全国高中物理优质课一等奖人教版选择性必修一《实验：验证动量守恒定律》精美课件
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左右两侧，就可以验证动量守恒定律是否成立。
注意事项 白纸铺好后不能移动
（1）斜槽未端的切线要水平，以保证小球作平抛运动 （2）入射小球的质量m1大于被碰小球的质量m2(m1>m2). （3）入射小球半径等于被碰小球半径 （4）入射小球每次必须从斜槽上同一高度处由静止滚下 （5）让入射小球从同一高度由静止多次滚下，进行多次实验，然后用圆规画尽 量小的圆把小球所有的落点都圈在里面，其圆心即为小球落点的平均位置。 （6）入射球的位置应当适当高些，这样入射速度大，碰撞时内力够大。
1.4 实验：验证动量守恒定律
实验目的 验证动量守恒定律(一维情况）
实验设计
在一维碰撞中，测出物体的质量m和碰撞前后物体的速度v、v′，找出碰撞前的 动量p＝m1v1＋m2v2及碰撞后的动量p′＝m1v1′＋m2v2′，看碰撞前后动量是否守恒。
实验设计
方案一： 利用气垫导轨完成一维碰撞实验
实验设计
实验设计
方案三： 利用等长悬线悬挂等大小球 完成一维碰撞实验
(2)为了验证动量守恒，应测量的物理量有
_m__A_、__m__B_、__α_、___β_、__H__、__L_.、x
mAgL(1－cos β)＝12mAvA′2，
则：mAvA′＝mA 2gL1－cos β.
(3)用测得的物理量表示(vA为A球与B球刚要相碰前A球 的速度，vA′为A球与B球刚相碰后A球的速度，vB′ 为A球与B球刚相碰后B球的速度)：
造成实验误差的主要原因是存在摩擦力。利用气垫导轨进行实验，调节时确 保导轨水平。
实验设计
入射小球
方案二： 利用平抛运动完成一维碰撞实验
被碰小球 白纸
速度的测量 位移的测量
复写纸
实验设计
方案二： 利用平抛运动完成一维碰撞实验
（1）质量分别为m1和m2的两小球发生正碰，若碰前m1运动， m2静止，且m1>m2，根据动量守恒定律应有：m1v1＝m1v1′＋m2v2′ 。
(1)图中x应是B球初始位置到_B_球__平__均__落__点__的水平距离；
实验设计
方案三： 利用等长悬线悬挂等大小球 完成一维碰撞实验
(2)为了验证动量守恒，应测量的物理量有
_m__A_、__m__B_、__α_、___β_、__H__、__L_.、x
(3)用测得的物理量表示(vA为A球与B球刚要相碰前A球
实验设计
方案三： 利用等长悬线悬挂等大小球 完成一维碰撞实验
实验设计
方案三： 利用等长悬线悬挂等大小球 完成一维碰撞实验
如图装置做“验证动量守恒定律”的实验，质量为mA的钢球A用细线悬挂于O点， 质量为mB的钢球B放在离地面高度为H的小支柱N上.O点到A球球心的距离为L.使悬线在 A球释放前伸直，且线与竖直方向的夹角为α，A球释放后摆动到最低点时恰与B球正 碰，碰撞后，A球把轻质指示针OC推移到与竖直方向夹角为β处 ，B球落到地面上，地面上铺一张盖有复写纸的白纸D.保持 α角度不变，多次重复上述实验，白纸上记录了多个B球的 落点，重力加速度为g.(悬线长远大于小球半径)
（3）在水平地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸；
（4）在白纸上记下重锤线所指的位置O，它表示入射球m1碰前的位置；
（5）先不放被碰小球，让入射球从斜槽上同一高度处由静止开始滚下，重复10次， 用圆规作尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面，圆心就是入射球不碰时的落地
点的平均位置P。
实验设计
方案二： 利用平抛运动完成一维碰撞实验
方案一： 利用气垫导轨完成一维碰撞实验
(3)碰撞情景的实现：如图利用弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥设 计各种类型的碰撞，利用在滑块上加重物的方法改变碰撞物体的质量.
(4)器材：气垫导轨、数字计时器、滑块(带挡光板)两个、弹簧片、细绳、弹性碰撞
架、胶布、撞针、橡皮泥、天平.
