第57讲实验、探究：验证动量守恒定律考情剖析
(注：①考纲要求及变化中Ⅰ代表了解和认识，Ⅱ代表理解和应用；②命题难度中的A 代表容易，B代表中等，C代表难)
考查内容
考纲要求
及变化
考查年份考查形式考查详情考试层级命题难度验证动
量守恒
定律(实
验探究)
Ⅰ———重点—
小结
及
预测
验证动量
守恒定律
的实验在
近4年未考
查过，但作
为选修3－
5的重要实
验，预计14
年有可能
考查，复习
时应该全
面了解本
实验的实
验原理、实
验内容、注
意事项及
误差分析
等.
知识整合
实验流程图
基础自测
实验原理
质量为m1和m2的两个小球发生正碰，若碰前m1运动，m2静止，根据动量守恒定律应有m1v1＝m1v1′＋m2v2′.因小球从斜槽上滚下后做平抛运动，由平抛运动知识可知，只要小球下落的高度相同，在落地前运动的时间就相同，则小球的水平速度若用飞行时间作时间单位，在数值上就等于小球飞出的水平距离．所以只要测出小球的质量及两球碰撞前后飞出的水平距离，代入公式就可验证动量守恒定律．
实验目的：研究在弹性碰撞的过程中，相互作用的物体系统动量守恒．
实验器材：两个小球(大小相等，质量不等)；斜槽；重锤线；白纸；____；天平；____；圆规；三角板(或____)
实验步骤
(1)先用天平测出小球质量m1、m2.
(2)按图中那样安装好实验装置，将斜槽固定在桌边，使槽的末端点切线水平，把被碰小球放在斜槽前边的小支柱上，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，入射球与被碰球的球心连线与轨道末端的切线平行，以确保正碰后的速度方向水平．
(3)在地面上铺一张白纸，白纸上铺放________．
(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．圆心就是入射球不碰时的落地点P，如图所示．
(6)把被碰小球放在小支柱上，让入射小球从同一高度滚下，使它们发生正碰，重复10次，仿步骤5求出入射小球落点的平均位置M和被碰小球落点的平均位置N.
(7)过O、N在纸上作一直线，取OO′＝2r，O′就是被碰小球碰撞时的球心投影位置(用
________和三角板测小球直径2r或用________测小球直径)．
(8)用刻度尺量出线段的长度OP、OM、O′N，把两小球的质量和相应的数值代入
______________________看是否成立．
(9)整理实验器材放回原处．
数据处理
验证________________________________即可，但要注意式中相同的量取相同的单位．
误差分析
实验所研究的过程是两个不同质量的金属球发生水平正碰，因此“水平”和“正碰”是碰撞中应尽量予以满足的前提条件．实验中两球球心高度不在同一水平面上，给实验带来误差．每次静止释放入射小球的释放点越高，两球相碰时内力越大，动量守恒的误差越小．应进行多次碰撞，落点取平均位置来确定，以减小偶然误差．
注意事项
(1)斜槽末端的切线必须水平，调整方法是让碰撞的小球放在斜槽末端水平部分的任一位置都能静止；
(2)使小支柱与槽口的距离等于小球直径；
(3)认真调节小支柱的高度，既使两小球碰撞时球心在同一高度上，又使球心连线与斜槽末端的切线相平行；
(4)每次入射小球都必须从斜槽同一高度由静止释放；
(5)每次入射小球的质量都应大于被碰球的质量；
(6)实验过程中实验桌、斜槽、记录的白纸位置要始终保持不变．
重点阐述
重点知识概述
除了利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律外，还常用以下方法：
1．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动量(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．
2．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：用天平测出两小球的质量m1、m2.
(2)安装：把两个等大小球用等长悬线悬挂起来．
(3)实验：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动量，测量碰撞后小球摆起的角度，算出碰撞后对应小球的动量．
(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．
3．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：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．
(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＝s/t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．
【典型例题1】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来探究碰撞中的不变量，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．用天平分别测出来滑块A、B的质量m A、m B.
b．调整气垫导轨，使导轨处于水平．
c．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止地放置在气垫导轨上．
d．用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1.
e．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作．当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2.
(1)实验中还应测量的物理量是________________________________________________________________________．
(2)利用上述测量的实验数据，得出关系式__________成立，即可得出碰撞中守恒的量是mv的矢量和，上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因是______________．
(3)利用上述实验数据能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小？如能，请写出表达式．
温馨提示
在探究哪些物理量需要测量时，要严格根据实验原理，同样，依据实验原理也可得出最后的关系式；要牢记实验误差的来源；由能量守恒可算得弹簧的弹性势能．记录空间
【变式训练1】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甲所示，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．
甲
(1)若已得到打点纸带如图乙所示，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”)
乙
(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＝________kg·m/s；碰后(m1＋m2)v共＝________kg·m/s.
由此得出结论________________________________________________________________________．
易错诊所
1．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，两小球静放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面内．
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．
2．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实验是否满足动量守恒的条件：如气垫导轨是否水平，两球是否等大，长木板实验是否平衡掉摩擦力．
(2)偶然误差：主要来源于质量m和速度v的测量．
(3)改进措施：①设计方案时应保证碰撞为一维碰撞，且尽量满足动量守恒的条件．
②采取多次测量求平均值的方法减小偶然误差．
【典型例题2】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温馨提示
要牢记该实验的所有误差来源，并且分析引起误差的原因．
记录空间
随堂演练
第1题图
1．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轻质弹簧，如图所示，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，验证物体间相互作用时动量守恒．
(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________________________________________________________________________．2．某同学用如图所示装置验证动量守恒定律，用轻质细线将小球1悬挂于O点，使小球1的球心到悬点O的距离为L，被碰小球2放在光滑的水平桌面上，将小球1从右方的A 点(OA与竖直方向的夹角为α)由静止释放，摆到最低点时恰与小球2发生正碰，碰撞后，小球1继续向左运动到C位置，小球2落到水平地面上到桌面边缘水平距离为s的D点．
第2题图
(1)实验中已经测得上述物理量中的α、L、s，为了验证两球碰撞过程动量守恒，还应该测量的物理量有________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.
(2)请用测得的物理量结合已知物理量来表示碰撞前后小球1、小球2的动量：p1＝__________；p1′＝__________；p2＝__________；p2′＝__________.
