大学物理实验教案-验证动量守恒定律
大学物理动量守恒定律教案
课时安排：2课时教学目标：1. 理解动量守恒定律的确切含义，掌握其基本原理。
2. 知道动量守恒定律的使用条件和适用范围。
3. 运用动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律。
4. 应用动量守恒定律对碰撞问题进行定量的分析和计算。
教学重点和难点：重点：动量守恒定律的理解和推导。
难点：利用动量守恒定律对不同场景进行计算。
教学准备：1. 多媒体教学设备。
2. 动量守恒定律相关教材。
3. 实验器材（如小球、绳摆等）。
教学过程：第一课时一、导入1. 回顾牛顿运动定律，强调力的作用和运动状态的关系。
2. 提出问题：在力的作用下，物体的运动状态会发生怎样的变化？二、新课导入1. 介绍动量的概念：动量是物体运动状态的量度，是物体质量和速度的乘积。
2. 引入动量守恒定律：如果一个系统所受到的外力矢量和为零，那么系统的总动量保持不变。
三、动量守恒定律的推导1. 利用牛顿第二定律，推导出动量定理：动量的变化率等于作用在物体上的合外力。
2. 介绍内力和外力的概念，以及内力和外力的区别。
3. 推导出动量守恒定律：系统内各个物体的动量变化率之和等于外力矢量和。
四、课堂练习1. 举例说明动量守恒定律在实际生活中的应用。
2. 让学生通过实验观察动量守恒现象，加深对动量守恒定律的理解。
第二课时一、复习导入1. 回顾上一节课的内容，强调动量守恒定律的基本原理。
2. 提出问题：如何运用动量守恒定律解决实际问题？二、动量守恒定律的应用1. 介绍碰撞问题，强调碰撞过程中动量守恒定律的应用。
2. 讲解碰撞类型：完全非弹性碰撞、弹性碰撞、非弹性碰撞。
3. 举例说明如何运用动量守恒定律解决碰撞问题。
三、课堂练习1. 让学生根据碰撞问题，运用动量守恒定律进行计算。
2. 分析学生解答过程中存在的问题，并进行解答。
四、总结1. 总结动量守恒定律的基本原理和应用方法。
2. 强调动量守恒定律在物理学中的重要性。
教学评价：1. 课堂提问：了解学生对动量守恒定律的理解程度。
教学设计1：1.4 实验：验证动量守恒定律
1.4 实验：验证动量守恒定律【教学目标】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。
【教学重难点】会用实验验证动量守恒定律。
【教学过程】一、实验思路教师：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，但是有些力的矢量和为0，有些力与系统内两物体的相互作用力相比很小。
因此，在可以忽略这些外力的情况下，碰撞满足动量守恒定律的条件。
问题：我们应该怎样设计实验，使两个碰撞的物体所组成的系统所受外力的矢量和近似为0？学生思考，教师总结。
我们研究最简单的情况：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。
应该尽量创造实验条件，使系统所受外力的矢量和近似为0。
二、物理量的测量研究对象确定后，还需要明确所需测量的物理量和实验器材。
问题：想要验证动量守恒定律，需要测量哪些物理量？学生思考，教师总结：根据动量的定义，很自然地想到，需要测量物体的质量，以及两个物体发生碰撞前后各自的速度。
教师：那么物体的质量我们可以直接用天平测量，物体碰撞前后的速度呢？学生回忆之前我们学习了哪些测量物体速度的方法。
最后教师总结可行的方法进行实验的设计。
（一）方案一：研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒本案例中，我们利用气垫导轨来减小摩擦力，利用光电计时器测量滑块碰撞前后的速度。
实验装置如图所示，可以通过在滑块上添加已知质量的物块来改变碰撞物体的质量。
本实验可以研究以下几种情况：①选取两个质量不同的滑块，在两个滑块相互碰撞的端面装上弹性碰撞架，滑块碰撞后随即分开。
②在两个滑块的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，碰撞时撞针插入橡皮泥中，使两个滑块连成一体运动。
如果在两个滑块的碰撞端分别贴上尼龙拉扣，碰撞时它们也会连成一体。
③原来连在一起的两个物体，由于相互之间具有排斥的力而分开，这也可视为一种碰撞。
这种情况可以通过下面的方式实现。
实验：验证动量守恒定律 课件
械能，它再次运动到斜槽末端时，速度】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。 (1)若已得到打点纸带如图3.5-2-2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___BC _段来计算A碰前的速度，应 选择___ DE _ 段来计算A和B碰后的共同速度。(以上空格选填 “AB”“BC”“CD”“DE”)。 (2)已测得小车A的质量m1=0.40 kg，小车B的质量m2=0.20 kg，由以 上测量结果可得碰前m1v0=_0_._4_20___kg·m/s；碰后(m1+m2)v共
位置要始终保持不变。
例１：如图 所示为实验室中验证动量守恒的实验装置示意图
C （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＞r2 C．m1＞m2，r1＝r2 B．m1＞m2，r1＜r2 D．m1＜m2，r1＝r2
（2）为完成此实验，以下所提供的测量工具中必需的是Ａ（C）
(1)碰撞后 B 球的甲水平射程应取为__6_4__._6__cm乙.
(2)在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答： ___A__、_B__、__D____(填选项号)．
A.水平槽上未放 B 球时，测量 A 球落点位置到 O 点的距离 B.A 球与 B 球碰撞后，测量 A 球落点位置到 O 点的距离
大学物理实验教案-验证动量守恒定律
实验名称： 验证动量守恒定律实验目的：1．观察弹性碰撞和完全非弹性碰撞现象。
2．验证碰撞过程中动量守恒和机械能守恒定律。
实验仪器：气垫导轨（L-QG-T-1500/5.8） 滑块 电脑通用计数器（MUJ-ⅡB ） 电子天平 游标卡尺 气源 尼龙粘胶带 实验原理：当两滑块在水平的导轨上沿直线作对心碰撞时，若略去滑块运动过程中受到的粘滞性阻力和空气阻力，则两滑块在水平方向除受到碰撞时彼此相互作用的内力外，不受其它外力作用。
故根据动量守恒定律，两滑块的总动量在碰撞前后保持不变。
设如图12-1所示，滑块1和2的质量分别为1m 和2m ，碰撞前二滑块的速度分别为10v 和20v ，碰撞后的速度分别为1v 和2v ，则根据动量守恒定律有：2211202101v m v m v m v m+=+ (12-1)若写成标量形式为： 2211202101v m v m v m v m +=+ (12-2)式中各速度均为代数值，各v 值的正负号决定于速度的方向与所选取的坐标轴方向是否一致，这一点要特别注意。
图12-1牛顿曾提出“弹性恢复系数”的概念，其定义为碰撞后的相对速度与碰撞前的相对速度的比值。
一般称为恢复系数，用e 表示，即： 201012v v v v e --=(12-3)当1=e 时为完全弹性碰撞，0=e 为完全非弹性碰撞，一般10<<e 为弹性碰撞。
气轨滑块上的碰撞弹簧是钢制的，e 值与1，还是有差异的，因此在气轨上不能实现完全弹性碰撞。
1．弹性碰撞取大小两个滑块)(21m m >，将滑块2置于A 、B 光电门之间，使020=v 。
推动滑块1以速度10v 去撞滑块2，碰撞后速度分别为1v 和2v ，则：2211101v m v m v m += (12-4)碰撞前后的动能的变化为：210122221121)(21v m v m v m E k -+=∆ (12-5) 实际实验时，由于滑块运动受到一定的阻力，又由于导轨会有少许的弯曲，在A 门测出的速度A v 1，在B 门测出的速度B v 1和B v 2，都和碰撞前后瞬间相应的速度有些差异，减少差异的办法之一，是尽可能缩短碰撞点到测速光电门间的距离。
力学实验验证动量守恒定律课件
解析：由题图可知，绳子烧断后，A、B 均做匀速直线运 动．开始时有：vA＝0，vB＝0，A、B 被弹开后有：vA′＝0.0109
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•力学实验验证动量守恒定律
考向三 实验拓展与创新 【典例 3】 如图是用来验证动 量守恒的实验装置，弹性球 1 用细线 悬挂于 O 点，O 点下方桌子的边缘有 一竖直立柱．实验时，调节悬点，使 弹性球 1 静止时恰与立柱上的球 2 右 端接触且两球等高．将球 1 拉到 A 点，
【解析】 (1)用一尽可能小的圆把小 球落点圈在里面，可知圆心的位置是 65.7 cm，这也是小球落点的平均位置．
(2)本实验中要测量的数据有：两个小 球的质量 m1、m2，三个落点到 O 点的距离 x1、x2、x3，所以 应选 A、B、D.
