大学物理实验《用气垫导轨验证动量守恒定律》
实验——用气垫导轨验证动量守恒定律知识讲解
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。
大学物理实验教案-验证动量守恒定律
实验名称： 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．验证碰撞过程中动量守恒和机械能守恒定律。
实验仪器：气垫导轨（L-QG-T-1500/5.8） 滑块 电脑通用计数器（MUJ-ⅡB ） 电子天平 游标卡尺 气源 尼龙粘胶带 实验原理：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1m 和2m ，碰撞前二滑块的速度分别为10v 和20v ，碰撞后的速度分别为1v 和2v ，则根据动量守恒定律有：2211202101v m v m v m v m+=+ (12-1)若写成标量形式为： 2211202101v m v m v m v m +=+ (12-2)式中各速度均为代数值，各v 值的正负号决定于速度的方向与所选取的坐标轴方向是否一致，这一点要特别注意。
图12-1牛顿曾提出“弹性恢复系数”的概念，其定义为碰撞后的相对速度与碰撞前的相对速度的比值。
一般称为恢复系数，用e 表示，即： 201012v v v v e --=(12-3)当1=e 时为完全弹性碰撞，0=e 为完全非弹性碰撞，一般10<<e 为弹性碰撞。
气轨滑块上的碰撞弹簧是钢制的，e 值与1，还是有差异的，因此在气轨上不能实现完全弹性碰撞。
1．弹性碰撞取大小两个滑块)(21m m >，将滑块2置于A 、B 光电门之间，使020=v 。
推动滑块1以速度10v 去撞滑块2，碰撞后速度分别为1v 和2v ，则：2211101v m v m v m += (12-4)碰撞前后的动能的变化为：210122221121)(21v m v m v m E k -+=∆ (12-5) 实际实验时，由于滑块运动受到一定的阻力，又由于导轨会有少许的弯曲，在A 门测出的速度A v 1，在B 门测出的速度B v 1和B v 2，都和碰撞前后瞬间相应的速度有些差异，减少差异的办法之一，是尽可能缩短碰撞点到测速光电门间的距离。
用气垫导轨验证动量守恒
用气垫导轨验证动量守恒环境工程061 沈皇洁1.引言机械运动是物质最基本、最普遍的运动形式，机械能守恒定律和动量守恒定律是机械运动遵从的基本定律。
但是，在通常情况下，物体总是受摩擦阻力和其它物体的作用，其能量在运动过程将逐渐减少，动量会有相应的变化。
碰撞是一个很重要的力学过程，通过研究在水平气垫导轨上运动的两个滑块的碰撞情况，了解弹性碰撞和非弹性碰撞的特点；在实际力学系统中，验证动量守恒定律。
2.理论依据在一力学系统中，如果系统所受外力的矢量和为0，则系统的总动量保持不变，这就是动量守恒定理。
将两滑块放在气垫导轨上，让他们相互碰撞。
由于气垫的浮托作用，滑块与导轨间的摩擦阻力可忽略不计。
因此，由两个滑块组成的系统在水平方向上不受外力作用，在水平方向上总动量保持不变。
设两物块质量分别为m1和m2 ，碰撞前，速度分别为V1和V2，碰撞后的速度为V3和V4。
则：m1V1+ m2V2= m1V3+ m2V4（1）3.物理过程设计碰撞分下面弹性碰撞和非弹性碰撞，分两种情况讨论：3.1弹性碰撞下的动量守恒两个物体相互碰撞，碰撞过程中动量没有损失，这种碰撞称为弹性碰撞。
用公式表示为： 1/2 m1V12+ 1/2 m2V22= 1/2 m1V32+ 1/2 m1V42（2）实验时的两滑块装有缓冲弹簧，滑块相碰，由于缓冲弹簧发生形变后恢复，系统的机械能计划不损失，动量守恒，动能也守恒。
为了测量方便，可令静止m2静止（即V2 =0），则：m1V1 = m1V3+ m2V4m1V12= m1V32 + m1V42联立可解得：V3 =（m1- m2）·V1/（m1+ m2）V4 = 2 m2V1/（m1+ m2）（3）3.2完全非弹性碰撞下的动量守恒相互碰撞的两个物体，碰撞后以同一速度运动而不分开，就称为完全非弹性碰撞。
由于发生了永久形变，所以机械能不守恒，但动量守恒。
设碰撞后两物体共同速度V1= V4= V，动量守恒定律可写为：m1V1+ m3V=（m1+ m3）V（4）当V2= 0时，有：V= m1V1/（m1+ m3）（5）仪器介绍：L－QG－T－1200/5．8型气垫导轨气垫导轨是一种现代化的力学实验仪器。
气垫导轨上验证动量守恒定律
实验二在气垫导轨上验证动量守恒定律动量是描述物体运动的一个非常重要的物理量。
动量守恒，是最早发现的一条守恒定律。
