《高中物理动量守恒定律教案优秀5篇》

教案是教师为顺利而有效地开展教学活动，根据课程标准，教学大纲和教科书要求及学生的实际情况，以课时或课题为单位，对教学内容、教学步骤、教学方法等进行的具体设计和安排的一种实用性教学文书。的小编精心为您带来了高中物理动量守恒定律教案优秀5篇，希望能够给予您一些参考与帮助。

动量动量守恒定律教案 篇1

一、动量守恒定律

1、定律内容：一个系统不受外力或所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变，这个结论叫做动量守恒定律。

说明：(1)动量守恒定律是自然界中最重要最普遍的守恒定律之一，它既适用于宏观物体，也适用于微观粒子；既适用于低速运动物体，也适用于高速运动物体，它是一个实验规律，也可用牛顿第三定律和动量定理推导出来。

（2）相互间有作用力的物体系称为系统，系统内的物体可以是两个、三个或者更多，解决实际问题时要根据需要和求解问题的方便程度，合理地选择系统。 2.动量守恒定律的适用条件

（1）系统不受外力或系统所受外力的合力为零。

（2）系统所受外力的合力虽不为零，但F内》F外，亦即外力作用于系统中的物体导致的动量的改变较内力作用所导致的动量改变小得多，则此时可忽略外力作用，系统动量近似守恒。例如：碰撞中的摩擦力和空中爆炸时的重力，较相互作用的内力小的多，可忽略不计。 (3)系统所受合外力虽不为零，但系统在某一方向所受合力为零，则系统此方向的动量守恒，例图6�8，光滑水平面的小车和小球所构成的系统，在小球由小车顶端滚下的过程中，系统水平方向的动量守恒。 3.动量守恒的数学表述形式：

(1)p=p′即系统相互作用开始时的总动量等于相互作用结束时（或某一中间状态时）的总动量。

（2）Δp=0即系统的总动量的变化为零。若所研究的系统由两个物体组成，则可表述为：m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′（等式两边均为矢量和） (3)Δp1=-Δp2

即若系统由两个物体组成，则两个物体的动量变化大小相等，方向相反，此处要注意动量变化的矢量性。在两物体相互作用的过程中，也可能两物体的动量都增大，也可能都减小，但其矢量和不变。

4、应用动量守恒定律的解题步骤 (1)分析题意，明确研究对象（系统）。

（2）对系统内的物体进行受力分析，明确内力、外力，判断是否满足动量守恒的条件。 (3)明确研究系统的相互作用过程，确定过程的初、末状态，对一维相互作用问题，先规定正方向，再确认各状态物体的动量或动量表述。

（4）利用守恒定律列方程，代入已知量求解。 (5)依据求解结果，按题目的要求回答问题。

二、碰撞

1、碰撞是指物体间相互作用时间极短，而相互作用力很大的现象。

在碰撞过程中，系统内物体相互作用的内力一般远大于外力，故碰撞中的动量守恒，按碰撞前后物体的动量是否在一条直线区分，有正碰和斜碰，中学物理只研究正碰（正碰即两物体质心的连线与碰撞前后的速度都在同一直线上）。

2、按碰撞过程中动能的损失情况区分，碰撞可分为二种：

a.弹性碰撞：碰撞前后系统的总动能不变，对两个物体组成的系统满足： m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′

1/2m1v1+1/2m2v2′=1/2m1v1′+1/2m2v2′ 两式联立可得： 2

2

2v1′=

v2′=

b.完全非弹性碰撞，该碰撞中动能的损失最大，对两个物体组成的系统满足： m1v1+m2v2=(m1+m2)v

c.非弹性碰撞，碰撞的动能介于前两者碰撞之间。

三、反冲现象

系统在内力作用下，当一部分向某一方向的动量发生变化时，剩余部分沿相反方向的动量发生同样大小变化的现象。喷气式飞机、火箭等都是利用反冲运动的实例。若系统由两部分组成，且相互作用前总动量为零，则0=m1v1+m2v2，v1、v2方向相反