3．某同学用图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证mv的矢量和在碰撞中是守恒的．图中PQ是斜槽，QR为水平槽．实验时先使A球从斜槽上某一固定G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹．再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B 球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹．重复这种操作10次．图甲中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零点与O点对齐．
甲乙
第3题图
(1)碰撞后B球的水平射程应取为________cm.
(2)在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？________(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、B球落点位置到O点的距离
C．测量A球和B球的质量(或网球质量之比)
D．测量G点相对水平槽面的高度
第57讲 实验、探究：验证
动量守恒定律
知识整合 基础自测
复写纸 刻度尺 游标卡尺 复写纸
刻度尺 游标卡尺 m 1OP ＝m 1OM ＋m 2O ′N
m 1OP ＝m 1OM ＋m 2O ′N 重点阐述
【典型例题1】 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 来探究碰撞中的不变量，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 ．用天平分别测出来滑块A 、B 的质量m A 、m B .
b ．调整气垫导轨，使导轨处于水平．
c ．在A 和B 间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止地放置在气垫导轨上．
d ．用刻度尺测出A 的左端至C 板的距离L 1.
e ．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A 、B 运动时间的计时器开始工作．当A 、B 滑块分别碰撞C 、D 挡板时停止计时，记下A 、B 分别到达C 、D 的运动时间t 1和t 2.
(1)实验中还应测量的物理量是________________________________________________________________________．
(2)利用上述测量的实验数据，得出关系式__________成立，即可得出碰撞中守恒的量是mv 的矢量和，上式中算得的A 、B 两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因是______________．
(3)利用上述实验数据能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小？如能，请写出表达式．
【答案】 见解析 【解析】 (1)要测量B 的速度必须要先测出B 的位移和该位移所用时间，故还应测量的物理量为B 的右端至D 板的距离L 2.
(2)因为碰撞之前两物体都静止即总动量为零，所以要得出守恒的量是mv 的矢量和，
需得到关系式m A L 1t 1－m B L 2t 2
＝0. 给验证带来误差的原因有测量时间、距离等存在误差，由于阻力、气垫导轨不水平等造成误差．
(3)根据能量守恒定律，A 、B 两物体运动的动能来源于静止时候压缩弹簧的弹性势能，
故根据动能的总和可求弹簧的弹性势能，即E p ＝12m A L 21t 21＋12m B L 22t 22
. 变式训练1 (1)BC DE (2)0.420 0.417 在误差允许的范围内，碰撞中mv 的矢量和是守恒的 【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
5×0.02m/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
＝6.95×10－25×0.02m/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mv 的矢量和是守恒的．
【典型例题2】 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
【答案】 BC 【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．
随堂演练
1.(1)刻度尺、天平 (2)两木块的质量m 1、m 2和两木块落地点分别到桌子两侧边缘的水平距离x 1、x 2
(3)m 1x 1＝m 2x 2
【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位移来代替它们作用完毕时的速度．
2.(1)小球1的质量m 1、小球2的质量m 2、桌面的高度h 、OC 与OB 的夹角θ
(2)m 12gL （1－cos α） m 12gL （1－cos θ） 0 m 2s 2h/g
【解析】 根据机械能守恒定律计算碰前和碰后小球1的速度，根据平抛运动计算碰后小球2的速度，最后根据p ＝mv 计算各个动量值．
3.(1)6
4.7(64.2～6
5.2) (2)ABC
【解析】 (1)用圆规画最小的圆把10个落点圈在里面，圆心位置是小球落点平均位置．
(2)A 、B 选项测量了两球平抛运动的水平射程，有了水平射程才能表示两球在碰撞前后的速率，而质量是必须测量的，所以必须测量的是A 、B 、C.
机械能守恒定律说课稿动量守恒定律说课稿 第 第PAGE #页共17页 《机械能守恒定律》说课稿动量守恒定律说课 稿 《机械能守恒定律》说课稿 《机械能守恒定律》说课稿（1） —、学情分析 学生已经在初中学习过有关机械能的基本概念，对“机械能”并不算陌生，接受起来相对轻松。通过前几节内容的学习，同学们对“机械能”这一概念较初中有了更深认识，在此基础上学习机械能守恒定律学生比较容易理解。 二、教材分析 （一）教材所处的地位和作用本节课是本章的重点内容，要求学生能初步掌握机械能守恒定律的内容并能用来解决一些简单问题。机械能守恒条的判定、机械能守恒定律的应用，是教学的重点。运用机械能守恒定律解答相关的问题，这一内容在整个高中力学中又起着承前启后的作用，在物理学理论和应用方面十分重要，不同运动形式的转化和守恒的思想能指引我们揭露自然规律、取得丰硕成果。但这种思想和有关的概念、规律，由于其抽象性强，学生不易理解、掌握。学生要真正的掌握和灵活运用还是很困难。机械能守恒定律的探究建立在前面所学知识的基础上，教材上通过多个具体实例，先猜测动能和势能的相互转化的关系，引出对机械能守恒定律及守恒条的探究，联系重力势能和重力做功及弹性势能与弹力做功的关系的学习，由定性分析到定量计算，逐步深入，最后得出结论，并通过应用使学生领会定律在解决实际问题时的优越性。在教学设计时，力图通过生活实例和物理实验，展示相关情景，激发学
