单元检测：实验：验证动量守恒定律
实验：验证动量守恒定律
ADE
接下来要完成的必要步骤是_________（填选项的符号）；
A．用天平测量两个小球的质量m1、m2
B．测量小球m1开始释放高度h
C．测量抛出点距地面的高度h
D．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、NE.测量平抛射程OM，ON
m1∙OP=m1∙OM+m2∙O
（3）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_________________
(1)质量的测量：用天平测量质量。
(2)速度的测量：由于两小球下落的高度相同，所以它们的飞行时间相等。如果用
小球的飞行时间作时间单位，那么小球飞出的水平距离在数值上就等于它的水平
速度。因此，只需测出两小球的质量 m1 、m2 和不放被碰小球时入射小球在空中飞
出的水平距离lOP ，以及碰撞后入射小球与被碰小球在空中飞出的水平距离lOM 和
（2）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时，先让入射球m1多次从
斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP，然后，
把被碰小球m2静止于轨道的水平部分，再将入射小球m1从斜轨上S位置静止释放，
m1>m2
与小球m2相撞，并多次重复。据图可得两小球质量的关系为_________；
N
（用（2）中测量的量表示）；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为
OP+OM=ON
___________（用（2）中测量的量表示）。
若两球打在竖直挡板上，当所测物理量满足表达式__________________
（用所测物理量的字母表示）时，说明两小球在碰撞中遵循动量守恒定律。
用毫米刻度尺测出各落点位置到斜槽末端B的距离。图中M、P、N点是实验过程
实验：验证动量守恒定律-2024高三物理一轮复习题型归纳(新高考专用)(解析版)
第六章 碰撞与动量守恒定律实验：验证动量守恒定律【考点预测】1.验证动量守恒定律目的、原理、器材2.验证动量守恒定律实验步骤和数据处理3.验证动量守恒定律注意事项和误差分析【方法技巧与总结】一、实验目的验证一维碰撞中的动量守恒定律。
二、实验原理在一维碰撞中，测出相碰的两物体的质量m1、m2和碰撞前、后物体的速度v1、v2、v1′、v2′，算出碰撞前的动量p=m1v1+m2v2及碰撞后的动量p′=m1v1′+m2v2′，看碰撞前、后动量是否相等。
三、实验器材方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞实验气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥。
方案二：利用长木板上两车碰撞完成一维碰撞实验光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥。
方案三：利用斜槽滚球完成一维碰撞实验斜槽、小球(两个)、天平、复写纸、白纸等。
四、实验过程方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞实验1.测质量：用天平测出滑块质量。
2.安装：正确安装好气垫导轨，如图所示。
3.实验：接通电源，利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度(①改变滑块质量；②改变滑块的初速度大小和方向)。
4.验证：一维碰撞中的动量守恒。
方案二：利用长木板上两车碰撞完成一维碰撞实验1.测质量：用天平测出两小车的质量。
2.安装：将打点计时器固定在光滑长木板的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车的后面，在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，如图所示。
3.实验：接通电源，让小车A运动，小车B静止，两车碰撞时撞针插入橡皮泥中，把两小车连接成一个整体运动。
4.测速度：通过纸带上两计数点间的距离及时间，由v=ΔxΔt算出速度。
5.改变条件：改变碰撞条件，重复实验。
6.验证：一维碰撞中的动量守恒。
方案三：利用斜槽滚球完成一维碰撞实验7.测质量：用天平测出两小球的质量，并选定质量大的小球为入射小球。
8.安装：安装实验装置，如图所示。
动量守恒定律的验证
动量守恒定律的验证一 【实验目的】1．验证动量守恒定律。
2．学习用比较数据法验证物理规律的方法。
3．用观察法研究弹性碰撞和非弹性碰撞的特点。