•力学实验验证动量好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨 水平； ②向气垫导轨通入压缩空气；
•力学实验验证动量守恒定律
4．方案四：利用平抛运动规律验证动量守恒定律 (1)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． (2)按要求安装好实验装置，并调 整斜槽使斜槽末端切线水平． (3)白纸在下，复写纸在上，在适当位置铺放好．记下重 垂线所指的位置 O. (4)不放被碰小球，让入射小球从斜槽上某固定高度处自 由滚下，重复 10 次．用圆规画出尽量小的圆把所有的小球落 点圈在里面，圆心 P 就•力是学实小验验球证动落量守点恒定的律 平均位置．
•力学实验验证动量守恒定律
3．气垫导轨是常用的一种实验仪器．它是利用气泵使带 孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块 在导轨上的运动可视为没有摩擦．我们可以用带竖直挡板 C 和 D 的气垫导轨以及滑块 A 和 B 来验证动量守恒定律，实验 装置如图所示(弹簧的长度忽略不计)．
物理探究教案动量守恒定律的探究与实验验证
物理探究教案动量守恒定律的探究与实验验证物理探究教案：动量守恒定律的探究与实验验证引言：动量作为物理学中的重要概念，在许多力学问题的研究中起到了至关重要的作用。
本教案将围绕动量守恒定律展开探究与实验验证，通过一系列的实验活动，让学生深入了解动量守恒的概念与应用。
一、实验目的本实验旨在通过动量守恒定律的探究与实验验证，帮助学生理解和应用该定律，并掌握相应的实验方法与技巧。
二、实验器材和材料1. 弹簧测力计2. 平衡器3. 不同质量的小球4. 直线轨道、运动小车等三、实验一：弹性碰撞下的动量守恒实验步骤：1. 首先将弹簧测力计固定在水平轴上，调节测力计使其刻度为零。
2. 在轨道的一端放置一个运动小球A（质量m1），并使其静止。
3. 在距离小球A一定距离的地方放置另一个小球B（质量m2）。
4. 将小球A释放，使其运动，在碰撞前确定测力计示数。
5. 观察小球A和小球B的碰撞过程，并记录碰撞后的测力计示数。
实验结果与讨论：通过实验我们可以观察到，碰撞前后测力计的示数不发生变化，即动量守恒定律得到了验证。
根据动量守恒定律，碰撞前的总动量等于碰撞后的总动量。
在弹性碰撞中，动量守恒定律成立。
四、实验二：非弹性碰撞下的动量守恒实验步骤：1. 将弹簧测力计固定在水平轴上，调节测力计使其刻度为零。
2. 在轨道的一端放置一个运动小球A（质量m1），并使其静止。
3. 在距离小球A一定距离的地方放置另一个小球B（质量m2）。
4. 将小球A释放，使其运动，在碰撞前确定测力计示数。
5. 观察小球A和小球B的碰撞过程，并记录碰撞后的测力计示数。
实验结果与讨论：在非弹性碰撞中，小球A和小球B在碰撞后会发生形变并粘连在一起，动量守恒定律同样适用。
碰撞后，测力计示数仍保持不变。
此时，碰撞前的总动量等于碰撞后的总动量。
五、实验三：动量守恒的应用实验步骤：1. 准备一条直线轨道，并确保其光滑平整。
2. 将运动小车放置在轨道的一端，并用弹簧测力计固定在车厢上，调节测力计使其刻度为零。
第4节 实验：验证动量守恒定律
1.找一个碰撞过程，设计实验装置
2.设法测量出碰撞前后系统的动量
3.比较前后动量的大小关系
4.处理数据并得出结论
第4节 实验：验证动量守恒定律
目录
方案一：气垫导轨法
方案二：打点计时器法
方案三：单摆法
方案四：抛体法
一、气垫导轨法
1.天平测质量m
2.光电门测速度V
(1)用图中所示各个物理量的符号表示碰撞前后A、B
两球的速度(设A、B两球碰前的速度分别为vA、vB，
碰后速度分别为vA′、vB′)，则vA＝________________，
( − )
vA′＝________________，
( − ) vB＝____，
0 vB′＝__________。
【典例1】在“验证动量守恒定律”实验中常会用到气垫导轨，导轨与滑块
之间形成空气垫，使滑块在导轨上运动时几乎没有摩擦。现在有滑块A、B
和带竖直挡板C、D的气垫导轨，用它们验证动量守恒定律，实验装置如图
所示(弹簧的长度忽略不计)。采用的实验步骤如下：
a．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB；
b．调整气垫导轨使之水平；
3.列表处理数据
注意：导轨一定保持水平
质
量
速
度
mv
碰撞前
m1
m2
m1
m2
v1
v1’
v2’
v2
m1v1+m2v2
碰撞后
m1v1’+m2v2’
一、气垫导轨法
1.天平测质量m
2.光电门测速度V
3.列表处理数据
①在两车碰撞处加轻弹簧，使
验证动量守恒定律实验报告
验证动量守恒定律实验报告一、实验目的验证在碰撞过程中动量守恒定律的正确性。
二、实验原理在一个理想的物理系统中，如果没有外力作用，系统的总动量保持不变。
在本实验中，通过研究两个物体的碰撞前后的动量变化，来验证动量守恒定律。
对于两个相互碰撞的物体，设它们的质量分别为 m1 和 m2，碰撞前的速度分别为 v1 和 v2，碰撞后的速度分别为 v1' 和 v2'。
根据动量的定义，动量 p ＝ mv，碰撞前系统的总动量为 P ＝ m1v1 ＋ m2v2，碰撞后系统的总动量为 P' ＝ m1v1' ＋ m2v2'。
如果在实验误差允许的范围内，P ＝ P'，则验证了动量守恒定律。
三、实验器材1、气垫导轨2、光电门计时器3、两个滑块（质量分别为 m1 和 m2）4、天平5、细绳、滑轮四、实验步骤1、用天平分别测量两个滑块的质量 m1 和 m2，并记录下来。
2、将气垫导轨调至水平。
可以通过调节导轨底部的螺丝，使滑块在导轨上能保持匀速直线运动，从而判断导轨是否水平。
3、安装光电门计时器。
在气垫导轨的适当位置安装两个光电门，分别用于测量滑块碰撞前后通过光电门的时间。
4、给滑块 m1 一定的初速度，使其与静止的滑块 m2 发生碰撞。
5、记录滑块通过光电门的时间 t1、t2、t1' 和 t2'。
6、根据公式 v ＝ d ／ t（其中 d 为光电门遮光片的宽度），计算出碰撞前后滑块的速度 v1、v2、v1' 和 v2'。
7、计算碰撞前系统的总动量 P ＝ m1v1 ＋ m2v2 和碰撞后系统的总动量 P' ＝ m1v1' ＋ m2v2'。
8、重复实验多次，以减小实验误差。
五、实验数据记录及处理｜实验次数|m1（kg）｜m2（kg）｜v1（m/s）｜v2（m/s）｜v1'（m/s）｜v2'（m/s）｜P（kg·m/s）｜P'（kg·m/s）｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜1|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|｜2|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|｜3|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|计算每次实验的碰撞前总动量 P 和碰撞后总动量 P'，并计算它们的差值ΔP ＝ P P'。
动量守恒教案：阐述动量守恒的物理原理及其实验验证
动量守恒教案：阐述动量守恒的物理原理及其实验验证物理年级：高中科目：力学一、教学目标1.了动量守恒定律的物理原理；2.掌握动量守恒定律的实验验证方法；3.能够运用动量守恒定律解题；4.形成科学探究思维，培养科学研究素养。
二、教学内容1.动量守恒定律的物理原理；2.动量守恒定律的实验验证方法；3.动量守恒定律在实际中的应用。
三、教学重点1.量守恒定律的物理原理；2.动量守恒定律的实验验证方法。
四、教学难点1.动量守恒定律在实际中的应用；2.如何运用动量守恒定律解题。
五、教学方法1.讲授法；2.实验法；3.探究法。
六、教学过程1.导入环节这节课我们将要讲解的是动量守恒的物理原理及其实验验证。
作为物理中的一大基础定律，掌握它的物理意义及实际应用对于进一步深化我们的物理认识具有重要意义。
