碰撞打靶实验中的能量损失研究课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,物理实验论文,07005312,吴立军,碰撞打靶实验中的能量损失研究,物理实验论文07005312 吴立军碰撞打靶实验中的能量损失,1,物理实验论文,碰撞打靶实验中的能量损失研究,简要提纲,问题提出,实验过程,数据处理,总结分析,物理实验论文碰撞打靶实验中的能量损失研究简要提纲 问题提出,2,实验装置,物理实验论文,碰撞打靶实验中的能量损失研究,实验装置物理实验论文碰撞打靶实验中的能量损失研究,3,物理实验论文,碰撞打靶实验中的能量损失研究,提出问题,撞击球运动到被撞球的过程,两球碰撞过程,被撞球平抛过程,物理实验论文碰撞打靶实验中的能量损失研究提出问题 撞击球运动,4,h,物理实验论文,碰撞打靶实验中的能量损失研究,实验原理,单摆初始位置,经过一个周期小球,回到右边的最高点,h物理实验论文碰撞打靶实验中的能量损失研究实验原理 单摆初,5,物理实验论文,碰撞打靶实验中的能量损失研究,实验原理,一个周期后回到最高点后，观察到产生的高度差为,h,，可知在这一个周期中的能量损失为,mgh,。因为过程，即撞击球碰到被撞击球时，单摆运动时间为 ，故过程中损失的能量,E1=mgh/4,。,.,撞击球运动到被撞球的过程,.,两球碰撞过程 ,.,被撞球平抛过程,物理实验论文碰撞打靶实验中的能量损失研究实验原理 一个周期,6,h,y,x,物理实验论文,碰撞打靶实验中的能量损失研究,实验原理,.,撞击球运动到被撞球的过程 ,.,两球碰撞过程,.,被撞球平抛过程,在测量碰撞过程中的能量损失前，,我们先测,过程,平抛运动中的小,球由于空气阻力而损失的能量。,平抛运动的水平位移为,x,，小球质量为,m,，立柱高度,b,，小球半径为,r,，,y=b+r,。,自由落体方程式：,b=g /2 ,（,1,）,小球到达底板时的水平速度,:,v=x/t,，,将其代入,(1),式得,小球到达底板时水平方向的动能,=,（,2,）,hyx物理实验论文碰撞打靶实验中的能量损失研究实验原理.撞,7,则过程中的能量损失,h,y,x1,同理,可以计算出小球落在调整过的底板上时小球的水平方,向的动能为,物理实验论文,碰撞打靶实验中的能量损失研究,实验原理,。,.,撞击球运动到被撞球的过程 ,.,两球碰撞过程,.,被撞球平抛过程,x2,则过程中的能量损失hy 同理,可以计算出小球落在,8,物理实验论文,碰撞打靶实验中的能量损失研究,逆向思维,然而仪器限制了通过调节底板来进行以上实验，所以可以通过等距离的提高升降台和撞击球以上的悬线高度，间接的满足上面的要求。当然要经过精心的调节，保证两次实验除相对底板高度有变化外，其他条件不变。,物理实验论文碰撞打靶实验中的能量损失研究逆向思维,9,水平方,向动能,h,y,x,以被撞小球所在平面作为重力势能零点，则原系统的总能量,E=mg,（,h-y,）,根据能量守恒定律，两球碰撞（,）的能量损失,物理实验论文,碰撞打靶实验中的能量损失研究,实验原理,.,撞击球运动到被撞球的过程,.,两球碰撞过程,.,被撞球平抛过程,水平方hyx 以被撞小球所在平面作为重力势能零点，则,10,物理实验论文,碰撞打靶实验中的能量损失研究,实验过程及注意项,调整仪器，使得仪器在水平面上，观察摆球的运动。,多次碰撞打靶，使得撞击球球与被撞小球是对心碰撞，并且被撞小球的平抛落点在底板中心线上，固定立柱高度和单摆高度。,做单摆运动，把,A,球固定于磁铁上面，记录高度为,h1,，释放小球，当小球在一个周期后回到最高点时记录最高点为,h2,，多次测量取平均值。,做对心碰撞，多次碰撞，把碰撞点浓缩于一个圆内，以圆心为落点，测量被撞球的水平位移为,x1,。,相应的抬高立柱与摆球的高度，摆长摆角不变，记录调节后立柱的高度为,b,，重复上述步骤，测得被撞球水平位移为,x2,。,物理实验论文碰撞打靶实验中的能量损失研究实验过程及注意项,11,物理实验论文,碰撞打靶实验中的能量损失研究,实验数据,次数,1,2,3,平均值,回来的最高点,h1/cm,16.80,16.70,16.80,16.73,高度差 ,h/cm,0.42,0.52,0.42,0.45,A,球高度,h=17.22cm,表,1,小球质量,m=28.23g h=21.20cm,小球半径,r=0.96cm,表,2,次序,立柱高度,b/cm,被撞球高度,y/cm,水平位移,x/cm,调节前,9.82,10.78,14.76,调节后,13.80,14.76,17.48,调节后,调节前,物理实验论文碰撞打靶实验中的能量损失研究实验数据 次数123,12,物理实验论文,碰撞打靶实验中的能量损失研究,数据处理,单摆过程中的能量损失：,改变底板高度前后被撞小球到达底板时的动能分别为：,平抛过程中的能量损失,：,撞击过程中的能量损失：,物理实验论文碰撞打靶实验中的能量损失研究数据处理单摆过程中的,13,物理实验论文,碰撞打靶实验中的能量损失研究,数据处理,能量损失比较,以被撞球的球心所在平面为重力势能零点,物理实验论文碰撞打靶实验中的能量损失研究数据处理能量损失比,14,物理实验论文,碰撞打靶实验中的能量损失研究,误差分析,一、,测量,h,时是通过眼睛观测，难免有所误差，若能够通过快速闪光照相仪器测量最高点高度，则结果相对而言更为准确。,二、,调节等高调节两球相对于底部高度，这是一个繁琐的步骤，要求细心，在调节悬绳的长度时会有误差。,物理实验论文碰撞打靶实验中的能量损失研究误差分析一、测量,15,物理实验论文,碰撞打靶实验中的能量损失研究,实验结论,由以上实验数据可见，空气阻力产生的能量损失相对于总能量是很小的，所以空气阻力对于碰撞打靶的影响是并不大的，碰撞打靶的主要能量损失在于碰撞时能量损失。,小球平抛过程，由于平抛的距离短，所以在此能量损失很小，如果碰撞打靶实验的平抛距离很长，那么主要的误差将不紧紧来源于碰撞过程一个方面。,物理实验论文碰撞打靶实验中的能量损失研究实验结论,16,物理实验论文,碰撞打靶实验中的能量损失研究,结束,谢谢,祝各位元旦快乐,物理实验论文碰撞打靶实验中的能量损失研究结束谢谢祝各位元旦快,17,