物理学是一门实验科学，在物理学中，每个概念的建立、每条定律的发现，都有其坚实的实验基础。实验在物理学的发展中有着巨大的意义和推动作用，赋予了物理学科思想和内容，促进了物理学的发展，不仅可以帮助物理学家发现新的物理定律，而且可以验证和改进现有的物理理论。例如，爱因斯坦通过实验发现了相对论，它改变了人们对于时间、空间和质量的观念，并推动了人类对于宇宙本质的认知。

一、摔不碎的生鸡蛋——验证动量定理

如何让生鸡蛋掉在地上不碎？在《物理与人类生活》的课堂上，许永红老师和同学们一起探索生鸡蛋掉在地上不碎的物理定理。实验分为三组，第一组的生鸡蛋没有任何保护措施，第二组的生鸡蛋外面包了防震膜，第三组的生鸡蛋放在装了水的一次性杯子里。将三组鸡蛋同时从同样的高度扔在地面上，结果第一组的生鸡蛋碎了，第二组、第三组的生鸡蛋完好无损。

同学们通过这个实验切实体会到生鸡蛋的不同命运其实取决于其和地面作用时间的长短。力是改变物体运动状态的原因，而动量表示物体的运动状态，不论是第一组，还是二、三组，生鸡蛋掉在地面上其动量的改变量是一定的，而相对于什么保护措施都没有的第一组，二、三组的防震膜和水给了生鸡蛋缓冲作用，延长了生鸡蛋与地面作用的时间，使得生鸡蛋受到的冲击力变小，这正是物理学中的动量定理在生活中的应用之一。

实验：摔不碎的生鸡蛋

二、牛顿摆——验证能量守恒定律和动量守恒定律

牛顿摆是5个质量相同的摆球由吊绳固定，彼此紧密排列的桌面演示装置，在同学们学习了能量守恒定律和动量守恒定律后，许老师和同学们一起动手组装牛顿摆，从观察到的现象当中验证能量守恒定律和动量守恒定律。

摆动最右侧的球，在回摆时会碰撞紧密排列的另外四个球，最左侧的球将被弹出。当最右侧的两个球同时摆动并撞击其他球时，最左侧的两个球会被弹出。同理相反方向同样可行，并适用于更多的球，三个，四个，五个……。

当摆球被拉到一侧后，它会受到重力作用而向下运动，在摆动过程中由于摆球的动能和重力势能的转化，使得摆的位置不断变换。在整个摆动过程中，系统的总机械能守恒。摆球在运动过程中不仅具有动能，还具有动量，当摆球达到最高点时，其速度为零，动量也为零。在摆球下落过程中，其速度逐渐增加，动量也逐渐增加。当摆球到达最低点时，速度最大，动量也最大。在整个摆动过程中，系统的动量守恒。

牛顿摆的摆动周期与摆球的重量、摆长以及重力加速度有关。摆长越长，周期越长；重力加速度越大，周期越短；重物的重量对周期的影响较小。

实验：牛顿摆

此次活动将理论与实践融合，使得同学们对动量定理和动量守恒定律有了更加深刻地理解，不仅提高了实验能力和思维能力，还培养了科学精神。物理实验不只是对物理现象的体验和操作，更重要的是对物理现象的解释和理解。物理实验强调实证科学，提倡客观观察、实验验证、理论解释。实验过程可以培养学生在科学思维、科学方法和科学态度等方面的素质。