6-4 动量守恒定律实验(教师版)

动量守恒定律实验报告
实验目的：验证动量守恒定律。

实验器材：弹簧振子、滑轨、小车、指绊尺、光电门、数据采集仪等。

实验原理：动量守恒定律指出，在相互作用的两个物体组成的封闭系统中，当没有外力作用时，系统内的所有物体的动量之和保持不变。

动量（p）定义为物体的质量（m）乘以其速度（v）：p = m * v。

实验步骤：
1. 在滑轨的一端安装弹簧振子，将其拉至一定的位移并释放。

2. 将小车放在滑轨的另一端，调整小车的位置使其面对弹簧振子的运动方向。

3. 在适当的位置安放挡尺，使弹簧振子与小车发生碰撞。

4. 同时连接光电门和数据采集仪，通过采集数据分析碰撞前后小车的速度变化。

5. 重复实验多次，记录数据并计算动量差。

实验数据处理：
1. 计算弹簧振子和小车的质量，并测量它们的初始速度。

2. 根据光电门采集到的数据，计算碰撞后小车的速度。

3. 根据动量守恒定律，计算碰撞前后系统的总动量，并分析动量的变化。

实验结果分析：
1. 根据实验数据计算出系统的总动量，在无外力作用的情况下，总动量应保持不变。

2. 比较碰撞前后的动量差，如果两者非常接近或几乎相等，则验证了动量守恒定律。

3. 如果实验结果存在较大的误差，可以考虑系统内部存在摩擦力等外力的作用。

实验结论：
通过对弹簧振子和小车碰撞实验的数据分析，我们验证了动量守恒定律的正确性。

在无外力作用的封闭系统中，系统内物体的总动量保持不变。

这一实验结果与动量守恒定律的理论预期相符。

实验过程中可能存在精度误差，可以通过增加实验次数、改善实验装置等方法进行进一步验证。

动量守恒定律教案优秀6篇高中物理动量守恒定律教案篇一教学目标：一、知识目标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(1mi)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mAmB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。

4.实验:验证动量守恒定律一、实验目的1.通过实验用不同的方法探究碰撞中的动量守恒。

2.领会探究碰撞中动量守恒的基本思路。

3.通过实验得到一维碰撞中的动量守恒定律的表达式。

二、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、数字计时器、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。

三、实验原理与设计方案一:利用气垫导轨完成一维碰撞实验1.测质量:用天平测出滑块的质量。

2.安装:正确安装好气垫导轨,如图所示。

3.实验:接通电源,利用配套的数字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:利用斜槽滚球完成一维碰撞实验1.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。

2.安装:按照如图甲所示安装实验装置。

调整固定斜槽使斜槽底端水平。

3.铺纸:白纸在下,复写纸在上且在适当位置铺放好。

记下铅垂线所指的位置O。

4.放球找点:不放被撞小球,每次让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下,重复10次。

用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面。

圆心P就是小球落点的平均位置。

5.碰撞找点:把被撞小球放在斜槽末端,每次让入射小球从斜槽同一高度(同步骤4中的高度)自由滚下,使它们发生碰撞,重复实验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和被撞小球落点的平均位置N。

如图乙所示。

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是否成立。

7.整理:将实验器材放回原处。

一、实验步骤不论采用哪种方案,实验过程均可按实验方案合理安排,参考步骤如下:1.用天平测量相关碰撞物体的质量m1、m2。

1.理解动量、动量的变化量、动量定理的概念.2.知道动量守恒的条件.3.会利用动量守恒定律分析碰撞、反冲等相互作用问题．考点一　动量、冲量、动量定理的理解与应用[例题1]（2024•河南一模）质量相等的A．相同时间内，速度变化量可能不同B．同一时刻，速度变化快慢可能不同C．抛出后下降到同一高度时，动能一定相同A ．12mv 2l r 2B ．12mv 2r l 2【解答】解：取栅栏中相邻两根小细杆A ，B ，板心C 从位于杆A 正上方到位于B 杆的正上方。

圆板绕杆定轴转动惯量为：I 杆＝I C +mr 2=32mr 2C 位于A 正上方时圆板运动为：E k =12I 杆(v r )2=34mv 2C 到达A 、B 杆连线中点正上方瞬间，速度为v ′，动能为：34mv ′2=E k +mgr （1―cos θ2）+T •l 2将圆板与B 杆完全非弹性碰撞后瞬间，绕B 杆转动角速度记为ωB ，根据角动量守恒有：I B ωB ＝I C ωC +rmv 0′ωC =v′r，v 0′＝v ′cos α可得：32mr 2ωB =12mr 2⋅v′r +rmv ′cos θ=12mrv′+mrv ′cos θ＝mv ′（12+cos θ）则有：ωB r =23v′（12+cosθ）此时圆盘的动能E k=12I B ω2B =34mv ′2⋅49(12+cos )2C 杆转到B 杆正上方时，速度又增加v ，由机械能定理有：34mv 2=12I B ω2B ―mgr （1﹣cos θ2）+12Tl联立以上各式，消去34mv 2可得：34mv 2=34mv 2•49(12+cosθ)2+mgr •（1﹣cos θ2）⋅49(12+cosθ)2+12Tl ⋅49(12+cosθ)2―mgr （1﹣cos θ2）+12Tl取近似值：(12+cosθ)2=(32―12θ2)2=94―32θ2又有：1―cos θ2=18θ2，θ=lr代入上式，并忽略高阶小量得：T =12mv 2⋅lr2，故A 正确，BCD 错误。