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，这个结论叫做动量守恒定律。
动量守恒定律是自然界中最重要最普遍的守恒定律之一，它既适用于宏观物体，也适用于微观粒子；既适用于低速运动物体，也适用于高速运动物体。
动量守恒定律与能量守恒定律、角动量守恒定律是自然界的普遍规律，在微观粒子作高速运动（速度接近光速）的情况下，牛顿定律已经不适用，但是以上定律仍然适用。
现代物理学研究中，动量守恒定律成为一个重要的基础定律。
它是一个实验规律，也可用牛顿第三定律和动量定理推导出来。
实验目的1．用弹性碰撞和完全非弹性碰撞情况下验证动量守恒定律。
实验仪器QDG-1型气垫导轨实验设备一套、JMS-1计时计数测速仪一台（请在实验之前认真阅读附录1和附录2的相应使用说明书）。
实验原理在水平导轨上放两个滑行器，以两个滑行器作为系统，在水平方向不受外力，两个滑行器碰撞前后的总动量应保持不变。
设两个滑行器的质量分别为M1和M2，相碰前的速度分别为V1和V2，相碰后的速度为V1′和V2′，则根据动量守恒定律有：M1V1+M2V2=M1V1′+M2V2′只要测出两个滑行器在碰撞前后的速度,称出质量,即可验证动量守恒定律。
11.11.2 在导轨的安装滑轮端装上弹射架,两光电门分别置于导轨30cm和80cm处，调整导轨的水平；1.3 两个滑行器上分别安装上1cm的挡光片，令其一在滑行器M1两端各安装弹性架。
1.4 用天平分别称出两个滑行器的质量M1和M2；1.5 将计时器功能选择在“碰撞”档。
令两个滑行器放在导轨两端处作为运动起始点。
用手同时推动两个滑行器使其相向运动，让它们分别通过两个光电门的中间发生碰撞，发生碰撞后，各自朝相反的方向运动，再次分别通过两个光电门，此时计时器会自动测出4个t1、t1′、t2、t2′时间。
在气垫导轨上验证动量守恒定律实验报告
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。
气垫导轨上研究动量守恒定律
气垫导轨上研究动量守恒定律一、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。
二、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0=∑iF，=∑i i V M 恒量，其中i M 、i V 、i F 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1A V 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2A V 、2B V ，则有221B B A A A A V M V M V M +=（1） 选定1A V 方向为正方向，将上式改写成标量式221B B A A A A V M V M V M +=（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1A V 方向一致，相同为正，相反为负。
碰撞前后系统机械能损失为)2121(21222221B B A A A A k V M V M V M E +-=∆ （3） 恢复系数（两滑块碰撞后的分离速度12B A V V -与碰撞前的接近速度11B A V V -之比的绝对值）为AlB A B A B A V V V V V V V e 221122-=--=（4）(1) 弹性碰撞：碰撞前后动量守恒（0=∆P ），机械能守恒（0=∆k E ），恢复系数1=e 。
若B A M M =，碰撞前后两滑块速度交换，12A B V V =，012==B A V V 。
(2) 完全非弹性碰撞：碰撞前后动量守恒、机械能损失较大（0≠∆k E ），且碰撞后两滑块粘在一起以同一速度V 2运动运动，恢复系数e=0。
气垫导轨实验报告
气垫导轨实验报告一、实验目的本实验旨在通过使用气垫导轨，观察和研究物体在无摩擦力场中的运动，以验证动量守恒定律。
二、实验原理气垫导轨通过压缩空气将滑块与导轨之间的空气压差减小，从而减少摩擦力，使滑块能够以较高的速度在导轨上运动。
本实验通过测量滑块在导轨上的位移和速度，研究物体在无摩擦力场中的运动规律。
三、实验器材1. 气垫导轨2. 滑块3. 光电计时器4. 砝码5. 支架6. 实验数据记录表四、实验步骤1. 安装好气垫导轨，确保导轨水平。
2. 将滑块固定在导轨上，调整滑块位置，使其与导轨接触良好。
3. 将光电计时器固定在适当位置，以便准确测量滑块的运动速度和位移。
4. 在导轨两端放置砝码，以平衡滑块重量，使其在导轨上自由滑动。
5. 打开气源，启动气垫导轨，使滑块在气垫作用下运动。
