师：同学们，今天我们来学习高二粤教版物理选择性必修一第一章第三节动量守恒定律二。上节课我们知道，两个物体组成的系统相互作用时，若系统所受合外力为0，系统总动量保持不变，这就是动量守恒定律，数学表达式为M1V1 + M2V2 = M1V1′ + M2V2′。那如何通过实验验证呢？今天我们就一起来设计实验。
实验目的是验证碰撞中两小球总动量守恒。实验原理是两个小球正碰，若碰撞前M1运动速度为V1，M2静止，碰撞后两小球速度分别为V1′、V2′，根据动量守恒定律有M1V1 + M2V2 = M1V1′ + M2V2′。质量可用天平测量，速度测量我们利用平抛运动。实验装置需斜槽、大小相等质量不同的两个小球等器材，要测量物体质量和碰撞前后速度。下面结合实验装置示意图了解实验过程。
实验步骤如下：
安装实验仪器，通过水平调节螺钉使斜槽末端水平，金属球放上面能保持静止，在木板依次铺白纸、复写纸，利用重垂线在白纸上标注斜槽水平段端口、球初始位置在白纸平面的投影点O和O′。
用天平测出两个大小相同质量不同的金属球质量，大的M1作为入射球，小的M2作为靶球。
让入射球单独从斜槽上端紧靠定位板位置自由下滑，在白纸上留下落地碰撞痕迹，重复8 - 10次。
让入射球从斜槽上端同一位置自由下滑，与放在支球柱上的靶球碰撞，两球分别在白纸上留下落地碰撞痕迹，重复8 - 10次。
测出入射球M1落地碰撞点平均位置与点O的距离OP和OM，靶球M2落地碰撞点平均位置与点O′的距离O′N 。
下面通过观看实验视频熟悉整个实验过程。
（播放实验视频）
调节天平平衡，用天平和砝码测出A球和B球质量。记录数据，用游标卡尺分别测出两球直径算出半径。调节装置使斜槽末端水平，调节斜槽前小支柱高度保证两球碰撞时圆心处于同一高度。在板上铺一张白纸再铺复写纸，在白纸上记下重锤所指位置O即A球碰撞前位置。不放B球，让A球从斜槽同一高度滚下，重复10次。把B球放在小支柱上，让A球从原高度滚下与B球碰撞，重复10次。观察白纸上A、B球多次落点痕迹，圆心M即为A球未碰撞时落点平均位置，圆心P即为B球碰撞后落点平均位置，圆心N为A球碰撞后落点平均位置。按教材要求进行数据处理，验证动量守恒定律。
师：好，实验视频看完了，下面思考并回答问题，理解实验原理和注意事项。先看实验装置调节。问题一，怎么检查斜槽末端是否水平？
生：把小球轻轻放在斜槽末端水平部分，小球能长时间不滚动，就证明斜槽末端已水平。
师：问题二，白纸和复写纸怎么放置？
生：白纸固定在下面，复写纸在上面且可移动。
师：从器材选取看，问题三，入射小球质量M1和被碰小球质量M2关系应如何？
生：应使入射小球质量M1大于被碰小球质量M2，防止入射小球反弹，反弹后测量的速度就不是碰撞后的初速度。
师：两小球半径L1和L2关系应如何？
生：应使两小球半径相等，这样两球碰撞才是对心正碰，保证小球碰后都做平抛运动。
师：问题五，斜槽和水平槽必须光滑吗？
生：不必，但要求小球每次都从同一位置由静止释放，斜槽上端设定位板就是保证这点。
师：接着看数据测量问题。问题六，M、P、N三点各是哪个小球的落点？
生：P是未放被碰小球时入射小球的落点，M是碰撞后入射小球的落点，N是靶球碰撞后的落点。
师：问题七，实验重复多少次？这样做目的是什么？
生：重复8 - 10次，目的是减小偶然误差。
师：问题八，怎样找落点平均位置？
生：在记录纸白纸上，用尽量小的圆把所有落点包在里面，找该圆圆心，圆心就是小球落点平均位置。
师：下面看数据处理。问题九，把速度转化成水平位移的依据是什么？
生：小球离开斜槽末端后做平抛运动，下落高度相同，飞行时间相等，小球飞出水平距离与飞出速度成正比，所以可把速度转化成水平位移。
师：验证动量守恒的关系式是什么？
生：本实验需验证表达式为M1V1 = M1V1′ + M2V2′，速度等于水平位移除以时间，表达式可写为M1×OP/t = M1×OM/t + M2×O′N/t，时间相等消掉t，最后可得M1×OP = M1×OM + M2×O′N 或者M1×OP = M1×OM + M2×(O′N - 2L) 。由验证表达式可知，本实验待测物理量有小球质量M1、M2，小球直径2L，水平距离OM、OP、O′N 。