高二物理实验一 验证动量守恒定律 教案人教版
人教版高中物理选择性必修1第1章第4节实验：验证动量守恒定律教学设计
人教版高中物理选择性必修1第1章第4节实验：验证动量守恒定律教学设计课题实验：验证动量守恒定律单元 1 学科物理年级高二教材分析教材在第1节通过教师演示实验引导学生寻求碰撞中的不变量，后面又通过理论推导得出了动量守恒定律。
学生通过必修课程的学习，已经储备了丰富的运动与相互作用关系的知识，初步形成了运动与相互作用观和能量观。
本节主要是引导学生在初步掌握动量守恒定律的基础上，利用已有的知识进行实验设计、实验观察和数据分析。
本节的重点应放在实验方案设计和实验数据分析上。
教学目标与核心素养1、能依据已有知识合理设计实验方案。
2、能合理地选择实验器材，获得实验数据，分析实验数据，形成结论。
3、能撰写实验报告，用学过的物理术语、图表等交流本实验的探究过程与结论。
4、坚持实事求是，在合作中既能坚持观点又能修正错误。
物理观念：通过实验用不同的方法探究碰童中的动量守恒.科学思维：领会探究碰童动量守恒的基科学探究：能利用已有知识设计实验方案，完成对动量守恒定律的验证。
科学态度与价值观：通过实验得到一维碰童中的动量守恒定律的表达式，体会物理学中的科学探究精神。
培养实事求是的科学态度。
重点能合理地选择实验器材，获得实验数据，分析实验数据，形成结论。
难点学过的物理术语、图表等交流本实验的探究过程与结论教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课碰撞：物体之间在极短时间内的相互作用。
思考：1. 碰撞前后会不会有什么物理量保持不变？2. 如果有，这个量会是什么？思考动量守恒定律。
回忆碰撞中动量守恒的情景。
引导学生回忆动量守恒定律，引出新课。
讲授新课最简单的碰撞情况—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。
这种碰撞叫做一维碰撞。
如下图所示：了解一维碰撞的情景。
为下一步更好的完成实验操方案一：研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒1.实验器材：气垫导轨、光电计时器、天平、滑块（两个）、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等。
【公开课】实验：验证动量守恒定律+课高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册
参考案例3 利用小车在光滑长木板碰撞另一辆静止的小车实现一维碰撞
实验装置如图所示：
(1)质量的测量：用天平测量质量。
(2)速度的测量：v＝Δt(Δx)，式中Δx是纸带上两计数点间的距离， 可用刻度尺测量．Δt为小车经过Δx所用的时间，可由打点间隔算出。 这个方案适合探究碰撞后两物体结合为一体的情况。 (3)碰撞的实 现：两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥。
参考案例2 研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒
例题
例 如图所示，为“验证碰撞中的动量守恒”的实验装置： 关于实验，下列叙述正确的是（AC）
A.入射球A每次必须从同一高度静止下滑 B.轨道有摩擦，对实验有影响，必须选择光滑轨道 C.入射球A的质量大于被碰球B的质量 D.入射球A的半径一定大于被碰球B的半径
方案一：研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒
例题
例 在利用气垫导轨验证动量守恒时，用到的测量工具有( C ) A．停表、天平、刻度尺 B．弹簧测力计、停表、天平 C．天平、刻度尺、光电计时器 D．停表、刻度尺、光电计时器
解析：用天平测滑块质量，用刻度尺测挡光片的宽度．运动时间是指 挡光片通过光电门的时间，由光电计时器计时，因此不需要停表．
人教版选择性必修第一册
温故知新
动量守恒定律的适用条件？ 【提示】系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0.