6. 记录滑块在不同时刻的位移和速度，重复多次实验，以获取足够的数据。
7. 整理实验数据，绘制运动轨迹图。
五、实验数据及分析以下是实验中获取的部分数据：| 时间（s）| 滑块位移（m）| 滑块速度（m/s）|| --- | --- | --- || 0.00 | 0.00 | 0.00 || 0.50 | 0.25 | 1.00 || 1.00 | 0.50 | 1.50 || 1.50 | 0.75 | 2.00 || ... | ... | ... || 4.50 | 2.35 | 3.65 |根据实验数据，我们可以绘制滑块的运动轨迹图（如图1），并分析其运动规律。
从图中可以看出，随着时间的推移，滑块的位移和速度逐渐增加，且速度增加的幅度逐渐减小。
这表明在气垫导轨的作用下，滑块的运动受到的摩擦力较小，能够以较高的速度持续运动。
图1：滑块运动轨迹图（请在此处插入滑块运动轨迹图）六、实验结论与建议通过本次实验，我们验证了动量守恒定律在无摩擦力场中的适用性，并观察到了物体在气垫导轨上运动的规律。
实验结果表明，在气垫导轨的作用下，物体能够以较高的速度持续运动，且受到的摩擦力较小。
实验——用气垫导轨验证动量守恒定律
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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大学物理实验《用气垫
导轨验证动量守恒定
律》
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
实验八 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．验证碰撞过程中动量守恒和机械能守恒定律。
[实验仪器]
气垫导轨全套，MUJ-5C/5B 计时计数测速仪，物理天平。
[实验原理]
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，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 ∆∆=∆∆=。
实验分两种情况进行：
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
2
2
2211220221012
1212121
v m v m v m v m +=+ （2） （1）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）得到
1v =0， 2v =10v 即两个滑块将彼此交换速度。
（2）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
2
2
221121012
12121
v m v m v m += 可得 1021211v m m m m v +-=
， 102
11
22v 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。
2． 完全非弹性碰撞
将两滑块上的缓冲弹簧取去。
在滑块的相碰端装上尼龙扣。
相碰后尼龙扣将两滑块扣在一起，具有同一运动速度，即 v v v ==21 仍令020=v
则有
v )m m (v m 21101+=
所以 102
11
v m m m v +=
当m 2=m 1时，102
1v v =。
即两滑块扣在一起后，质量增加一倍，速度为原来的一半。
[实验内容]
1.安装好光电门，光电门指针之间的距离约为50cm 。
导轨通气后，调节导轨水平，使滑块作匀速直线运动。
计数器处于正常工作状态，设定挡光片宽度为1.0厘米，功能设定在“碰撞”位置。
调节天平，称出两滑块的质量m 1和m 2。
2.完全非弹性碰撞
（1）在两滑块的相碰端安置有尼龙扣，碰撞后两滑块粘在一起运动，因动量守恒，即
v m m v m )(21101+=
(2) 在碰撞前，将一个滑块（例如质量为m 2）放在两光电门中间，使它静止（020=v ），将另一个滑块（例如质量为m 1）放在导轨的一端，轻轻将它推向m 2滑块，记录10v 。
(3) 两滑块相碰后，它们粘在一起以速度v 向前运动，记录挡光片通过光电门的速度v 。
(4) 按上述步骤重复数次，计算碰撞前后的动量，验证是否守恒。
可考察当m 1=m 2的情况，重复进行。
3.弹性碰撞
在两滑块的相碰端有缓冲弹簧，当滑块相碰时，由于缓冲弹簧发生弹性形变后恢复原状，在碰撞前后，系统的机械能近似保持不变。
仍设020=v ，则有
2211101v m v m v m +=
参照“完全非弹性碰撞”的操作方法。