(5)验证的表达式：__m__1_v_1′_＋__m__2_v_2_′＝___m_1_v_1_＋__m__2_v_2_(注意速度的矢量性)
方案一： 利用气垫导轨完成一维碰撞实验
(1)质量的测量：用_天__平__测量.
( 2 ) 速 度 的 测 量 ： v ＝ _ d_ _ ， 式 中 的 d 为 滑 块 上 挡 光 板 的 宽_ _度_ ， Δ t 为 数 字 计 Δt
时器显示的滑块上的挡光板经过_光__电__门__的时间.
实验设计
的速度，vA′为A球与B球刚相碰后A球的速度，vB′
为A球与B球刚相碰后B球的速度)：
mA 2gL1－cos α
mAvA＝__________________；
mAvA′＝_m__A__2_g_L__1__－__c_o_s_β__；
g
mBvB′＝_m_B_x___2_H___.
mAgL(1－cos α)＝12mAvA2，则： mAvA＝mA 2gL1－cos α.
实验原理：
（2）由平抛运动的知识可知，小球飞行时间相同，若用飞行时间作时间单位，则水
平速度大小就等于小球飞出的水平距离，则动量守恒时应有：
ຫໍສະໝຸດ Baidu
实验设计
方案二： 利用平抛运动完成一维碰撞实验
（1）用天平测出两个小球的质量m1、m2 ；
实验步骤：
（2）安装好实验装置，将斜槽固定在桌边，并使斜槽末端的切线水平；
实验步骤：
（1）把被碰小球放在斜槽前端边缘处，让入射小球从原来的高度静止滚下，使他们发
生碰撞，重复实验10次。用同样的方法标出碰撞后入射小球的落点的平均位置M和被碰 小球的落点的平均位置N
（2）刻度尺测量线段OM、OP、ON的长度，把两个小球的质量和相应的速度分别代入
m1OP m1OM m2ON
mA 2gL1－cos α
mAvA＝__________________；
有 x＝vB′t，H＝12gt2.
所以 mBvB′＝mBx 2gH.
mAvA′＝_m__A__2_g_L__1__－__c_o_s_β__；
g
mBvB′＝_m_B_x___2_H___.
注意事项 白纸铺好后不能移动
（1）斜槽未端的切线要水平，以保证小球作平抛运动 （2）入射小球的质量m1大于被碰小球的质量m2(m1>m2). （3）入射小球半径等于被碰小球半径 （4）入射小球每次必须从斜槽上同一高度处由静止滚下 （5）让入射小球从同一高度由静止多次滚下，进行多次实验，然后用圆规画尽 量小的圆把小球所有的落点都圈在里面，其圆心即为小球落点的平均位置。 （6）入射球的位置应当适当高些，这样入射速度大，碰撞时内力够大。
1.4 实验：验证动量守恒定律
实验目的 验证动量守恒定律(一维情况）
实验设计
在一维碰撞中，测出物体的质量m和碰撞前后物体的速度v、v′，找出碰撞前的 动量p＝m1v1＋m2v2及碰撞后的动量p′＝m1v1′＋m2v2′，看碰撞前后动量是否守恒。
实验设计
方案一： 利用气垫导轨完成一维碰撞实验
实验设计
实验设计
方案三： 利用等长悬线悬挂等大小球 完成一维碰撞实验
(2)为了验证动量守恒，应测量的物理量有
_m__A_、__m__B_、__α_、___β_、__H__、__L_.、x
mAgL(1－cos β)＝12mAvA′2，
则：mAvA′＝mA 2gL1－cos β.