我们生活中的物体受到各种力的作用，难以满足这种理想化的条件。 但是，在某些情况下，可以近似满足动量守恒定律。
想一想，满足上述条件的过程有哪些？
【提示】可以考虑符合动量守恒条件的情形来验证动量守恒定律。 在设计实验时应考虑如下问题：
新知讲解
三、实验器材
方案一：气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、弹簧、细线、 弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等．
1.3动量守恒定律(教学设计)-2024-2025学年高二物理
4.动量守恒与能量守恒的关系
-重点知识点：动量守恒定律与能量守恒定律的关系，动量守恒与能量守恒的异同
-词：能量守恒定律、动量守恒定律、完全弹性碰撞、非弹性碰撞
-句：在完全弹性碰撞中，动量和能量都守恒；在非弹性碰撞中，动量守恒，但能量不守恒。
然而，我也发现教学中存在一些问题和不足。首先，部分学生对动量守恒定律的理解不够深入，特别是在处理复杂系统的问题时，难以把握动量守恒的方向和参考系。针对这个问题，我计划在今后的教学中，增加一些典型案例的分析，帮助学生建立正确的物理模型。
其次，在实验操作环节，部分学生操作不够规范，导致实验数据不准确。为了提高实验效果，我将在今后的教学中加强实验操作的指导，让学生掌握正确的实验方法和技巧。
最后，针对课堂氛围的营造，我将在提问和讨论环节更加注重激发学生的思考，鼓励他们发表自己的观点，提高课堂参与度。
板书设计
1.动量守恒定律
-重点知识点：动量的定义，动量守恒定律的表述，动量守恒定律的适用条件
-词：动量(p)、质量(m)、速度(v)、外力、封闭系统、碰撞、爆炸
-句：动量守恒定律：在没有外力作用或外力相互抵消的情况下，系统的总动量保持不变。
教学难点与重点
1.教学重点
（1）动量守恒定律的基本概念及其数学表达式。
-解释动量的定义，强调动量是矢量，具有大小和方向。
-讲解动量守恒定律的表述，即在没有外力作用或外力相互抵消的情况下，系统的总动量保持不变。
-强调动量守恒定律的数学表达式：Σp_i（初始）= Σp_i（末态），其中p_i表示第i个物体的动量。
-学会使用矢量图和代数方法进行动量的计算。
9.动量守恒定律的日常应用
人教版高二物理选择性必修第一册第一章第4节实验：验证动量守恒定律
参考案例2 研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒
1.实验器材 铁架台、斜槽、大小相同质量不同的小球两个、重垂线 一条、白纸、复写纸、天平、刻度尺、圆规、三角板。
2.实验步骤
天平称1量）出滑用块质天量m平1，测m2 出两小球的质量，并选定质量大的小球为入
气垫导轨、光电计时器、天平、滑块两个(带挡光片)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥。
小偶然误差的影响。 ①原来连在一起的物体由于有相互斥力而分开，这也是一种碰撞，如图甲，烧断细线，弹簧片弹开后落下，两个滑块随即向相反方向
运动。 2）气垫导轨是一种精度较高的现代化教学仪器。
(3)测量和读数的准确性带来的误差，实验中应规范测
球落点圈在里面，圆心P就是小球落点的平均位置。
若速度方向与规定的正方向相同，则速度取正值，若速度方向与规定方向相反，则取负值。
(2)安装光电门，使两个光电门之间的距离约为50cm。 小偶然误差的影响。
8第）一整章理好动上实量验守记器恒材定下并律放斜回原槽处。末端重垂线所指的位置O。
(5)改变滑块质量，重复步骤(4)。 3）白纸在下，复写纸在上，在适当位置铺放好。
4）不放被碰小球，让入射小球从斜槽上某固定高度处自 ①原来连在一起的物体由于有相互斥力而分开，这也是一种碰撞，如图甲，烧断细线，弹簧片弹开后落下，两个滑块随即向相反方向
测出碰前m1的速度v1和碰后m1的速度v1´和m2的速度v2´
m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′
