12探究动量守恒定律
实验验证动量守恒定律详细版
⑹如果两球相碰中有较大的动能损失，即不是弹性碰撞，
那么以上验证式还成立吗？为什么？
成立，动量守恒 .精品课件.
26
答案
⑵ ma> mb，保证碰后两球都向前方运动；
(3) 不同时落地，无影响，平抛的飞行时间一样；
(6) 。
.精品课件.
27
返回键
学生实验和练习中的环境不同，造成了b球的抛出点也不同， 处理问题时一定要灵活对待：
.精品课件.
12
实验步骤
⑥、用刻度尺量OM、OP、O'N的长度。把两小球的质量和相应 的“速度数值"•代入表达式看是否成立:
验证式 mAOP=mAOM+mB(ON-2r〕
⑦、整理实验器材，放回原处。
.精品课件.
13.mp4
本卷须知
①、斜槽末端要切线要水平;
②、每次小球下滑要从同一高度处由静止开场; ③、要保证对心碰撞,先调上下,再调远近,
O O’
M
P
N
.精品课件.
甲
重 锤 线
O
M
P
21
N
装置图
入射小球 被碰小球
重 锤 线
测量的物理量：
O O’ M P
N
甲
入射小球
被碰小球
乙 重 锤 线
O
M
P
N
测量的物理量：
a．用天平测两球质量m1、m2 b．用游标卡尺测两球的直径D，
并计算半径r。 c．水平射程：OP、OM、ON 验证式
不用测小球直径
a
b
H
O A .精品课件. B C
24
(2)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；
物理教案二：探究动量守恒定律的实验设计
物理教案二：探究动量守恒定律的实验设计探究动量守恒定律的实验设计动量守恒定律是物理学中非常基本和重要的一条定律。
它表明，在不受外力作用的情况下，物体的总动量是守恒的。
当然，我们也可以通过实验来验证这一定律。
那么，本篇文章就将介绍一下如何进行探究动量守恒定律的实验设计。
一、实验目的本实验旨在通过实验探寻动量守恒定律，验证它是否正确，并了解其中的物理原理。
具体实验目的如下：1、了解动量的定义和计算方法。
2、学习动量守恒定律并理解其物理意义。
3、通过实验验证动量守恒定律，并了解其中的物理原理。
4、掌握对实验数据的处理方法及数据分析技巧。
二、实验原理与方法1、实验原理动量：物体的动量是指它的质量乘以其速度，即p=mv。
单位为千克·米/秒（kg·m/s）。
动量守恒定律：在不受外力作用的条件下，物体的总动量是守恒的，即整个系统的初始动量等于系统的末动量。
这个定律可以用以下公式表示：m1v1i + m2v2i = m1v1f + m2v2f2、实验方法实验设备：车轮组、吊轮组、细线、挂钩、杆、电子数显天平等。
实验步骤：（1）首先固定车轮组，将吊轮组吊在杆的下端，用细线将挂钩和车轮组绑在一起，然后将挂钩挂在吊轮组的下端。
（2）记录车轮组的质量为m1，吊轮组的质量为m2，车轮组和吊轮组分别开始运动的速度分别为v1i和v2i。
（3）释放车轮组和吊轮组，使它们自由运动直到停下。
记录此时车轮组和吊轮组的末速度分别为v1f和v2f。
（4）用电子数显天平测量挂钩所受的重力，即G=10mg（m为挂钩质量）。
（5）利用实验数据计算得到物体的动量，并验证动量守恒定律。
三、实验注意事项1、本实验涉及物体的自由运动，应注意安全，以防止物体突然运动造成人身伤害。
2、实验设备应放置在水平面上，以防止斜摆造成实验误差。
3、实验数据的测量及记录要准确无误，并注意单位的换算，以保证实验结果的可靠性。
4、实验时必须保证系统不受外力干扰，以确保动量守恒定律的成立。
1.2探究动量守恒定律学案
恒口高中2013-2014高二物理学案乘风破浪会有时，直挂云帆济沧海沪科3-5 编号:№ 22课题：1.2探究动量守恒定律主编：史胜波审稿：丁义浩时间： *实授课时：2班级：姓名：组号：组评：学习目标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。
重点动量守恒定律的推导及其守恒条件的分析。
难点动量守恒定律的理解和守恒条件的分析。