生的求知欲，引出对机械能守恒定律的探究，体现从“生活走向物理”的理念，通过建立物理模型，由浅入深进行探究，让学生领会科学的研究方法，并通过规律应用巩固知识，体会物理规律对生活实践的作用。 ②采用节水灌溉技术：以色列主要推广了喷灌和滴灌技术，把水送到植物最需要的根部，最大限度地利用了水资源，实现了在荒漠上发展灌溉农业，举世瞩目。 新课程的理念要求培养学生自主学习，学生是主体，教师起的是主导作用。为了让学生真正成为课堂的主人，这节课我选用下面教学方法： （二）教学目标的确定依据注重了机械能守恒定律得出的过程和基本的应用，一些变形的公式表达形式和应用方面的一些注意事项以及其深刻的内涵放到了下一课时讲，这样面向了全体学生，降低了教学起点，我觉得这也符合新课标的精神和要求。 根据教材特点（注重思想性、探究性、逻辑性、方法性和哲理性）和学生的特点以及高中新课程的总目标（进一步提高科学素养，满足全体学生终身发展需求）和理念（探究性、主体性、发展性、和谐性）和三维教学目标（知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观）的要求特制定教学目标。： 为建立充满生机与活力的用人机制，拓宽选人用人渠道，引进一批优秀大学毕业生，优化北部新区教师队伍结构，全面提高教育教学质量，结合北部新区师资队伍实际，拟面向部分重点院校公开择优招聘20xx年免费师范毕业生。为确保此次招聘公开、公平、公正进行，特制定本简章。 （三）教学目标教师边讲解边说明：先在“53—24”的下面画上横线，为了清楚地看出运算的顺序，可以脱式进行计算，呈现出运算的顺序和每次计算的结果。在算式的下面写出第一步计算的结果（29）,还没有参加计算的数照抄下来（+38）,在算式的下面再写出第二步计算的结果（二67）。注意：等号上下要对齐。
初中物理演示实验的教学设计 物理是一门以实验为基础的学科，其中包含大量的演示实验，它们是帮助学生建立物理概念和规律，理解和掌握物理知识不可缺少的手段，也是塑造学生科学精神和培养良好品德，促进学生由形象思维向抽象思维转变的有效途径。在新课程模式下强调以学生为本、以学生为主体，这就要求物理教师充分利用演示实验引导学生观察现象、发现规律、增强课堂效果。下面就如何设计好演示实验，发挥演示实验的课堂效果，谈谈自己的看法。 1 演示实验要精心准备，反复调试 为了更好地达到演示实验的效果，教师课前必须精心准备实验材料、设计合理的实验过程，弄清楚实验的原理和方法，并要反复操作调试，直到熟练的地步。对于在实验中可能出现的故障做到心中有数并能及时排除，从而使实验做得规范、熟练、成功，以取得预期的效果。 讲解“电磁铁”，由于实验器材的原因，教师课前必须经过试验找到合适的电流范围，以便达到实验效果。讲解物体浮沉条件，通过改变液体密度让学生发现鸡蛋从下沉到悬浮最后到漂浮。这个实验要想达到理想的效果，就要求教师课前将水变成盐水，使鸡蛋下沉到水底的状态变为悬浮的临界状态，这样鸡蛋从下沉到悬浮最后到漂浮的过程明显、节省时间。讲解“压力压强”，教师要选择有弹性的海绵和质量合适的物体。在演示热机原理的实验时，经过反复的调试，得出在试管中加入水的体积为试管的四分之一，需要用酒精灯加热大约2分钟，实验的效果非常明显。 2 演示实验装置设备，尽可能使用学生生活中常见、常用的物品组
合，尽可能多地使用自制教具 物理来源于生活，并与社会生活联系紧密，在进行演示实验时应尽可能使用学生生活中常见、常用的物品组合，有意识地引导学生联系生活实际，分析物理现象，并可巧用身边物品进行物理实验，以此激发学生的学习兴趣，加深学生对所学知识的理解。 例如演示磁极间相互作用时，可利用粉笔做导轨演示很是方便。具体做法：将七八支粉笔平行摆好，然后将两条形磁铁拉开或靠近来演示相吸或相斥。此实验还可用在力学部分来说明物体间力的作用是相互的。又例如顺手拿过学生的铅笔，将两环形磁铁套在铅笔上演示同名磁极相互排斥，还能说明磁悬浮列车的原理。如用铅笔和小刀做压强实验，用雪碧瓶做液体压强与深度关系的实验，用汽水瓶做大气压实验，用眼药瓶做物体的浮沉实验，用水和玻璃做光的色散实验等，这些器材学生更熟悉，更有利于使学生体会物理就在身边，物理与生活联系非常紧密。 另外，在进行演示实验时教师还要尽可能多地使用自制教具。自制教具一般都是教师针对现有实验不足或者现有仪器演示效果不明显而设计 制作的，实验结果会更明显、更直观，学生更容易观察到。如讲解“浮与沉”时，教师可以利用自制潜水艇进行演示，效果会很明显。 再如在演示“液体沸点和气压关系”的实验时，首先在两只烧瓶里装上适量的水，让温度计的玻璃泡完全浸没在水中，然后给左烧瓶加热，由于空气受热膨胀，左瓶一部分空气通过导管流到右瓶里，使左瓶的气压减小，而右瓶气压增大。加热一段时间后，夹子夹紧橡皮管。用酒精灯同时给左右烧瓶加热，直到水沸腾，读下左右温度计示数大约为94 ℃和105 ℃。
《动量守恒定律》说课稿 一、教材分析： （一）教材的内容、地位和作用 动量守恒定律是自然界普遍适应的基本规律之一，在自然界中，大到天体的相互 作用，小到基本粒子间的作用，都遵循动量守恒定律，它是宏观世界和微观世界都遵循的共同规律，应用非常广泛．因而是物理教学的重点内容。它比牛顿定律发现的早，应用比牛顿定律更为广泛：可以适用于牛顿定律不能够解决的接近光速的运动问题和微观粒子的相互作用；在牛顿定律的应用范围内的某些问题，如碰撞、反冲及天体物理中的“三体问题”等，动量守恒定律也更能够体现它简单、方便的优点。动量守恒定律作为高中物理第三册选修课(人教版)的重要内容来学习，可以加深学生对物理基本体系的了解，掌握研究问题的方法，提高解决问题的能力。 （二）教学目标及重难点分析 高中物理课程标准对这一节的内容提出了如下要求： 1、通过实验，理解动量和动量守恒定律，能用动量守恒定律定量分析一维碰撞问题。知道 动量守恒定律的普遍意义。 2、通过物理学中的守恒定律，体会自然界的和谐与统一。 结合三维教学目标，提出本次教学设计的目的： 1、知识与技能：掌握运用动量守恒定律的一般步骤。 2、过程与方法：知道运用动量守恒定律解决问题应注意的问题，并知道运用动量守恒定律 解决有关问题的优点。 3、情感、态度与价值观：学会用动量守恒定律分析解决碰撞、爆炸等物体相互作用的问题，培养思维能力。 学习本节的主要目的是为了掌握动量守恒定律这一应用广泛的自然规律，要达到这目的， 就必须让每个学生正确理解其成立的条件和特点，因此，确定本节的教学重点和难点为： 1、掌握动量守恒定律及成立的条件。 2、应用动量守恒定律解决问题。