(3)用测得的物理量表示(vA为A球与B球刚要相碰前A球 的速度，vA′为A球与B球刚相碰后A球的速度，vB′ 为A球与B球刚相碰后B球的速度)：
造成实验误差的主要原因是存在摩擦力。利用气垫导轨进行实验，调节时确 保导轨水平。
实验设计
入射小球
方案二： 利用平抛运动完成一维碰撞实验
被碰小球 白纸
速度的测量 位移的测量
复写纸
实验设计
方案二： 利用平抛运动完成一维碰撞实验
（1）质量分别为m1和m2的两小球发生正碰，若碰前m1运动， m2静止，且m1>m2，根据动量守恒定律应有：m1v1＝m1v1′＋m2v2′ 。
(1)图中x应是B球初始位置到_B_球__平__均__落__点__的水平距离；
实验设计
方案三： 利用等长悬线悬挂等大小球 完成一维碰撞实验
(2)为了验证动量守恒，应测量的物理量有
_m__A_、__m__B_、__α_、___β_、__H__、__L_.、x
(3)用测得的物理量表示(vA为A球与B球刚要相碰前A球
实验设计
方案三： 利用等长悬线悬挂等大小球 完成一维碰撞实验
实验设计
方案三： 利用等长悬线悬挂等大小球 完成一维碰撞实验
如图装置做“验证动量守恒定律”的实验，质量为mA的钢球A用细线悬挂于O点， 质量为mB的钢球B放在离地面高度为H的小支柱N上.O点到A球球心的距离为L.使悬线在 A球释放前伸直，且线与竖直方向的夹角为α，A球释放后摆动到最低点时恰与B球正 碰，碰撞后，A球把轻质指示针OC推移到与竖直方向夹角为β处 ，B球落到地面上，地面上铺一张盖有复写纸的白纸D.保持 α角度不变，多次重复上述实验，白纸上记录了多个B球的 落点，重力加速度为g.(悬线长远大于小球半径)
（3）在水平地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸；
（4）在白纸上记下重锤线所指的位置O，它表示入射球m1碰前的位置；
（5）先不放被碰小球，让入射球从斜槽上同一高度处由静止开始滚下，重复10次， 用圆规作尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面，圆心就是入射球不碰时的落地
点的平均位置P。
实验设计
方案二： 利用平抛运动完成一维碰撞实验
方案一： 利用气垫导轨完成一维碰撞实验
(3)碰撞情景的实现：如图利用弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥设 计各种类型的碰撞，利用在滑块上加重物的方法改变碰撞物体的质量.
(4)器材：气垫导轨、数字计时器、滑块(带挡光板)两个、弹簧片、细绳、弹性碰撞
架、胶布、撞针、橡皮泥、天平.
(5)验证的表达式：__m__1_v_1′_＋__m__2_v_2_′＝___m_1_v_1_＋__m__2_v_2_(注意速度的矢量性)
方案一： 利用气垫导轨完成一维碰撞实验
(1)质量的测量：用_天__平__测量.
( 2 ) 速 度 的 测 量 ： v ＝ _ d_ _ ， 式 中 的 d 为 滑 块 上 挡 光 板 的 宽_ _度_ ， Δ t 为 数 字 计 Δt
时器显示的滑块上的挡光板经过_光__电__门__的时间.
实验设计
的速度，vA′为A球与B球刚相碰后A球的速度，vB′
为A球与B球刚相碰后B球的速度)：
mA 2gL1－cos α
mAvA＝__________________；
mAvA′＝_m__A__2_g_L__1__－__c_o_s_β__；
g
mBvB′＝_m_B_x___2_H___.
mAgL(1－cos α)＝12mAvA2，则： mAvA＝mA 2gL1－cos α.
实验原理：
（2）由平抛运动的知识可知，小球飞行时间相同，若用飞行时间作时间单位，则水
平速度大小就等于小球飞出的水平距离，则动量守恒时应有：
ຫໍສະໝຸດ Baidu
实验设计
方案二： 利用平抛运动完成一维碰撞实验
（1）用天平测出两个小球的质量m1、m2 ；
实验步骤：
（2）安装好实验装置，将斜槽固定在桌边，并使斜槽末端的切线水平；
实验步骤：
（1）把被碰小球放在斜槽前端边缘处，让入射小球从原来的高度静止滚下，使他们发
生碰撞，重复实验10次。用同样的方法标出碰撞后入射小球的落点的平均位置M和被碰 小球的落点的平均位置N
（2）刻度尺测量线段OM、OP、ON的长度，把两个小球的质量和相应的速度分别代入
m1OP m1OM m2ON
mA 2gL1－cos α
mAvA＝__________________；
有 x＝vB′t，H＝12gt2.
所以 mBvB′＝mBx 2gH.
mAvA′＝_m__A__2_g_L__1__－__c_o_s_β__；
g
mBvB′＝_m_B_x___2_H___.