那么，什么是动量守恒呢？它能够给我们带来什么样的启示呢？下面让我们一起来深入了解一下。
2.理论授课(1) 动量守恒定律动量守恒定律又称为动量守恒原理。
它是力学中的基本定律之一，指出在一个孤立的系统中，如果没有外力作用于该系统，则系统的总动量保持不变。
其数学描述为：$m_1v_1+m_2v_2=m_1v_1'+m_2v_2'$其中，$m$为物体质量，$v$为物体速度，$'$为碰撞后的量。
(2) 实验验证我们可以通过一个简单的实验来验证动量守恒定律。
我们先准备两个质量不同的小球，在水平台上放上一张纸，让其中一个小球静止，另一个小球运动，当它撞向静止的小球时，记录下两个小球碰撞前后的速度和动量，可以发现，两个小球碰撞前后的总动量是不变的，这恰恰验证了动量守恒定律。
(3) 动量守恒定律的应用动量守恒定律不仅仅只是一种基础定律，它在实际应用中也有很广泛的用途。
例如，在交通事故中，当汽车碰撞时，自由落体的原理只能说明汽车的冲击力大小，而不能解释汽车的动量状态；但是动量守恒定律则可以更加完整和准确地描述汽车的冲击力状态，为交通安全提供更好的理论支持。
实验验证碰撞中的动量守恒教案
实验验证碰撞中的动量守恒教案实验目的：验证碰撞中动量守恒定律。
实验原理：碰撞是物体之间相互作用力的一种形式。
在碰撞过程中，物体会相互传递动量，并且按照动量守恒定律的要求，总动量在碰撞前后保持不变。
实验材料：1.碰撞小车2.弹簧塔座3.弹簧组4.直尺5.纸张6.计时器7.大碗实验步骤：1.将弹簧组装到弹簧塔座上，使弹簧处于松弛状态。
2.将纸张固定在直尺上，作为测量轨道的标尺。
3.将碰撞小车放置在轨道起点的挡板上，并保证它的位置和速度恰好对应标尺上的一个刻度。
4.将大碗放在轨道终点处，以接住碰撞小车并减小运动速度。
5.按下计时器开始计时，同时释放碰撞小车。
6.碰撞小车经过测量轨道上的一些标尺刻度时，快速记录下时间。
7.重复实验多次，取平均值。
实验数据处理与分析：1.计算碰撞小车在每个标尺位置上的速度：v=d/t，其中v为速度，d 为测量轨道上的标尺间距，t为对应的碰撞小车运动时间。
2.根据质量守恒定律，对于一维碰撞，碰撞前总动量等于碰撞后总动量：m1*v1i+m2*v2i=m1*v1f+m2*v2f，其中m为质量，v为速度，i和f分别代表碰撞前和碰撞后。
3.根据动能守恒定律，对于完全弹性碰撞，碰撞前和碰撞后总动能相等：(1/2)*m1*v1i^2+(1/2)*m2*v2i^2=(1/2)*m1*v1f^2+(1/2)*m2*v2f^24.利用实验测得的数据，计算碰撞后小车的速度，并与理论计算值进行比较和分析。
实验注意事项：1.实验前需对实验装置进行检查，确保各部分完好无损。
2.实验时需保持装置稳定，防止外界干扰。
3.实验过程中，对小车的起始位置和速度调整需准确。
4.对实验数据的记录和处理要仔细和准确。
实验预期结果：根据动量守恒定律，碰撞后总动量应该等于碰撞前的总动量，而根据离子碰撞后小车的速度计算这个动量，并与实验测得的值进行比较，验证动量守恒定律的正确性。
实验结论：根据实验数据和计算结果，如果碰撞小车在不同位置上的碰撞时间和速度满足动量守恒定律和动能守恒定律，那么可以得出结论：碰撞中的动量是守恒的。
大学物理实验《用气垫导轨验证动量守恒定律》[1]
![大学物理实验《用气垫导轨验证动量守恒定律》[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/6e6e060e5627a5e9856a561252d380eb62942302.png)
大学物理实验《用气垫导轨验证动量守恒定律》[1]动量守恒定律是经典力学中一条重要的定律，它表明在一个孤立系统中，对于每个物体，其动量在时间上是守恒的，即在碰撞过程中，两个物体的总动量保持不变。
为进一步验证动量守恒定律，本实验使用气垫导轨进行了实验并得到相关结果。
一、实验原理1. 动量的定义动量被定义为一个物体的质量与速度的乘积。
即$$p = mv$$其中，p是动量，m是质量，v是速度。
2. 动量守恒定律动量守恒定律是指，在一个孤立系统中，所有物体的总动量在时间上守恒。
即$$\sum p_i = \sum p_{i}^{\prime}$$其中，i表示碰撞前的物体，i'表示碰撞后的物体。
二、实验仪器本实验使用了气垫导轨、气垫滑块、光电探测器和电脑等仪器。
三、实验步骤1. 实验前的准备在实验开始前，需要将气垫导轨用棉布擦拭干净，以保证平滑度。
同时，需将气垫导轨仪器静置20~30分钟，让气压平衡后才能进行实验。
2. 开始实验首先将准备好的气垫滑块放在导轨的一端，并确定其初始速度。
接着，用光电探测器测量气垫滑块移动的距离和时间，从而得到其初速度和末速度。
最后，用计算机处理数据并分析结果，验证动量守恒定律。
四、实验结果通过实验，我们得到了以下数据：初始速度v1 = 0.54 m/s根据实验数据，我们可以计算出两个滑块碰撞前后的动量。
碰撞前，两个滑块的动量分别为：p1 = m1 v1 = 0.7×0.54 = 0.378 kg m/s碰撞后，两个滑块的动量分别为：根据动量守恒定律可以得知，碰撞前后两个滑块的总动量应该保持不变，即：p1 + p2 = p1' + p2'0.851 = 0.277通过计算可以发现，计算结果不相等（右侧结果=0.277<左侧结果=0.851），这可能与实验中存在的误差有关。
错误的部分可能来自于对初始速度和末速度的测量误差，以及计算过程中的近似假设，例如滑块在运动过程中受到的阻尼力等。
动量守恒定律物理教案优秀5篇
动量守恒定律物理教案优秀5篇1、理解动量守恒定律的确切含义．2、知道动量守恒定律的适用条件和适用范围．二、能力目标1、运用动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律．2、能运用动量守恒定律解释现象．3、会应用动量守恒定律分析、计算有关问题（只限于一维运动）．三、情感目标1、培养实事求是的科学态度和严谨的推理方法．2、使学生知道自然科学规律发现的重大现实意义以及对社会发展的巨大推动作用．重点难点：重点：理解和基本掌握动量守恒定律．难点：对动量守恒定律条件的掌握．教学过程：动量定理研究了一个物体受到力的冲量作用后，动量怎样变化，那么两个或两个以上的物体相互作用时，会出现怎样的总结果？这类问题在我们的日常生活中较为常见，例如，两个紧挨着站在冰面上的同学，不论谁推一下谁，他们都会向相反的方向滑开，两个同学的动量都发生了变化，又如火车编组时车厢的对接，飞船在轨道上与另一航天器对接，这些过程中相互作用的物体的动量都有变化，但它们遵循着一条重要的规律．（－）系统为了便于对问题的讨论和分析，我们引入几个概念．1．系统：存在相互作用的几个物体所组成的整体，称为系统，系统可按解决问题的需要灵活选取．2．内力：系统内各个物体间的相互作用力称为内力．3．外力：系统外其他物体作用在系统内任何一个物体上的力，称为外力．内力和外力的区分依赖于系统的选取，只有在确定了系统后，才能确定内力和外力．（二）相互作用的两个物体动量变化之间的关系演示如图所示，气垫导轨上的A、B两滑块在P、Q两处，在A、B间压紧一被压缩的弹簧，中间用细线把A、B拴住，M和N为两个可移动的挡板，通过调节M、N的位置，使烧断细线后A、B两滑块同时撞到相应的挡板上，这样就可以用ＳＡ和ＳＢ分别表示A、B两滑块相互作用后的速度，测出两滑块的质量mＡ＼mＢ和作用后的位移ＳＡ和ＳＢ比较mＡＳＡ和mＢＳＢ．高二物理《动量守恒定律》教案1．实验条件：以A、B为系统，外力很小可忽略不计．2．实验结论：两物体A、B在不受外力作用的条件下，相互作用过程中动量变化大小相等，方向相反，即△pＡ＝－△pＢ或△pＡ＋△pＢ＝０注意因为动量的变化是矢量，所以不能把实验结论理解为A、B两物体的动量变化相同．（三）动量守恒定律1．表述：一个系统不受外力或受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变，这个结论叫做动量守恒定律．2．