学法指导探究、实验、讲授、讨论自主一、探究物体碰撞时动量的变化规律用气垫导轨作碰撞实验探究目的：探究物体碰撞时动量的变化规律探究过程：①实验必须保证碰撞是一维的，即两个物体在碰撞之前沿运动，碰撞之后还沿同一直线运动;②用测量物体的质量；测量两个物体在碰撞前后的速度。
速度的测量：（光电门测速原理）如图所示，图中滑块上红色部分为挡光板，挡光板有一定的宽度，设为L．气垫导轨上黄色框架上安装有光控开关，并与计时装置相连，构成光电计时装置．当挡光板穿入时，将光挡住开始计时，穿过后不再挡光则停止计时，设记录的时间为t，则滑块相当于在L 的位移上运动了时间t，所以滑块匀速运动的速度v= 。
二、动量守恒定律1、动量守恒定律的内容。
学习2、动量守恒定律的表达式。
3、系统：。
内力：。
外力：。
4、动量守恒的条件：①系统内的任何物体都不受外力作用，这是一种理想化的情形，如天空中两星球的碰撞，微观粒子间的碰撞都可视为这种情形。
②系统虽然受到了外力作用，但所受外力之和为零。
像光滑水平面上两物体的碰撞就是这种情形，两物体所受的重力和支持力的合力为零。
③系统所受的外力远远小于系统内各物体间的内力时，系统的总动量近似守恒。
抛出去的手榴弹在空中爆炸的瞬间，火药的内力远大于其重力，重力完全可以忽略不计，动量近似守恒。
两节火车车厢在铁轨上相碰时，在碰撞瞬间，车厢间的作用力远大于铁轨给车厢的摩擦力，动量近似守恒。
《探究动量守恒定律》 教学设计
《探究动量守恒定律》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标（1）理解动量守恒定律的内容及表达式。
（2）知道动量守恒定律的适用条件和适用范围。
（3）能用动量守恒定律解决简单的实际问题。
2、过程与方法目标（1）通过实验探究，培养学生的观察能力、动手能力和分析归纳能力。
（2）经历理论推导过程，提高学生的逻辑思维能力和理论联系实际的能力。
3、情感态度与价值观目标（1）培养学生严谨的科学态度和实事求是的精神。
（2）激发学生学习物理的兴趣，增强学生的创新意识和团队合作精神。
二、教学重难点1、教学重点（1）动量守恒定律的内容和表达式。
（2）动量守恒定律的适用条件。
2、教学难点（1）动量守恒定律的推导过程。
（2）用动量守恒定律解决实际问题时的思路和方法。
三、教学方法1、实验探究法通过实验，让学生直观地观察和感受动量守恒的现象，从而引出动量守恒定律。
2、理论推导法引导学生从牛顿运动定律出发，推导动量守恒定律，加深学生对定律的理解。
3、讨论法组织学生讨论动量守恒定律的适用条件和应用实例，培养学生的思维能力和合作精神。
4、练习法通过课堂练习和课后作业，让学生巩固所学知识，提高应用动量守恒定律解决问题的能力。
四、教学过程1、导入新课（1）播放一段碰撞的视频，如台球碰撞、汽车碰撞等，引导学生观察碰撞前后物体的运动状态变化。
（2）提出问题：在碰撞过程中，物体的速度发生了变化，那么它们的动量是否也发生了变化？如果是，这种变化有什么规律呢？2、实验探究（1）实验装置介绍实验装置，如气垫导轨、滑块、光电门等。
（2）实验步骤①将两个质量不同的滑块放在气垫导轨上，使它们相向运动，碰撞前分别测量它们的速度。
②让两个滑块碰撞，碰撞后再次测量它们的速度。
③改变滑块的质量和初始速度，重复实验。
（3）实验数据记录与分析学生记录实验数据，计算碰撞前后两个滑块的动量之和，观察动量之和是否保持不变。
（4）得出结论通过实验数据分析，得出在碰撞过程中，两个滑块组成的系统动量守恒的结论。
动量守恒定律的内容与理解 课件
二、动量守恒定律的普适性
1.动量守恒定律与牛顿运动定律
动量守恒定律与牛顿运动定律在经典力学中都占有极其重要的地
位,两者密切相关。牛顿运动定律从“力”的角度反映物体间的相互作用;
动量守恒定律从“动量”的角度描述物体间的相互作用。
2.动量守恒定律普适性的表现
后放下,撞击 B 球,B 球将上升到 A 球原来的高度,而 A
球则静止,然后 B 球落下又撞击 A 球,B 球静止,A 球又
几乎升到原来的高度,以后两球交替往复多次。你知道其中的规律吗?
