高中物理的“验证动量守恒定律”是怎么去验证的？

一、动量守恒定律 1.定律内容：一个系统不受外力或所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变，这个结论叫做动量守恒定律. 说明：(1)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，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. (2)相互间有作用力的物体系称为系统，系统内的物体可以是两个、三个或者更多，解决实际问题时要根据需要和求解问题的方便程度，合理地选择系统. 2.动量守恒定律的适用条件 系统不受外力或系统所受外力的合力为零,或内力远大于外力. 3.动量守恒的数学表述形式： (1)p＝p′即系统相互作用开始时的总动量等于相互作用结束时(或某一中间状态时)的总动量. (2)Δp＝0即系统的总动量的变化为零.若所研究的系统由两个物体组成，则可表述为：ｍ１ｖ１+ｍ２ｖ２＝ｍ１ｖ１′+ｍ２ｖ２′(等式两边均为矢量和) (3)Δp１＝－Δp２ 即若系统由两个物体组成，则两个物体的动量变化大小相等，方向相反，此处要注意动量变化的矢量性.在两物体相互作用的过程中，也可能两物体的动量都增大，也可能都减小，但其矢量和不变. 二、碰撞 1.碰撞是指物体间相互作用时间极短，而相互作用力很大的现象. 在碰撞过程中，系统内物体相互作用的内力一般远大于外力，故碰撞中的动量守恒，按碰撞前后物体的动量是否在一条直线区分，有正碰和斜碰，中学物理只研究正碰(正碰即两物体质心的连线与碰撞前后的速度都在同一直线上). 2.按碰撞过程中动能的损失情况区分，碰撞可分为二种： a.弹性碰撞：碰撞前后系统的总动能不变，对两个物体组成的系统满足： ｍ１ｖ１＋ｍ２ｖ２＝ｍ１ｖ１′＋ｍ２ｖ２′ １／２ｍ１ｖ１２＋１／２ｍ２ｖ２２＝１／２ｍ１ｖ１′２＋１／２ｍ２ｖ２′２(动能守恒） 两式联立可得： ｖ１′＝[(ｍ１-ｍ２) ｖ１+2ｍ２ｖ2]/( ｍ１＋ｍ２)=(m1-m2)v1/(m1+m2) ｖ２′＝[(ｍ２-ｍ１) ｖ2+2ｍ１ｖ１]/( ｍ１＋ｍ２)=2m1v1/(m1+m2) ·若m1>>m2,即第一个物体的质量比第二个物体大得多 这时m1-m2≈m1,m1+m2≈m1.则有v1'=-v1 v2'=0 ·若m1<<m2,即第一个物体的质量比第二个物体的质量小得多 这时m1-m2≈-m2, 2m1/(m1+m2)≈0.则有v1'=-v1 v2'=0 ｂ．完全非弹性碰撞，该碰撞中动能的损失最大，对两个物体组成的系统满足： ｍ１ｖ１＋ｍ２ｖ2＝（ｍ１＋ｍ２）ｖ c.非弹性碰撞，碰撞的动能介于前两者碰撞之间.

验证动量守恒定律的方法很多。

1.气垫导轨上滑块碰撞法；

2.子弹打击冲击摆；

3.斜槽小球碰撞；

……

但高中物理实验中，多是利用斜槽上小球碰撞落地法，利用距离代替速度。这是一个很重要的实验。附带一个链接供参考：

http://ziyuan.wmw.cn/BD/beida/FileLibrary/directions/g264wlb601aa06/g264wlb601aa06.htm

碰撞实验器法验证动量守恒定律注意事项

1．正确调节好支球柱的位置，使碰撞后的平均落点在O、P的连线附近，是做好本实验的关键。特别是两球球心如果不是一样高，碰撞后一个做斜上抛运动，一个做斜下抛运动，则会带来较大的误差。如果球心一样高，球心连线不完全与入射速度一致或球本身的缺陷，使碰撞不是正碰，这时只要从落点M、N向过O、P的连线作垂线，与OP相交于M′和N′，则把OM′作为S′1，O′N′作为S′2，也可以比较好地验证定律。这是因为从理论上可知，在OP方向上动量应该守恒。

2．实验过程中，不能移动木板，否则实验只能从头开始重新做。

3．入射球的初始高度不可过低，否则飞出的水平距离过小，会增大测量误差。

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