單擺實驗報告【多篇】

實驗二,碰撞實驗報告 篇一

實驗二 碰撞實驗報告

14 級軟件工程班

候梅潔 1 404702 1 【 實驗目得 】

1、掌握氣墊導軌得水平調整、光電門及電腦通用計數器得使用。

2、學會使用物理天平．3.用對心碰撞特例檢驗動量守恆定律。

4、瞭解動量守恆定律與動能守恆得條件。

碰撞前後得動量關係爲: ｍu＝(m+ｍ）v

動能變化爲: ΔE=1/2(m＋m)v－1/2mu 【實驗步驟】

1、用物理天平校驗兩滑塊得（連同擋光物）得質量m 及ｍ，經測量 m=136、60g、ｍ=344、02g 2.用遊標卡尺測出兩擋光物得有效遮光寬度，本實驗中Δs＝Δｓ＝5、00cm 3.將氣墊導軌調水平。（1）粗調:調節導軌下得三隻底腳螺絲，使導軌大致水平（觀察導軌上得氣泡，若氣泡位於最中央，說明已調平）。

（2）靜態調平:接通氣源，將滑塊放在導軌上，這時滑塊在導軌上自由運動，調節導軌得單腳底螺絲，使滑塊基本靜止（不會一直向單一方向運動) （3）動態調平:將兩個安裝在到導軌上得光電門相距60cm 左右．在滑塊上安放ｕ型擋光片，接電腦通用計數器得電源，打開電源開關，將電腦計數器功能置於“s2”擋。輕輕推動滑塊，分別讀出遮光片通過兩個光電門得時間Δt 與Δt，它們不等，則反覆強調單腳螺絲，使它們相差不超過千分之幾秒，此時可認爲氣墊導軌基本水平。

4、完全彈性碰撞

適當放置光電門得位置，使它能順利測出兩個滑塊碰撞前後得速度，並在可能得情況下，使兩個光電門得距離小些。每次碰撞時，大滑塊得速度不要太大，讓兩個滑塊完全碰撞兩次，分別記錄每次得滑塊得速度並結算出:（注意速度方向） 動量得變化大小Ｃ=(mｖ+mv)/（ｍｕ+ｍu） 恢復係數 e=(v—ｖ）／(ｕ—u）

(v—v 爲兩物體碰撞後相互分離得相對速度，u－ｕ則爲碰撞前彼此接近得相對速度）

【注意事項】

1、嚴格按照在操作規範使用物理天平；2.嚴格按照氣墊導軌操作規則； 3.給滑塊速度時速度要平穩，不應使滑塊產生擺動；擋光框應與滑塊運動方向一致，且其遮光邊緣應與滑塊運動方向垂直；

4、擋光框應與滑塊之間應固定牢固，防止碰撞時相對位置改變，影響測量精度。【思考題】

1、動量守恆定律成立得條件就是什麼？

系統所受得外力之與爲 0 2、滑塊距光電門近些好還就是遠些好？兩光電門間近些好還就是遠些好？爲什麼？

滑塊距光電門近些好，兩光電門間近些好，因爲氣墊導軌上仍然就是存在微小得摩擦得，滑塊與光電門之間、兩光電門之間得距離儘可能得小，可以減小實驗誤差。

【實驗結果與分析】

（ （ 均以輕滑塊得初速度方向爲正方向） ）

第一組實驗：

m :

u＝14、52cm／s

ｖ＝—16、00cm/ｓ m :

u＝—8、63cｍ／s

ｕ＝6、22cｍ/s

計算得：

ｅ=0、99

ｃ＝0、89 第二組實驗: m ：u=20、66cm／s

v=—27、42cm／s m ：u=—13、04cm/s

v＝4、96cm/s 計算得：

ｅ=0、96

ｃ=0、75 根據完全彈性碰撞得定義，理論上所求得 e、c、e、c 都應該等於 1、實驗出現這樣得結果，原因可能就是：

1、由於氣軌上各處氣流分佈不均勻導致滑塊受阻力2.室內空氣流動導致滑塊受空氣阻力 3.氣墊導軌未調平，滑塊得重力做功 4.實驗儀器存在故障 5.測量誤差，因爲無論就是再精良得儀器總就是會有誤差得，不可能做到絕對準確

6、操作誤差，兩滑塊接觸面粗糙7.兩滑塊不就是正面碰撞 【實驗心得】

在我們小組得實驗過程中，第一次實驗得兩組測量值出現較大偏差，表現爲計算得出得ｅ與 c 遠小於1,我們在同一臺儀器上再次進行多次測量，得出得結果仍然存在比較大得誤差。