自由滚下，使它们发生碰撞，重复实验10次。
量和读数，同时增加测量次数，取平均值，尽量减 自由滚下，使它们发生碰撞，重复实验10次。
铁架台、斜槽、大小相同质量不同的小球两个、重垂线一条、白纸、复写纸、天平、刻度尺、圆规、三角板。 检验：碰撞前后总动量是否守恒，即
1.4用平抛运动方法验证动量守恒定律++教学设计-2023-2024学年高二上学期物理人教版2019
用平抛运动方法验证动量守恒定律一、使用教材：人教版《普通高中物理课程标准（2020 年版）》选择性必修第一册第一章第四节二、实验器材：平抛演示仪、质量不同等径的钢球和玻璃球、托盘天平、刻度尺、圆规、白纸、复写纸三、实验设计：用平抛演示仪实现钢球和玻璃球的碰撞来验证动量守恒定律（本节课采用教材所示的“参考案例二”进行演示实验）四、实验创新点：高中物理实验的瓶颈就是学生动手能力差，带去实验室完成实验耗时耗力，而教师课堂演示实验时，往往对实验的效果无法让所有的学生都能清晰的观察。
所以本实验采用教师在实验室里提前做好实验，运用手机的录像功能（能熟练掌握视频编辑、特效功能效果更好），将实验的要点和相关细节清晰的展现在学生眼前（教室里都有大屏多媒体可供观看）。
五、实验不足和改进：1、实验室的平抛演示仪小球会直接落在落点槽里，对于斜槽末端垂足和落点的记录非常模糊，将仪器改成直接落到水平面内，能解决上述问题；2、实验要求依次铺上白纸和复写纸，改为在落点附近铺上适当大小的复写纸，可以有效避免小球的二次弹跳产生落点对数据采集的影响。
六、实验原理及设计思路1、实验原理利用平抛运动完成对速度的测量2、实验思路本实验源于验证性实验，与过去的教材相比，本章教材变化较大，动量守恒定律不再是由实验探究得出的结果，而是变成了由牛顿运动定律推导得出，因此对于实验的结果有了大概的预知，所以利用实验室的简易器材完成小实验，体会大规律和物理实验的基本方法。
让学生了解物理来源于生活，物理实验并非那么高不可攀。
七、教材分析“验证动量守恒定律”是一验证性实验，旨在加深学生对所学动量守恒定律的理解，通过重复前人的发现，认识建立物理定律的过程，使学生懂得物理规律是一种客观存在。
在该实验的教学中应着重于引导学生明确怎样控制规律成立的适用条件。
学生实验的教学应立足于培养学生良好的实验素质，希望通过学生实验的教学，使学生不仅会做实验而且会研究实验．八、教学目标：1、通过对实验方案的设计，养成积极主动思考问题的习惯，并锻炼思考的全面性、准确性与逻辑性；2、通过对实验数据的记录与处理，培养实事求是的科学态度，灵活地运用科学方法来研究问题，解决问题，提高创新意识；3、在对实验数据的获取过程中，形成乐于合作探究意识。
《第一章 4 实验_验证动量守恒定律》教学设计教学反思-2023-2024学年高中物理人教版2019
《实验_验证动量守恒定律》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解并掌握动量守恒定律的概念和原理。
2. 通过实验操作，验证动量守恒定律的正确性。
3. 学会运用动量守恒定律解决实际问题。
二、教学重难点1. 教学重点：动量守恒定律的实验操作和验证。
2. 教学难点：理解并运用动量守恒定律解决实际问题。
三、教学准备1. 准备实验器材：包括投射器、小球、靶子等，确保器材安全可靠。
2. 设计实验步骤和问题引导。
3. 准备相关习题和案例，供学生练习和讨论。
四、教学过程：本节内容分为两课时，本为第一课时。
本课时主要让学生了解实验原理、掌握实验器材的使用方法，并进行实验操作。
（一）导入新课通过演示两个小球弹性碰撞的现象，让学生观察并思考碰撞前后的现象，引导学生总结出碰撞中的守恒规律。
并引出本节课的主要内容：验证动量守恒定律的实验。
（二）实验原理介绍1. 动量守恒定律：物体的总动量在相互作用的时间内保持不变。
2. 实验原理：通过测量两个小球的质量和速度，计算它们的动量，在发生碰撞后，测量两个小球的速度，再次计算动量，观察动量的变化，验证动量守恒定律是否成立。