初中物理实验课教学设计 一、实验题目：《探究浮力大小与什么因素有关》 二、实验目的： 1，通过观察和亲自实验，感知浮力的存在和方向，培养一定的观察能力和分析概括的能力。 2、通过实验，知道浮力跟物体排开的液体的体积和液体的密度的关系，培养一定的动手能力。 3、体验用控制变量法探究物理问题，对学生进行科学方法的渗透。 三、实验设计思路： 本设计的内容包括两方面：一是认识浮力，二是探究影响浮力大小的因素。其基本思路是：从学生纸船比赛开始，通过师生互动游戏后教师引导分析，认识浮力的存在；以实验探究为基础，通过动手操作、观察、分析，得出影响浮力大小的因素，运用科学的探究方法，培养学生观察、分析、归纳、探索物理规律的能力和动手操作、自主探究的能力并在小组合作中培养合作学习、互帮互助的意识。 四、实验方法和原理： 运用了控制变量法，即在保持液体的密度不变的条件下，改变物体排开的液体的体积；保持物体排开的液体的体积，改变液
体的密度。原理是物体挂在弹簧测力计浸没在水中时，所受的拉力、浮力与重力平衡，即F+F浮=G。 五、实验器材：纸船、沙子、石块、细线、水、鸡蛋、食盐、水槽、外型完全相同的铁、铝圆柱体、弹簧测力计。六、实验步骤： （一）创设情景，引出新课，让学生通过实验探究认识浮力 1、将纸船放入水槽中，待纸船静止后，提出问题：（1）纸船怎么会浮在水面上？（因为乒纸船受到水的浮力）（2）试分析它的受力情况（纸船受到重力和浮力这对力的作用）（引导学生从平衡力的角度推理出物体受到的浮力等于它受到的重力，浮力的方向总是竖直向上。） 2、将小石块投入水中，小石块沉下。提出问题：（1）小石块受到水的浮力吗？给你一弹簧测力计，你能否设计一个实验来证明？学生思考、讨论以后，请一位学生上台演示。（启发学生：用弹簧秤先测出石块的重量，然后用弹簧秤拉着石块慢慢浸入水中，观察弹簧秤的读数的变化，就可以判断是否受到浮力的作用。）（2）在上面的实验中，石块受到哪些力的作用？浮力大小怎么计算？（3）由上面的实验，你能否想出一个测量浮力大小的方法？ （二）通过实验探究，帮助学生理解影晌浮力大小的因素 1、创设情景，让学生体验影响浮力大小的因素（1）比赛：让学生用自制的纸船装沙，看谁的船装得多？（2）向水中按矿泉
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。
· 验证动量守恒定律由于v 1、v1/、v2/均为水平方向，且它们的竖直下落高 度都相等，所以它们飞行时间相等，若以该时间为时间单位，那么小球的水平射程的数值就等于它们的水平速度。在右图中分别用OP、OM和O/N表示。因此只需验证： m 1OP=m 1 OM+m 2 (O/N-2r）即可。 注意事项： ⑴必须以质量较大的小球作为入射小球（保证碰撞后两小球都向前运动）。 ⑵小球落地点的平均位置要用圆规来确定：用尽可能小的圆把所有落点都圈 在里面，圆心就是落点的平均位置。 ⑶所用的仪器有：天平、刻度尺、游标卡尺（测小球直径）、碰撞实验器、复写纸、白纸、重锤、两个直径相同质量不同的小球、圆规。 ⑷若被碰小球放在斜槽末端，而不用支柱，那么两小球将不再同时落地，但两个小球都将从斜槽末端开始做平抛运动，于是验证式就变为： m 1OP=m 1 OM+m 2 ON，两个小球的直径也不需测量 《 实验练习题 1. 某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前m 端粘有橡皮泥，推动小车A使之作匀速运动。然后与原来静止在前方的小车B 相碰并粘合成一体，继续作匀速运动，他设计的具体装置如图所示。在小车A 后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz，长木板垫着小木片用以平衡摩擦力。 若已得到打点纸带如上图，并测得各计数点间距标在间上，A为运动起始的第一点，则应选____________段起计算A的碰前速度，应选___________段来计算A 和B碰后的共同速度。（以上两格填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”）。已测得 小l车A的质量m 1=0.40kg，小车B的质量m 2 =0.20kg，由以上测量结果可得：碰 前总动量=__________kg·m/s. 碰后总动量=_______kg·m/s 2.某同学用图1所示装置通过半径相同的A. B两球的碰撞来验证动量守恒定律。图中PQ是斜槽，QR为水平槽，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G
使用弹簧测力计测量力 教学目标 1．知道弹力及弹力产生条件。 2．知道弹簧测力计的原理，并能正确使用弹簧测力计。 重点难点：弹簧测力计的使用方法及注意事项。 教学准备：弹簧测力计、木块、长木板、头发丝 教学过程： 一、情境创设 1．说说弹簧测力计在使用时有哪些需要注意的事项？ 2．你能不能用弹簧测力计测出一根头发能承受的拉力？ 二、使用弹簧测力计测量力 【实验目的】 学习正确使用弹簧测力计的方法。 【实验器材】 弹簧测力计、木块、长木板、头发丝 【实验步骤】 1、观弹簧测力计的量程（最大刻度），认清每一小格表示多少牛。检查弹簧测力计不受力时，指针时否指在零刻度处。 2、用手拉弹簧测力计的挂钩，使指针指到1N、5N、10N等处，感受一下1N、5N、10N 的力有多大。
3、在弹簧测力计的挂钩上挂一个质量已知（约1kg）的物体，读出拉力的大小填入记录表中。察 4、在水平放置的长木板上，用弹簧测力计拉木块匀速前进，读出拉力的大小填入记录表中。 5、在倾斜放置的长木块上，用弹簧测力计拉着木块沿木板匀速上升，读出拉力的大小填入记录表中。 6、把一根头发拴在弹簧测力计的挂钩上，用手拉头发，逐渐加大拉力，读出头发被拉断时拉力的大小，填入记录表中。 【实验记录】 【评估与交流】 能否用弹力橡皮筋制作测力计？为什么？