本次實驗讓我們熟悉了物理天平，掌握氣墊導軌得水平調整、光電門及電腦通用計數器得使用。同時通過自己得操作利用對心碰撞驗證了動量守恆定律，從而使我們更加深入地理解力學原理，實驗中遇到了問題，我們經過努力分析後解決問題，讓我們學會了許多。

單片機實驗二實驗報告 篇二

實驗報告

課程名稱：微機原理與接口技術

指導老師：李素敏

學生姓名：

學號：

專業： 自動化

日期：2014-04-10 地點：理工樓603

實驗二

1、實驗目的和要求

① 掌握keil軟件和STC-ISP 軟件的使用方法 ② 熟悉發光管的工作原理 ③ 通過編程體驗發光管的延時閃爍及移位等功能

2、主要儀器設備

PC機

單片機學習開發套件（型號：89C52RC）

3、實驗內容

①實驗內容1：第一個發光管以間隔200ms閃爍

源程序：

#include #define uint unsigned int

//宏定義

main() {

while(1) { P1=0xfe; delay(200)； P1=0xff; delay(200)； } } void delay(uint z) //延時函數，z的取值爲這個函數的延時ms數 {

uint x,y; for(x=z;x>0;x--)

for(y=110;y>0;y--)；

一臺一件

}

實驗結果說明：要使發光管閃爍，只需設置合適的時間延時即可。

②實驗內容2 ： 8個發光管由上至下間隔1s流動，其中每個管亮500ms,滅500ms,亮時蜂鳴器響，滅時關閉蜂鳴器，一直重複下去。

源程序：

#include

#include //後面要用到它裏面的_crol_(k，l)函數 //這個函數的意思是把一個字符變量k 循環左移l 位 #define uint unsigned int

//宏定義

unsigned char a,b,k,j;

//定義五個字符變量 sbit beep=P2^3; // 定義蜂鳴器的接口

void delay(uint z) //延時函數，z的取值爲這個函數的延時ms數 {

uint x,y; for(x=z;x>0;x--)

for(y=110;y>0;y--)； }

void main() {

k=0xfe; //先給k一個初值11111110等待移位 while(1) {

delay500ms()；

beep=0; //打開蜂鳴器

delay500ms()； //讓它響500ms

beep=1; //關閉蜂鳴器

j=_crol_(k,1)； //把k循環左移一位

k=j; //把移完的值再送給k

P1=j; //同時把值送到P1口點亮發光二極管 } //再次循環 }

實驗結果說明：在此程序中用到了_crol_(k，l)函數，此函數的功能在於循環移位，在每次發光管閃爍相應時間後左移一位，把移完的值再送到P口，點亮對應的發光管。這樣循環往復，達到發光管流動的效果。

③實驗內容3 ：用8個發光管演示出8位二進制數累加過程，即用8個二極管表示8個二進制位（亮爲1，滅爲0），依次以二進制形式顯示0，1，2，……255。

源程序： #include

#include //包含有左右循環移位子函數的庫 #define uint unsigned int

//宏定義 #define uchar unsigned char //宏定義

void delay(uint z) //延時函數，z的取值爲這個函數的延時ms數， {

uint x,y; for(x=z;x>0;x--)

for(y=110;y>0;y--)； } void main()

//主函數 {

} uchar a; while(1)

//大循環 {

} a++； P1=~a; delay(200)；

實驗結果說明：在此定義一個無符號字符變量a，a的值進行累加，但是由於表示的二進制數要求亮爲1，滅爲0，與發光管的0亮1滅正好相反，所以將a的計數取反並設置相應延時，重複此過程就得到了在發光管上顯示八位二進制數的累加過程。

④實驗內容4 ：間隔300ms第一次一個管亮流動一次，第二次兩個管亮流動，依次到8個管亮，然後重複整個過程。

源程序：

#include //52單片機頭文件

#include //包含有左右循環移位子函數的庫 #define uint unsigned int //宏定義 #define uchar unsigned char //宏定義

void delay(uint z) //延時函數，z的取值爲這個函數的延時ms數 {

uint x,y; for(x=z;x>0;x--)

for(y=110;y>0;y--)； } void main（) //主函數 { uchar a,i,j; while(1） //大循環

} {

} a=0xfe; //賦初值

for(j=0;j<8;j++) { for(i=0;i<8-j;i++) //左移

} {

P1=a; //點亮小燈

delay(300)； //延時300毫秒

a=_crol_(a,1)； //將a變量循環左移一位

} a=_crol_(a,j)； //補齊，方便下面的左移一位 P1=0xff; //全部關閉

a=a<<1; //左移一位讓多一個燈點亮

4、心得體會：此次實驗中練習較多的就是閃爍和移位，在編程過程中，設置閃爍的時間必須達到人眼正常觀察的要求，這就需要計算合適的閃爍時間，不停的嘗試，最終選擇適宜觀察的時間間隔。發光管的循環移位時調用_crol_(k，l)函數