二 【实验仪器】主要由气轨、气源、滑块、挡光片、光电门、游标卡尺、米尺和光电计时装置等。
三 【实验原理】如果某一力学系统不受外力，或外力的矢量和为零，则系统的总动量保持不变，这就是动量守恒定律。
在本实验中，是利用气垫导轨上两个滑块的碰撞来验证动量守恒定律的。
在水平导轨上滑块与导轨之间的摩擦力忽略不计，则两个滑块在碰撞时除受到相互作用的内力外，在水平方向不受外力的作用，因而碰撞时动量守恒。
如m 1和m 2分别表示两个滑块的质量，以v 10、v 20、10v '、20v '分别表示两个滑块碰撞前、后的速度，则由动量守恒定律可得 202101202101v m v m v m v m '+'=+ （2－9－1） 下面分别情况来进行讨论：1．完全弹性碰撞在两个滑块相碰撞的两端装上缓冲弹簧，在滑块相碰时，由于缓冲弹簧发生弹性形变后恢复原状，系统的机械能可以看作守恒，两个滑块碰撞前、后的总功能不变，可用公式表示220221012202210121212121v m v m v m v m '+'=+ （2－9－2） 由（2－9－1）式和（2－9－2）式联合求解可得⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫++-='++-='21101201220212021021102)(2)(m m v m v m m v m m v m v m m v （2－9－3） 在实验时，若令m 1＝m 2 ，两个滑块的速度必交换。
若不仅m 1＝m 2 ，且令v 20＝0，则碰撞后m 1滑块变为静止，而m 2滑块却以m 1滑块原来的速度沿原方向运动起来。
这与公式的推导一致。
若两个滑块质量m 1≠m 2,仍令v 20＝0，即2110120*********)(m m v m v m m v m m v +='+-=' （2－9－4） 实际上完全弹性碰撞只是理想的情况，一般碰撞时总有机械能损耗，所以碰撞前后仅是总动量保持守恒，当v 20＝0时202101101v m v m v m '+'= （2－9－5） 2．完全非弹性碰撞在两个滑块的两个碰撞端分别装上尼龙搭扣，碰撞后两个滑块粘在一起以同一速度运动就可成为完全非弹性碰撞。
1.4 实验：验证动量守恒定律
六、误差分析
1．系统误差：主要来源于装置本身是否符合要求，即：
(1)碰撞是否为一维碰撞．
(2)实验中是否合理控制实验条件，如气垫导轨是否水平，两球是否等大，长木板实验是否平衡摩擦力．
2．偶然误差：主要来源于对质量m和速度v的测量．
七、注意事项
1.前提条件：碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”．
1.4 实验：验证动量守恒定律
一、实验目的
1．掌握动量守恒定律适用范围。2．会用实验验证动量守恒定律。
二、实验原理
1.碰撞中的特殊情况——一维碰撞
两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿这条直线运动．
2.两个物体在发生碰撞时，作用时间很短。根据动量定理，它们的相互作用力很大。如果把这两个物体看作一个系统，那么，虽然物体还受到重力、支持力、摩擦力、空气阻力等外力的作用，但是这些力与系统内两物体的相互作用力相比很小，在可以忽略这些外力的情况下，使系统所受外力的矢量和近似为0，因此，碰撞满足动量守恒定律的条件。
3.(多选)在用打点计时器做“探究碰撞中的不变量”实验时，下列哪些操作是正确的 ( )
A．相互作用的两车上，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了改变两车的质量
B．相互作用的两车上，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了碰撞后粘在一起
C．先接通打点计时器的电源，再释放拖动纸带的小车
D．先释放拖动纸带的小车，再接通打点计时器的电源
(1)OP＝________．
(2)已知mA∶mB＝2∶1，碰撞过程中动量守恒，则由图可以判断出R是________球的落地点，
P是________球的落地点．
(3)用题中的字母写出动量守恒定律的表达式_______________________________________.
《实验：验证动量守恒定律》 知识清单
《实验：验证动量守恒定律》知识清单一、实验目的验证在碰撞过程中动量守恒定律。
二、实验原理1、动量守恒定律：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。
即：m1v1 ＋ m2v2 ＝ m1v1' ＋m2v2' （其中 m1、m2 分别为两物体的质量，v1、v2 为碰撞前两物体的速度，v1'、v2' 为碰撞后两物体的速度）2、本实验通过研究两个物体在碰撞前后的动量变化，来验证动量守恒定律。