重力的大小跟什么因素有关 教学目标 知识与技能： 知道什么叫重力，了解重力产生的原因； 知道重力的方向以及重垂线的应用； 理解重力的大小与质量的关系。 教学重点 重力的概念、重力的大小与质量的关系及重力方向。 教学难点 重力的大小与质量的关系及重垂线的应用。 教学过程 一、创设情境 日常生活经验告诉我们，重力是有大小的，这里有两个金属球，一个大一个小，我们请一位同学到前面来把这两个金属球放在手心感觉一下。 【师】这两个金属球哪个质量大？ 【生】大金属球． 探究重力和它的质量是什么关系？ 【提出问题】 重力的大小与什么因素有关？ 【猜想或假设】 重力的大小与物体的质量有关。 【设计实验与进行实验】 1、照图23-1那样，把钩码逐个挂在弹簧测力计上，分别测出它们受到的重力，记录在下面的表格中。 2、在图23-2中，以质量为横坐标、重力为纵坐标描点。连接这些点，你发现它们落在一条什么样的曲线或直线上？你认为重力与质量之间有什么关系？
实验验证动量守恒定律 1．图1是“验证碰撞中的动量守恒”实验的实验装置．让质量为m1的小球从斜面上某处自由滚下，与静止在支柱上质量为m 2的小球发生对心碰撞，则 图1 图2 (1)两小球的质量关系必须满足________． A．m1＝m2B．m1＞m2 C．m1＜m2D．没有限制 (2)实验必须满足的条件是________． A．轨道末端的切线必须是水平的 B．斜槽轨道必须是光滑的 C．入射小球m1每次都必须从同一高度由静止释放 D．入射小球m1和被碰小球m2的球心在碰撞的瞬间可以不在同一高度上 (3)若采用图1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．弹簧秤E．秒表 (4)在实验装置中，若用游标卡尺测得小球的直径如图2，则读数为_______cm. 解析：(1)在“验证碰撞中的动量守恒”实验中，为防止被碰球碰后反弹，入射球的质量必须(远)大于被碰球的质量，因此B正确，A、C、D错误．故选B. (2)要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故A正确；“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，故B错误；要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故C正确；要保证碰撞后都做平抛运动，两球要发生正碰，碰撞的瞬间，入射球与被碰球的球心应在同一水平高度，两球心的连线应与轨道末端的切线平行，因此两球半径应该相同，故D错误．故选AC. (3)小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相同，在空中的运动时间t相等，m1v1＝m1v1′＋m2v2′，两边同时乘以时间t，则有：m1v1t＝m1v1′t＋m2v2′t，m1OP＝m1OM＋m2(ON－2r)，则实验需要测出：小球的质量、小球的水平位置、小球的半径，故需要用到的仪器有：天平，直尺和游标卡尺；故选，ABC.
大学物理实验教案
大学物理实验教案 作者姓名王悦 学科(教研室) 大学物理教研室 所在院系电气工程系
第一讲：误差与数据处理 本节授课时数：2学时 一、教学内容及要求 1、测量与误差 1. 了解测量的含义，理解测量的分类和测量四要素并会判断； 2. 掌握误差的分类和误差的来源并会计算误差； 3. 熟练运用直接测量偶然误差的估计公式进行误差估计； 4. 了解系统误差的处理。 2、不确定度的概念 1. 了解不确定度的分类； 2. 熟练掌握直接测量不确定度和间接测量的不确定度的计算。 3、有效数字的处理 要求熟练掌握各种运算中的有效数字位数的取舍原则。 4、数据处理 1. 了解数据图表法的优点和缺点，会熟练作图和制表，给学生强调容易忽视 的细节：比如图名，物理量的表示和单位以及描点的要求。 2. 熟练掌握用作图法求直线的斜率和截距的方法。理解如何把曲线改直。 3. 熟练使用逐差法，了解其使用的前提和优点。
4. 了解最小二乘法的由来和优点，能够熟练使用公式了解相关系数的意义。 二、教学重点与难点 重点： 1.系统误差和偶然误差的特点； 2.不确定度和置信概率的定义和其中的物理意义； 3.不确定度的分类和具体计算，有效数字的运算法则； 4.数据处理中的逐差法和最小二乘法。 难点：不确定度的传递和有效数字的运算法则。 三、教学后记 通过绪论课，不少同学应该都建立这样的思想：实验不仅仅是动手的过程，而操作后的数据是一个比较复杂和相当重要的工作。对于现在和以后的实验，不确定度的分析是占有很重要的地位。 实践部分：11个实验不同专业学生做的略有不同
物理实验教学设计案例 篇一：物理小实验 1、想不到的结果 找一个像手掌一样长，像手指一样宽的纸条，向图中那样，剪两个小口或撕两个小口。然后去考考你的同学：如果拿住纸条两头向两侧拉一下，纸条会断成几条呢？一般会认为断成三截。这时候你让同学试一下，试的结果一定会感到迷惑不解：纸条只断成两截。 这个小实验可以使你了解在“材料力学”中的一个重要问题。 此主题相关图片如下： 2、水面浮针 你能把一跟缝衣针放在水面上，让它像麦杆似的浮着吗？很多人认为，这是不可能的，因为铁的密度比水的大，水的浮力不能托起铁针。 如果你也使这“很多人”中的一个，那么下面的实验可以改变你的看法。 取一碗水，拿一根细一点的缝衣针，稍微抹上一层猪油。在水面上放一小张能吸水的纸，再在水面上轻轻的平放一枚缝衣针。等这张纸完全湿透后，轻轻按下纸的四个角，使纸慢慢沉入水中。这时候钢针却漂浮在水面上。放吸水纸的目
的是为了减少针对水面的冲击。 3、“透明的”手掌 用一只手遮住眼睛，眼睛就什么也看不见了。下面就教你一个办法，使你的眼睛能“透”过手掌看见远处的东西。左手拿一个纸卷的圆筒，把它对着左眼，两只眼睛同时向远处看去。然后，举起你的右手，掌心向里，放在右眼的正前方（距右眼大约15cm-30cm处）。这时候，你会觉得手掌上有一个圆洞，你的眼睛可以通过圆洞看到远处的景物。 4、“弹指神功”如图1b所示，参与者每人8枚硬币，将其中七枚叠在一起，剩下的1枚做子弹，看谁能在最短的时间内把这7枚硬币从下到上逐一射出来，最快的那一位获胜。这也是个原理很简单的游戏，却能让学生在宽松的气氛中认识惯性的简单应用，这比老师的课堂说教收到的效果要好得多。 5、空杯运球 桌子上放着一些乒乓球，不能用手拿，只提供一只一次性塑料杯，要求将乒乓球移到另一个桌面上而不能落地，在规定的时间内搬球多者获胜。当然，这个游戏就需要一定的技巧，但学生还是能想到用塑料杯倒扣住乒乓球，然后旋转杯子，让乒乓球在杯内作圆周运动，达到一定速度后，球便不会从瓶内掉下来，便可把球迅速地搬到另一个桌面上。