可以大大簡化編程的行數。所以熟悉單片機的函數庫，可以方便我們編程。所以在以後的實驗中還得繼續學習這個函數庫，從而更輕鬆的完成實驗內容。

碰撞打靶實驗報告 篇三

碰撞打靶實驗報告

碰撞打靶實驗儀。

被撞球3個（鐵球，銅球，鋁球，其中鐵球和撞擊球質量相等）。 實驗目的、意義和要求

目的:瞭解自然界中物體的碰撞現象。

意義:利用碰撞前的單擺運動以及碰撞後的平拋運動利用已學到的力學定律去解決打靶的實驗問題。

要求: 預習實驗原理的各個力學規律。

瞭解整個實驗的過程，即從理論值到實際值的過程。 實驗前應回答的問題

實驗儀底盤爲什麼要調水平。 由x和y推導出時h0的表達式。

由x,和y計算高度差的公式，進而推導出體系在整個過程中的能量損失ΔE。 實驗內容

完成實驗室給出的數據表格。

選做實驗——從剩餘的兩個小球中任選一個（建議做鋁球）完成實驗。

實驗目的：比較被撞球的質量發生變化，或者質量和體積都發生變化時，體系的能量損失會有怎樣的變化。

實驗報告要求

計算碰撞前後的總能量損失ΔE。 回答課本P31,P32思考題。

實驗現象記錄分析，實驗感想體會和建議。 參考書籍與材料 相關表格下載

碰撞打靶—表格僅供參考，數據要求記錄在報告紙上。 建議問題

老師，碰撞打靶實驗最後計算出來能量損耗值，是否還要計算不確定度？如果鋼尺和遊標卡尺上沒有標明“最大誤差”或“不確定度限值”，要怎麼計算測量長度的不確定度？

本實驗沒要求計算不確定度，因此沒有給出不確定度限值。—高淵2009/10/1909:17 老師，如果x值選擇較小，是否會使能量損失百分比增大？

是在具體操作中出現這個疑問嗎？如果不是，建議來實驗室做一下，看看損失百分比是否增大。—高淵2010/04/1511:12 老師，我覺得測量X的值時是不是可以多打幾個點，比如說10個點，由於這些點一般比較密集，所以可以較容易找到這些點的中心，這樣就只需要測一次X的值就可以了，然而取三個點然後取平均值的方法個人覺得有些隨意，一是取三個點樣本太少，可能不具有代表性，二是這三個點每次單獨測X時的隨意性較大，人爲的誤差較大，所以我覺得這個方法略有不妥。另外在算撞擊球的h時，是不是應該加上0.5D，畢竟在算平拋運動速度時，不需要加0.5D，但是在算h時，就不能不加了，否則h就少了0.5D，誤差較大吧？–張子恆

一般至少打5個點，根據落點情況再適當多打，取落點中心的話似乎也是比較隨意的，鑑於這個實驗系統誤差還是比較大的，所以你的方法可行，但並不一定能提高多少精度；對於h0的計算，如果Y也是以球的底部到底盤距離爲準的話，那麼h0是不用加上球半徑的．—高淵2011/11/0110:36 老師，我有一個問題想請教你。因爲有一些公式所以不知道怎麼上傳。請問一下老師的電子郵箱

同學，這個網站首頁的通訊錄一欄裏能找到所有教師和助教的郵箱。—樂永康2012/03/0722:23 書上實驗內容必做內容第三步說根據x來估計y值，怎麼估計啊？x=vt;y=1/2gt^2,怎麼根據x來估計y啊？難道測時間t嗎？那這樣也太不準了吧，相差一秒就相差5米啊？不懂啊，求指教。。。。。