动量守恒计算专题（教师版）学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、解答题1．如图所示，水平面上一轻弹簧左端固定，右端与一质量m B=2kg的物体B连接。

开始时物体B静止在O点，此时弹簧为原长，O点左侧光滑，右侧粗糙。

另一质量m A=1kg的物体A在O点右侧距O点s=1.625m处以v0=3.5m/s的速度向左运动并与B发生碰撞，碰后A、B立即一起向左运动，A、B与O点右侧水平面的动摩擦因数均为µ=0.1，物块A、B均看成质点，重力加速度大小g=10m/s2。

求：(1)A、B碰后瞬间速度多大；(2)A停止时与O点的距离。

解得0.5m x =即A 停止时距O 点的距离为0.5m 。

2．在一次冰壶运动训练中使用的红冰壶和蓝冰壶的质量都是20kg m =，开始时蓝冰壶静止在冰面上，红冰壶以一定速度向右运动并和蓝冰壶发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后瞬间红冰壶速度向右为10.5m s v =，蓝冰壶速度为21m v =。

求：(1)红冰壶碰撞前瞬间的速度大小；(2)两冰壶在碰撞过程中损失的机械能。

3．如图所示，用不可伸长的轻绳将小球A 悬挂于O 点，轻绳的长度为L 。

现将轻绳拉至水平并刚好伸直，将小球A 由静止释放，当小球A 运动至最低点时，与静止在水平面上的物块B 发生弹性正碰，碰撞后物块B 无能量损失地滑上不固定斜面体C ，到达的最高点未超出斜面。

已知小球A 的质量为m ，物块B 的质量为2m ，斜面体C 的质量也为2m ，A 、B 均可视为质点，重力加速度为g ，水平面与斜面均光滑，斜面底端与水平面之间由小圆弧平滑衔接，不计空气阻力。

求：（1）碰撞后瞬间，绳子对小球A 的拉力大小；（2）物块B在斜面体C上面上升的最大高度。

4．在水平面有一长木板A，A通过轻弹簧连接滑块B，刚开始，弹簧处于原长，滑块B、v=的速度从长木板左端向右运动，与长木板A都处于静止状态，现有一个滑块C以8m/sm=，不计一切滑块B发生碰撞，碰后粘在一起，碰撞时间极短。

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）教案实验目的通过本实验，学生将能够深入理解动量守恒定律的原理，进一步认识动量守恒定律在物理学中的重要性；同时，能够培养学生课堂观察及实验操作的能力。

实验原理动量守恒定律：在不受外力作用的情况下，物体自身动量守恒。

即，一个系统中，如果物体A发生一定的动量改变，那么同样有某个物体B 发生相等而相反的动量改变。

实验器材弹簧测力计、细绳、随意选择的重物（球体、圆柱体等）实验步骤1.在地面上放置一个重物，系上一根细绳。

2.将另一端的细绳系在弹簧测力计上。

3.用手拉动重物，使其以一定的速度运动。

4.在重物运动过程中，及时记录下弹簧测力计的示数。

5.重复以上实验步骤多次，分别记录下不同速度下的弹簧测力计示数，并统计数据。

6.在实验过程中，注意安全操作，防止细绳松弛、装置移位等情况出现。

实验数据物体质量（kg）物体速度（m/s）重物动量变化量（kg*m/s）0.5 0.8 0.40.5 1.0 0.50.5 1.2 0.60.6 0.8 0.480.6 1.0 0.60.6 1.2 0.72实验分析及结论根据实验数据，可以得出以下结论：1.随着物体速度的提高，重物动量变化量也随之增大。

2.在实验过程中，由于不受外力作用，物体自身的动量守恒，使重物和细绳所产生的动量变化，与弹簧测力计所产生的动量变化大小相等。

因此，本实验通过实验数据的统计分析，验证了动量守恒定律的正确性与重要性，为学生更深入地理解动量守恒定律提供了一定帮助。

实验小结通过本次实验，我深刻认识到了动量守恒定律的重要性及应用，学会了如何合理利用实验装置，有效操作和处理数据，提高了实验技能和科学素养。

同时，也感受到物理实验中不断探索和创新的乐趣，促进了我进一步学习物理知识。

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'。

《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。