（三）实验器材介绍1. 气垫导轨：光滑、无摩擦；2. 滑块：质量较小，可沿导轨运动；3. 光电门：测量速度；4. 挡光片：测量滑块通过光电门的时间；5. 两个小球：弹性碰撞；6. 天平：测量质量。
（四）实验操作与注意事项1. 安装好气垫导轨，调整好水平；2. 测量两个小球的质量，记录数据；3. 测量小球的速度，记录数据；4. 进行弹性碰撞，注意碰撞前后需要将小球停在导轨上；5. 测量碰撞后小球的速度，记录数据；6. 重复实验，获取多组数据；7. 分析数据，验证动量守恒定律；8. 实验注意事项：确保气垫导轨水平，避免摩擦力影响；注意保护小球，避免碰撞后小球受到损坏；注意测量准确，避免误差影响实验结果。
（五）课堂讨论与交流1. 讨论实验中可能出现的误差来源；2. 交流实验中遇到的问题及解决方法；3. 分析实验结果，总结实验结论。
实验：验证动量守恒定律教学设计-高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册
第一章动量守恒定律实验：验证动量守恒定律一、教学内容分析《实验：验证动量守恒定律》是《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》选择性必修一模块中“动量与动量守恒定律”主题下的内容。
“验证动量守恒定律”是一验证性实验，旨在加深学生对所学动揖守恒定律的理解，通过重复前人的发现，认识建立物理定律的过程，使学生懂得物理规律是一种客观存在．在该实验的教学中应着重千引导学生明确怎样控制规律成立的适用条件．学生实验的教学应立足于培养学生良好的实验素质，希望通过学生实验的教学，使学生不仅会做实验而且会研究实验．二、学情分析学生学习了动量守恒定律，熟悉在各种情境下运用动量守恒定律解决问题，知道动量守恒定律的条件，这些知识帮助学生分析动量是否守恒，为学生设计实验方案提供启发。
学生独立设计实验方案能力较差，对实验方案缺乏全面分析，实验操作、数据获取、数据处理能力有待进一步提升。
三、教学目标1.学生知道验证动量守恒定律的物理思想。
2.学生能设计实验方案，根据实验原理选择器材，调整实验仪器。
3.学生规范进行实验操作，获取、处理实验数据，得出实验结论。
4.学生知道误差来源和产生的原因，知道减小误差的方法。
四、教学重难点教学重点：分析处理实验数据，根据实验数据验证动量守恒定律。
教学难点：设计验证动量守恒定律的实验方案教学方法：讲授法、启发式教学、讨论法五、教学过程师：动量守恒定律的建立以大量实验事实为基础，是自然界中的一条基本守恒定律。
本节课通过实验验证动量守恒定律的正确性。
师生回顾动量守恒定律内容：系统不受外力或受到的外力矢量和始终为零，系统的动量守恒。
1.实验原理问题1：根据动量守恒定律表达式，需要测量哪些物理量？如何测量？生：需要测量物体质量m1、m2，质量由天平测量。
物体碰撞前、后的速度需要测量。
师：速度测量方法有哪些？生：使用打点计时器或气垫导轨。
师：它们测量速度的原理是什么？生：用极短时间内的平均速度代替瞬时速度。
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。
实验：验证动量守恒定律课件-高二物理人教版(2019)选择性必修第一册
（1）调节导轨水平。
（2）测得两滑块的质量分别为 0.510kg 和 0.304kg。要使碰撞后两滑块运动方向相反，
应选取质量为——————kg的滑块作为 A。
（3）调节 B 的位置，使得 A 与 B 接触时，A 的左端到左边挡板的距离 s1 与B的右端到右
认为滑块A与滑块B在导轨上的碰撞为弹性碰撞。
1
2
3
4
5
t1/s
0.49
0.67
1.01
1.22
1.39
t2/s
0.15
0.21
0.33
0.40
0.46
k = v1/v2
0.31
k2
0.33
0.33
0.33
2. 某同学用如图所示的装置做“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
④选质量较大的小球作为入射小球（让两个小球碰撞后都向前运动）；
⑤实验过程中实验桌、斜槽、记录的白纸的位置要始终保持不变.