三、实验器材1、气垫导轨、光电门、数字计时器、滑块（两个，质量不同）、天平。
2、气源、细绳、弹性碰撞器（或完全非弹性碰撞器）。
四、实验步骤1、用天平测量两个滑块的质量 m1 和 m2，并记录。
2、安装好气垫导轨，调节导轨水平。
可以通过将滑块放在导轨上，观察其能否静止或匀速运动来判断导轨是否水平。
3、给气垫导轨通气，让滑块在导轨上自由运动，检查是否顺畅。
4、在两个滑块上分别安装遮光片，调整遮光片的宽度，使其能够顺利通过光电门。
5、将两个滑块放在导轨的两端，给其中一个滑块一定的初速度，使其与另一个滑块碰撞。
6、记录通过光电门的遮光时间，从而得到滑块碰撞前后通过光电门的速度。
7、改变碰撞的条件（如弹性碰撞或非弹性碰撞），重复实验多次。
8、记录每次实验的数据。
五、数据处理1、计算碰撞前后两个滑块的动量。
动量＝质量×速度2、比较碰撞前后系统的总动量，判断是否近似相等。
3、计算每次实验的误差，并分析误差产生的原因。
六、注意事项1、气垫导轨要调至水平，以确保滑块在运动过程中不受重力分力的影响。
2、滑块的运动要保持稳定，避免碰撞时发生跳动或偏离导轨。
3、遮光片的宽度要适中，太宽或太窄都会影响测量的精度。
4、测量质量时要准确，天平的使用要规范。
5、多次实验以减小偶然误差。
七、误差分析1、气垫导轨未完全水平，导致滑块受到重力分力的作用，影响速度的测量。
2、空气阻力的影响，使滑块的运动速度逐渐减小。
动量守恒定律的实验验证
动量守恒定律的实验验证动量守恒定律是物理学中的基本定律之一，它在描述物体运动时起着重要的作用。
为了验证动量守恒定律的有效性和可靠性，进行了一系列实验。
实验一：弹性碰撞实验在实验室中，准备了两个相同质量的小球A和B，它们分别处于静止状态，相距一定距离。
首先给小球A以某一初速度，让其沿着一条直线轨道运动。
当小球A与小球B发生完全弹性碰撞后，观察两球的运动情况。
实验结果显示，小球A在碰撞前具有一定的动量，而小球B则静止。
在碰撞后，小球A的速度减小而改变了运动方向，而小球B则具有与小球A碰撞前小球A相同大小的速度，并沿着小球A碰撞前运动的方向运动。
实验结果表明，碰撞过程中总动量守恒，即小球A的动量减小，而小球B的动量增加，两者之和保持不变。
实验二：非弹性碰撞实验在实验室中，同样准备了两个相同质量的小球A和B，它们分别处于静止状态，相距一定距离。
与实验一不同的是，在这次实验中，小球A与小球B发生非弹性碰撞。
实验结果显示，小球A与小球B发生碰撞后，它们黏在一起并以共同的速度沿着小球A碰撞前运动的方向运动。
与弹性碰撞不同的是，碰撞过程中能量有一部分转化为内能而被损失，因此总动量守恒，但总机械能不守恒。
实验三：爆炸实验在实验室中，放置了一块弹性墙壁，并将一个质量较大的小球C静止放在墙壁前方。
在小球C与墙壁发生碰撞时，观察碰撞后的情况。
实验结果显示，当小球C与墙壁发生碰撞时，小球C的动量改变，由静止变为运动状态。
这说明，碰撞过程中小球C获得了墙壁的动量。
根据动量守恒定律，小球C的动量增加被墙壁吸收，总动量守恒。
通过以上实验可以得出一个普遍的结论：在孤立系统中，如果没有外力作用，系统总的动量保持不变。
这就是动量守恒定律的实验证明。
总结：动量守恒定律是物理学中非常重要的定律之一，通过弹性碰撞、非弹性碰撞和爆炸等实验证明了动量守恒定律的有效性和可靠性。
实验结果表明，无论是弹性碰撞还是非弹性碰撞，总的动量保持不变，只有部分能量转化或损失。
验证动量守恒定律实验结论
验证动量守恒定律实验结论一、实验目的二、实验原理1. 动量的定义和动量守恒定律2. 实验装置及测量方法三、实验步骤四、实验结果与分析1. 实验数据处理与分析2. 实验误差分析及讨论五、结论与讨论一、实验目的本次实验旨在通过验证动量守恒定律，探究物体相互碰撞时动量守恒的规律，并了解物体碰撞时动能转化为其他形式能量的过程。
二、实验原理1. 动量的定义和动量守恒定律动量是物体运动状态的基本物理量，用符号p表示。
在经典力学中，一个质点的动量定义为其质量m与速度v之积，即p=mv。
而对于多个质点组成的系统，则可以用各个质点动量之和来描述整个系统的运动状态。
当两个物体相互作用时，它们之间会产生一个力，这个力称为相互作用力。
根据牛顿第三定律，两个物体之间相互作用力大小相等方向相反。
根据牛顿第二定律F=ma, 可以得到：F = m1*a1F = m2*a2将以上两个式子相加，可以得到：F = m1*a1 + m2*a2根据牛顿第三定律，a1和a2大小相等方向相反，所以可以得到：F = (m1+m2)*a将上式两边同时乘以t，可以得到：F*t = (m1+m2)*a*t根据动量的定义p=mv，可以得到：p1 + p2 = m1*v1 + m2*v2在碰撞前后，质点的动量守恒，则有：p1' + p2' = p1 + p2其中p'表示碰撞后物体的动量。