动量动量守恒定律教案 篇2

一、教学目标

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。

二、重点、难点分析

1、重点是动量守恒定律及其守恒条件的判定。 2.难点是动量守恒定律的矢量性。

三、教具

1、气垫导轨、光门和光电计时器，已称量好质量的两个滑块（附有弹簧圈和尼龙拉扣）。

2、计算机（程序已输入）。

四、教学过程

（一）引入新课

前面已经学习了动量定理，下面再来研究两个发生相互作用的物体所组成的物体系统，在不受外力的情况下，二者发生相互作用前后各自的动量发生什么变化，整个物体系统的动量又将如何？

（二）教学过程设计

1、以两球发生碰撞为例讨论“引入”中提出的问题，进行理论推导。 画图：

设想水平桌面上有两个匀速运动的球，它们的质量分别是m1和m2，速度分别是v1和v2，而且v1>v2。则它们的总动量（动量的矢量和）p=p1+p2=m1v1+m2v2。经过一定时间m1追上m2，并与之发生碰撞，设碰后二者的速度分别为v1'和v2'，此时它们的动量的矢量和，即总动量p'=p1'+p2'=m1v1'+m2v2'。

板书：p=p1+p2=m1v1+m2v2 p'=p1'+p2'=m1v1'+m2v2'

下面从动量定理和牛顿第三定律出发讨论p和p'有什么关系。 设碰撞过程中两球相互作用力分别是F1和F2，力的作用时间是t。根据动量定理，m1球受到的冲量是F1t=m1v1'-m1v1;m2球受到的冲量是

F2t=m2v2'-m2v2。

根据牛顿第三定律，F1和F2大小相等，方向相反，即F1t=(m2v2'-m2v2) 整理后可得

板书：m1v1'+m2v2'=m1v1+m2v2 或写成

p1'+p2'=p1+p2

就是p'=p 这表明两球碰撞前后系统的总动量是相等的。 分析得到上述结论的条件：

两球碰撞时除了它们相互间的作用力（这是系统的内力）外，还受到各自的重力和支持力的作用，但它们彼此平衡。桌面与两球间的滚动摩擦可以不计，所以说m1和m2系统不受外力，或说它们所受的合外力为零。 2.结论：相互作用的物体所组成的系统，如果不受外力作用，或它们所受外力之和为零。则系统的总动量保持不变。这个结论叫做动量守恒定律。

做此结论时引导学生阅读课文。并板书。

∑F外=0时

p'=p 3.利用气垫导轨上两滑块相撞过程演示动量守恒的规律。 (1)两滑块弹性对撞（将弹簧圈卡在一个滑块上对撞）

光电门测定滑块m1和m2第一次（碰撞前）通过A、B光门的时间t1和t2以及第二次（碰撞后）通过光门的时间t1'和t2'。光电计时器记录下这四

个时间。

将t

1、t2和t1'、t2'输入计算机，由编好的程序计算出v

1、v2和v1'、v2'。将已测出的滑块质量m1和m2输入计算机，进一步计算出碰撞前后的动量p

1、p2和p1'、p2'以及前后的总动量p和p'。

由此演示出动量守恒。

注意：在此演示过程中必须向学生说明动量和动量守恒的矢量性问题。因为v1和v2以及v1'和v2'方向均相反，所以p1+p2实际上是|p1|-|p2|=0，同理p1'+p2'实际上是|p1'|-|p2'|。

（2）两滑块完全非弹性碰撞（将弹簧圈取下，两滑块相对面各安装尼龙子母扣）

为简单明了起见，可让滑块m2静止在两光电门之间不动(p2=0)，滑块m1通过光门A后与滑块m2相撞，二者粘合在一起后通过光门B。

光门A测出碰前m1通过A时的时间t，光门B测出碰后m1+m2通过B时的时间t'。将t和t'输出计算机，计算出p1和p1'+p2'以及碰前的总动量p（=p1）和碰后的总动量p'。由此验证在完全非弹性碰撞中动量守恒。

（3）两滑块反弹（将尼龙拉扣换下，两滑块间挤压一弹簧片） 将两滑块置于两光电门中间，二者间挤压一弯成∩形的弹簧片（铜片）。同时松开两手，钢簧片将两滑块弹开分别通过光电门A和B，测定出时间t1和t2。

将t1和t2输入计算机，计算出v1和v2以及p1和p2。

引导学生认识到弹开前系统的总动量p0=0，弹开后系统的总动量pt=|p1|-|p2|=0。总动量守恒，其数值为零。

4、例题

甲、乙两物体沿同一直线相向运动，甲的速度是3m/s，乙物体的速度是1m/s。碰撞后甲、乙两物体都沿各自原方向的反方向运动，速度的大小都是2m/s。求甲、乙两物体的质量之比是多少？

