碰撞打靶

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• “碰撞打靶”原理讲解
• “碰撞打靶”操作讲解

1. 碰撞打靶实验仪。
2. 被撞球3个（铁球，铜球，铝球，其中铁球和撞击球质量相等）。

• 意义:利用碰撞前的单摆运动以及碰撞后的平抛运动利用已学到的力学定律去解决打靶的实验问题。
• 目标:
  1. 构建知识：动量守恒、能量守恒、单摆、平抛、碰撞；
  2. 实验设计：学习设计和进行定性半定量实验；
  3. 物理建模：利用已有的知识，构建碰撞模型，以了解自然界中物体的碰撞现象。
  4. 实验技巧（仪器）：掌握游标卡尺、电子天平的使用方法，
  5. 实验技巧：熟练调节撞球与被撞球的高度、角度，以达到正碰的效果。

• 要求:
  1. 预习实验原理的各个力学规律。
  2. 了解整个实验的过程，即从理论值到实际值的过程。

• 在本实验中，若碰撞球与被撞球为两个完全相同的刚性小球（m=20.00g），假定两球正碰球，且两球之间的碰撞为弹性碰撞，如图1所示，若靶心距被撞球的水平距离x=18.00cm，被撞球高度y=15.00cm，要使被撞球击中靶心，撞击球的高度h₀应为多少？请写出理论公式，并计算出的h₀值。此时，若被撞球击中靶纸的位置为x’=16.50cm，则碰撞前后总的能量损失为多少（写出公式，并计算出结果）？应对撞击球的高度做怎样的调整，才可使它击中靶心。请修正你的物理模型，写出能量损失和撞击球高度的修正公式，并算出其具体的数值。

完成实验室给出的数据表格。

选做实验——从剩余的两个小球中任选一个(建议做铝球)完成实验。

实验目的：比较被撞球的质量发生变化，或者质量和体积都发生变化时，体系的能量损失会有怎样的变化。

1. 数据表格中的间接测量量需写出其依据公式及原始数据代入过程，最后给出的结果应注意有效数字的修约。
2. 计算碰撞前后的总能量损失ΔE。
3. 分析产生能量损失ΔE的各种原因。
4. 实验现象记录分析，实验感想体会和建议。

• 相关表格下载

碰撞打靶—表格仅供参考，数据要求记录在报告纸上。

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• 对于本实验中能量损失原因的分析，不少同学应该是没有注意到：撞击球在碰撞后不是静止不动的；有些同学可能注意到了这一点，却也没有定量分析工具。建议对此有兴趣的同学可以学习一下：免费视频分析软件：tracker的使用。这款软件可用于通过视频来分析运动物体的轨迹、速度等参数，应该有助于我们进行能量损失的定量分析。 — 乐永康 2014/10/02 23:21

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