因此，在碰撞前后物体的动量守恒。
2. 实验装置及测量方法实验装置包括：弹性小车、不同重量的铁块、光电门、计时器等。
实验步骤如下：(1) 将弹性小车靠在桌子边缘，并调整其位置使其不会滑落。
(2) 在小车上放置一个铁块，并用光电门测量小车运动的速度。
(3) 记录下小车与铁块相撞前后的速度，并计算出它们之间的相对速度。
(4) 重复以上步骤多次，记录数据并进行处理和分析。
三、实验步骤1. 将弹性小车靠在桌子边缘，并调整其位置使其不会滑落。
2. 在小车上放置一个铁块，并用光电门测量小车运动的速度。
动量守恒的实验验证
动量守恒的实验验证动量守恒是物理学中的重要定律之一，它表明在一个系统内，当没有外力作用时，系统的总动量将保持不变。
本文将介绍几种实验验证动量守恒的方法。
一、小球碰撞实验1.实验目的通过观察小球碰撞过程，验证动量守恒定律。
2.实验材料两个相同质量的小球、平滑水平面3.实验步骤- 将两个小球置于水平面上，使它们保持静止。
- 以一定的速度使一个小球向另一个小球运动。
- 观察碰撞过程中两个小球的运动状态。
4.实验结果分析如果两个小球碰撞之后静止，或者以相同的速度相背而去，那么可以得出结论：系统的总动量在碰撞过程中守恒。
二、火箭发射实验1.实验目的通过火箭发射实验，验证动量守恒定律。
2.实验材料小型火箭模型、发射器、计时器3.实验步骤- 在室外安全的地方进行实验。
- 将火箭模型放入发射器中。
- 点燃火箭模型的发动机。
- 使用计时器记录火箭从发射器射出到完全停止的时间。
4.实验结果分析在火箭发射过程中，如果火箭以一定的速度射出，并且在空中逐渐减速直至停止，那么可以得出结论：火箭前后的动量改变之和等于零，验证了动量守恒定律。
三、弹簧振子实验1.实验目的通过观察弹簧振子的运动过程，验证动量守恒定律。
2.实验材料弹簧振子装置、标尺、计时器3.实验步骤- 将标尺固定在垂直方向上，用于测量振子的位移。
- 将弹簧振子拉到一定距离，释放后观察其振动过程。
- 使用计时器记录振子从一个极端位置振动到另一个极端位置的时间。
4.实验结果分析弹簧振子在振动过程中，如果振幅和周期保持一致，可以得出结论：振子在每个极端位置的动量改变之和等于零，并验证了动量守恒定律。
综上所述，通过小球碰撞实验、火箭发射实验和弹簧振子实验，我们可以验证动量守恒定律的有效性。
这些实验结果证明了在没有外力作用时，系统的总动量将保持不变的原理。
对于我们理解物体运动和相互作用具有重要意义，并在工程设计和科学研究中发挥着重要作用。
验证动量守恒定律(含答案)
验证动量守恒定律(含答案)实验十六：验证动量守恒定律一、实验原理在一维碰撞中，通过测量物体质量m以及碰撞前后的速度v和v'，可以计算出碰撞前后的动量p和p'，从而验证动量是否守恒。
二、实验器材方案一：气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等。
方案二：带细线的摆球(两套)、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等。
方案三：光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥。
方法四：斜槽、小球(两个)、天平、复写纸、白纸等。
三、实验步骤方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞实验1)测质量：使用天平测量滑块的质量。
2)安装：正确安装气垫导轨。
3)实验：接通电源，使用光电计时器测量两个滑块在不同条件下(改变滑块质量、改变滑块的初速度大小和方向)碰撞前后的速度。
4)验证：验证一维碰撞中的动量守恒。
方案二：利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验1)测质量：使用天平测量两个小球的质量m1和m2.2)安装：将两个等大小球用等长悬线悬挂起来。
3)实验：让一个小球静止，拉起另一个小球，放下时它们相碰。
4)测速度：可以测量小球被拉起的角度，从而算出碰撞前对应小球的速度，测量碰撞后小球摆起的角度，算出碰撞后对应小球的速度。
5)改变条件：改变碰撞条件，重复实验。
6)验证：验证一维碰撞中的动量守恒。
方案三：在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验1)测质量：使用天平测量两个小车的质量。
2)安装：将打点计时器固定在光滑长木板的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车的后面，在两个小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥。