数学表达式：p＝p’，对由A、B两物体组成的系统有：mAvA+mBvB=mAvA’+mBvB’ （1）mA、mB分别是A、B两物体的质量，vA、vB、分别是它们相互作用前的速度，vA’、vB’分别是它们相互作用后的速度．注意式中各速度都应相对同一参考系，一般以地面为参考系．（2）动量守恒定律的表达式是矢量式，解题时选取正方向后用正、负来表示方向，将矢量运算变为代数运算．3．成立条件在满足下列条件之一时，系统的动量守恒（1）不受外力或受外力之和为零，系统的总动量守恒．（2）系统的内力远大于外力，可忽略外力，系统的总动量守恒．（3）系统在某一方向上满足上述（1）或（2），则在该方向上系统的总动量守恒．4．适用范围动量守恒定律是自然界最重要最普遍的规律之一，大到星球的宏观系统，小到基本粒子的微观系统，无论系统内各物体之间相互作用是什么力，只要满足上述条件，动量守恒定律都是适用的．（四）由动量定理和牛顿第三定律可导出动量守恒定律设两个物体m１和m２发生相互作用，物体1对物体2的作用力是Ｆ１２，物体2对物体1的作用力是Ｆ２１，此外两个物体不受其他力作用，在作用时间△Ｖt内，分别对物体1和2用动量定理得：Ｆ２１△Ｖt＝△p１；Ｆ１２△Ｖt＝△p２，由牛顿第三定律得Ｆ２１＝－Ｆ１２，所以△p１＝－△p２，即：△p＝△p１＋△p２＝０或m１v１+m２v２=m１v１’+m２v２’．例1如图所示，气球与绳梯的质量为M，气球的绳梯上站着一个质量为m的人，整个系统保持静止状态，不计空气阻力，则当人沿绳梯向上爬时，对于人和气球（包括绳梯）这一系统来说动量是否守恒？为什么？高二物理《动量守恒定律》教案解析对于这一系统来说，动量是守恒的，因为当人未沿绳梯向上爬时，系统保持静止状态，说明系统所受的重力（Ｍ＋m）g跟浮力F平衡，那么系统所受的外力之和为零，当人向上爬时，气球同时会向下运动，人与梯间的相互作用力总是等值反向，系统所受的外力之和始终为零，因此系统的动量是守恒的．例2如图所示是A、B两滑块在碰撞前后的闪光照片部分示意图，图中滑块A的质量为0.14kg，滑块B的质量为0.22kg，所用标尺的最小刻度是0.5cm，闪光照相时每秒拍摄10次，试根据图示回答：高二物理《动量守恒定律》教案（1）作用前后滑块A动量的增量为多少？方向如何？（2）碰撞前后A和B的总动量是否守恒？解析从图中A、B两位置的变化可知，作用前B是静止的，作用后B向右运动，A向左运动，它们都是匀速运动．mAvA+mBvB=mAvA’+mBvB’（1）vＡ＝ＳＡ／t＝０.０５／０.１＝０.５（m／s）；vＡ′＝ＳＡ′／t＝－０.００５／０.１＝－０.０５（m／s）△pＡ＝mAvA’－mAvA＝０.１４＊（－０.０５）－０.１４＊０.５＝－０.０７７（kg·m/s），方向向左．（2）碰撞前总动量p＝pＡ＝mAvA＝０.１４__０.５＝０.０７（kg·m/s）碰撞后总动量p’＝mAvA’+mBvB’＝０.１４__（－０.０６）+０.２２__（０.０３５/０.１）＝０.０７（kg·m/s）p＝p’，碰撞前后A、B的总动量守恒．例3一质量mA＝０.２kg，沿光滑水平面以速度vA＝５m/s运动的物体，撞上静止于该水平面上质量mB＝０.５kg的物体B，在下列两种情况下，撞后两物体的速度分别为多大？（1）撞后第1s末两物距0.6m．（2）撞后第1s末两物相距3.4m．解析以A、B两物为一个系统，相互作用中无其他外力，系统的动量守恒．设撞后A、B两物的速度分别为vA’和vB’，以vA的方向为正方向，则有：mAvA＝mAvA’+mBvB’；vB’t－vA’t＝s（1）当s＝０.６m时，解得vA’＝１m／s，vB’＝１.６m／s，A、B同方向运动．（2）当s＝３.４m时，解得vA’＝－１m／s，vB’＝２.４m／s，A、B反方向运动．例4如图所示，A、B、C三木块的质量分别为mA=0.5Kg,mB=0.3Kg,mC=0.2Kg，A和B紧靠着放在光滑的水平面上，C以v0=25m/s的水平初速度沿A的上表面滑行到B的上表面，由于摩擦最终与B木块的共同速度为8m/s，求C刚脱离A时，A的速度和C的速度．高二物理《动量守恒定律》教案解析C在A的上表面滑行时，A和B的速度相同，C在B的上表面滑行时，A和B脱离．A 做匀速运动，对A、B、C三物组成的系统，总动量守恒．动量守恒定律物理教案（精选篇2）三维教学目标1、知识与技能：掌握运用动量守恒定律的一般步骤。
物理实验：验证动量守恒定律教案
课题实验：验证动量守恒定律课型新授课教师时间班级高一教具多媒体三维目标知识与技能1、明确验证动量守恒定律的基本思路．2、掌握同一条直线上运动的两个物体碰撞前后速度的测量方法．3、掌握实验数据处理的方法．过程与方法学习根据实验要求，设计实验，操作实验，提高动手能力。
情感态度价值观通过对实验的操作以及数据的记录与处理，培养学生实事求是的科学态度重点验证动量守恒定律实验操作的注意事项以及数据处理。
难点速度的测量方法、实验数据的处理．教学过程教学内容教学设计意图引课引导学生完成实验设计分组实验上课之前，我们先来看一个小实验：风扇向后移动。
哪位同学能给大家解释以下，这是为什么呢？答：动量守恒定律那么本节课，我们就从实验的角度来验证这一定律！首先来回忆一下动量守恒定律的内容及表达式。
提问：那么从表达式中能看到我们在实验中需要测量那些物理量呢？怎么测量？回答：质量——天平；速度——平抛运动；气垫导轨光电门等等。
方案一：用平抛运动相关知识验证实验设计思路：入射小球、被碰小球m1和m2质量的测量----天平入射小球、被碰小球抛出点位置，落点位置的确定-----重垂线、白纸、复写纸入射小球、被碰小球水平位移的测量------米尺验证=⋅OPm1ONmOMm⋅+⋅21是否成立。
通过小实验引课，让学生明了本节课意图，引起学生兴趣温故而知新，引出本节课的实验设计思路培养学生思维发散能力学生参与实验设计以及实验注意事项的完善，加深对本实验的理解演示实验小试牛刀小结实验中需要注意的问题：与学生一起填空。
开始做实验：观察学生进行实验的状态，解决个别组遇到的问题。
实验结果展示：每组指派一名同学到投影下展示本组的实验结果，并作以相应的说明。
教师总结方案二：用气垫导轨光电门验证。
四名学生共同完成演示实验；即时将数据输入电脑表格，当场计算初末动量；其余学生认真观察实验操作，并做好记录。
练习．某同学用如图所示的装置（让入射小球与被碰小球碰撞）探究碰撞中的不变量时，产生误差的主要原因是（）A．碰撞前入射小球的速度方向，碰撞后入射小球的速度方向和碰撞后被碰小球的速度方向不是绝对沿水平方向B．小球在空气中飞行时受到空气阻力C．通过复写纸描得的各点，不是理想的点，有一定的大小，从而带来作图上的误差D．测量长度时有误差学生各诉己见，谈谈收获！分组实验，提高学生的动手操作能力以及团队合作能力结果展示过程是学生劳动成果的展示过程，让学生对实验产生浓厚的兴趣演示实验的设计是让学生了解气垫导轨等装置的构造及使用方法，用不同的方法验证定律更有说服力，学生进行演示锻炼了学生的动手操作能力，并且对其余学生的产生积极影响随学随练，巩固本节课内容板书设计16.1实验：验证动量守恒定律。
验证动量守恒定律实验
验证动量守恒定律实验1. 实验介绍动量守恒定律是经典力学中的一个重要定律，它表明在一个孤立系统中，当没有外力作用时，系统的总动量守恒。
本实验旨在通过一个简单的实验来验证动量守恒定律。
2. 实验目标通过实验，我们将验证动量守恒定律，并通过测量和计算来确定实验结果的合理性。
3. 实验材料•两个小球（质量分别为m1和m2）•光滑水平轨道•测量尺子•实验记录表格4. 实验步骤步骤一：准备工作1.在光滑水平轨道上放置两个小孔，使之距离适当，以便在后续实验中容易观察小球的运动。
2.测量并记录小球的初始位置。
3.将小球以适当的速度推向轨道上，确保小球的速度符合实验要求。
步骤二：实验记录1.同时释放两个小球并记录它们的初始速度。
2.观察小球运动并记录它们的位置和时间。
步骤三：数据分析1.根据测量的数据计算小球的动量（P）。
P = m1 * v1P = m2 * v22.计算初始动量之和和最终动量之和。
初始动量之和 = P1 + P2最终动量之和= P1’ + P2’3.检查初始动量之和和最终动量之和是否相等。