引导学生分析：对甲、乙两物体组成的系统来说，由于其不受外力，所以系统的动量守恒，即碰撞前后的总动量大小、方向均一样。

由于动量是矢量，具有方向性，在讨论动量守恒时必须注意到其方向性。为此首先规定一个正方向，然后在此基础上进行研究。

板书解题过程，并边讲边写。 板书：

讲解：规定甲物体初速度方向为正方向。则v1=+3m/s,v2=1m/s。碰后v1'=-2m/s,v2'=2m/s 根据动量守恒定律应有m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'移项整理后可得m1比m2为

代入数值后可得m1/m2=3/5，即甲、乙两物体的质量比为3∶5。 5.练习题

质量为30kg的小孩以8m/s的水平速度跳上一辆静止在水平轨道上的平板车，已知平板车的质量是80kg，求小孩跳上车后他们共同的速度。

分析：对于小孩和平板车系统，由于车轮和轨道间的滚动摩擦很小，可以不予考虑，所以可以认为系统不受外力，即对人、车系统动量守恒。

板书解题过程：

跳上车前系统的总动量

p=mv 跳上车后系统的总动量

p'=(m+M)V 由动量守恒定律有mv=(m+M)V 解得

6、小结

（1）动量守恒的条件：系统不受外力或合外力为零时系统的动量守恒。

（2）动量守恒定律适用的范围：适用于两个或两个以上物体组成的系统。动量守恒定律是自然界普遍适用的基本规律，对高速或低速运动的物体系统，对宏观或微观系统它都是适用的。

动量动量守恒定律教案 篇3

《动量守恒定律》是高中物理新教材第一册第七第三节的内容。它是本章的重点，同时也是力学部分的重要内容。动量守恒定律是自然界中最普遍最重要的基本规律之一。它虽然可以由牛顿定律推导出来，但其适用范围要比牛顿定律广泛的多，不仅适用于宏观低速的物体，而且适用于微观高速运动的粒子，因此它在整个物理学中占有非常重要的地位。

我认为只有使学生对物理定律的学习感兴趣，听得懂，理解的深，才能具有运用规律去分析解决问题的能力，为此我将教学的重点放到了对动量守恒定律的内容的掌握上，并且明确学生是学习活动的主体。

根据本节课有实验定性分析和理论定量推导的特点，依据(1)教师的指导作用与学生学习的主动性相统一的原则(2)掌握知识与发展能力相统一的原则，我采用谈话法和讨论法相结合的启发式教学。在教法学法上可采用：观察实验——问题思考——点拨指导、抽象概括——巩固练习。实施这一方法，使学生在教师的指导下亲自去观察比较，分析归纳，积极努力的去探求知识，最大限度的调动全体学生的积极参与，以达到教学目的。

在教学手段上采用演示实验，多媒体辅助教学，增强直观性，改善教学效果。

一般说来，上课开始时，学生的注意力往往还停留在上课前感兴趣的活动对象上，因此我就从学生的认知规律入手，一上课就向学生提出问题。(1)一个人在一辆小车里用力推车，车会不会动？(2)在平静的河中心有两个靠的很近的小船，当你从一只船上跳到另一只船上会出现什么现象？因为问题有趣就吸引了学生的无意注意，在学生回答之后，我又问“为什么会出现这样的现象？”这时学生为了探疑，无意注意随之转为有意注意，这样既吸引学生探求物理规律的兴趣又顺利的引入了课题。

为了使本节课的教与学顺利的展开，我先让学生复习了牛顿第三定律和动量定理，随后向学生提出：通过动量定理的学习使我们清楚了，一个物体受外力作用时它们动量变化的规律。可是我们知道任何物体都不能孤立存在，那么两个物体相互作用时它们的动量变化又遵循什么样的规律？带着这个问题我向学生演示了教材上夹有弹簧的两个小车相互作用的实验。通过观察实验，在引导学生定性分析出实验结果的同时也培养了他们对感性材料的分析综合和概括的能力。

然后通过两个小球在同一直线上运动发生碰撞的例子来定量推导出动量守恒定律。由于两小球碰撞发生轻微形变不易看出，因此我采用多媒体利用夸张的手法模拟两个小球碰撞的整个过程，以增强学生的感性认识，同时也活跃了课堂气氛，延长了学生的有意注意时间。