3)实验：接通电源，让小车A运动，小车B静止，两车碰撞时撞针插入橡皮泥中，把两个小车连接成一体运动。
4)测速度：通过纸带上两计数点间的距离及时间计算速度。
5)改变条件：改变碰撞条件，重复实验。
6)验证：验证一维碰撞中的动量守恒。
方法四：利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律1)用天平测量两个小球的质量，并选定质量大的小球为入射小球。
实验十二验证动量守恒定律
实验十二验证动量守恒定律实验十二：验证动量守恒定律在物理学的广袤领域中，动量守恒定律是一个至关重要的基本定律。
它不仅在理论研究中具有深远的意义，还在实际应用中发挥着关键作用。
本次实验十二的目的，就是要通过一系列精心设计的步骤和操作，来验证这一伟大的定律。
在开始实验之前，让我们先来温习一下动量守恒定律的核心概念。
动量，简单来说，就是物体的质量与速度的乘积。
而动量守恒定律指出，在一个孤立系统中，不受外力或所受外力之和为零的情况下，系统的总动量保持不变。
为了进行这个实验，我们需要准备一些必要的器材。
首先是两个质量不同的滑块，它们将在光滑的水平导轨上运动。
此外，还需要光电门传感器、数字计时器、天平以及一些用于固定和调整装置的工具。
实验的装置搭建是一个关键的环节。
我们将水平导轨放置在水平桌面上，并确保其表面足够光滑，以减少摩擦力对实验结果的影响。
然后，将两个滑块分别放置在导轨上，并在它们的一端安装碰撞装置，使得两个滑块能够在适当的时候发生碰撞。
接下来，我们使用天平精确测量两个滑块的质量，分别记为 m1 和m2。
将测量得到的数据认真记录下来，因为这将是后续计算和分析的重要依据。
在实验开始时，我们先给其中一个滑块一个初始速度。
通过轻轻推动滑块，使其在导轨上匀速运动，然后经过光电门传感器。
数字计时器会准确记录下滑块通过光电门的时间，从而计算出滑块的初始速度v1。
然后，让两个滑块发生碰撞。
碰撞过程中，要注意观察它们的运动状态，确保碰撞是在水平方向上进行的，并且没有其他外力的干扰。
碰撞后，两个滑块会分别以不同的速度继续运动。
同样地，它们通过光电门传感器时，数字计时器会记录下相应的时间，从而计算出碰撞后的速度 v1' 和 v2'。
有了这些实验数据，我们就可以开始验证动量守恒定律了。
根据动量的定义，碰撞前系统的总动量为 m1v1，碰撞后系统的总动量为m1v1' ＋ m2v2'。
通过计算和比较碰撞前后系统的总动量，如果它们在误差允许的范围内相等，那么就成功地验证了动量守恒定律。
实验验证动量守恒定律
.
2.该实验入射球和靶球质量必须
满足
.
3.该实验需要测量的数据有：
4.m根1·v据1=测m量1·v数1′据+，m2验·v证2′动量守恒.的关系式是：
.
m1＞m2
m1、 m2、OM、 OP、 ON
m1·OP=m1·OM+m2·ON
o’ 验证动量守恒定律的实验装置
实验原理
1、两小球在水平方向发生正碰,水平方向合外力为零,动量守恒。 mAvA=mAvA′+mBvB′
2、本实验在误差允许的范围内验证上式成立。两小球碰撞后均作平抛运动,用水平射程间接表示小球平抛 的初速度：
OP----mA以vA平抛时的水平射程 OM----mA以vA’平抛时的水平射程 O'N----mB以vB’平抛时的水平射程 O’N=ON-2r(r代表小球的半径) 验证式 mAOP=mAOM+mB(ON-2r） 验证的表达式：mAOP=mAOM+mBO’N
实验测量
测量的物理量： a．用天平测两球质量mA、mB b．用游标卡尺测两球的直径D， 并计算半径r。 c．水平射程：OP、OM、ON
实验步骤
①、先用天平测量出两个小球的质量mA、mB。 ②、安装好实验装置,注意使实验器的斜槽末端点的切线水平。 把被碰球放在斜槽前的支柱上,调节实验装置使两球处于同一高度,且两球的球心和槽轴线在一直线上, 两球心间的距离即为槽和支柱间的距离。垫木板和白纸时,要使木板水平。
准确记下重锤线所指的位置O。
从而确定0’点位置
实验步骤
③、先不放被碰球B,让入射球A从斜槽上同一高度处滚下,重复5～10次, 用圆规画尽可能小的圆把所有的小球落点都圈在里面,该小圆的圆心,就是入射球的落地点P。
(整理版)验证动量守恒定律
实验：验证动量守恒定律【基础知识】一、实验目的：验证动量守恒二、实验器材：两个小球（大小相等，质量不等）；斜槽；重锤线；白纸；复写纸；天平；刻度尺；圆规．三、实验原理：利用图-1的装置验证碰撞中的动量守恒，让一个质量较大的球从斜槽上滚下来，跟放在斜槽末端上的另一个质量较小的球发生碰撞，两球均做平抛运动。
由于下落高度相同，从而导致飞行时间相等，我们用它们平抛射程的大小代替其速度。