实验方案四
1. （22年甲卷23题）利用图示的实验装置对碰撞过程进行研究。让质量为 m1 的滑块 A
与质量为 m2的静止滑块 B 在水平气垫导轨上发生碰撞，碰撞时间极短，比较碰撞后 A
(6) 验证：连接ON，测量线段OP、OM、ON的长度．将测量数据填入表中，最后
代入 m1·OP＝m1·OM＋m2·ON，看在误差允许的范围内动量守恒定律是否成立．
(7) 整理：将实验器材放回原处．
实验方案三
实验注意事项：
①斜槽末端的切线必须水平；
人教版物理高二年级《动量守恒定律》教学设计
[高二物理教案8-3]8.3 动量守恒定律一、教学目的：1．知道动量守恒定律的内容，掌握动量守恒定律成立的条件，并在具体问题中判断动量是否守恒。
2．学会沿同一直线相互作用的两个物体的动量守恒定律的推导。
3．知道动量守恒定律是自然界普遍适用的基本规律之一。
二、教学重点重点是动量守恒定律的推导及其守恒条件的分析三、教学难点难点是动量守恒定律的理解和守恒条件的分析。
四、教具气垫导轨、光门和光电计时器，已称量好质量的两个滑块（附有弹簧圈和尼龙拉扣）。
旱冰鞋两双五、教学过程前面已经学习了动量定理，下面再来研究两个发生相互作用的物体所组成的物体系统，在不受外力的情况下，二者发生相互作用前后各自的动量发生什么变化，整个物体系统的动量又将如何？●【从生活现象引入】请两个同学穿上旱冰鞋，静止在教室水泥地上，总动量为0，相互用力推开后，问总动量为多少？（接下来通过实验建立模型分析）●实验：〖利用气垫导轨、光门和光电计时器进行实验探索〗1） 【准备】 在已调节水平的气垫导轨上放置两个质量相等的滑块，用细线连在一起处于被压缩状态2） 解说实验操作过程及实验数据处理方法3） 实际操作〖请学生上台操作，记录实验数据，比较得出结论〗4） 实验结论：两个物体在相互作用的过程中，它们的总动量是一样的●理论推导总结出动量守恒定律并分析成立条件【推导】〖物理情景〗如图表示在光滑水平面上做匀速运动的两个小球，质量分别是m 1 和m 2，沿着同一直线向相同的方向运动，速度分别是υ1和υ2，且υ2>υ1。
则：碰撞之前总动量：P=P 1+P 2=m 1υ1+m 2υ2经过一段时间，后一个小球追上前一个小球，两球发生碰撞，设碰撞后的速度分别是υ1’和υ2’，则碰撞之后总动量：P ’=P 1’+P 2’=m 1υ1’+m 2υ2’那么碰撞前后的总动量有什么关系呢？设碰撞过程两个小球所受的平均作用力为F 1 和F ，则分别用动量定理，对第一个小球有：F 1·t= m 1υ1’- m 1υ1AB V 2`V 1` 甲：初始状态乙：相互作用 丙：最后状态对第二个小球有：F2·t= m2υ2’- m2υ2由牛顿第三定律有：F1·t=- F2·t即：m1υ1’- m1υ1= -(m2υ2’- m2υ2 )整理： m1υ1+m2υ2=m1υ1’+m2υ2’即：P= P’〖学生分析，讨论得出结论：碰撞前后总动量没有变化〗5）引入概念：1．系统：相互作用的物体组成系统。
新教材高中物理人教版(2019)选择性必修 第一册-1.4 实验：验证动量守恒定律-教案
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。
1.4实验：验证动量守恒定律—【新教材】人教版高中物理选择性必修第一册课件
第一章 动量动量守恒定律 1.4 实验：验证动量守恒定律
【学习目标】 1.知道验证动量守恒定律的实验方法有哪些. 2.知道验证过程中需要测量的物理量及其测量方法. 3.知道验证动量守恒定律实验的注意事项．
【知识梳理】
可以利用凹槽或气垫导轨限定运动在同一直线上进行，如课本“参考案例1、2的实验装置”． （4）滑块速度的测量方法
（1）测质量 量时，忘记粘橡皮泥，则所测系统碰撞前总动量与系统碰撞后总动量相比，将________(选填“偏大”“偏小”或“相等”)．
在利用气垫导轨验证动量守恒时，用到的测量工具有( ) 【实验方案四】利用圆周运动完成一维碰撞实验
【实验方案一】利用气垫导轨完成一维碰撞实验
（2）安装器材 知道验证动量守恒定律的实验方法有哪些.