（1）若已得到打点纸带如图所示，并将测得的各计数点间距离标在图上， A 点是运动起 始的第一点，则应选 __________ 段来计算A 的碰前速度，应选 __________ 段来计算A 和 B 碰后 的共同速度（以上两格填“ AB '或“ BC"或“CD"或"DE ”）. A B C D E = U ------ r J-f * ... 小 1 8,40c m 1 2 10.50cm 1 9.08cm 1 6.95cm r } （2）已测得小车 A 的质量 m 仁0. 40kg ，小车B 的质量 m2=0 . 20kg ，由以上测量结 果可得：碰前 mAv++mBv= ____________________ k g ?m /s ；碰后 mAvA ,+mBvB= ___________ k g ?m /s .并 比较碰撞前后两个小车质量与速度的乘积之和是否相等 2.某同学用所示装置通过半径相同的 a. b 两球的碰撞来验证动量守恒定律。实验 时先使a 球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下， 落到位于水平地面的记录纸 上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹再把b 球放在水平槽上 靠近槽末端的地方，让a 球仍从同一位置由静止开始滚下， 记录纸上的垂直投影 点。b 球落点痕迹如图所示，其中米尺水平放置。 I | I r 11 | H 111 30 (cm) 1 碰撞后b 球的水平射程应取为 ________ cm. 2 在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答： ____________ （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 C. 测量a 球或b 球的直径 D. 测量a 球和b 球的质量（或两球质量之比） E. 测量地面相对于水平槽面的高度 3）设入射球a 、被碰球b 的质量分别为m 1、m 2,半径分别为门、r 2，为了减 小实验误差，下列说法正确的是（ ） 验证动量守恒定律 1.某同学设计了一个用打点计时器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?然后与原来静止在前方的小车 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 A 后连着纸带，电磁打点计 时器电源频率为50Hz ,长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力.
验证动量守恒定律 一、目的：验证两小球碰撞中的动量守恒 二、器材 斜槽，两个大小相同而质量不等的小球，天平，刻度尺、重锤线、白纸、复写纸、圆规、游标卡尺 三、原理 大小相同，质量为m1和m2的两个小球相碰，若碰前m1运动，m2静止，根据系统动量守恒定律有：m1v1=m1v1′+m2v2′。 因小球从斜槽上滚下后做平抛运动，由平抛运动知识可知，只要小球下落的高度相同，在落地前运动的时间就相同，则小球的水平飞行距离跟做平抛运动的初速度成正比。所以只要测出小球的质量及两球碰撞前后飞出的水平距离，代入公式就可以验证动量守恒定律。 由于v1、v1′、v2′均为水平方向，且它们的竖直下落高度都相等，所以它们飞行时间也相等，若以该时间为时间单位，那么小球的水平射程的数值就等于它们的水平速度。在图中分别用OP、OM和O′N表示。因此只需验证：m1OP=m1OM+m2(ON-2r）即可。 四、步骤
1．在桌边固定斜槽（如图实8-1），使它的末端切线水平，并在它的末端挂上重锤线。在桌边的地板上铺上记录纸来记录小球的落地点，在纸上记下重锤线所指位置O点。 2．用天平测出入射球质量m1和被碰球质量m2。 3．用游标卡尺测出两球直径d（两球直径应相等），在纸上标出O′点，OO′=d。 4．不放被碰球m2，让m1从斜槽顶点A自由滚下，重复若干次记下落地点平均位置P。 5．把被碰球m2放在斜槽末端支柱上（如图实8-2），使两球处于同一高度，让m1从A点自由滚下与m2相碰，重复若干次，分别记下m1、m2落地点的平均位置M、N。 6．用刻度尺分别测出OP，OM，O′N，验证：是否成立。 五、数据记录及处理（略） 六、注意事项 1．入射球质量m1应大于被碰球质量m2。 2．两球发生正碰，碰后均做平抛运动，这要求通过调整支柱使两球等高。 3．入射球每一次都从同一高度无初速度释放。 4．在实验中，至少重复10次，用尽可能小的圆把各小球的落点分别圈在里面，以确定小球落点的平均位置，其目的是为了减小实验误差。思考与注意： （1）小球a、b的质量ma、mb应该满足什么关系?为什么? ma> mb，保证碰后两球都向前方运动； （2）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
实验一探究同种物质的质量和体积的关系 一、学习目标： 1、学会使用天平测量物体的质量。 2、学习处理实验数据，进而得出实验结论的方式方法 二、教学重点：天平的使用。 三、教学难点：处理实验数据 四、教学方法。导学法 五、教具：天平、砝码、铝块、铁块、木块、刻度尺。 六、教学过程设计： 【实验目的】 1．学会使用天平测量物体的质量。 2．学习处理实验数据，进而得出实验结论的方式方法。 【实验预习】 1．在物理学中，叫做质量，通常用字母表示。 2．质量的基本单位是，用符号表示。表示质量的单位还有（符号：、（符号）、（符号）等。 3. 1 kg= g ，1mg= g= kg ，1t= kg 4．观察天平，熟悉天平的构造及其使用方法。 (1)观察你所使用的天平：最大称量值是g，最小砝码的质量是 g，可称准至g (2）天平的构造：在下面的图框里填写天平的结构名称。 (3）天平的使用方法： 【实验用品】天平、砝码、铝块、铁块、木块、刻度尺。（共14组）
【提出问题】 同一种物质，体积越大，质量越大，它们之间是怎样的关系呢？ 【作出假设】 同一种物质，质量与体积成正比。 【实验方案】 用形状规则（长方体）的铝块、铁块、木块做实验，分别用天平测出它们的质量，再用直尺测出它们的边长后计算出它们的体积。 【实验结果】 ［数据处理］ 以体积为横坐标，以质量为纵坐标，在方格纸上描点， 再把这些点连接起来。 【实验结论】同一种物质，质量与体积成正比。 【实验作业】 如何测出一个大头针的质量？说出你的测量方法，并 实际测量一下。 【教学反思】：