估計嘛，本就沒要求必須達到何種精確程度。一秒很長了，你拿個秒錶掐絕對不會有那麼大誤差的。—高淵2012/05/0717:21 老師好，我想問的也是第5個同學的問題，希望老師能夠解答的再詳細一點，謝謝。就是實驗儀器中並沒有給出秒錶，所以無法測時間，但是老師回答的是用秒錶掐時間，如果說可以用秒錶的話，那麼第三步測x就沒有什麼意義了，究竟如何才能根據x測出y？真的不懂，希望老師能指教！再次感謝！—黃禹銘2012/10/2809:13 首先問題的順序理了一下，上面的問題按時間順序應該是第五個；至於書上說的估計，由於靶紙能放的X範圍有限，Y值也就是被撞球的高度調節範圍也很有限，一般可以試打幾次即可，知道X和Y大概取什麼數值即可，而不是用X測出Y，本實驗中X和Y都是初始條件；至於秒錶的說法，是針對那個同學說的測量時間誤差大的疑問，不是真的建議用秒錶。—高淵2012/10/2823:10 謝謝老師啦！——黃禹銘2012/10/3022:46 老師，我想請問一下，模擬題中爲什麼操作完全正確仍然會發生非正碰的情況？還有，調節平衡時上下兩個轉軸各是什麼用呢？

總有視覺誤差吧，很難保證絕對正碰；下邊一對轉軸調節撞擊球的擺動軌跡，上邊一對轉軸調節撞擊球對應於被撞球的位置。—高淵2012/06/2501:27 那實驗儀器底盤調節水平是爲了保證是平拋運動還是保證是正碰呢？—黃一霏2012/06/2418:57 都保證啊。—高淵2012/06/2501:21 老師請問改變高度由h0到h值，物理過程因數據改變已經不是同一個過程，但是計算損失的能量卻用了兩個不同過程的數據計算，這算不算是系統誤差—陳泓宇2012/09/2423:32 用撞擊球上升的高度來計算重力勢能，近似得出撞擊過程中損失的能量，雖然可能有2個或者更多操作過程，但算重力勢能的話就只考慮高度的改變，這個計算不帶來系統誤差。—高淵2012/09/2510:23 老師，我想說，碰撞打靶中，用於釋放撞擊球的磁鐵，在按下開關後，會不會還對鐵球有作用力，而這個阻力對球做的負功應該也算是誤差吧，在我看來磁鐵能吸住球的磁力應該比較大了，那會不會有較大的誤差，如果可以改進，是不是可以改進一下電磁鐵的吸放情況，就是按下開關，在足夠長的時間裏會沒有磁力，我相信科學家做這個實驗，應該不是用的電磁鐵來釋放小球吧。—-陳泓宇2012/10/907:32 磁力也就是在釋放的一瞬間會對小球有作用力，由此產生的誤差肯定會有，但是可以分析到。電磁鐵方便啊，可以重複使用操作，原先方法好像是用電熱絲燒斷連接小球與擺繩的膠帶紙。同學們有沒有什麼好方法建議歡迎提出來，我們可以用以改進實驗。—高淵2012/10/1511:09 老師，h應該是以球中心爲準的吧？不是底部；還有，設置這麼一套裝置的意義何在呢？可不可以改進裝置，避免調試中出現過大誤差？（比如把繩牽引撞擊球換成讓球從斜槽中自由下落，只要保證對心碰撞即可。）—王靖雯2012/11/1622:36 h0一般建議以底部爲準，當然以球心爲準也可以啊，只要公式隨之而調整，也就是考慮是否加上球的半徑而已；這個實驗設計的最初目的就是要同學自己調整正碰，看看誰細心、耐心，出現狀況能否不急躁找出問題所在；基礎物理實驗都是驗證已知物理規律，能否測得精確的結果不是主要目的，所以不會採用特別精確的儀器，實驗中和實驗所用儀器允許誤差比較大的情況出現，但要求能找出誤差和問題所在，從而合理分析和解決問題，這也是實驗課對同學能力的主要考覈方向。—高淵2012/11/1823:34 老師你好，請問能量損失與兩球質量差有什麼關係呢？我做的銅球損失最大，其次是鋁球，最小的是鐵球，但是質量差最大的是鋁球啊，貌似找不到什麼規律，是不是銅球的數據得到的不對啊？—胡蔚萍2012/11/2721:40 能量損失和兩球質量差的關係可以參考思考題6，根據兩球質量比的變化，傳遞的能量和總能量的比值也會不一樣，但這是理想情況，本實驗中由於還有每次調節碰撞中條件的不同，以及摩擦力不同的影響，所以會出現不同的情況，鋁球的數據經常是能量損失比較小的，這些都可以具體分析，數據應該沒有問題。—高淵2012/11/2808:52