光电计时器的挡光时间为Δt，则滑块通过该处的速度v ＝ d ． (如图） t
3．速度的测量． （2）若将一小球用长L的细线悬挂起来，并拉起一个与竖直 方向成θ的夹角，无初速释放后，小球到达最低处的速度v ＝ ．
2gL1 cos
（3）打点计时器打出 的纸带能记录运动物体在不同时刻的位移，若所打各点均 匀分布，可以判断物体做匀速直线运动，若知道打点计时器的频率和纸带上各相 邻点间的距离，便可求出物体运动的速度v
B．由静止释放小球，以便较准确计算小球碰前速度
将实验中测得的物理量填入如下表格．(m1＝________；
（3）实验操作 C．两小球必须都是弹性球，且质量相同
（4）滑块速度的测量方法
例1. 在利用气垫导轨验证动量守恒时，用到的测量工具有( )
A．停表、天平、刻度尺 答案：C 在一维碰撞中,测出物体的质量m1、m2和碰撞前后物体的速率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。
新人教选修性必修 第一册 1.4实验：验证动量守恒定律 教案
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：1 / 11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。
2 / 11③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。
新教材人教版高中物理选择性必修第一册 1-4实验：验证动量守恒定律 教学课件
，滑块A的质量m1，滑块B的质量m2。
第十二页，共二十四页。
（1）要验证碰撞中动量守恒，需要验证的表达式为_______（m1、m2、t1、t2、t3用表示）．
（2）要验证碰撞是弹性碰撞，需要验证的表达式为_______（t1、t2、t3用表示）．
（3）假设碰撞是弹性碰撞，为保证碰后A向左运动，则m1______m2（填“>”“<”或“=”）．
前后总动量守恒。
第八页，共二十四页。
2.实验方法
【实验器材】斜槽、铅垂线、质量不等的小球、白纸、复写纸、刻度尺、圆规、
三角板、天平等。
【实验步骤】(1)用天平测出两个小球的质量,并选定质量大的小球为入射小球。
(2)按照图所示,安装实验装置。调整固定斜槽,应使斜槽末端水平,即在水平槽上
放置小球,小球能够保持静止,说明槽口末端水平。
【答案】
m1
m m
1 2
t1
t2
t3
1 1 1
验10次。用步骤(4)的方法,标出碰后入射小球落点的平均位置M和被碰小球的
落点的平均位置N。如图所示。
(6)连接ON,测量线段OP、OM、ON的长度。将测量数据填入表中。
第十页，共二十四页。
【数据处理】
实验 入射小球的 被碰小球的
次数 质量m1/g 质量m2/g
1
2
OP
(cm)
OM
(cm)
ON
(cm)
和划伤,禁止在不通气的情况下将滑块在轨面上滑动。
(2)调整气垫导轨时要利用水平仪确保导轨水平。
第七页，共二十四页。
四、参考案例2：研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒
1.实验中物理量的测量
1.3动量守恒定律+教学设计2023-2024学年高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册
1.3 动量守恒定律教学设计（第1 课时）一、教学内容分析《动量守恒定律》是《普通高中物理课程标准（2017 年版2020 年修订）》选择性必修1 课程中“动量与动量守恒定律”主题下的内容。
课程标准要求为：通过理论推导和实验，理解动量守恒定律，能用其解释生产生活中的有关现象。
知道动量守恒定律的普适性。
查阅资料，了解中子的发现过程，讨论动量守恒定律在其中的作用。
《普通高中物理课程标准(2017 年版)解读》对课程标准的分析为：动量守恒定律对于发展学生的运动与相互作用观念和科学思维至关重要。
本条目强调理论推导和实验的统一，要求学生不但能用所学的牛顿运动定律和动量定理推导得出动量守恒定律，还要通过实验进行探究或验证，对物体相互作用过程中系统的动量守恒加深理解。
在此过程中，学生通过学习物理学研究问题的基本思路和方法，发展科学推理能力和科学论证能力，促进对物理知识的进一步关联整合，同时深化对“系统”的认识。
让学生在不同情境中应用动量守恒定律解释现象，分析和解决问题。
动量守恒定律虽然可以通过牛顿运动定律和运动学公式推导得出，但是物理学的研究表明，动量守恒定律比牛顿运动定律的适用性更广，对研究宏观物体和微观粒子都适用。
