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(共22張PPT)
動量守恒定律
9.4 驗證動量守恒定律
01
實驗思路
在實驗前弄清實驗原理，明確實驗目的、設計操作過程、
動量守恒定律
問題 1 ：碰撞的過程遵守什么規律呢
問題２：什么是一維碰撞？
問題３：一維碰撞前后哪些量可能不變？
問題４：如何處理矢量的方向呢？
問題５：實驗成功的條件是什么，如何保證？
問題６：怎樣測量物體的質量呢？
問題７：怎樣測量物體的速度呢？
v1
m1
m2
02
實驗方案
動量守恒定律
在實驗前弄清實驗原理，明確實驗目的、設計操作過程、
氣墊導軌
碰撞滑塊
光電門
L
擋光條
測出滑塊經過光電門的時間t，擋光條的寬度為L，
則滑塊勻速運動的速度為
導軌水平
測速原理1：光電門測速
動量守恒，動能不變 → 彈性碰撞
動量守恒，動能改變 → 非彈性碰撞
動量守恒，動能不變 → 彈性碰撞
h
斜槽末端切向水平
測出碰撞前后各球落點到O間的距離xOP、xOM、xON，
各球空中運動時間均相同，設為Δ t，可得速度為
為防止A球反
彈， m1＞m2
落點確定：

P
M
N
O
m1
m2
測速原理2：平拋測速
1. 先用天平稱量出兩個小球的質量mA、mB。
3. 在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復寫紙。
2. 安裝好實驗裝置，注意使實驗器的斜槽末端點的切線水平。
4. 在白紙上記下重垂線所指的位置 O，它表示入射小球 mA碰撞前球心的豎直投影點。
實驗步驟
5. 先不放被碰小球，讓入射小球從斜槽上同一位置處靜止滾下，重復 10 次，用圓規畫盡可能小的圓把所有的小球落點圈在里面，圓心就是入射小球不碰撞時的落地點。
圓心即為小球平均落點
實驗步驟
6. 把被碰小球放在斜槽軌道末端，讓入射小球從同一位置靜止滾下，使它們發生正碰，重復 10 次，同理求出入射小球落點的平均位置 M 和被碰小球落點的平均位置N。
7. 用刻度尺測出線段 OM、OP、ON 的長度，把兩小球的質量和相應的水平位移數值代入m1OP＝m1OM＋m2ON，看等式是否成立。
實驗步驟
測速原理3：單擺測速
θ
β
碰后粘到一起

設擺繩長為L，測出擺角θ和β，
機械能守恒可得速度為
A
B
A
B
保證兩繩等長
橡皮泥
測出相鄰計數點間的距離Δx，

可得速度為
相鄰計數點間的時間Δt，
光滑桌面通過平衡摩擦力獲得
測速原理4：打點計時器測速
分析頻閃照片中A、B滑塊碰撞前后的位置情況，
設頻閃時間間隔為Δ t，可得速度為

測速原理5：頻閃照片測速
03
實驗誤差
動量守恒定律
在實驗前弄清實驗原理，明確實驗目的、設計操作過程、
1.實驗之前需要將氣墊導軌調節水平；
注意事項
2.實驗時應該確保發生的是一維碰撞；
3.測量擋光片的寬度時應盡量減小誤差；
1.斜槽末端要切線要水平；
2.每次小球下滑要從同一位置處由靜止釋放；
3.要保證對心碰撞，兩球必須大小相等；
4. 小球的諸多落點要用圓規畫盡可能小的圓把所有的小球落點都圈在里面，該小圓的圓心即為小球的平均落點 ；
5. 入射小球的質量mA和被碰小球的質量mB的大小關系是mA > mB 。
注意事項
04
典型例題
動量守恒定律
在實驗前弄清實驗原理，明確實驗目的、設計操作過程、
如圖所示,利用氣墊導軌和光電門研究碰撞中的不變量,已知遮光片的寬度為L,兩滑塊質量分別為mA和mB,開始時滑塊A和B相向運動,經過光電門的時間各自為ΔtA和Δ tB，碰撞后，滑塊B和A先后以Δ tB′和Δ tA′ 經過右側光電門，如果實驗中測出碰撞前后兩滑塊的質量和速度乘積之和保持不變，則可用題中條件寫出所滿足的關系式是：_____ 。
課堂練習1
vA
vB
vA′
vB′
L
某同學設計如圖甲所示的裝置，通過半徑相同的 A、B 兩球碰撞來探究碰撞過程中的不變量。
(1)碰撞后 B 球的水平射程是_____ cm。
65.0
課堂練習2
(2)(多選)在以下四個選項中，本次實驗必須進行的測量是( )
A. 水平槽上未放 B 球時，A 球落點位置到 O 點的距離OP
B. A B 兩球碰撞后，各自落點位置到 O 點的距離OM、ON
C. A、B 兩球的質量mA、mB
D. 水平槽面相對于O點的高度h
ABC
(3)如果(2)中所測量的物理量滿足式子： ，則可驗證A、B兩球碰撞中的動量守恒。
mA·OP＝mA·OM＋mB·ON
總結：實驗類問題應該尤其注意實驗原理的把握。本題中可以通過化簡將高度h和時間t消去，測量時會更加方便。
思維導圖

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