如果相等，则验证了动量守恒定律。
5. 实验注意事项1.实验时需要小心操作，避免小球掉落或发生碰撞。
2.测量和记录数据时要尽量准确。
3.在实验过程中要注意保持轨道的光滑，以确保小球的运动不受阻碍。
6. 实验结果与讨论经过实验测量和数据分析，我们发现初始动量之和和最终动量之和相等，这说明在该孤立系统中，动量守恒定律成立。
实验结果验证了动量守恒定律在这个封闭系统中的有效性。
此外，通过实验数据我们还可以进一步分析小球运动的特点。
通过观察小球的运动轨迹和计算得到的速度，我们可以得出小球在碰撞之后的运动状态，例如运动方向和速度的变化等。
7. 总结通过对动量守恒定律的验证实验，我们深入理解了这一物理定律的基本原理。
实验过程中，我们通过测量和计算，得出了实验结果并进行讨论分析。
实验结果表明，在一个孤立系统中，当没有外力作用时，系统的总动量守恒。
第4节 实验：验证动量守恒定律 教学设计
第4节实验：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，测出物体的质量m和碰撞前、后物体的速度v、v′，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、实验器材方案一研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒气垫导轨、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．方案二研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒斜槽、大小相等质量不同的小球两个、重垂线、白纸、复写纸、天平、刻度尺、圆规、三角板．四、实验步骤方案一研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒(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改变滑块的质量；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．方案二研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒(1)先用天平测出入射小球、被碰小球质量m1、m2.(2)按如图所示安装好实验装置，将斜槽固定在桌边，使槽的末端点切线水平，调节实验装置使两小球碰撞时处于同一水平高度，且碰撞瞬间入射小球与被碰小球的球心连线与轨道末端的切线平行，以确保两小球正碰后的速度方向水平．(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，它表示入射小球碰前的位置．(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，把小球的所有落点圈在里面，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，使它们发生正碰，重复10次，从上一步骤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.(7)过O和N在纸上作一直线．(8)用刻度尺量出线段OM、OP、ON的长度．热点一对实验原理与操作的考查【例1】在实验室里为了验证动量守恒定律，一般采用如图甲、乙所示的两种装置：(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<r2C．m1>m2，r1＝r2D．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一定需要的是________．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小球返回斜槽，要求入射小球质量大于被碰小球质量，即m1>m2；为使入射小球与被碰小球发生对心碰撞，要求两小球半径相同，故C正确．(2)设入射小球为a，被碰小球为b，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，需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，而无须弹簧测力计、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，故无须游标卡尺．(3)得出验证动量守恒定律的结论应为m1·OP＝m1·OM＋m2·O′N.[答案](1)C(2)AC(3)m1·OP＝m1·OM＋m2·O′N[针对训练1]某同学用如图所示的实验装置验证动量守恒定律．(1)若入射小球的质量为m1、半径为r1，被碰小球的质量为m2、半径为r2，则要求m1________ m2，r1________ r2.(均选填“>”“<”或“＝”)(2)为完成本实验，需要的测量工具有____________________________．(填选项前的字母)A．弹簧测力计B．刻度尺C．天平D．打点计时器(3)若关系式_______________________________________________(用m1、m2及图中的字母表示)成立，则表示碰撞过程中动量守恒．解析：(1)为了保证碰后两球都向前运动，且发生正碰，所以m1>m2，r1＝r2.(2)为了完成实验，由动量守恒定律可得m1v0＝m1v1＋m2v2，所以需要测量两球质量，需要用天平，要测量碰撞前后的速度，需要测量长度，所以也需要刻度尺，A、D错误，B、C正确．(3)由动量守恒定律可得m1v0＝m1v1＋m2v2又因为小球竖直方向的高度相同，所以小球运行的时间相等，即可得m1·OP ＝m1·OM＋m2·ON.答案：(1)>＝(2)BC(3)m1·OP＝m1·OM＋m2·ON热点二对实验步骤及数据处理的考查【例2】某同学利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验；气垫导轨装置如图所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成．(1)下面是实验的主要步骤：①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；②向气垫导轨通入压缩空气；③接通光电计时器；④把滑块2静止放在气垫导轨的中间；⑤滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；⑥释放滑块1，滑块1通过光电门1后与左侧固定弹簧的滑块2碰撞，碰后滑块1和滑块2依次通过光电门2，两滑块通过光电门2后依次被制动；⑦读出滑块通过两个光电门的挡光时间分别为：滑块1通过光电门1的挡光时间Δt 1＝10.01 ms ，通过光电门2的挡光时间Δt 2＝49.99 ms ，滑块2通过光电门2的挡光时间Δt 3＝8.35 ms ；⑧测出挡光片的宽度d ＝5 mm ，测得滑块1的质量为m 1＝300 g ，滑块2(包括弹簧)的质量为m 2＝200 g ；(2)数据处理与实验结论：①实验中气垫导轨的作用是：a ．_______________________________________________________________；b ．_____________________________________________________________. ②碰撞前滑块1的速度v 1为________ m/s ；碰撞后滑块1的速度v 2为________ m/s ，滑块2的速度v 3为________ m/s ；(结果保留2位有效数字)③在误差允许的范围内，通过本实验，同学们可以探究出哪些物理量是不变的？通过对实验数据的分析说明理由．(至少回答2个不变量)a ．_______________________________________________________________；b ．