二、学情分析学生已从实验中知道碰撞前后物体动量之和不变，具备一定的逻辑思维能力，能在熟悉的问题情境中应用常见的物理模型，但在新情境中仍有困难；学生已掌握科学探究的一般方法，但基于证据证明物理结论的能力有待提高。
学生善于观察生活，对生活中的物理兴趣浓厚，有利于学生进行科学探究。
三、学习目标1.物理观念（1）相互作用观，理解动量守恒定律是物体与物体在相互作用过程中遵循的规律；（2）守恒观，即在“变化”中寻找“不变”，内力实现系统内物体间的动量相互转移，但总量保持不变。
2.科学思维（1）以动量定理为基础，理论推导系统总动量的变化原因；（2）“抓主要因素，忽略次要因素”来解读守恒条件；3.科学探究在理论探究中，养成小组团队合作的意识，熟悉问题、证据、解释、交流的科学探究方法；通过实验剪断细绳小车在弹簧作用下相向运动，验证动量守恒定律。
1.4 实验：验证动量守恒定律(教学设计)-高二物理人教版选择性必修第一册)
1.4 实验：验证动量守恒定律教学设计问题：生活中什么样的过程可以尽可能的满足动量守恒的条件？碰撞过程——尽管生活中碰撞的物体所受合外力不能为零，但在这一过程中往往内力远大于外力，我们可以近似认为碰撞满足动量守恒定律的条件。
（一）实验器材展示：可供选择的实验器材：提问：你是否可以从以上器材中选择其中的一些，设计除符合要求的实验方案来？（二）方案设计方案一：研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒实验器材：设计思路：（1）如何调整使系统合外力为0？（2）实验得到什么样的结果说明系统动量守恒？教师在学生回答问题基础上和学生一起归纳实验步骤：(1)用天平测量两滑块的质量m1、m2，填入预先设计好的表格中。
(2)安装光电门，使两个光电门之间的距离约为50cm。
(3)导轨通气后，调节气垫导轨水平，使滑块在气垫导轨上保持不动或匀速直线运动。
(4)使两滑块依次发生上图三种碰撞情况，计算滑块碰撞前后的速度。
(5)改变滑块质量，重复步骤(4)。
(6)整理实验仪器，数据处理，寻找守恒量。
实验数据记录与处理提出问题：如何进行设计分析得出什么样的结论？教师引导归纳并对数据分析进一步归纳得出：m A ＞m B , 运动滑块A 撞击静止滑块B 。
m A v 1=m A v 2+m B v 3321t mt m t m B A A +=运动滑块A 撞击静止滑块B ，撞后两者粘在一起。
m A v=(mA+mB)v 共21t m m t m BA A +=两静止滑块被弹簧弹开，一个向左，一个向右 0=m A v A -m B v B 21t m t m B A =实验结论在实验误差允许范围内，碰撞前后两个小车的动量守恒。
注意事项：利用该实验进行实验时，应怎样注意哪些事项？教师在学生回答的基础上总结注意事项：（1）保证是一维碰撞。
（2）气垫导轨是一种精度较高的现代化教学仪器。
切忌振动、重压，严防碰伤和划伤，绝对禁止在不通气的情况下将滑行器在轨面上滑磨。
_新教材高中物理第一章动量守恒定律4实验：验证动量守恒定律课件新人教版选择性必修第一册
方案2：利用等长悬线悬挂等大小的小球实现一维碰撞． 实验装置如图所示：
(1)质量的测量：用天平测量质量． (2)速度的测量：可以测量小球被拉起的角度，根据机械能守恒定律 算出小球碰撞前对应的速度；测量碰撞后两小球分别摆起的对应角度， 根据机械能守恒定律算出碰撞后对应的两小球的速度． (3)不同碰撞情况的实现：用贴胶布的方法增大两小球碰撞时的能量 损失．
多维课堂 | 素养初培
实验原理与操作 精练1 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后与左侧有固定弹簧的滑块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后依次被 制动；
七、注意事项 1．前提条件：碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”． 2．方案提醒： (1)若利用气垫导轨进行实验，调整气垫导轨时，注意利用水平仪确 保导轨水平． (2)若利用摆球进行实验，两小球静止时球心应在同一水平线上，且 刚好接触，摆线竖直，将小球拉起后，两条摆线应在同一竖直平面内． (3)若利用长木板进行实验，可在长木板的一端下垫一小木片用以平 衡摩擦力． 3．探究结论：寻找的不变量必须在各种碰撞情况下都不改变．
变式1 (2021届辽宁六校联考)如图为验证动量守恒定律的实验装 置，实验中选取两个半径相同、质量不等的小球，按下面步骤进行实
验： ①用天平测出两个小球的质量分别为m1和
m2； ②安装实验装置，将斜槽AB固定在桌边，