答案:当时许多科学家对此百思不得其解,1668 年,英国皇家学会对
这一现象悬赏征答,解开了这一神秘现象的面纱,即在整个相互作用过
否完全一样?
答案:(1)从适用范围看:牛顿运动定律只适用于宏观物体的低速问
题,而动量守恒定律不但能解决低速问题,也能解决高速运动的问题;不
但适用于宏观物体,也适用于微观粒子(如电子、质子、中子、原子核等)。
总之,小到微观粒子,大到宏观物体,只要满足守恒条件,动量守恒定律都
是适用的。
(2)从解决问题的过程看:运用牛顿运动定律解题时,须考虑物体运
2.动量守恒定律内容
如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为零,这个系统的
总动量保持不变。这就是动量守恒定律。
预习交流 2
如图所示,在风平浪静的水面上,停着一艘帆船,船尾固定一台电风
扇,正在不停地把风吹向帆面,船能向前行驶吗?为什么?
答案:把帆船和电风扇看作一个系统,电风扇和帆船受到空气的作
用力大小相等、方向相反,这是一对内力,系统总动量守恒,船原来是静
'-
'-
动量守恒定律 课件
动量守恒方程。
求解这类问题时应注意:
(1)正确分析作用过程中各物体状态的变化情况,建立运动模型。
(2)分析作用过程中的不同阶段,并找出联系各阶段的状态量。
(3)合理选取研究对象,既要符合动量守恒的条件,又要方便解题。
动量守恒定律是关于质点组(系统)的运动规律。在运用动量守恒定律
一时刻,v1、v2 均是此时刻的瞬时速度;同理,v1'、v2'应是相互作用后的同一
时刻的瞬时速度。
⑥普适性:动量守恒定律不仅适用于两个物体组成的系统,也适用于多
个物体组成的系统;不仅适用于宏观物体组成的系统,也适用于微观粒子组
成的系统。
(2)动量守恒定律不同表现形式的表达式及含义:
①p=p':系统相互作用前总动量 p 等于相互作用后的总动量 p'。
统动量守恒,但是水平方向的动量严格守恒;若爆炸后两弹片不在水平方向,
仍然可认为动量守恒,守恒的原因是内力远大于外力。
探究四多个物体组成的系统的动量守恒
对于两个以上的物体组成的系统,由于物体较多,相互作用的情况也不尽相
同,作用过程较为复杂,虽然仍可对初、末状态建立动量守恒关系式,但因未
知条件过多而无法求解,这时往往要根据作用过程中的不同阶段,建立多个
它们的质量分别为 m1 和 m2,速度分别为 v1 和 v2,且 v1<v2。经过一定时间后
B 追上了 A,发生碰撞,此后 A、B 的速度分别变为 v1'和 v2'。由第 1 节探究
知:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'。那么碰撞过程中应满足什么条件?
动量守恒定律
动量守恒定律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，如果没有外力作用，系统的总动量将保持不变。
本文将详细介绍动量守恒定律的定义、原理、应用以及相关实验。
一、动量守恒定律的定义动量是物体运动的量度，它等于物体的质量与速度的乘积，即动量=质量×速度。
动量守恒定律的定义可以表述如下：在一个封闭系统中，如果没有外力作用，系统的总动量保持不变。
二、动量守恒定律的原理动量守恒定律的原理可以从牛顿第二定律推导而来。
根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用力成正比，与物体的质量成反比，即F=ma。
将牛顿第二定律改写为F=Δ(mv)/Δt，其中Δ(mv)表示物体动量的变化量，Δt表示时间变化量。
如果没有外力作用，即 F=0，则Δ(mv)=0，即总动量保持不变。
三、动量守恒定律的应用动量守恒定律在日常生活和科学研究中有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景：1. 碰撞问题：当两个物体发生碰撞时，根据动量守恒定律可以推导出碰撞前后物体的速度变化。
例如，在车辆碰撞事故中，利用动量守恒定律可以确定碰撞前后车辆的速度，从而分析碰撞的严重程度。
2. 火箭推进原理：火箭推进原理依赖于动量守恒定律。
火箭喷出高速气体的同时，产生与气体喷出速度相反的动量，从而推动火箭向前运动。
3. 弹道学：弹道学研究物体在重力和空气阻力下的运动规律。
动量守恒定律是弹道学中的基本原理，通过分析物体在不同重力和阻力条件下的动量变化，可以预测物体的轨迹和射程。
四、相关实验为了验证动量守恒定律的有效性，科学家们进行了一系列实验。
以下是两个与动量守恒定律相关的实验。
1. 碰撞实验：在实验室中，可以通过设计不同碰撞装置，如弹性碰撞和非弹性碰撞，来观察和测量碰撞前后物体的质量和速度变化。
实验结果验证了动量守恒定律在碰撞问题中的适用性。
2. 火箭实验：利用模型火箭进行实验，测量火箭喷出气体的速度和质量，以及火箭前后的速度变化，验证了动量守恒定律在火箭推进中的应用。
验证动量守恒定律实验 PPT
79.. 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，设法使小车 A 做 匀速直线运动，然后与原来静止的小车 B 相碰并粘在一
起，继续做匀速运动，设计如图所示：
在小车A的后面连着纸带，电磁打点计时器的频率为 50 Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力． (1)若已得到打点纸带如图51－12所示，并测得各计 数点间的距离．在图上标出A为运动起始点，则应选
(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是 __纸__带__与__打__点__计__时__器__限___位__孔__间__有__摩__擦_.