小球的质量可以测出，速度也可间接地知道，如满足动量守恒式m 1v 1=m 1v 1＇+m 2v 2＇，则可验证动量守恒定律．四、实验步骤：1．用天平分别称出两个小球的质量m 1和m 2；2．按图-2安装好斜槽，注意使其________________，并在地面适当的位置放上白纸和复写纸，并在白纸上记下重锤线所指的位置O 点.3．首先在不放被碰小球的前提下，让入射小球从斜槽上__________由静止滚下，重复数次，便可在复写纸上打出多个点，用圆规作出尽可能小的圆，将这些点包括在圆内，则圆心就是不发生碰撞时入射小球的平均位置P 点（图-2）；4．将被碰小球放在斜槽末端上，使入射小球与被碰小球能发生正碰；5．让入射小球由原来高度从静止开始滚下，重复数次，使两球相碰，按照步骤3的办法求出入球落地点的平均位置M 和被碰小球落地点的平均位置N ；6．过ON 在纸上做一条直线，测出OM 、OP 、ON 的长度；7．将数据代入下列公式，验证公式两边数值是否相等（在实验误差允许的范围内）：m 1·OP =m 1·O M +m 2·ON五、注意事项：1．入射球的质量应大于被碰球的质量，且必须保证两球“正碰”。
2．测定两球速度的方法，是以它们做平抛运动的水平位移代表相应的速度。
3．斜槽末端必须水平，检验方法是将小球放在平轨道上任何位置，看其能否都保持静止状态。
4．入射球每次都必须从斜槽上同一位置由静止开始滚下．方法是在斜槽上的适当高度处固定一档板，小球靠着档板后放手释放小球。
4 实验：验证动量守恒定律-人教版高中物理选择性必修 第一册(2019版)教案
实验：验证动量守恒定律-人教版高中物理选择性必修第一册（2019版）教案实验目的本次实验的目的是验证动量守恒定律。
通过实验，让学生理解当两个物体发生碰撞时，它们的动量和守恒。
实验原理动量守恒定律是物理学中一个重要的定律。
在一个封闭系统中，当两个物体发生完全弹性碰撞时，它们的动量守恒，即：m1v1 + m2v2 = m1v1’ + m2v2’其中，m1是物体1的质量，v1是物体1的速度，v1’是物体1碰撞后的速度；m2是物体2的质量，v2是物体2的速度，v2’是物体2碰撞后的速度。
实验步骤1.将光滑的水平轨道置于桌上，两端用支架固定，两个小车放在轨道上。
2.将一枚小球垂直于水平方向向其中一个小车发射，观察小车是否能够与另一个小车发生碰撞。
3.测量发射小球前和碰撞后两个小车的质量和速度，计算动量守恒是否成立。
实验数据记录1.发射小球前和碰撞后小车的质量（单位：kg）和速度（单位：m/s）如下表：物体名称质量（kg）速度（m/s）小球0.005 5.0小车1 0.5 0小车2 0.5 02.碰撞后小车的速度如下表：物体名称速度（m/s）小车1 1.0小车2 4.0实验结果分析通过计算动量守恒，我们得到以下结果：m1v1 + m2v2 = m1v1’ + m2v2’0.005 × 5.0 + 0.5 × 0 = 0.005 × v1’ + 0.5 × 4.0v1’ = 1.0 m/s可以发现，动量守恒定律在此实验中成立。
实验思考题1.为什么碰撞后小车2的速度比小球的速度大？答：根据动量守恒定律，在碰撞过程中，两个物体的动量守恒。
小球发射时有一定的动量，而小车2静止，所以一部分动量被小车2收到，小车2的速度就会更快。
2.在实际生活中，哪些物理现象可以用动量守恒定律来解释？答：动量守恒定律适用于许多物理现象，例如弹性碰撞、非弹性碰撞、空气动力学、动力学等。
例如，运动员在跑步时，双臂向后伸展会改变身体的动量，以便更好地推动身体前进；火箭发射时，排出的废气带走了一部分动量，火箭就往上飞行；相撞的两辆车里，一旦发生碰撞就需要根据动量守恒定律来计算速度和方向等信息。
实验验证动量守恒定律
一、实验目的 验证碰撞中的动量守恒．
二、实验原理 在一维碰撞中，测出相碰的两物体的质量 m1 和 m2 及碰撞前后物体的速度 v1、v2 及 v′1、v′2，找出碰撞前的 动量 p＝m1v1＋m2v2 及碰撞后的动量 p′＝m1v′1＋ m2v′2，比较碰撞前后动量是否相等．
一、实验步骤
方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞实验
(1)测质量：用天平测出滑块质量． (2)安装：正确安装好气垫导轨． (3)实验：接通电源，利用配套的光电计时装置测出 两滑块各种情况下碰撞前后的速度(①改变滑块的量．② 改变滑块的初速度大小和方向)． (4)验证：一维碰撞中的动量守恒．
方案二：利用等长悬线悬挂大小相等的小球完成一维
(3)在地上铺一张白纸，在白纸上铺放复写纸． (4)在白纸上记下重垂线所指的位置 O，它表示入射 球 m1 碰前的位置．
(5)先不放被碰小球，让入射小球从斜槽上同一高度 处滚下，重复 10 次，用圆规画尽可能小的圆把所有的小 球落点圈在里面，圆心就是入射小球发生碰撞前的落地 点 P.
