实验三十 验证动量定理（恒力）

实验三十 验证动量定理（恒力）

动量定理是物理学中一个重要的基本定律，它描述了物体动量的变化与所受外力冲量之间的关系。通过实验验证动量定理，可以帮助我们更深入地理解这一物理规律。本文将介绍一个验证动量定理（恒力）的实验，包括实验器材、操作步骤和数据处理方法。

实验器材

本实验实验器材与实验装置同实验十四。

实验操作（通用软件）

1 小车上安装宽度为 0.020 m 的“Ⅰ”型挡光片，用天平称出小车的总质量m（kg）及吊桶和砝码的总质量m1（kg）；（此次实验m= 0.422 kg）；

2 将两只光电门传感器分别接入数据采集器的第一、二通道，将传感器固定在多用力学轨道上；

3 调整轨道水平，将吊桶通过牵引绳与小车连接，使其对小车施加拉力；

4 单击“计算表格”，单击“变量”，启动“挡光片经过两个光电门的时间”功能；

5 单击“开始”，令小车在拉力的作用下在轨道上运动，使挡光片依次通过两光电门传感器，测得挡光时间t一通道、t二通道和从光电门 1 到光电门 2 的运行时间t一二，结果记录在表格中；

6 逐渐增加砝码数量，以增大对小车的拉力，按照上述步骤，测出不同拉力下的数值；

7 在计算表格中，增加变量“m”和“m1”，分别代表小车、小桶与砝码的质量，并输入相应数值；

8 添加“拉力”、“动量变化”、“冲量”的自由表达式“F=m19.8”、p=m(0.020 /t二通道− 0.020 /t一通道)、I=F*t一二得出结果（图 30 – 1）；

图 30 – 1 通用软件 动量与冲量变化实验结果

9 添加“动量变化”和“冲量”的相对误差公式：n= (I−p) / ((I+p)/ 2)，结果在 1.33 % ~ 4.41 % 之间，在误差（误差n= 5 %）允许范围内二者相等。

视频地址：http://llongwill.qybee.com/lecture/14480。