在分析推导的过程中，我提出这样一个问题：碰撞前后两小球总动量应该怎样表示？学生思考以后很快能列出式子，并且明白，两球碰撞前后各自动量都发生了变化。在弄清上面问题的基础上，我又紧接着提出了：两球的动量为什么会发生变化？让学生进一步展开讨论。在讨论的过程中模拟演示两球发生碰撞的过程，通过引导学生分析小球的受力情况，再次提出前面的问题，启发学生利用动量定理和牛顿第三定律自然而然的得到定律。但是在培养学生灵活运用数学运算进行物理推理的同时要防止学生把物理公式中物理量之间的关系看成纯数学的关系，要加强对式子物理意义的分析。

在动量守恒定律表达式得出之后，让学生考虑动量守恒定律是否需要条件，对于这个问题，学生感到比较生疏，不会做出肯定或者否定的回答，由教师启发得出守恒条件和定律适用范围。

最后为了突出重点，突破难点我设计了两个例题。

例

1、 把两个磁性很强的磁铁分别放在两辆小车上磁铁的同性磁极相对，小车放在光滑的水平桌面上，推动一下小车，使他们相互靠近，两辆小车没有碰上就分开了，两辆小车相互作用前后，他们的总动量守恒么？为什么？（通过这个例题使学生明确动量守恒的条件。）

例

2、 质量为3kg的小球A在光滑水平面上以6m/s的速度向右运动，恰遇上质量为5kg的小球B以4m/s的速度向右运动，碰撞后球恰好静止，求碰撞后A球的速度 。

动量动量守恒定律教案 篇4

三维目标：

（一）知识与技能

1、理解动量守恒定律的确切含义和表达式

2、知道定律的适用条件和适用范围；

3、掌握运用动量守恒定律的一般步骤

（二）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。

（三）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。 教学重点：

1、动量的概念和动量守恒定律。

2、运用动量守恒定律的一般步骤。

教学难点：动量的变化和动量守恒的条件、应用。 引入新课：

通过以前的学习，我们已经会描述一些简单的典型的运动。知道速度、位移、加速度都是用来描述物体运动的物理量，而通过上一节课的学习，我们又认识到动量也可以描述物体的运动状态，而且我们通过动能定理也建立起了力与动量的联系，知道动量是力对时间积累的效果。正如力在空间中的积累存在着自然普遍定则一样，力对时间的积累是否也存在着某种守恒的普适关系？ 进行新课： 【小组讨论交流】

一、牛顿第一定律的内容及实质

内容：一切物体总有保持静止或匀速直线运动状态的性质，除非有外力迫使它改变这一状态。

实质：力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因。

二、牛顿第二定律的内容及实质

内容：物体的加速度与作用力成正比，与物体的质量成反比。 实质：力是产生加速度的原因，加速度改变了物体的运动状态。

三、牛顿第三定律的内容及实质

内容：物体间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。

实质：物体间的相互作用总是等大反向。

四、如果是两个物体，如何区分它们之间的相互作用和其它物体对它们的作用力呢？

系统：可以把两个或两个以上物体看做一个力学系统。 内力：系统内物体间作用力称为内力。

外力：外界物体对系统内物体的作用力称为外力。 教师总结：

我们把两个物体看作一个系统，那么两个物体间的相互作用就属于系统的内力，外界其它物体对系统中任何一物体的作用就是系统所受的外力。根据牛顿运动定律可知：不论外力还是内力都会改变物体的运动状态，而内力起的作用就像人民内部矛盾，外力起的作用则为外在矛盾。前者可以相互抵消达到和谐，但是后者必然破坏这种和谐关系。而现实生活中诸如此类的守恒随处可见。

比如：甲乙各有500元现金，相互交换甲乙两者共有财富值不变。但甲又别处得到500元，这必然使两者共有财富值增加。相反，丙强行从甲手中拿走500元，两者共有财富值较少。