_____________________________________________________________.[解析] (2)①a.大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差．b ．保证两个滑块的碰撞是一维的．②滑块1碰撞之前的速度v 1＝d Δt 1＝5×10－310.01×10－3m/s ≈0.50 m/s ； 滑块1碰撞之后的速度v 2＝d Δt 2＝5×10－349.99×10－3m/s ≈0.10 m/s ； 滑块2碰撞后的速度v 3＝d Δt 3＝5×10－38.35×10－3m/s ≈0.60 m/s. ③a.系统碰撞前后总动量不变．原因：系统碰撞之前的动量m 1v 1＝0.15 kg·m/s ，系统碰撞之后的动量m 1v 2＋m 2v 3＝0.15 kg·m/s.b ．碰撞前后总动能不变．原因：碰撞前的总动能E k1＝m 1v 212＝0.037 5 J ，碰撞之后的总动能E k2＝m 1v 222＋m 2v 232＝0.037 5 J ，所以碰撞前后总动能相等．[答案] (2)①a.大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差 b ．保证两个滑块的碰撞是一维的②0.50 0.10 0.60③a.碰撞前后总动量不变，理由见解析b ．碰撞前后总动能不变，理由见解析[针对训练2] 利用气垫导轨通过闪光照相进行“验证动量守恒定律”的实验．(1)实验要求研究两滑块碰撞时动能损失很小和很大等各种情况，若要求碰撞时动能损失最大，应选图甲中的________(选填“a”或“b”)，若要求碰撞动能损失最小，则应选图甲中的________(选填“a”或“b”)．(图a 两滑块分别装有弹性圈，图b 两滑块分别装有撞针和橡皮泥)(2)某次实验时碰撞前B 滑块静止，A 滑块匀速向B 滑块运动并发生碰撞，利用闪光照相的方法连续4次拍摄得到的闪光照片如图乙所示．已知相邻两次闪光的时间间隔为T ，在这4次闪光的过程中，A 、B 两滑块均在0～80 cm 范围内，且第1次闪光时，滑块A 恰好位于x ＝10 cm 处．若A 、B 两滑块的碰撞时间及闪光持续的时间极短，均可忽略不计，则可知碰撞发生在第1次闪光后的________时刻，A 、B 两滑块质量比m A ∶m B ＝________.解析：(1)若要求碰撞时动能损失最大，则需两滑块碰撞后结合在一起，故应选图甲中的b；若要求碰撞时动能损失最小，则应使两滑块发生弹性碰撞，即选图甲中的a.(2)由图乙可知，第1次闪光时，滑块A恰好位于x＝10 cm 处，第2次A 在x＝30 cm处，第3次A在x＝50 cm 处，碰撞在x＝60 cm处．从第3次闪光到碰撞的时间为T2，则可知碰撞发生在第1次闪光后的2.5T时刻．设碰前A的速度为v，则碰后A的速度为v2，B的速度为v，向右为正方向，根据动量守恒定律可得m A v＝－m A·v2＋m B·v，解得m Am B＝23.答案：(1)b a(2)2.5T2∶3热点三创新实验【例3】某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验：在小车甲的前端粘有橡皮泥，推动小车甲使之做匀速直线运动．然后与原来静止在前方的小车乙相碰并粘合成一体，而后两车继续做匀速直线运动，他设计的具体装置如图1所示．在小车甲后连着纸带，打点计时器的打点频率为50 Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力．,图1)(1)若已得到打点纸带如图2所示，并测得各计数点间距并标在纸带上，A为运动起始的第一点，则应选__________________段计算小车甲的碰前速度，应选__________段来计算小车甲和乙碰后的共同速度(以上两空均选填“AB”“BC”“CD”或“DE”)．,图2)(2)已测得小车甲的质量m甲＝0.40 kg，小车乙的质量m乙＝0.20 kg，由以上测量结果，可得碰前m甲v甲＋m乙v乙＝________kg·m/s；碰后m甲v甲′＋m乙v乙′＝________kg·m/s.(3)通过计算得出的结论是______________________________．[解析](1)观察打点计时器打出的纸带，点迹均匀的阶段BC应为小车甲与乙碰前的阶段，CD段点迹不均匀，故CD应为碰撞阶段，甲、乙碰撞后一起匀速直线运动，打出间距均匀的点，故应选DE段计算碰后共同的速度．(2)v甲＝x BCΔt＝1.05 m/s，v′＝x DEΔt＝0.695 m/sm甲v甲＋m乙v乙＝0.420 kg·m/s碰后，m甲v甲′＋m乙v乙′＝(m甲＋m乙)v′＝0.60×0.695 kg·m/s＝0.417 kg·m/s.(3)在误差允许范围内，碰撞前后两个小车的动量守恒．[答案](1)BC DE(2)0.4200.417(3)在误差允许范围内，碰撞前后两个小车的动量守恒[针对训练3]某同学用如图所示的装置“验证动量守恒定律”．实验前，用水平仪先将光滑操作台的台面调为水平．其实验步骤如下：A．用天平测出滑块A、B的质量m A、m B；B．用细线将滑块A、B连接，使A、B间的轻弹簧处于压缩状态；C．剪断细线，滑块A、B离开弹簧后，均沿光滑操作台的台面运动，最后都滑落台面，记录A、B滑块的落地点P1、P2；D．用刻度尺测出水平地面的落地点P1、P2距操作台边缘的水平距离x1、x2；E．用刻度尺测出操作台面距水平地面的高度h；F．查得当地的重力加速度大小为g.根据其实验步骤，回答下列问题：(1)如果滑块A、B组成的系统水平方向动量守恒，须满足的关系是____________________________________________________________________ ______________________________________________(用测量量表示)．(2)如果滑块A、B组成的系统水平动量守恒，则在步骤D中，若测量出x1>x2，那么A、B的质量关系m A________(选填“>”“＝”或“<”)m B.(3)该装置也可以验证机械能守恒定律．已知剪断细线前，弹簧的弹性势能为E.如果滑块A、B和弹簧组成的系统机械能守恒，须满足的关系是________(用测量量表示)．解析：(1)取滑块A的初速度方向为正方向，两滑块质量和平抛初速度分别为m A、m B、v1、v2，平抛运动的水平位移分别为x1、x2，平抛运动的时间为t.根据动量守恒定律得，0＝m A v1－m B v2，又v1＝x1t ，v2＝x2t，代入得到m A x1＝m B x2.(2)因为m A x1＝m B x2，若x1>x2，所以m A<m B.(3)根据机械能守恒定律，弹簧处于压缩状态时的弹性势能等于两滑块弹出时的动能，所以E＝12m A v 21＋12m B v22，由h＝12gt2，可以得到t＝2h g，所以v1＝x1t＝x12hg ，v2＝x2t＝x22hg，代入上式后得E＝g4h()m A x21＋m B x22.答案：(1)m A x1＝m B x2(2)<(3)E＝g4h()m A x21＋m2B x2(建议用时：25分钟)[基础巩固练]1．某实验小组采用如图所示的实验装置做“验证动量守恒定律”实验．在水平桌面上放置气垫导轨，导轨上安装光电计时器1和光电计时器2，带有遮光片的滑块A 、B 的质量分别为m A 、m B ，两遮光片沿运动方向的宽度均为d .实验过程如下：①调节气垫导轨成水平状态；②轻推滑块A ，测得滑块A 通过光电计时器1的遮光时间为t 1；③滑块A 与滑块B 相碰后，滑块B 和滑块A 先后经过光电计时器2的遮光时间分别为t 2和t 3.(1)实验中为确保两滑块碰撞后滑块A 不反向运动，则m A 、m B 应满足的关系为m A ________(选填“大于”“等于”或“小于”)m B .(2)碰前滑块A 的速度大小为______________________________．(3)利用题中所给物理量的符号表示动量守恒定律成立的式子为__________________________________________________________．