【名师课件】1.4 课件：验证动量守恒定律-2025版高一物理必修二

物理实验：验证动量守恒定律选择性必修第一册情境导入我们学习了动量守恒定律，能否用实验验证动量守恒定律？知识海洋

知识海洋3.实验步骤（1）先用天平测出小球质量m1、m2

。（2）按图示安装好实验装置，将斜槽固定在桌边，使槽的末端切线水平，把被碰小球放在斜槽的末端，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，以确保正碰后两小球的速度方向水平。知识海洋（3）在地面上铺一张白纸，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所有的小球落点圈在里面。圆心就是入射小球无碰撞时的落地点P。（6）把被碰小球放在轨道末端，让入射小球从同一高度滚下，使它们发生正碰,重复10次，按照步骤（5）的方法找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。知识海洋

知识海洋

应用探究例.如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。(1)实验中，直接测量小球碰撞前后的速度是不容易的，但是，可以通过测量____(填选项前的符号)，间接地解决这个问题。

A.小球开始释放高度hB.小球抛出点距地面的高度HC.小球做平抛运动的射程C

应用探究（2）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时，先让入射球多次从斜轨上S位置由静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量OP。然后，把被碰小球静置于轨道的水平部分，再将入射球从斜轨上S位置由静止释放，与被碰小球相碰，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是______(填选项前的符号)。

A.用天平测量两个小球的质量m1、m2B.测量入射小球开始释放高度hC.测量抛出点距地面的高度HD.分别找到两小球相碰后平均落地点的位置M、NE.测量平抛射程OM、ONADE应用探究例.某同学在做“验证动量守恒定律”的实验中，实验室具备的实验器材有：斜槽轨道，两个大小相等、质量不同的小钢球A、B，刻度尺，白纸，圆规，重垂线一条。实验装置及实验中小球运动轨迹及落点平均位置如图甲所示。应用探究（1）对于实验中注意事项、测量器材和需测量的物理量，下列说法中正确的是__________。

A.实验前轨道的调节应注意使槽的末端的切线水平B.实验中要保证每次A球从同一高处由静止释放C.实验中还缺少的测量器材有复写纸和秒表D.实验中需测量的物理量只有线段OP、OM和ON的长度（2）实验中若小球A的质量为m1，小球B的质量为m2，当m1>m2

时，实验中记下了O、M、P、N四个位置，若满足____________________________（用m1、m2、OM、OP、ON表示），则说明碰撞中动量守恒。

ABm1·OP=

m1·OM+m2·ON应用探究

解：1∶2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。2.实验设计利用气垫导轨使两滑块发生一维碰撞，如图所示：实验装置知识海洋以下几种方式分别探究：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。

滑块碰撞后分开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。滑块碰撞后粘连知识海洋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。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。

弹簧使静止滑块分开知识海洋实验结论：1.如果物体碰撞后的速度方向与原来的方向相反，应该怎样记录？在实验前规定正方向，若物体运动方向于规定正方向相反，则记录为负值。

2.以上各种情况中，碰撞前后物体的动能之和有什么变化？设法检验你的猜想。测量2个滑块的质量，碰撞前的速度和碰撞后的速度，通过计算，可比较出碰撞前后物体的动能之和的变化。实验的第一种情况：动能之和不变实验的第二种情况：动能之和减小实验的第三种情况：动能之和增大知识海洋例.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，在导轨上运动的滑块可认为不受摩擦力的作用。我们可以用带竖直挡板C、D的气垫导轨和滑块A、B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)。应用探究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，静止放置在气垫导轨上；d.用刻度尺测出A的左端至挡板C的距离L1；e.按下电钮放开卡销，同时让分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作，当A、B滑块分别碰撞挡板C、D时计时结束，记下A、B分别到达C、D的运动时间

t1和

t2。应用探究（1）实验中还应测量的物理量及其符号是__________________________。（2）碰撞前

A和

B两滑块质量与速度乘积之和为___________；碰撞后A、B两滑块质量与速度乘积之和为___________________。（规定水平向左为正方向）（3）碰撞前、后A和B两滑块质量与速度乘积之和并不完全相等，产生误差的原因有____________________________________________，____________________________________________________________，______________________。(至少答出两点)B的右端至挡板D的距离L20

①L1、L2、t1、t2、mA、mB

的数据测量误差②滑块并不是做标准的匀速直线运动，滑块与导轨间有少许摩擦力③气垫导