(6)把被碰小球放在斜槽的末端，让入射小球从同一 高度滚下，使它发生正碰，重复 10 次，仿步骤(5)求出入 射小球落地点的平均位置 M 和被碰小球落地点的平均位 置 N.
A．小球开始释放高度 h B．小球做平抛运动的水平射程 C．小球抛出点距地面的高度 H (2)图中 O 点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实 验时，先让入射小球 m1 多次从斜轨上 S 位置静止释放， 找到其平均落地点的位置 P，测量平抛射程 OP.
然后把被碰小球 m2 静置于轨道的水平部分，再将入 射球 m1 从斜轨上 S 位置静止释放，与小球 m2 相碰，并 多次重复．接下来要完成的必要步骤是________(填选项 前的符号)．
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验证动量守恒定律
1．在“验证动量守恒定律”的实验中，关于入射小球在斜槽上释放点的高低对实验影响的说法中，正确的是()
A．释放点越低，小球受阻力越小，入射小球的入射速度越小，误差越小
B．释放点越高，两球碰后水平位移越大，水平位移测量的相对误差越小，两球速度的测量越准确
C．释放点越高，两球相碰时相互作用的内力越大，碰撞前后动量之差越小，误差越小
D．释放点越高，入射小球对被碰小球的作用力越大，水平槽对被碰小球的阻力越小
解析：该实验产生误差的主要原因有：(1)两球相碰时水平方向外力的影响；(2)小球做平抛运动时水平位移测量不准确；(3)没有确保两球在水平方向发生正碰．综上可知B、C选项正确．答案：BC
2．在做“验证动量守恒定律”的实验中，实验必须要求的条件是()
A．斜槽轨道必须是光滑的
B．斜槽轨道末端的切线是水平的
C．入射球每次都要从同一高度由静止滚下
D．碰撞的瞬间，入射球与被碰球的球心连线与轨道末端的切线平行
解析：做本实验时，应注意每次实验时入射小球与被碰小球碰前速度相同，且方向水平，故B、C、D三项正确．至于斜槽是否光滑无需考虑，A项错误．
答案：BCD
3．某同学把两块大小不同的木块用细线连接，中间夹一被压缩了的弹簧，如图实－7－6所示，将这一系统置于光滑的水平桌面上，烧断细线，观察木块的运动情况，进行必要的测量，验证木块间相互作用时动量守恒．
图实－7－6
(1)该同学还必须有的器材是________________.
(2)需要直接测量的数据是________________．
(3)用所得数据验证动量守恒的关系式是__________________________________．
解析：这个实验的思路与课本上采用的实验的原理完全相同，也是通过测平抛运动的
水平位移来代替它们作用完毕时的速度．
答案：(1)刻度尺、天平(2)两木块的质量m1、m2和两木块落地点分别到桌子两侧边
的水平距离x1、x2
(3)m1x1＝m2x2
4．在实验室里为了验证动量守恒定律，一般采用如图实－7－7甲、乙所示的两种装置：
图实－7－7
(1)若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，则()
A．m1＞m2，r1＞r2B．m1＞m2，r1＜r2
C．m1＞m2，r1＝r2 D．m1＜m2，r1＝r2
(2)若采用图乙所示装置进行实验，以下所提供的测量工具中必需的是________．
A．直尺B．游标卡尺C．天平D．弹簧测力计E．秒表
(3)设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，则在用图甲所示装置进行实验时(P
为碰前入射小球落点的平均位置)，所得“验证动量守恒定律”的结论为
________________________________________________________________________．
(用装置图中的字母表示)
解析：(1)为防止反弹造成入射球返回斜槽，要求入射球质量大于被碰球质量，即m1＞
m2，为使入射球与被碰球发生对心碰撞，要求两小球半径相同．故选项C正确．
(2)设a球碰前的速度为v1，a、b相碰后的速度分别为v1′、v2′.由于两球都从同一高度做平抛
运动，当以运动时间为一个计时单位时，可以用它们平抛的水平位移表示碰撞前后的速度．因此，验证的动量守恒关系m1v1＝m1v1′＋m2v2′可表示为m1x1＝m1x1′＋m2x2′.所以需要直尺、天平，而无需弹簧测力计、秒表．由于题中两个小球都可认为是从槽口开始做平抛运动的，两球的半径不必测量，故无需游标卡尺．
(3)得出验证动量守恒定律的结论应为m1OP＝m1OM＋m2O′N.
