化學實驗論文第一頁,共十七頁,2022年,8月28日化學實驗論文碰撞打靶實驗中的能量損失研究簡略提綱問題提出實驗過程數據處理總結剖析第二頁,共十七頁,2022年,8月28日實驗裝置化學實驗論文碰撞打靶實驗中的能量損失研究第三頁,共十七頁,2022年,8月28日化學實驗論文碰撞打靶實驗中的能量損失研究提出問題
撞擊球運動到被砸球的過程兩球碰撞過程被砸球平拋過程第四頁,共十七頁,2022年,8月28日△h化學實驗論文碰撞打靶實驗中的能量損失研究實驗原理
單擺初始位置經過一個周期小球回到一側的最低點第五頁,共十七頁,2022年,8月28日化學實驗論文碰撞打靶實驗中的能量損失研究實驗原理一個周期后回到最低點后,觀察到形成的高度差為△h,可知在這一個周期中的能量損失為mg△h。由于①過程,即撞擊球見到被砸投球時,單擺運動時間為,故①過程中損失的能量E1=mg△h/4。①.撞擊球運動到被砸球的過程②.兩球碰撞過程③.被砸球平拋過程第六頁,共十七頁,2022年,8月28日hyx化學實驗論文碰撞打靶實驗中的能量損失研究實驗原理①.撞擊球運動到被砸球的過程②.兩球碰撞過程③.被砸球平拋過程在檢測碰撞過程中的能量損失前,我們先測③過程——平拋運動中的小球因為空氣阻力而損失的能量。平拋運動的水平位移為x,小球質量為m,立柱高度b,小球直徑為r,y=b+r。自由落體方程式:
b=g/2……(1)小球抵達底板時的水平速率:v=x/t,將其代入(1)式得小球抵達底板時水平方向的動能
=…(2)第七頁,共十七頁,2022年,8月28日則③過程中的能量損失hyx1同理,可以估算出小球落在調整過的底板上時小球的水平方向的動能為化學實驗論文碰撞打靶實驗中的能量損失研究實驗原理。①.撞擊球運動到被砸球的過程②.兩球碰撞過程③.被砸球平拋過程x2第八頁,共十七頁,2022年,8月28日化學實驗論文碰撞打靶實驗中的能量損失研究逆向思維但是儀器限制了通過調節底板來進行以上實驗,所以可以通過等距離的提升升降臺和撞擊球以上的懸線高度,間接的滿足前面的要求。其實要經過悉心的調節,保證兩次實驗除相對底板高度有變化外,其他條件不變。第九頁,共十七頁,2022年,8月28日水平方向動能hyx以被砸小球所在平面作為重力勢能零點物理實驗論文,則原系統的總能量E=mg(h-y)依據能量守恒定理,兩球碰撞(②)的能量損失化學實驗論文碰撞打靶實驗中的能量損失研究實驗原理
①.撞擊球運動到被砸球的過程②.兩球碰撞過程③.被砸球平拋過程第十頁,共十七頁,2022年,8月28日化學實驗論文碰撞打靶實驗中的能量損失研究實驗過程及注意項調整儀器,致使儀器在水平面上,觀察擺球的運動。多次碰撞打靶,致使撞擊球球與被砸小球是對心碰撞,但是被砸小球的平拋落點在底板中心線上,固定立柱高度和單擺高度。做單擺運動,把A球固定于吸鐵石上面,記錄高度為h1,釋放小球,當小球在一個周期后回到最低點時記錄最低點為h2,多次檢測取平均值。做對心碰撞,多次碰撞,把碰撞點濃縮于一個圓內,以圓心為落點,檢測被砸球的水平位移為x1。相應的抬升立柱與擺球的高度,擺長擺角不變,記錄調節后立柱的高度為b,重復上述步驟,測得被砸球水平位移為x2。第十一頁,共十七頁物理實驗論文,2022年,8月28日化學實驗論文碰撞打靶實驗中的能量損失研究實驗數據
次數123平均值回去的最低點h1/cm16.8016.7016.8016.73高度差△h/cm0.420.520.420.45A球高度h=17.22cm表1小球質量m=28.23gh=21.20cm小球直徑r=0.96cm表2順序立柱高度b/cm被砸球高度y/cm水平位移x/cm調節前9.8210.7814.76調節后13.8014.7617.48調節后調節前第十二頁,共十七頁,2022年,8月28日化學實驗論文碰撞打靶實驗中的能量損失研究數據處理單擺過程中的能量損失:改變底板高度前后被砸小球抵達底板時的動能分別為:平拋過程中的能量損失
:撞擊過程中的能量損失:第十三頁,共十七頁,2022年,8月28日化學實驗論文碰撞打靶實驗中的能量損失研究數據處理—能量損失比較以被砸球的球心所在平面為重力勢能零點能量損失第十四頁,共十七頁,2022年,8月28日化學實驗論文碰撞打靶實驗中的能量損失研究偏差剖析一、測量△h時是通過鼻子觀測,難免有所偏差,若才能通過快速閃光拍照儀器檢測最低點高度,則結果相對而言更為確切。二、調節等高調節兩球相對于頂部高度,這是一個冗長的步驟,要求悉心,在調節懸繩的厚度時會有偏差。第十五頁,共十七頁,2022年,8月28日化學實驗論文碰撞打靶實驗中的能量損失研究實驗推論由以上實驗數據可見,空氣阻力形成的能量損失相對于總能量是很小的,所以空氣阻力對于碰撞打靶的影響是并不大的,碰撞打靶的主要能量損失在于碰撞時能量損失。小球平拋過程,因為平拋的距離短,所以在此能量損失很小,假如碰撞打靶實驗的平拋距離很長,這么主要的偏差將不緊緊來始于碰撞過程一個方面。第十六頁,共十七頁,2022年,8月28日化學實驗論文碰撞打靶實驗中的能量損失研究結束感謝祝諸位新年快樂第十七頁,共十七頁,2022年,8月28日