解析：(1)滑块A 和滑块B 发生碰撞，用质量大的滑块A 碰质量小的滑块B ，则不会发生反弹，所以m A >m B .(2)滑块经过光电计时器时挡住光的时间极短，则平均速度可近似替代滑块的瞬时速度，则碰前滑块A 的速度为v A ＝d t 1. (3)碰后滑块A 的速度v A ′＝d t 3碰后滑块B 的速度v B ′＝d t 2由动量守恒定律得m A v A ＝m A v A ′＋m B v B ′化简可得m A t 1＝m A t 3＋m B t 2. 答案：(1)大于 (2)d t 1 (3)m A t 1＝m A t 3＋m B t 22．如图是用来验证动量守恒的实验装置，弹性球1用细线悬挂于O 点，O 点下方桌子的边缘有一竖直立柱．实验时，调节悬点，使弹性球1静止时恰与立柱上的球2右端接触且两球等高．将球1拉到A 点，并使之静止，同时把球2放在立柱上．释放球1，当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞，碰后球1向左最远可摆到B点，球2落到水平地面上的C点．测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒．现已测出A点离水平桌面的距离为a、B点离水平桌面的距离为b、C点与桌子边沿间的水平距离为c.(1)还需要测量的量是__________________、__________________和__________________．(2)根据测量的数据，该实验中动量守恒的表达式为______________________________________.(忽略小球的大小)解析：(1)要验证动量守恒必须知道两球碰撞前后的动量变化，根据弹性球1碰撞前后的高度a和b，由机械能守恒可以求出碰撞前后的速度，故只要再测量弹性球1的质量m1，就能求出弹性球1的动量变化；根据平抛运动的规律只要测出立柱高h和桌面离水平地面的高度h0就可以求出弹性球2碰撞前后的速度变化，故只要测量弹性球2的质量m2和立柱高h、桌面离水平地面的高度h0就能求出弹性球2的动量变化．(2)根据(1)的解析可以写出动量守恒的方程2m1a－h＝2m1b－h＋m2ch0＋h.答案：(1)弹性球1、2的质量m1、m2立柱高h桌面离水平地面的高度h0(2)2m1a－h＝2m1b－h＋m2ch0＋h[综合提升练]3．用如图所示的装置验证动量守恒定律．质量为m A的钢球A用细线悬挂于O点，质量为m B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球释放前张紧，且线与竖直线的夹角为α，A球释放后摆到最低点时恰好与B球正碰，碰撞后A球把轻质指针OC由竖直位置推移到与竖直线夹角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不变，多次重复上述实验，白纸上记录了多个B球的落点．已知重力加速度为g.(1)为了验证两球碰撞过程动量守恒，除了测量质量m A、m B，夹角α、β，高度h的数据外，还应测量____________、____________等物理量．(2)用测量到的物理量表示碰撞前后A球、B球的动量分别为：p A＝____________，p A′＝______________，p B＝____________，p B′＝__________．解析：(1)实验过程中需要求出两小球碰撞前后的动量，因此需要知道小球的质量与速度，小球的速度可以由动能定理与平抛运动知识求得，因此该实验需要测量的物理量有：小球的质量m A、m B，倾角α与β，球B飞出时的高度h，线长l，水平位移s.(2)小球A下摆过程只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得m A gl(1－cos α)＝12m A v 2A－0解得v A＝2gl（1－cos α），则p A＝m A v A＝m A2gl（1－cos α）小球A与小球B碰撞后继续运动，A碰后到达最左端，机械能守恒，由机械能守恒定律得－m A gl(1－cos β)＝0－12m A v A′2解得v A′＝2gl（1－cos β）故p A′＝m A v A′＝m A2gl（1－cos β），碰撞前B球动量为0，碰撞后B球做平抛运动，水平方向s＝v B′t，竖直方向h＝12gt2，解得v B′＝s g2h，则碰后B球的动量p B′＝m B v B′＝m B s g2h.答案：(1)水平位移s线长l(2)m A2gl（1－cos α）m A2gl（1－cos β）0m B s g 2h。
大学物理实验动量守恒定律的验证与测量
大学物理实验动量守恒定律的验证与测量摘要：本实验旨在验证动量守恒定律，并通过测量实验得到的数据，验证该定律在实验中的准确性。
实验使用了弹射器和弹性碰撞器，并通过测量质量和速度的变化来验证动量守恒定律。
实验结果表明，动量守恒定律得到了很好的验证。
引言：动量守恒定律是物理学中的重要定律之一，它描述了一个封闭系统中的动量总和保持不变。
在本实验中，我们将使用实验装置验证动量守恒定律，并通过测量和计算来验证定律的准确性。
实验材料和方法：- 弹射器- 弹性碰撞器- 质量平衡- 轨道实验步骤：1. 将弹射器固定在轨道上，并确保其位置稳定。
2. 将弹性碰撞器安装在轨道的另一端。
3. 使用质量平衡器量取弹性碰撞器的质量，并记录下来。
4. 将一个小球放在弹射器上。
5. 通过调整角度和压缩弹射器的弹簧，将小球射出。
6. 在弹性碰撞器中放置一个相同的小球，并调整其位置，使其可以被射出的小球击中。
7. 通过测量碰撞后小球的运动轨迹和速度，记录下实验数据。
结果和讨论：根据实验数据，我们可以计算出弹射器的初始速度和弹性碰撞器中小球的速度。
由于动量守恒定律的基本原理，我们可以得到以下公式：m1 * v1 + m2 * v2 = m1 * v1' + m2 * v2'其中，m1和m2分别代表射出小球和碰撞小球的质量，v1和v2分别代表射出小球和碰撞小球的初始速度，v1'和v2'分别代表射出小球和碰撞小球的最终速度。
通过计算得到的实验数据，我们可以验证上述公式的准确性，并进一步验证动量守恒定律的有效性。
实验结果表明，在实验误差范围内，动量守恒定律得到了很好的验证。
结论：本实验通过使用弹射器和弹性碰撞器验证了动量守恒定律，并通过测量和计算得到的实验数据验证了该定律的准确性。
实验结果表明，在实验条件下，封闭系统中的动量总和保持不变。
这一定律在物理学中具有重要意义，为进一步研究和理解物体运动提供了基础。
本实验还展示了实验测量和计算的方法，为今后的物理实验研究提供了借鉴。
动量守恒实验教案
动量守恒实验教案摘要：动量守恒是物理学中的基本原则之一，它描述了系统内部不受外力作用时动量的守恒。
本教案旨在通过实验教学的方式，帮助学生深入理解动量守恒的概念及其应用。
实验将通过使用弹簧测力计和小推车来验证动量守恒定律，并引导学生进行实验观察、数据处理和结论推理，培养学生的实验技能和科学思维。
1.实验目的本实验的主要目的是通过观察和测量，验证动量守恒定律，并培养学生的实验技能和科学思维。
2.实验原理动量（momentum）是物体的质量与速度的乘积，用数学表示为p=mv，其中p为动量，m为质量，v为速度。
动量守恒定律指出，在一个封闭系统中，当不受外力作用时，系统内物体的总动量保持不变。
3.实验器材和材料- 弹簧测力计- 小推车- 不同质量的物体- 平滑的水平轨道- 计时器4.实验步骤步骤一：准备工作1) 将平滑的水平轨道放在桌面上。
2) 将弹簧测力计固定在小推车的前部。
3) 准备不同质量的物体。
步骤二：实验测量1) 将小推车放在轨道的一端，使其保持静止。
2) 将质量为m1的物体放在小推车上，并使其静止。
3) 用计时器测量小推车上的弹簧测力计示数T1。
4) 移除m1物体，再次用计时器测量小推车上的弹簧测力计示数T2。
步骤三：数据处理1) 计算动量根据动量的定义p=mv，计算m1物体的动量p1和小推车的动量p2。
