TWP-W211型 滾擺演示實(shí)驗(yàn)儀

一、概述

演示實(shí)驗(yàn)是教師在授課過程中實(shí)時(shí)地演示給學(xué)生看的實(shí)驗(yàn)，它是物理教學(xué)的重要組成部分。演示實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生加深理解教學(xué)內(nèi)容，促使學(xué)生思考，培養(yǎng)學(xué)生依據(jù)物理原理解決實(shí)際問題的能力。它應(yīng)該緊密配合教學(xué)，演示的物理現(xiàn)象明顯，操作起來簡(jiǎn)便易行。

球擺演示實(shí)驗(yàn)儀通過演示等質(zhì)量彈性球的對(duì)心碰撞，讓學(xué)生了解對(duì)心彈性碰撞中的能量傳遞方式以及等質(zhì)量擺球碰撞前后的能量變化規(guī)律。告訴學(xué)生兩個(gè)物理現(xiàn)象：1）在彈性碰撞的前后，系統(tǒng)的能量守恒，動(dòng)量也守恒，角動(dòng)量也守恒。2）參與對(duì)心彈性碰撞的兩球質(zhì)量相同時(shí)，兩球相互交換速度。

二、儀器簡(jiǎn)介

圖一 球擺演示實(shí)驗(yàn)儀實(shí)物圖

三、技術(shù)指標(biāo)

   擺球擺長(zhǎng)70cm，擺球直徑7cm，擺球質(zhì)量約1.5kg。

四、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

   演示等質(zhì)量彈性球的對(duì)心碰撞。

球擺碰撞演示實(shí)驗(yàn)

【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/span>

1. 演示等質(zhì)量彈性球的對(duì)心碰撞。

2. 演示動(dòng)量守恒與角動(dòng)量守恒的區(qū)別及相關(guān)條件。

【實(shí)驗(yàn)原理】

兩體碰撞是最常見的物理問題之一，其中最簡(jiǎn)單、最基本的是兩球的對(duì)心碰撞問題。設(shè)兩彈性球的質(zhì)量分別為m1、m2，碰撞前后的速度分別為v11、v21和v12、v22。由于在碰撞過程中，外力合力為0并且不做功，也沒有非保守內(nèi)力做功。所以在碰撞過程中系統(tǒng)的動(dòng)量和能量守恒，故有

由方程組可以解得

所以當(dāng)m1＝m2時(shí)，v12＝v21，v22=v11。

   本實(shí)驗(yàn)裝置為兩個(gè)等質(zhì)量的彈性球，由上述分析可知，球擺碰撞演示實(shí)驗(yàn)是利用碰撞過程中的能量守恒原理和動(dòng)量守恒原理，演示出同等質(zhì)量的擺球?qū)π膹椥耘鲎仓蟪霈F(xiàn)速度交換的有趣現(xiàn)象。

【實(shí)驗(yàn)操作】

   輕推起一個(gè)擺球至一定的高度，放手令其自由擺下與另一擺球碰撞，觀看碰撞前后兩擺球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化。

【注意事項(xiàng)】

    推起一個(gè)擺球的啟動(dòng)高度不要太高。