实验二测量液体和固体的密度 一、学习目标： 1、通过实验进一步巩固物质密度的概念。 2、学会用量筒测量液体体积和不规则固体体积的方法 二、教学重点：测物质密度。 三、教学难点：密度的单位换算。 四、教学方法。导学法 五、教具：天平、砝码、石块、量筒、细线、烧杯。 六、教学过程设计： 【实验目的】 1．通过实验进一步巩固物质密度的概念。 2．学会用量筒测量液体体积和不规则固体体积的方法。 【实验预习】 1．对于同一种物质，其质量跟体积成（正／反）比，其比值是（一定／不一定）的。在物理学中，叫做这种物质的密度，用符号表示。用公式写出来就是：ρ=m/v密度的单位是：，符号是： 2．怎样正确使用量筒？ 3．怎样用量筒测量不规则物体的体积？ 4．怎样测量物质的密度？ 【实验用品】天平、砝码、石块、量筒、细线、烧杯。 【实验方案】 1．测量浓盐水的密度 (1)操作步骤： ①用天平测量出洁净的烧杯的质量m l ; ②用量筒测量浓盐水的体积V； ③把已知准确体积的浓盐水倒人已知准确质量的洁净的烧杯里，用天平测量“烧杯＋浓盐水”的质量m2； ④计算出浓盐水的质量m； ⑤计算出浓盐水的密度ρ (2)设计表格，记录并处理实验数据（重复操作3次，取平均值）。
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.物理量的测量 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。物体的质量可用天平直接测量。速度的测量可以有不同的方式，根据所选择的具体实验方案来确定。 三、实验方案设计 方案一：用气垫导轨完成两个滑块的一维碰撞，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：利用公式v ＝Δx Δt ，式中Δx 为滑块(挡光片)的宽度，Δt 为计时器显示的滑块(挡光片)经过光电门时对应的时间． (3)利用在滑块上增加重物的方法改变碰撞物体的质量． (4)碰撞的实现：两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥． 实验器材：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． 实验过程： （1）测质量：用天平测出小车的质量m 1、m 2。 （2）安装：正确安装好光电计时器和滑轨。 （3）实验：接通电源，让质量小的小车在两个光电门之间，给质量大的小车一个初速度去碰撞质量小的小车，利用配套的光电计时器测出两个小车各种情况下碰撞前后的速度v 1、v 1′、v 2′。 本实验可以研究以下几种情况。 a.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。 b.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。 c.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:在两个滑块间放置轻质弹簧，挤压两个滑块使弹簧压缩，并用一根细线将两个滑块固定。烧断细线，弹簧弹开后落下，两个滑块由静止向相反方向运动。
高中物理实验教案海西州高级中学
目录 实验1：用打点计时器测速度 (1) 实验2：探究小车速度随时间变化的规律 (7) 实验3：探究求合力的方法 (11) 实验4：探究加速度与力、质量的关系 (14) 实验5：研究平抛运动 (20) 实验6：探究功与速度变化的关系 (28) 实验7：验证机械能守恒定律 (31) 实验8：测定金属的电阻率 (36) 实验9：测定电池的电动势和内阻 (40) 实验10：练习使用多用电表 (44) 实验11：传感器的应用 (48) 实验12：测量玻璃的折射率 (51) 实验13：用单摆测定重力加速度 (56) 实验14：用双缝干涉测量光的波长 (58) 实验15：用油膜法估测分子的大小 (62) 实验16：验证动量守恒定律 (65)
课题：实验一：用打点计时器测速度 课型：实验编写时时间：年月日执行时间：年月日 一、教材分析 打点计时器是高中一个重要的计时仪器，计时的同时还能记录物体的运动 情况，这对高一新生来说是全新的。通过对打点计时器的了解，掌握其使用方 法。平均速度和瞬时速度是本节的难点，教材用极限的思想，从平均速度过渡 到瞬时速度。加强对瞬时速度的理解，拉近物理与生活、模型与实际的距离， 培养学生从不同角度看同一问题的素养和学生的发散思维。用图像表示物理量 的变化，在生活中是十分常见的方法，本书在这方面加强了很多。在过去教材 中“用平滑曲线把点连起来”改换为“根据所描点子”的分布和走向尝试用条 曲线来“拟合”这些测量点，即将验证性实验换为探究性实验，思路不一样、 逻辑线索不一样。此外，让学生体会图象在反映两物理量关系时的优越性。本 节内容从知识到能力要求均很高，特别对刚入高中的新生来说有难度，更具有 吸引力和挑战性。 二、教学目标 （一）知识与技能 1．了解两种打点计时器的结构和工作原理。 2．会安装并使用打点计时器。 3．理解根据纸带测量速度的原理并测量瞬时速度。 4．明确速度—时间图象的意义，描点法画图象的方法，并画出该实验中 的速度—时间图象。 （二）过程与方法 1．通过学生自己看打点计时器的说明书，培养学生独立学习的能力。 2．通过对纸带的处理过程培养学生获取信息、处理信息的能力，体会处 理问题的方法，领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量的方法。 3．通过画速度—时间图象培养学生用图象法处理数据的能力，体验数学 工具在物理发展中的作用。 4、体验实验中理性思维的重要，既要动手，更要动脑。 （三）情感、态度与价值观 1．感觉打点计时器的巧妙设计思路，体会物理原理在解决实际问题中的 指导作用，增强将物理知识应用于生活实际的意识。 2．经历实验过程，体验科学实验过程的艰辛与喜悦，并乐于探索自然界 的奥妙。 3．培养学生敢于创新和实事求是的科学态度和科学精神。 三、教学重点 1．打点计时器的使用。 2．由纸带计算物体运动的瞬时速度。 3．画物体的速度—时间图象。