答案：(1)C(2)AC(3)m1OP＝m1OM＋m2O′N
5．某同学设计了一个用打点计时器做“验证动量守恒定律”的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动．他设计的具体装置如图实－7－8所示，在小车后连接着纸带，电磁打点计时器使用的电源频率为50 Hz，长木板垫着小木片以平衡摩擦力．
图实－7－8
(1)若已得到打点纸带如图实－7－9所示，并测得各计数点间距(标在图上)．A为运动
起点，则应该选择________段来计算A碰前的速度，应选择________段来计算A和B
碰后的共同速度．(以上空格选填“AB”、“BC”、“CD”、“DE”)
图实－7－9
(2)已测得小车A 的质量m 1＝0.40 kg ，小车B 的质量m 2＝0.20 kg ，由以上测量结果可
得碰前m 1v 0＝________ kg·m/s ；碰后(m 1＋m 2)v 共＝________ kg·m/s.
由此得出结论________________________________________________________．
解析：(1)分析纸带上的点迹可以看出，BC 段既表示小车做匀速运动，又表示小车具有较大的速度，故BC 段能准确地描述小车A 碰前的运动情况，应当选择BC 段计算小车A 碰前的速度，而DE 段内小车运动稳定，故应选择DE 段计算碰后A 和B 的共同速度．
(2)小车A 碰撞前的速度
v 0＝BC 5×1f
＝10.50×10－2
5×0.02 m/s ＝1.050 m/s 小车A 在碰撞前
m 1v 0＝0.40×1.050 kg·m/s ＝0.420 kg·m/s
碰后A 和B 的共同速度
v 共＝DE 5×1f ＝6.95×10－2 5×0.02m/s ＝0.695 m/s 碰撞后A 和B ：
(m 1＋m 2)v 共＝(0.20＋0.40)×0.695 kg·m/s
＝0.417 kg·m/s
结论：在误差允许的范围内，碰撞中m v 的矢量和是守恒的．
答案：(1)BC DE (2)0.420 0.417 在误差允许的范围内，碰撞中m v 的矢量和是守
恒的
6．某同学用图实－7－10所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验．先将a 球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的b 球放在斜槽轨道末端水平段的最右端静止放置，让a 球仍从原固定点由静止开始滚下，和b 球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次．
图实－7－10
(1)本实验必须测量的物理量有________；
A ．斜槽轨道末端到水平地面的高度H
B ．小球a 、b 的质量m a 、m b
C ．小球a 、b 的半径r
D ．小球a 、b 离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t
E ．记录纸上O 点到A 、B 、C 各点的距离OA 、OB 、OC
F ．a 球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h
(2)根据实验要求，m a __________m b (填“大于”、“小于”或“等于”)；
(3)放上被碰小球后，两小球碰后是否同时落地？如果不是同时落地，对实验结果有没 有影响？(不必作分析)__________________________________；
(4)为测定未放小球b 时，小球a 落点的平均位置，把刻度尺的零刻度线跟记录纸上的 O 点对齐，图实－7－11给出了小球a 落点附近的情况，由图可得OB 距离应为
__________ cm ；
图实－7－11
(5)按照本实验方法，验证动量守恒的验证式是___________________________．
解析：(1)必须测量的物理量有两小球的质量m a 、m b ，各落点A 、B 、C 到O 点的距离 OA 、OB 、OC ，故选B 、E.
(2)为使a 球碰b 后不反弹，必须有m a >m b .
(3)b 球被碰飞出后，a 球还要在水平段运动一小段，因此，b 球先落地，但不影响实验 结果．
(4)a 点位臵的范围大致在45.85～46.05 cm ，中心位臵大约在45.95 cm.
(5)m a OB ＝m a OA ＋m b OC
答案：(1)BE (2)大于
(3)b 球先落地，对实验结果无影响
(4)45.95±0.02 (5)m a OB ＝m a OA ＋m b OC
7．用半径相同的两个小球A 、B 的碰撞验证动量守恒定律，实
验装置示意图如图实－7－12所示，斜槽与水平槽圆滑连
接．实验时先不放B 球，使A 球从斜槽上某一固定点C 由静止滚下，落到位
于水平地面的记录纸上留下痕迹．再把B 球静置于水平槽边缘处，让A 球仍从
C 处由静止滚下，A 球和B 球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹．记录纸上的O 点是重垂线所指的位置，若测得各落点痕迹到O 点的距离：OM ＝2.68 cm ，OP ＝8.62 cm ，ON ＝11.50 cm ，并知A 、B 两球的质量比为2∶1，则未放B 球时A 球落地点是记录纸上的________点，系统碰撞前总动量p
与碰撞后总动量p ′的百分误差|p －p ′|p
100%＝________%(结果保留一位有效数字)． 解析：M 、N 分别是碰后两球的落地点的位臵，P 是碰前A 球的落地点的位臵，碰前系统的总动量可等效表示为p ＝m A ·OP ，碰后总动量可等效表示为p ′＝m A ·OM ＋m B ·ON ，
图实－7－12
则其百分误差|p －p ′|p
×100% ＝|m A ·OP －(m A ·OM ＋m B ·ON )|m A ·OP
×100%≈2%. 答案：P 2。