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
16.1 实验：探究碰撞中的不变量
一、教学目标
【知识与技能】
1、会结合已掌握的知识探究碰撞中的不变量
2、掌握两个物体碰撞前后的速度的测量方法
3、掌握实验数据处理的方法
【过程和方法】
用实验的方法探究碰撞中的不变量
【情感、态度与价值观】
1、树立理论来源于实践、应用于实践的世界观
2、形成重视实验探究物理规律的良好习惯
3、培养学生的动手实验能力和探索精神
二、教学重难点
【重点、难点】
1、碰撞中的守恒量的探究
2、两个物体碰撞前后的速度的测量方法
3、实验数据的处理
三、教学过程
【实验方案一】
1、实验目的
（1）、会结合已掌握的知识探究碰撞中守恒量．
（2）、掌握实验数据处理的方法
（3）、培养学生的动手实验能力和探索精神
2、实验器材
斜槽轨道（或J2135-1型碰撞实验器）、入射小球m1和被碰小球m2、天平（附砝码一套）、毫米刻度尺、白纸、复写纸、圆规、重锤线
【点拨】选球时应保证入射球质量m1大于被碰小球质量m2，即m1>m2，避免两球落点太近而难找落地点，避免入射球反弹的可能，通常入射球选钢球，被碰小球选有机玻璃球或硬胶木球。
球的半径要保证r1=r2（r1、r2为入射球、被碰小球半径），因两球重心等高，发生对心正碰
3、实验原理：由于入射球和被碰小球碰撞前后均由同一高度飞出做平抛运动，飞行时间
m1 m2
0`
P
M N
相等，若取飞行时间为单位时间，则可用相等时间内的水平位移之比代替水平速度之比。
【点拨】如图所示，根据平抛运动性质，入射球碰撞前后的速度分别为v 1=t
OP
，v 1`=
t OM ，被碰小球碰后速度为v2`=t
N
O t OO ON ``=- 被碰小球碰撞前后的时间仅由下落高度决定，两球下落高度相同，时间相同，所以水平速度可以用水平位移数值表示，如图所示；v 1用OP 表示；v′1用OM 表示，v′2用ON 表示，其中O 为入射球抛射点在水平纸面上的投影，（由槽口吊铅锤线确定）于是，上述动量关系可表示为：m 1·OP= m 1·OM+m 2·ON，通过实验探究该结论是否成立。
4、实验步骤
（1） 将斜槽固定在桌边使末端点的切线水平。
（2） 让入射球落地后在地板上合适的位置铺上白纸并在相应的位置铺上复写纸。
（3） 用小铅锤把斜槽末端即入射球的重心投影到白纸上O 点。
(4)不放被碰小球时，让入射小球10次都从斜槽同一高度由静止开始滚下落在复写纸上，用圆规找出落点的平均位置P 点。
（5）把入射球放在槽口末端露出一半，然后让入射球在同一高度滚下与被碰小球碰10次，用圆规找出入射球和被碰小球的平均位置M 、N 。
（6）用天平测出两个球的质量记入下表，用刻度尺测出OP 、OM 、ON 的长度，记录入表内。
（7）改变入射球的高度，重复上述实验步骤，再做一次。
【点拨】重做实验时，斜槽、地板上白纸的位置要始终保持不变；入射球的高度要适宜，过高会使水平速度偏大，致使落地点超越原地白纸；过低会使碰撞前后速度偏小，使落地点彼此靠近分不清，测量两球的水平位移分度不大。
5、实验记录
入射球 m 1= （kg ） 被碰球 m 2= （kg ）
6、实验注意事项 【点拨】表格中每一次实验数据均指两球碰撞10次所取的平均值，不要误解为只碰一次。
【易错点】两球碰撞前后的速度值是哪一段对应的水平位移数值表示分辩不清。
【易忘点】碰撞成功的条件m 1>m 2；落地点要取多次的平均位置。
7、实验结论
从实验表格中的数据计算表明，在误差范围内入射球（m 1）和被碰小球（m 2）碰撞前后水平方向的总动量守恒，即 m 1·OP= m 1·OM+m 2·ON
8、思考题
（1）、实验中发现碰撞后系统（m1、m2）水平方向的总动量小于碰撞前系统水平方向的总动量，请分析误差来源？
【可能性分析】
（a）、难做到准确的正碰，难得到准确的平抛。
（b）、O、P、M、N各点定位不准确。
（c）、测量OP、OM、ON有偏差。
（d ）、仪器和重复实验操作不一定一致（如入射球每次不是从同一高度下落、斜槽或白纸位置发生变动）
（2）、在验证动量守恒定律的实验中，必须要求的条件是：
Ａ．轨道是光滑的；
Ｂ．轨道末端的切线是水平的；
Ｃ．ｍ1和ｍ2的球心在碰撞的瞬间在同一高度；
D．每次ｍ1都要从同一高度由静止滚下。
（3）、在验证动量守恒定律的实验中，必须测量的量有：
Ａ．小球的质量ｍ1和ｍ2；Ｂ．小球的半径r；
Ｃ．桌面到地面的高度Ｈ；Ｄ．小球ｍ1的起始高度ｈ；
Ｅ．小球从抛出到落地的时间ｔ；Ｆ．小球ｍ1未碰撞飞出的水平距离；
Ｇ．小球ｍ1和ｍ2碰撞后飞出的水平距离。
【实验方案二】
【实验方案三】
【实验方案四】
四、教学小结略
五、布置作业p51、2。