在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，压缩空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上(如图2所示，图中气垫层的厚度放大了很多倍)，这样就大大减小了由摩擦产生的误差．
图4
5．如图5所示，在滑块上安装好撞针及橡皮泥，将装有橡皮泥的滑块停在两光电门之间，装有撞针的滑块从一侧经过光电门后两滑块碰撞一起运动经过另一光电门，测出两滑块的质量和速度，将实验结果记入相应表格中．
图5
6．根据上述各次碰撞的实验数据寻找物体碰撞时动量的变化规律．
气垫导轨实验数据(1)质量的测量：用天平测量
(2)速度的测量：用光电计时器测量
设s为滑块上挡光条的宽度，t为光电计时器显示的滑块上挡光条经过光电门的时间，则v＝ .
(3)不同碰撞情景的实现：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．
实验步骤
(2)碰撞前：mAvA＋mBvB＝1.5mA，碰撞后：mAvA′＋mBvB′＝0.75mA＋0.75mA＝1.5mA，所以mAvA＋mBvB＝mAvA′＋mBvB′，即碰撞前后两个物体总动量不变．
二、利用光滑水平面结合打点计时器的测量
例2 某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中动量的变化规律的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速直线运动．然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动，他设计的具体装置如图7所示．在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50 Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力．
图7
(1)若已得到打点纸带如图8所示，并测得各计数点间距离标在图上，A为运动起始的第一点．则应选________段来计算小车A的碰前速度，应选______段来计算小车A和小车B碰后的共同速度(填“AB”“BC”“CD”或“DE”)．
图8
(2)已测得小车A的质量mA＝0.40 kg，小车B的质量mB＝0.20 kg，由以上的测量结果可得：碰前两小车的总动量为______ kg·m/s，碰后两小车的总动量为______ kg·m/s.
图6
(1)A、B两滑块碰撞前后的速度各为多少？
(2)根据闪光照片分析说明两滑块碰撞前后两个物体的总动量是否不变．
解析(1)分析题图可知
碰撞后
从发生碰撞到第二次拍摄照片，A运动的时间是t1＝ ＝ s＝0.2 s，由此可知：从第一次拍摄照片到发生碰撞的时间为t2＝(0.4－0.2)s＝0.2 s，则碰撞前B物体的速度为vB＝ ＝ m/s＝1.0 m/s，由题意得vA＝0.
解析(1)因小车做匀速运动，应取纸带上打点均匀的一段来计算速度，碰前BC段点距相等，碰后DE段点距相等，故取BC段、DE段分别计算碰前小车A的速度和碰后小车A和小车B的共同速度．(2)碰前小车速度
vA＝ ＝ m/s＝1.05 m/s
其动量
pA＝mAvA＝0.40×1.05 kg·m/s＝0.420 kg·m/s
碰撞(烧断)后
质量m(kg)
m1
m2
m1
m2
速度v(m·s－1)
v1
v2
v1′
v2′
mv(kg·m·s－1)
m1v1＋m2v2
m1v1′＋m2v2′
结论
实验结论：碰撞前后两滑块的动量之和保持不变
一、利用气垫导轨结合光电门的测量
例1 为了探究物体碰撞时动量变化的规律，实验最好在气垫导轨上进行，这样就可以大大减小阻力，使滑块在碰撞后的运动可以看成是匀速运动，使实验的可靠性及准确度得以提高．在某次实验中，A、B两铝制滑块在一水平长气垫导轨上相碰，用频闪摄像的方法每隔0.4秒的时间拍摄一次照片，每次拍摄时闪光的延续时间很短，可以忽略不计，如图6所示，已知A、B之间的质量关系是mB＝1.5mA，拍摄共进行了4次，第一次是在两滑块相撞之前，以后的三次是在碰撞之后，滑块A原来处于静止状态，设A、B滑块在拍摄闪光照片的这段时间内是在10 cm至105 cm这段范围内运动(以滑块以上的箭头位置为准)，试根据闪光照片求出：
实验：探究碰撞中动量的变化规律
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一致取正值，相反取负值，根据实验求出两物体碰撞前动量p＝m1v1＋m2v2和碰撞后动量p′＝m1v1′＋m2v2′，看一看p与p′有什么关系？
1．调节气垫导轨，使其水平．是否水平可按如下方法检查：打开气泵后，导轨上的滑块应该能保持静止．
2．按说明书连接好光电计时器与光电门．
3．如图3所示，把中间夹有弯形弹簧片的两个滑块置于光电门中间保持静止，烧断拴弹簧片的细线，测出两滑块的质量和速度，将实验结果记入设计好的表格中．
图3
4．如图4所示，在滑片上安装好弹性碰撞架．两滑块从左、右以适当的速度经过光电门后在两光电门中间发生碰撞，碰撞后分别沿与各自碰撞前相反的方向运动再次经过光电门，光电计时器分别测出两滑块碰撞前后的速度．测出它们的质量后，将实验结果记入相应表格中．