(2)作用前系统的总动量为滑块 1 的动量 p0＝m1v0. v0＝00..21 m/s＝2 m/s， p0＝0.31×2 kg·m/s＝0.620 kg·m/s.
④小球的诸多落点要用圆规画尽可能小的圆把所有的 小球落点都圈在里面,该小圆的圆心即为小球的平均落 点。 ⑤入射小球的质量mA和被碰小球的质量mB的大小关系是 mA > mB 。
注意：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.
粗略证明: 验证的表达式：mAOP=mAOM+mBON
六、误差分析
四、实验操作 1.用天平测出两个小球的质量m1、m2. 选质量大的作为入射球m1. 2.按图所示安装好实验装置，使斜槽 的末端_切__线__水__平__．把被碰球放在斜槽 前的支柱上,调节实验装置使两球处于 __同__一__高__度___. 3.在地上铺一张白纸，白纸上铺放复 写纸，当小球落在复写纸上时，便在 白纸上留下了小球落地的痕迹． 4.在白纸上记下重垂线所指的位置O.
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，误差主要来源于：
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0.06936 0.06084 0.1302 0.0015 0.001 0.0025 0.006 0.00025 0.00625
教材P6活动
0.15 -0.2 -0.05 0.15 -0.2 -0.05 0.15 -0.2 -0.05
-0.204 0.156 -0.03 -0.02 -0.06 0.01
一、动量概念的由来
物体在碰撞的过程中，相互作用力是变化的。
很难用牛顿运动定律来研究
为了研究碰撞问题，找出其中的规律，科学 家引入了一个新的物理量，这就是物体的动量 。
最早提出动量概念的是法
国科学家笛卡尔，十七世纪， 以笛卡儿为代表的西欧的哲 学家们提出了这样一种观点： 能找到一个适当的物理量来 描述运动的总量是守恒的 ， 这就是运动不灭的思想 。他 继承伽利略说法，定义 质量 和速率的乘积 为动量。笛卡 尔认为，这是量度运动的唯 一正确的物理量。他的观点 的缺陷，在于忽略了动量的 方向性。
动量与动能的异同 （相同点：都是状态量）
动量 p=mv
矢 量
标
动能 Ek= mv2/2 量
kg·/s
（N·S）
kg·m2/s2
（J）
若速度变化, 则p一定变化
若速度变化, Ek可能不变
高中物理 选修3—5
一、系统、内力和外力
第
1．系统：存在相互作用的几个物体所组
十 六
成的整体称为系统，系统可按解决问题的需 章
例：在水平面上有甲、乙两滑块，其质量分别 为m1=1.0kg和m2=2.0kg，且沿同一直线运 动。若以甲运动的方向为正方向，则甲的 速度v1=10.0m/s，乙的速度v2=-5.0 m/s。
滑块甲的动量大小_1_0_k_g_?_m_/s ,方向__正__方__向___; 滑块乙的动量大小_1_0_k_g_?_m_/s ,方向__负__方__向___;
-0.048 -0.050 -0.050
受 力
F1N 外力
F 2N
分
内力
析
AB
F1
F2
系统
G1 G2
系统所受外力的矢量和是0
理论研究和全部客观事实都已经证明,系统所 受的合外力为零，是系统碰撞前后动量不变的条 件。
三、动量守恒定律 1、内容：一个系统不受外力或受到外力的合力 为零，无论这个系统内部进行何种形式的碰撞， 这个系统的动量总保持不变，这个结论叫做动 量守恒定律.