再有：一个绝热系统中两个物体相互吸热放热，系统温度必然升高；而外界对系统加热，系统温度必然升高。

与我们所学更近的例子：比如机械能守恒定律。系统中仅有保守力做功，机械能守恒。但是若有外力对系统内任何物体做功，这种守恒必然打破。 【创设情境，理论推理】

现实生活中，这种守恒随处可见。为此我们创设一个物理情境：

光滑水平桌面上有一质量为m1的物体以速度v1向右运动，质量为m2的物体以速度v2向右运动。且v1>v2，那么经过一定时间后，必然追上m1且发生碰撞。设碰撞后m1的速度为v1’，m2速度为v2’

碰撞过程中m2对m1的作用力为F1，m1对m2的作用力为F2 【教师引导，学生自主推理：】

两物体各自所受重力和支持力虽为外力，但是合力为零，不改变物体的的运动状态。F1和F2是两物体组成的系统内力。

推导1：根据牛顿第二定律，碰撞过程中两球的加速度分别为：

F1F2a1，

a2

m1m2根据牛顿第三定律，F1与F2的大小相等方向相反，即

F1F2

所以：m1am2a2

碰撞时两小球之间的作用时间很-短，用t表示。这样加速度与速度前后的关系就是

'v2v2v1'v1a1， a2

tt把加速度的表达式带入m1am2a2，移项后得到

''m1v1m2v2m1v1m2v

2(1)

推导2：根据牛顿第三定律，F1与F2的大小相等方向相反，即

F1F2

碰撞时两小球之间的作用时间很短，用t表示。取向右为正，则系统内内力冲量关系为

F1tF2t

根据动量定理可知：

'F1tm1v1'm1v1，F2tm2v2m2v2

那么

''(m1v1m1v1)m2v2m2v2

整理得到

''m1v1m2v2m1v1m2v2

（1）

【教师总结】

我们通过不同的策略，得出相同的结论(1)。而且的实验探究中我们也得到了一样的结论。实验是检验理论的唯一标准。可见，物体相互碰撞过程中确实存在着这种守恒关系。

（1）式的物理意义是：两球碰撞前的动量之和等于碰撞后的动量之和。因为碰撞过程中的任意时刻牛顿第三定律、动量定理的结论都是成立的，因此(1)式对过程中的任意两时刻的状态都是适用的，也就是说系统在整个过程中一直保持不变。因此我们可以说这个过程中动量是守恒的。

历史上通过几代物理学家在实验上和理论上的分析、探索与斗争，人们在18世纪形成这样的共识：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变。这就是动量守恒定律。 【教师指导，学生总结】

动量守恒定律的条件：(1)系统不受外力，(2)系统所受外力矢量和为零 动量守恒定律的表达式：

（1） 动量定理指出，系统的总动量保持不变。那么碰撞前和碰撞后系统的动量应该相等。即pp'

（2） 如果是相互作用的两个物体组成的系统，总动量不变。那么系统内一个物体增加的动量跟另一个物体减少的动量也相等。即p1p2 (3) 系统总动量不变，那就是说对于系统动量变化量应该为零。即p0 (4) 相互作用的两个物体组成的系统，作用前动量之和等于作用后的动量之

'和。即m1v1m2v2m1v1'm2v2

板书设计

一、系统 内力和外力

1、系统：

2、内力：

3、外力：

二、动量守恒定律

1、推导过程

2、内容

3、成立条件

4、表达式 课堂小结

本节课通过理论推导得出了和实验相同的结论。推导过程中我们体会到了科学的严密性，体会到物理来源于生活，是解决生活中实际问题的科学。通过对动量守恒定律的理解归纳总结出动量守恒定律不同的表达式，进一步理解了这一普遍真确的守恒定律。 作业设计

动量动量守恒定律教案 篇5

碰撞中的动量守恒

1、实验目的、原理

（1）实验目的

运用平抛运动的知识分析、研究碰撞过程中相互作用的物体系动量守恒

（2）实验原理

(a)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，若用飞行时间作时间单位，小球的水平速度在数值上就等于小球飞出的水平距离。

(b)设入射球、被碰球的质量分别为m

1、m2，则入射球碰撞前动量为（被碰球静止）p1=m1v1①

设碰撞后m1，m2的速度分别为v’

1、v’2，则碰撞后系统总动量为

p2=mlV’1+m2v’2②

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①、②两式就可研究动量守恒。

2、买验器材

斜槽，两个大小相同而质量不等的小钢球，天平，刻度尺，重锤线，白纸，复写纸，三角板，圆规。

3、实验步骤及安装调试

（1）用天平测出两个小球的质量ml、m2.