高中物理实验 验证动量守恒定律 实验练习题 1. 某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前m 端粘有橡皮泥，推动小车A使之作匀速运动。然后与原来静止在前方的小车B 相碰并粘合成一体，继续作匀速运动，他设计的具体装置如图所示。在小车A 后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz，长木板垫着小木片用以平衡摩擦力。 若已得到打点纸带如上图，并j测得各计数点间距标在间上，A为运动起始的第一点，则应选____________段起计算A的碰前速度，应选___________段来计算A和B碰后的共同速度。（以上两格填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”）。已测得小l车A的质量m1=0.40kg，小车B的质量m2=0.20kg，由以上测量结果可得：碰前总动量=__________kg·m/s. 碰后总动量=_______kg·m/s 2.某同学用图1所示装置通过半径相同的A. B两球的碰撞来验证动量守恒定律。图中PQ是斜槽，QR为水平槽，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，记录纸上的垂直投影点。B球落点痕迹如图2所示，其中米 尺水平放置。且平行于G.R.Or所在的平面，米尺的零点与O 点对齐。 （1）碰撞后B球的水平射程应取为______cm. （2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答： _________（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 B. A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离 C. 测量A球a或B球的直径 D. 测量A球和B球的质量（或两球质量之比） E. 测量G点相对于水平槽面的高度 3. 用如图所示的装置验证动量守恒，图中A、B两球的直径均为d，质量分别是为m1和m2. ①实验中所必需的测量工具是_______________ ②A球为入射球，B球为被碰球，两球质量的关系是m1___m2。 ③根据题中给出的数据和图中点间距离，动量守恒要验证的关系 式是______________。
高中一年级物理新教材按知识的逻辑性重新把高三年的一些内容放到起始年段来讲述，当然在难度、深度方面有所不同，讲述的方式方法也有巧妙的安排，如该回避的尽量不予提及、该简化的毫不保留、大胆下放一些内容作为选修教材等等，故把握好高一物理教材的度至关重要，下以一节“动量守恒定律的应用”的教学法为例，加以阐述，以食读者。 一、教材地位： 1、本课是新教材高中物理第一册（试验修订本?必修）第七章第四节；主要内容是讲授“动量守恒律”在碰撞、爆炸等内力> 外力这类题型中的应用。 2、地位：“动量守恒律”是大自然界物体间相互作用的普适基本规律之一。它反映了系统相互作用对时间的累积（F?t）总和为零的这么一个定律，近代研究表明守恒律来源于对称性；考虑教材编排的系统性，书上从牛顿运动定律中导出动量守恒，然而其适用范围却比牛顿运动定律广泛得多----不论是变力还是恒力、不论是哪个参照系、不论是高速或低速，宏观或微观系统等都可以使用；且在解决问题过程中无需虑及中间细节，只需注意始、末态，具有简捷方便的独特优势，为处理力学（含后续学习的电力、磁力）问题辟开了一新的思维方法。本课是“教纲”里要求学生熟练掌握、高考重点考查的知识点，故应教好本课。 3、编排：《动量守恒定律的应用》是继学生学习了“动量、动量定理、动量守恒定律”之后，通过应用守恒定律解决碰撞等实际问题达到掌握该定律的一节习题课-----旨在加深对动量及守恒条件的理解、进而熟练地应用守恒定律列式求解相关定量问题。 4、依据教纲对本节的“B”级要求、教材的编排，本节教学目标可定为： 〈1〉知识目标：学生要会用动量守恒律处理一维碰撞、爆炸等两物 体相互作用的问题：即 会确定系统、分析相互作用过程（初、中、末态）物体的受力，从而判定系统动量为什么守恒； 根据动量守恒律的矢量性、同时性（“一边一时”），正确写出已知条件、守恒方程、求得未知量； 知道守恒律解题优点所在。书P127 〈2〉能力目标：提高解题能力即读题、析题、图景想象等能力，掌握解题步骤、解题表述等科学思维习惯及方法。 〈3〉德育目标：培养理论联系实际的辨证唯物主义实践观。
《动量守恒定律》说课稿 天津市瑞景中学彭占军 一、教材分析： （一）教材的内容、地位和作用 动量守恒定律是自然界普遍适应的基本规律之一，它比牛顿定律发现的早，应用比牛顿定律更为广泛，如可以适用于牛顿定律不能够解决的接近光速的运动问题和微观粒子的相互作用；即使在牛顿定律的应用范围内的某些问题，如碰撞、反冲及天体物理中的“三体问题”等，动量守恒定律也更能够体现它简单、方便的优点。动量守恒定律作为高中物理第三册选修课(人教版)的重要内容来学习，可以加深学生对物理基本体系的了解，掌握研究问题的方法，提高解决问题的能力。 （二）分层教学目标 选修物理的学生基础相对比较扎实，教学要求必须达到学生参加选拔性考试的要求。但由于学生基础、兴趣、理解和接受能力的差异性，可以依据平时学习和前提测评的考查，把学生分为A、B、C三类层次。A类为基础、接受能力相对薄弱的少部分学生；C类为基础、接受和自学归纳能力突出的少部分学生；B类为剩余的大部分学生，是教学的主要对象。在教学中注意他们的不同特点，确定目标如下：
动量守恒定律分层教学目标 （三）教学重点、难点 学习本节的主要目的是为了掌握动量守恒定律这一应用广泛的自然规律，要达到这目的，就必须让每个学生正确理解其成立的条件和特点，因此，确定本节的教学重点和难点为： 1、掌握动量守恒定律及成立的条件。 2、应用动量守恒定律解决问题。 二、教法分析 为了做到“教学得法”，让不同的学生达到各自的目标，最后达到相同的大纲要求。本课主要采用了以下教法： 1．采用目标教学法组织课堂教学。根据前提测评大致对学生分为
A、B、C三层；认定目标使不同层次的学生明确自己本课的目标；在导学达标中对各层次学生有针对性的教学；在达标测评中让各层次学生有个恰当的评价。这样有利于分层教学的实施。 2．采用循序渐进法安排教学内容。首先介绍从实验总结出来的动 量守恒定律和成立条件，而后，A类学生识记和练习；B、C类学生学习牛顿定律和动量定理推导动量守恒定律和得出成立条件；然后根据练习由B、C类学生归纳动量守恒定律的三个特点，进而得出动量守恒定律的一般解题步骤，最后是各层次学生的应用解题。 3．在知识点教学中采用重点、难点分层进行引导、设疑、提问和 讨论等多种教学手段调动学生的积极性。 如动量守恒定律及成立条件的引入，A类学生采用直接介绍，B 类学生引导其阅读课本理解，对C类学生设疑提示，尝试推导，加强知识的应用；在动量守恒定律的特点和解题步骤的教学中通过练习引导、提问，由B类和C类学生完成，A类学生理解。 4、在达标测评和作业中，注意知识点和难度分层，如测评第4题，难度较大，目的是使B、C类的学生加深对选择参照物的认识。同时注意学生完成情况的反馈和师生的交流。 三、学法分析 学生正确的学习方法，可以让学生依照自己的实际，充分调动自身心、脑、手、口、眼的积极性，更容易主动地掌握重点和难点。