2、表达式：对于在一条直线上运动的两个物体 组成的系统，动量守恒定律的一般表达式为
m1v1 ? m2v2 ? m1v1?? m2v2?
p1 ? p2 ? p1?? p?2
高中物理 选修3—5
3、条件
第
系统不受外力或受到外力的合力为零.
十 六
章
具体表现为以下几种情况：
动
⑴系统不受外力；
量 守
恒
⑵系统受到外力，但外力的合力为零；
②矢量性：动量守恒定律表达式是一个矢量式。应 用时要首先规定正方向。
③同时性：碰撞过程中任意时刻系统动量都是守恒 的。初、末态动量中的速度值必须是同一时刻的 瞬时速度。
④统一性：系统各物体的速度必须是相对统一参考 系的速度。
讨论交流 ：课本 P7
讨论在下述情况中系统的动量是否守恒，为什么? (1)如图(a)所示，两块磁铁放在两个小车上，构成一个系
光滑水平桌面上两 个物体碰撞的问题 符合动量守恒定律 的条件。
2、在总动量一定的情况下，每个物体的动量 可以发生很大的变化
例如：静止的两辆小车用细线相连，中间有一 个压缩了的弹簧，烧断细线之后，由于弹力的 作用，两辆小车分别左右运动，它们都获得了 动量，但动量的矢量和仍然为零
动量守恒定律的理解
①系统性：动量守恒定律研究对象是一个系统，而 不是单一的物体。
统．两小车分别在光滑的水平桌面上和粗糙的水平桌面上相对 运动．
(2)如图(b)所示，子弹与沙袋构成一个系统．子弹打入沙 袋的瞬间和沙袋开始摆动后．
动量守恒定律的普遍意义
定
律
高中物理 选修3—5
⑶系统所受外力合力不为零，但系统内力远大 第
于外力，外力相对来说可以忽略不计，因而系 十
统动量近似守恒；
六
章
动
量
守
恒
定
G
律
G
⑷系统在某一方向上不受外力或者所受外力 之和为零，则这个方向上的动量守恒
为了正确理解动量守恒定律，需要注意以下 几点：
1.区分外力和内力
以在光滑水平桌面上发生碰撞的 两个物体为例，它们之间一定有 相互作用，这是内力，它们还要 受到重力和桌面对他们的支持力， 这是外力。水平桌面的每个物体 所受的重力与它所受的支持力都 是大小相等，方向相反的，矢量 和为零，因此，系统所受的外力 的矢量和为零。
1668年，荷兰物理学家惠更斯 在《关于碰撞对物体运动的影响 》的论文中，明确指出了动量的 方向性和守恒性。是动量守恒的 最初表述。
牛顿把笛卡尔的定义做了修正， 明确的用质量和速度的乘积来定义 动量。这样更清楚的表述了动量的 方向性以及守恒关系。
动量(momentum)
１、定义：物体的质量和速度的乘积，叫做物体的
动量p，用公式表示为 p=mv
2、单位：在国际单位制中，动量的单位是
千克·米/秒，符号是 kg·m/s ；
3、动量是矢量：方向由速度方向决定，动量的 方向与该时刻速度的方向相同； Zx x k
4、动量是描述物体运动状态的物理量，是 状态量；
5、动量是相对的，与参考系的选择有关。
注意：物体的动量，是指物体在某一时刻的动量， 即具有瞬时性，故在计算时相应的速度应取这一 时刻的瞬时速度
选修3-5第一章碰撞与动量守恒
1.2 动量 动量守恒定律
复习引入
碰撞分为哪几类？
1．弹性碰撞：发生碰撞的两滑块在碰撞前后的总动能不变， 这种碰撞称为弹性碰撞．
2．非弹性碰撞：发生碰撞的两滑块在碰撞过程中有一部分动 能转化为其他形式的能量，这种碰撞称为非弹性碰撞．
3．完全非弹性碰撞：在非弹性碰撞中，如果两物体碰后粘在 一起，以相同的速度运动，这种碰撞称为完全非弹性碰撞．
要灵活选取。
动
2．内力：系统内各个物体间的相互作用
量 守
力称为内力。
恒
3．外力：系统外其他物体作用在系统内
定 律
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。
0.0375 0.1 0.1375 0.0375 0.1 0.1375 0.0375 0.1 0.1375