重复数次，数据记录于表中。
[数据记录]
1、完全非弹性碰撞数据表
[思考题]
1．为了验证动量守恒，在本实验操作上如何来保证实验条件，减小测量误差。
2．为了使滑块在气垫导轨上匀速运动，是否应调节导轨完全水平应怎样调节才能使滑块受到的合外力近似等于零
附录
仪器结构和使用方法。
（一）气垫导轨
气垫导轨是一种力学实验仪器，它是利用从气轨表面小孔喷出的压缩空气使安放在导轨上的滑块与导轨之间形成很薄的空气层（这就是所谓的“气垫”），促使滑块从导轨面上浮起，从而避免了滑块与导轨面之间的接触磨擦，仅有微小的空气层粘滞阻力和周围空气的阻力。
这样，滑块的运动可近似看成是“无磨擦”运动。
1．气轨结构
如图1所示，它主要有导轨、滑块和光电门三部份组成。
图1 气轨结构
导轨：由长1.5m的一根非常平直的直角三角形铝合金管做成，两侧轨面上均匀分布着两排很小的气孔，导轨的一端封闭，另一端装有进气嘴，当压缩空气经软管从进气嘴进入导轨后，就从小孔喷出而托起滑块。
滑块被托起的高度一般只在0.01~0.1mm左右。
为了避免碰伤，导轨两端及滑块上都装了缓冲弹簧。
导轨的一端还装有气垫“滑轮”，它不转动，只是一个钻有小孔的空心圆柱（或弯管），当压缩空气从小孔喷出时，可以使绕过它的轻薄尼龙悬浮起来，因此可当成没有转动也没有磨擦的“滑轮”。
整个导轨装在横梁上，横梁下面有三个底脚螺钉，既作为支承点，也用以调整气轨的水平状态，还可在螺钉下加放垫块，使气轨成为斜面。
滑块：由角铝做成，是导轨上的运动物体，其两侧内表面与导轨表面精密吻合。
两端装有缓冲弹簧或尼龙搭扣，上面安置测时用的矩形（或窄条形）挡光片。
光电门：导轨上设置两个光电门，光电门上装有光源（聚光小灯泡或红外发光管）和光敏管，光敏管的二极通过导线和计时器的光控输入端相接。
当滑块上的挡光片经过光电门时，光敏管受到的光照发生变化，引起光敏两极间电压发生变化，由此产生电脉冲信号触发计时系统开始或停止计时。
光电门可根据实验需要安置在导轨的适当位置，并由定位窗口读出它的位置。
2、注意事项
气轨表面的平直度、光洁度要求很高，为了确保仪器精度，决不允许其它东西碰、划伤导轨表面，要防止碰倒光电门损坏轨面。
未通气时，不允许将滑块在导轨上来回滑动。
实验结束后应将滑块从导轨上取下。
滑块的内表面经过仔细加工，并与轨面紧密配合，两者是配套使用的，因此绝对不可将滑块与别的组调换。
实验中必须轻拿轻放，严防碰伤变形。
拿滑块时，不要拿在挡光片上，以防滑块掉落摔坏。
气轨表面或滑块内表面必须保持清洁，如有污物，可用纱布沾少许酒精擦净。
如轨面小气孔堵塞，可用直径小于 0.6mm 的细钢丝钻通。
实验结束后，应该用盖布将气轨遮好。
（二）气垫导轨的水平调节
在气垫导轨上进行实验，必须按要求先将导轨调节水平。
可按下列任一种方法调平导轨。
（1）静态调节法：接通气源，使导轨通气良好，然后把装有挡光片的滑块轻轻置于导轨上。
观察滑块“自由”运动情况。
若导轨不水平，滑块将向较低的一边滑动。
调节导轨一端的单脚螺钉，使滑块在导轨上保持不动或稍微左右摆动而无定向移动，则可认为导轨已调平。
（2）动态调节法：将两光电门分别安在导轨某两点处，两点之间相距约50cm （以指针为准）。
打开光电计数器的电源开关，导轨通气后滑块以某一速度滑行。
设滑块经过两光电门的时间分别为∆t1和∆t2。
由于空气阻力的影响，对于处于水平的导轨，滑块经过第一个光电门的时间∆t1总是略小于经过第二个光电门
的时间∆t 2（即∆t 1〈∆t 2）。
因此，若滑块反复在导轨上运动，只要先后经过两个光电门的时间相差很小，且后者略为增加（两者相差2%以内），就可认为导轨已调水平。
否则根据实际情况调节导轨下面的单脚螺钉，反复观察，直到计算左右来回运动对应的时间差（∆t 2－∆t 1）大体相同即可。
（三）测定速度的实验原理
物体作直线运动时，平均速度为t
x
v ∆∆=
，时间间隔t ∆或位移x ∆越小时，平均速度越接近某点的实际速度，取极限就得到某点的瞬时速度。
在实验中直接用定义式来测量某点的瞬时速度是不可能的，因为当t ∆趋向零时x ∆也同时趋向零，在测量上有具体困难。
但是在一定误差范围内，我们仍可取一很小的t ∆及其相应的x ∆，用其平均速度来近似地代替瞬时速度。
被研究的物体（滑块）在气垫导轨上作“无摩擦阻力”的运动，滑块上装有一个一定宽度的挡光片，当滑块经过光电门时，挡光片前沿挡光，计时仪开始计时；挡光片后沿挡光时，
计时立即停止。
计数器上显示出两次挡光所间隔的时间t ∆；x ∆则是两片挡光片同侧边沿之间的宽度，如图2所示。
由于x ∆较小，相应的t ∆也较小。
故可将
x ∆与t ∆的比值看作是滑块经过光电门所在点（以指针为准）的瞬时速度。
图2 挡光片。