范文一:1.弹性碰撞球
实验一 弹性碰撞
【仪器介绍】
如图1-1所示,弹性碰撞演示仪由
底座、钢球、支架、拉线、拉线调节螺
丝等组成。每个钢球的大小和质量均相
同。 拉线 支架 拉线调节螺丝
【操作与现象】
若干个具有相同质量和半径的小球
悬挂在同一高度上。当静止时,调节每
个小球的悬线长度,确保所有小球在一
条直线上。
将第一个小球拉起,然后释放,让图1-1 弹性碰撞演示仪 钢球 底座
其碰撞其它静止的小球,结果原先被拉起的小球会突然静止,而原先静止的最后一个小球会接过第一个球的速度,运动到第一个小球被拉起的高度,然后落下,如此来回往复。 同理,可以拉起两个、三个…小球进行类似的实验。
注意:在实验过程中使小球的质心始终处于同一平面,否则会发生非对心碰撞从而影响到演示实验的效果;小球拉起的幅度不宜太大(建议摆角小于30°),以免发生激烈碰撞而使拉线断裂。
【原理解析】
设两个小球的质量分别为m1和m2,它们在碰撞前的速度为v10和v20,对心碰撞后的速度为v1和v2,根据动量守恒定律有: ????
????(1-1) m1v10?m2v20?m1v1?m2v2
当两球发生完全弹性碰撞,则机械能守恒定律有:
1111222m1v10?m2v20?m1v12?m2v2 (1-2) 2222
若其中一个球m2静止,即v20?0时,可得碰撞后的速度为
m1?m22m1v10v2?m1?m2v1??m1?m2?v10 (1-3)
如果两个小球的质量相等,即m1?m2,则由式(1-3)可得
v2?v10 v1?v20?0
由此可知,质量相等的两个小球相碰后,第一个小球静止,第二个球获得第一个球的速度之后继续去碰撞第三个小球,以此类推,实现小球间的动量和能量的传递。事实上,由于小球间的碰撞并非理想的弹性碰撞,会有一定的能量损失,所以最后小球还是会停下来。
【知识拓展】
根据动量守恒定律,当一个系统向后高速射出一个小物体时,该系统会获得与小物体相同大小、但方向相反的动量,即系统会获得向前的速度。如果系统不断向后射出小物体,则系统就会不断向前加速。火箭就是利用了动量守恒原理不断推进的。在火箭内装置了大量的燃料,燃料烧后会产生高温高压的气体,通过火箭的尾部不断向后高速喷出,从而使火箭不断向前加速。
范文二:弹性碰撞球
ENGLIDA H
HLD-PL-III型
偏振光现象组合演示仪
使
用
说
明
书
南京恒立达光电仪器厂 南京慧硕科教仪器有限责任公司 地址:南京市建邺区下圩村189号 邮编:210036
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HENGLIDA 恒立达
偏振光现象组合演示仪
使用说明书
实验原理:
按照光的电磁理论,光波就是电磁波。电磁波是横波,所以光波也是横波。因为在大多数情况下,电磁辐射同物质相互作用时,起主要作用的是电场,所以常以电矢量作为光波的振动矢量,其振动方向相对于传播方向的一种空间取向称为偏振,光的这种偏振现象是横波的特征。
根据偏振的概念,如果电矢量的振动只限于某一确定方向的光,称为平面偏振光,亦称线偏振光;如果电矢量随时间作有规律的变化,其末端在垂直于传播方向的平面上的轨迹呈椭圆(或圆),这样的光称为椭圆偏振光(或圆偏振光);若电矢量的取向与大小都随时间作无规则变化,各方向的取向机率相同,则称为自然光;若电矢量在某一确定的方向上最强,且各向的电振动无固定相位关系,则称为部分偏振光。
通过偏振片和检偏器我们可以获得或检验偏振光,当偏振光通过1/2波片或1/4波片时,光的相位相应会改变π或π/2,相当于光程改变了1/2波长或1/4波长。
转动检偏器,透过的光强会发生周期性的变化。按照马吕斯定律,强度为I的线偏振光O通过检偏器后,透射光的强度为
2I=Icosθ 0
式中θ为入射偏振光的偏振方向与检偏器振轴之间的夹角。
操作方法:
将激光器、起偏器、检偏器、光屏等安装在同一个光具座导轨上,根据需要适当调整起偏器和检偏器间的角度,即可进行相关的偏振光实验。
注意事项:
做实验时各实验元件要安装在同一直线上。对波片等光学器件要轻拿轻放,以防损坏。
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范文三:弹性碰撞球
弹性碰撞球
演示方法:
1.调整固定摆球的螺丝,尽量使摆球的中心处于同一直线上; 2.拉起最左边的一个摆球,释放,让其撞击其它的摆球,可看到最右侧的一个球立即摆起,其摆幅几乎等于左球的摆幅; 3.同时拉起左侧的两个摆球、三个摆球或四个摆球,释放,让其撞击剩余的摆球,可看到另一侧相同数目的摆球立即摆起,其摆幅几乎等于被拉起摆球的摆幅;.