（2）按图5—29所示安装、调节好实验装置，使斜槽末端切

线水平，将被碰小球放在斜槽末端前小支柱上，入射球放在斜

槽末端，调节支柱，使两小球相碰时处于同一水平高度，且在

碰撞瞬间入射球与被碰球的球心连线与斜槽末端的切线平

行，以确保正碰后两小球均作平抛运动。

（3）在水平地面上依次铺放白纸和复写纸。

（4）在白纸上记下重锤线所指的位置O，它表示入射球m1碰

撞前的位置，如图5—30所示。

（5）移去被碰球m2，让入射球从斜槽上同一高度滚下，重复10次左右，用圆规画尽可能小的圆将所有的小球落点圈在里面，其圆心即为人射球不发生碰撞情况下的落点的平均位置P，如图5—31所示。

（6）将被碰小球放在小支柱上，让入射球从同一高度滚下，使它们发生正碰，重复10次左右，同理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作一直线，取O0’=2r(r为小球的半径，可用刻度尺和三角板测量小球直径计算厂），则O’即为被碰小球碰撞前的球心的位置（即投影位置）。(8)用刻度尺测量线段OM、OP、ON的长度。则系统碰撞前的动量可表示为p1=m1·OP，系统碰撞后的总动量可表示为p2=m1·OM+m2·O'N

若在误差允许范围内p1与p2相等，则说明碰撞中动量守恒。(9)整理实验器材，放回原处。

4、注意事项

（1）斜槽末端切线必须水平。

说明：调整斜槽时可借助水准仪判定斜槽末端是否水平。

（2）仔细调节小立柱的高度，使两小球碰撞时球心在同一高度，且要求两球球心连线与斜槽末端的切线平行。

（3)使小支柱与槽口的距离等于2r(r为小球的半径）

（4）入射小球每次都必须从斜槽上同一位置由静止开始滚下。

说明：在具体操作时，斜槽上应安装挡球板。

（5）入射球的质量(m1)应大于被碰小球的质量(m2)。

（6）地面须水平，白纸铺放好后，在实验过程中不能移动白纸。

5、数据处理及误差分析

（1）应多次进行碰撞，两球的落地点均要通过取平均位置来确定，以减小偶然误差。

（2）在实验过程中，使斜槽末端切线水平和两球发生正碰，否则两小球在碰后难以作平抛运动。

（3）适当选择挡球板的位置，使入射小球的释放点稍高。

说明：入射球的释放点越高，两球相碰时作用力越大，动量守恒的误差越小，且被直接测量的数值OM、0IP、0N越大，因而测量的误差越小。

一。目的要求

1、用对心碰撞特例检验动量守恒定律；

2、了解动量守恒和动能守恒的条件；

3、熟练地使用气垫导轨及数字毫秒计。

二。原理

1、验证动量守恒定律

动量守恒定律指出：若一个物体系所受合外力为零，则物体的总动量保持不变；若物体系所受合外力在某个方向的分量为零，则此物体系的总动量在该方向的分量守恒。

设在平直导轨上，两个滑块作对心碰撞，若忽略空气阻力，则在水平方向上就满足动量守恒定律成立的条件，即碰撞前后的总动量保持不变。

m1u1m2u2m1v1m2v2(6.1) 其中，u

1、u2和v

1、v2分别为滑块m

1、m2在碰撞前后的速度。若分别测出式(6.1)中各量，且等式左右两边相等，则动量守恒定律得以验证。

2、碰撞后的动能损失

只要满足动量守恒定律成立的条件，不论弹性碰撞还是非弹性碰撞，总动量都将守恒。但对动能在碰撞过程中是否守恒，还将与碰撞的性质有关。碰撞的性质通常用恢复系数e表达：

ev2v1(6.2) u1u

2式(6.2)中，v2v1为两物体碰撞后相互分离的相对速度，u1u2则为碰撞前彼此接近的相对速度。

（1）若相互碰撞的物体为弹性材料，碰撞后物体的形变得以完全恢复，则物体系的总动能不变，碰撞后两物体的相对速度等于碰撞前两物体的相对速度，即v2v1u1u2，于是e1，这类碰撞称为完全弹性碰撞。

