化学实验论文第一页,共十七页,2022年,8月28日化学实验论文碰撞打靶实验中的能量损失研究简略提纲问题提出实验过程数据处理总结剖析第二页,共十七页,2022年,8月28日实验装置化学实验论文碰撞打靶实验中的能量损失研究第三页,共十七页,2022年,8月28日化学实验论文碰撞打靶实验中的能量损失研究提出问题
撞击球运动到被砸球的过程两球碰撞过程被砸球平抛过程第四页,共十七页,2022年,8月28日△h化学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一侧的最低点第五页,共十七页,2022年,8月28日化学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低点后,观察到形成的高度差为△h,可知在这一个周期中的能量损失为mg△h。由于①过程,即撞击球见到被砸投球时,单摆运动时间为,故①过程中损失的能量E1=mg△h/4。①.撞击球运动到被砸球的过程②.两球碰撞过程③.被砸球平抛过程第六页,共十七页,2022年,8月28日hyx化学实验论文碰撞打靶实验中的能量损失研究实验原理①.撞击球运动到被砸球的过程②.两球碰撞过程③.被砸球平抛过程在检测碰撞过程中的能量损失前,我们先测③过程——平抛运动中的小球因为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,小球直径为r,y=b+r。自由落体方程式:
b=g/2……(1)小球抵达底板时的水平速率:v=x/t,将其代入(1)式得小球抵达底板时水平方向的动能
=…(2)第七页,共十七页,2022年,8月28日则③过程中的能量损失hyx1同理,可以估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化学实验论文碰撞打靶实验中的能量损失研究实验原理。①.撞击球运动到被砸球的过程②.两球碰撞过程③.被砸球平抛过程x2第八页,共十七页,2022年,8月28日化学实验论文碰撞打靶实验中的能量损失研究逆向思维但是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升升降台和撞击球以上的悬线高度,间接的满足前面的要求。其实要经过悉心的调节,保证两次实验除相对底板高度有变化外,其他条件不变。第九页,共十七页,2022年,8月28日水平方向动能hyx以被砸小球所在平面作为重力势能零点物理实验论文,则原系统的总能量E=mg(h-y)依据能量守恒定理,两球碰撞(②)的能量损失化学实验论文碰撞打靶实验中的能量损失研究实验原理
①.撞击球运动到被砸球的过程②.两球碰撞过程③.被砸球平抛过程第十页,共十七页,2022年,8月28日化学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,致使仪器在水平面上,观察摆球的运动。多次碰撞打靶,致使撞击球球与被砸小球是对心碰撞,但是被砸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球固定于吸铁石上面,记录高度为h1,释放小球,当小球在一个周期后回到最低点时记录最低点为h2,多次检测取平均值。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,检测被砸球的水平位移为x1。相应的抬升立柱与摆球的高度,摆长摆角不变,记录调节后立柱的高度为b,重复上述步骤,测得被砸球水平位移为x2。第十一页,共十七页物理实验论文,2022年,8月28日化学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平均值回去的最低点h1/cm16.8016.7016.8016.73高度差△h/cm0.420.520.420.45A球高度h=17.22cm表1小球质量m=28.23gh=21.20cm小球直径r=0.96cm表2顺序立柱高度b/cm被砸球高度y/cm水平位移x/cm调节前9.8210.7814.76调节后13.8014.7617.48调节后调节前第十二页,共十七页,2022年,8月28日化学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砸小球抵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:第十三页,共十七页,2022年,8月28日化学实验论文碰撞打靶实验中的能量损失研究数据处理—能量损失比较以被砸球的球心所在平面为重力势能零点能量损失第十四页,共十七页,2022年,8月28日化学实验论文碰撞打靶实验中的能量损失研究偏差剖析一、测量△h时是通过鼻子观测,难免有所偏差,若才能通过快速闪光拍照仪器检测最低点高度,则结果相对而言更为确切。二、调节等高调节两球相对于顶部高度,这是一个冗长的步骤,要求悉心,在调节悬绳的厚度时会有偏差。第十五页,共十七页,2022年,8月28日化学实验论文碰撞打靶实验中的能量损失研究实验推论由以上实验数据可见,空气阻力形成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,因为平抛的距离短,所以在此能量损失很小,假如碰撞打靶实验的平抛距离很长,这么主要的偏差将不紧紧来始于碰撞过程一个方面。第十六页,共十七页,2022年,8月28日化学实验论文碰撞打靶实验中的能量损失研究结束感谢祝诸位新年快乐第十七页,共十七页,2022年,8月28日