注意事项:
1.随时注意保持7个摆球的球心处于同一直线上;
2.球的摆幅不要大,否则效果反而不好。
原理提示:
在理想情况下,完全弹性碰撞的物理过程满足动量守恒和能量守恒.如果两个碰球的质量相等,联立动量守恒和能量守恒方程式可解得:被碰撞的小球具有了与碰撞小球同样大小的速度,而碰撞小球则停止。多个小球碰撞时可以进行类似的分析。事实上,由于小球间的碰撞并非理想的弹性碰撞,还是有能量损失的,所以最后小球还是要停下来。
范文四:弹性碰撞球
弹性碰撞球(教案)
演示方法
1.调整固定摆球的螺丝,尽量使摆球的中心处于同一直线上;
2.拉起最边上的一摆球 , 让其撞击其它的摆球 , 观察现象;
3.同时拉起一侧的两个摆球、三个摆球、四个摆球 , 让其撞击其它的摆球 , 观察现象 .
注意事项
球的摆幅不要大,否则效果反而不好。
原理提示
在理想情况下,完全弹性碰撞的物理过程满足动量守恒和能量守恒。设两个球 A 、B 质量均为 m , A 被抬起,而后回到最低点处的速度为 v0, 发生碰撞后两球的速度分别为 v1,v2, 应用动量守恒定律有: mv0=mv1+mv2 ;应用能量守恒定律有: mv02/2=mv12/2+mv22/2 两式联立解得: mv1=0,mv2=mv0 发生弹性碰撞后,被碰撞的小球具有了与碰撞小球同样大小的速度,而碰撞小球则停止。理解了这一过程,多个小球碰撞时可以进行同样的分析,实验现象就不难理解了。事实上,由于两小球碰撞并非理想的弹性碰撞,还是有能量损失的,所以最后小球还是要停下来。
范文五:弹性碰撞球实验
弹性碰撞球
【实验目的】:
1. 演示并分析等质量球的弹性碰撞过程,加深对动量定理的理解。
2. 演示弹性碰撞时能量的传递达到最大值。
3. 通过演示实验,使学生对弹性碰撞过程中的动量、能量的变化有更清晰的
理解。
【实验仪器】:弹性碰撞仪
【实验原理】:
由动量守恒和能量守恒原理可知:在理想情况下,完全弹性碰撞的物理过程满足动量守恒和能量守恒。当两个等质量刚性球弹性正碰时,它们将交换速度。当只有两个球时,设A 、B 质量均为 m , A 被抬起,而后回到最低点处的速度为 v, 发生碰撞后两球的速度分别为 v,v, 012
应用动量守恒定律有: mv=mv+mv ; 012
222应用能量守恒定律有: mv/2=mv/2+mv/2 012
两式联立解得: mv=0, mv=mv 120
发生弹性碰撞后,被碰撞的小球具有了与碰撞小球同样大小的速度,而碰撞小球
则停止。理解了这一过程,多个小球碰撞时可以进行类似的分析。事实上,由于小球间的碰撞并非完全理想的弹性碰撞,有一定的能量损失,故最后小球还是要静止下来。
【实验步骤】:
1( 固定桌子,时桌面水平;
2( 调整固定摆球的螺丝,尽量使摆球的中心处于同一水平线上;
3( 拉起最左边的一个摆球,释放,让其撞击其它的摆球,可以观察到最
右侧的一个球立即摆起,其振幅几乎等于左边小球完全相同;
4( 再同时拉起左侧的两个、三个或四个摆球,将其释放,让其撞击剩余
的摆球,可观察到另一侧相同数目的摆球立即摆起,其摆动幅度与被
拉起的摆球的摆动幅度基本相同。
【注意事项】:
1(随时注意保持7个摆球的球心处于同一直线上;
2(球的摆幅不要太大,否则现象不明显;
3. 不要用力拉球,以免悬线受损。