（2）若碰撞物体具有一定的塑性，碰撞后尚有部分形变残留，则物体系的总动能有所损耗，转变为其他形式的能量，碰撞后两物体的相对速度小于碰撞前的相对速度，即0v2v1u1u2于是，0e1，这类碰撞称为非弹性碰撞。

（3）碰撞后两物体的相对速度为零，即v2v10或v2v1v，两物体粘在一起以后以相同速度继续运动，此时e0，物体系的总动能损失最大，这类碰撞称为完全非弹性碰撞，它是非弹性碰撞的一种特殊情况。

三类碰撞过程中总动量均守恒，但总动能却有不同情况。由式(6.1)和(6.2)可求碰撞后的动能损失 Ek(1/2)m1m21e2u1u2/m1m2 。①对于完全弹性碰撞，因2

e1，故Ek0，即无动能损失，或曰动能守恒。②对于完全非弹性碰撞，因e0，故：EkEkM，即，动能损失最大。③对于非完全弹性碰撞，因0e1，故动能损失介于二者之间，即：0EkEkM。

3、 m1m2m，且u20的特定条件下，两滑块的对心碰撞。

（1）对完全弹性碰撞，e1，式(6.1)和(6.2)的解为

v10(6.3)v2u1

由式(6.3)可知，当两滑块质量相等，且第二滑块处于静止时，发生完全弹性碰撞的结果，使第一滑块静止下来，而第二滑块完全具有第一滑块碰撞前的速度，“接力式”地向前运动。即动能亦守恒。

以上讨论是理想化的模型。若两滑块质量不严格相等、两挡光物的有效遮光宽度s1及若式(6.3)得到验证，则说明完全弹性碰撞过程中动量守恒，且e1，Ek0，s2也不严格相等，则碰撞前后的动量百分差E1为：E1

动能百分差E2为:E2P2P1P1m2s2t1(6.4) m1s1t22m2s2t121(6.5) 22m1s1t2Ek2Ek1Ek

1若E1及E2在其实验误差范围之内，则说明上述结论成立。

（2）对于完全非弹性碰撞，式(6.1)和(6.2)的解为：

v1v2vu1(6.6)

2若式(6.6)得证，则说明完全非弹性碰撞动量守恒，且e0，其动能损失最大，约为50%。

s1。同样可求得其动考虑到完全非弹性碰撞时可采用同一挡光物遮光，即有：s2

及E2分别为： 量和动能百分差E1

m2t1P2P11E1mt1(6.7) P112

2Ek1m2t1'Ek(6.8)E21'1Ekm1t2

显然，其动能损失的百分误差则为：

m2t1E21mt1(6.9)

12

及E在其实验误差范围内，则说明上述结论成立。 若E1

三。仪器用品

气垫导轨及附件（包括滑块及挡光框各一对），数字毫秒计、物理天平及游标卡尺等。

四。实验内容

1、用动态法调平导轨，使滑块在选定的运动方向上做匀速运动，以保证碰撞时合外力为零的条件（参阅附录2）；

2、用物理天平校验两滑块（连同挡光物）的质量m1及m2;

2；3.用游标卡尺测出两挡光物的有效遮光宽度s

1、s2及s

14、在m1m2m的条件下，测完全弹性和完全非弹性碰撞前后两滑块各自通过光电

、t2。 门一及二的时间t

1、t2及t1

五。注意事项

1、严格按照气垫导轨操作规则（见附录2），维护气垫导轨；

2、实验中应保证u20的条件，为此，在第一滑块未到达之前，先用手轻扶滑块(2)，待滑块(1)即将与(2)碰撞之前再放手，且放手时不应给滑块以初始速度；

3、给滑块(1)速度时要平稳，不应使滑块产生摆动；挡光框平面应与滑块运动方向一致，且其遮光边缘应与滑块运动方向垂直；

4、严格遵守物理天平的操作规则；

5、挡光框与滑块之间应固定牢固，防止碰撞时相对位置改变，影响测量精度。

六。考查题

1、动量守恒定律成立的条件是什么？实验操作中应如何保证之？

2、完全非弹性碰撞中，要求碰撞前后选用同一挡光框遮光有什么好处？实验操作中如何实现？

3、既然导轨已调平，为什么实验操作中还要用手扶住滑块(2)？手扶滑块时应注意什么？

4、滑块(2)距光电门(2)近些好还是远些好？两光电门间近些好还是远些好？为什么？