p1 = m1 * 0（初始速度为零）p2 = m2 * 0（小推车静止）2) 计算动量变化量根据动量守恒定律，系统内的总动量应保持不变。
因此，计算动量变化量∆p = p2 - p1。
步骤四：实验观察和结论1) 实验观察观察小推车上的弹簧测力计示数的变化。
记录T1和T2的数值。
2) 结论通过实验数据的处理，可以得出结论：在不受外力作用时，小推车和物体的动量守恒。
5.实验注意事项1) 实验前确保实验器材安全可靠。
2) 操作实验器材时要小心轻柔，避免产生意外。
3) 记录实验数据时要准确、严谨。
6.拓展实验除了上述实验测量小推车和物体的动量守恒，我们还可以进行以下拓展实验内容：- 探究弹簧测力计的使用方法和原理；- 探究不同物体质量对动量守恒影响的实验；- 探究动量守恒在碰撞实验中的应用。
验证动量守恒定律实验
物理一轮复习学案第六周（10.8—10.14）第四课时验证动量守恒定律实验【考纲解读】1.会用实验装置测速度或用其他物理量表示物体的速度大小.2.验证在系统不受外力的作用下，系统内物体相互作用时总动量守恒．【重点难点】验证动量守恒定律【知识结构】一、验证动量守恒定律实验方案1．方案一实验器材：滑块（带遮光片，2个）、游标卡尺、气垫导轨、光电门、天平、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等。
实验情境：弹性碰撞（弹簧片、弹性碰撞架）；完全非弹性碰撞（撞针、橡皮泥）。
2．方案二实验器材：带细线的摆球（摆球相同，两套）、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等。
实验情境：弹性碰撞，等质量两球对心正碰发生速度交换。
3．方案三实验器材：小车（2个）、长木板（含垫木）、打点计时器、纸带、天平、撞针、橡皮泥、刻度尺等。
实验情境：完全非弹性碰撞（撞针、橡皮泥）。
4．方案四实验器材：小球（2个）、斜槽、天平、重垂线、复写纸、白纸、刻度尺等。
实验情境：一般碰撞或近似的弹性碰撞。
5．不同方案的主要区别在于测速度的方法不同：①光电门（或速度传感器）；②测摆角（机械能守恒）；③打点计时器和纸带；④平抛法。
还可用频闪法得到等时间间隔的物体位置，从而分析速度。
二、验证动量守恒定律实验（方案四）注意事项1．入射球质量m1应大于被碰球质量m2。
否则入射球撞击被碰球后会被弹回。
2．入射球和被碰球应半径相等，或可通过调节放被碰球的立柱高度使碰撞时球心等高。
否则两球的碰撞位置不在球心所在的水平线上，碰后瞬间的速度不水平。
3．斜槽末端的切线应水平。
否则小球不能水平射出斜槽做平抛运动。
4．入射球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放。
否则入射球撞击被碰球的速度不相等。
5．落点位置确定：围绕10次落点画一个最小的圆将有效落点围在里面，圆心即所求落点。
6．水平射程：被碰球放在斜槽末端，则从斜槽末端由重垂线确定水平射程的起点，到落地点的距离为水平射程。
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实验名称： 验证动量守恒定律
实验目的：
1．观察弹性碰撞和完全非弹性碰撞现象。
2．验证碰撞过程中动量守恒和机械能守恒定律。
实验仪器：
气垫导轨（L-QG-T-1500/5.8） 滑块 电脑通用计数器（MUJ-ⅡB ） 电子天平 游标卡尺 气源 尼龙粘胶带 实验原理：
当两滑块在水平的导轨上沿直线作对心碰撞时，若略去滑块运动过程中受到的粘滞性阻力和空气阻力，则两滑块在水平方向除受到碰撞时彼此相互作用的内力外，不受其它外力作用。
故根据动量守恒定律，两滑块的总动量在碰撞前后保持不变。
设如图12-1所示，滑块1和2的质量分别为1m 和2m ，碰撞前二滑块的速度分别为10
v 和20v ，碰撞后的速度分别为1v 和2v ，则根据动量守恒定律有：
2211202101v m v m v m v m
+=+ (12-1)
若写成标量形式为： 2211202101v m v m v m v m +=+ (12-2)
式中各速度均为代数值，各v 值的正负号决定于速度的方向与所选取的坐标轴方向是否一致，这一点要特别注意。
图12-1
牛顿曾提出“弹性恢复系数”的概念，其定义为碰撞后的相对速度与碰撞前的相对速度的比值。
一般称为恢复系数，用e 表示，即： 20
101
2v v v v e --=
(12-3)
当1=e 时为完全弹性碰撞，0=e 为完全非弹性碰撞，一般10<<e 为弹性碰撞。
气轨滑块上的碰撞弹簧是钢制的，e 值与1，还是有差异的，因此在气轨上不能实现完全弹性碰撞。
1．弹性碰撞
取大小两个滑块)(21m m >，将滑块2置于A 、B 光电门之间，使020=v 。
推动滑块1以速度10v 去撞滑块2，碰撞后速度分别为1v 和2v ，则：
2211101v m v m v m += (12-4)
碰撞前后的动能的变化为：
2
10
12222112
1)(21v m v m v m E k -+=
∆ (12-5) 实际实验时，由于滑块运动受到一定的阻力，又由于导轨会有少许的弯曲，在A 门测出的速度A v 1，在B 门测出的速度B v 1和B v 2，都和碰撞前后瞬间相应的速度有些差异，减少差异的办法之一，是尽可能缩短碰撞点到测速光电门间的距离。
办法之二是进行速度修正。
2.完全非弹性碰撞
此时0=e ,将滑块2置于光电门AB 间，而且020=v ，滑块1以速度10v 去撞滑块2，碰撞后两滑块粘在一起以同一速度2v 运动。
为了实现此类碰撞，要在二滑块上加上尼龙胶带。
碰撞前后的动量关系为：
221101)(v m m v m += (12-6)
动能变化为： 2
10
122212
1)(21v m v m m E k -+=
∆ (12-7) 实际实验时，由于滑块运动受到一定的阻力，又由于导轨会有少许的弯曲，在A 门测出的速度A v 1，在B 门测出的速度B v 1和B v 2，都和碰撞前后瞬间相应的速度有些差异，减少差异的办法之一，是尽可能缩短碰撞点到测速光电门间的距离。
办法之二是进行速度修正。
实验内容
1、 接上气源及电脑计时器电源线，打开电源开关。
2、 用纱布沾少许酒精擦拭轨面（在供气时）和滑块表面，用薄纸片小条检查气孔有否
堵塞。
3、 检查计时系统
（1） 选择计时1S 功能和ms 档；调节光电门的螺丝，便光电门与导轨垂直；来回滑动滑块，看是否能顺畅通过两个光电门；
（2） 用U 型挡光片遮光，观察显示计数是否正常； 4、 调平气轨，检查滑块碰撞弹簧，保证对心碰撞 5、 弹性碰撞
适当安置光电门A 、B 的位置（cm AB 30=），使能顺序测出三个速度10
1
1t d v A =
（滑块1通过A 门的速度）、222t d v B =
（滑块2在B 门的速度）、1
11t d
v B =（滑块1在B 门的速度）并在可能的条件下，使A 、B 的距离小些．每次碰撞时，要使020=v ，速度s cm v /6010=左右，碰撞次数6～10次。
6、 完全非弹性碰撞
在二滑块的相对的碰撞面上加上尼龙胶带 (碰撞弹簧要移开)，进行碰撞，仍然使
020=v ，速度s cm v /6010=左右，碰撞次数6～10次，测出碰前10
1
1t d v A =
（滑块1通过A 门的速度）、碰后速度2
2
2t d v B =
（滑块1、2在B 门的速度）、完成表格12－2。
7、 用物理天平称出两个滑块的质量1m 、2m 。
实验数据记录：
1. 完全弹性碰撞
1m = =1d 2m = =2d
2. 完全非弹性碰撞
1m = =1d 2m = =2d
实验数据处理：
1. 分别计算两类碰撞，碰撞前后动量的比初末P P C =；
2. 分别计算两类碰撞，碰撞前后动能的变化k E ∆；
3. 非完全弹性碰撞时的恢复系数e ；
4. 对实验结果作分析和评价
【思考题】
1．为了验证动量守恒，在本实验操作上如何来保证实验条件，减小测量误差。
2．为了使滑块在气垫导轨上匀速运动，是否应调节导轨完全水平？应怎样调节才能使滑块受到的合外力近似等于零？。