彈性碰撞演示實驗實驗報告 篇四

彈性碰撞演示實驗實驗報告

姓名：楊倩倩學號：11122290教師：戴曄

[實驗名稱] 彈性碰撞演示儀

[實驗目的]

本次實驗用於演示正碰撞和動量守恆定律，形象地顯現彈性碰撞的情形。

[實驗原理]

動量守恆定律 m1v1+ m2v2 = m1v1` +m2v2`

由動量守恆定律可知，如果正碰撞的兩球，碰前速度分別爲v1和v2,碰撞後的速度分別爲v1`和v2`，質量分別爲m1和m

2[實驗器材]

1、底座、支架、鋼珠（七個，且大小、質量相等）拉線、調節螺絲

2、技術指標：

鋼球質量：m=7*0.2kg

直徑：d=7*35mm

拉線長度：l=550mm

[實驗操作與現象]

1、調整儀器，使得七個鋼球的球心位於同一水平線上。

2、將儀器一端的一個鋼球拉起來後，鬆手，則鋼球正碰下一個鋼球，末端的一個鋼球彈起，繼而，又碰下一個鋼球，另一端的鋼球彈起，循環不已，中間的五個不動。

3、拉起儀器一端的兩個鋼球重複上述操作，結果另一端的兩個鋼球彈起，中間的三個不動。

4、改變拉起鋼球的數量重複上述操作，觀察結果，每次會有另一端的相同數量的鋼球彈起。

[注意事項]

操作前一定要使七個鋼球的球心位於同一水平線上，否則現象不明顯。

碰撞打靶實驗報告 篇五

篇一：大學物理碰撞打靶實驗報告 碰撞打靶實驗

物體間的碰撞是自然界中普遍存在的的現象，從宏觀物體的一體碰撞到微觀物體的粒子碰撞都是物理學中極其重要的研究課題。

本實驗通過兩個體的碰撞、碰撞前的單擺運動以及碰撞後的平拋運動，應用已學到的力學定律去解決打靶的實際問題，從而更深入地瞭解力學原理，並提高分析問題、解決問題的能力。

一．實驗原理

1、碰撞：指兩運動物體相互接觸時，運動狀態發生迅速變化的現象。正碰是指兩碰撞物體的速度都沿着它們質心連線方向的碰撞；其他碰撞則爲斜碰。 2. 碰撞時的動量守恆：兩物體碰撞前後的總動量不變。

3、平拋運動：將物體用一定的初速度v0沿水平方向拋出，在不計空氣阻力的情況下，物體所作的運動稱平拋運動，運動學方程爲x?v0t，y?12gt（式t中是從拋出開始計算的時2 間，x是物體在時間t內水平方向的移動距離，y是物體在該時間內豎直下落的距離，ｇ是重力加速度）

4、在重力場中，質量爲ｍ的物體在被提高距離ｈ後，其勢能增加了？ep?mgh 5. 質量爲m的物體以速度v運動時，其動能爲ek?12mv 2 6. 機械能的轉化和守恆定律：任何物體系統在勢能和動能相互轉化過程中，若合外力對該物體系統所做的功爲零，內力都是保守力（無耗散力），則物體系統的總機械能（即勢能和動能的總和）保持恆定不變。

7、彈性碰撞：在碰撞過程中沒有機械能損失的碰撞。

8、非彈性碰撞：碰撞過程中的機械能不守恆，其中一部分轉化爲非機械能（如熱能）。 二．實驗儀器

碰撞打靶實驗儀如圖1所示，它由導軌、單擺、升降架（上有小電磁鐵，可控斷通）、被撞小球及載球支柱，靶盒等組成。載球立柱上端爲錐形平頭狀，減小鋼球與支柱接觸面積，在小鋼球受擊運動時，減少摩擦力做功。支柱具有弱磁性，以保證小鋼球質心沿着支柱中心位置。圖1 碰撞打靶實驗儀

升降架上裝有可上下升降的磁場方向與杆平行的電磁鐵，杆上的有刻度尺及讀數指示移動標誌。儀器上電磁鐵磁場中心位置、單擺小球（鋼球）質心與被碰撞小球質心在碰撞前後處於同一平面內。由於事先二球質心被調節成離導軌同一高度，所以，一旦切斷電磁鐵電源，被吸單擺小球將自由下襬，並能正中地與被擊球碰撞。被擊球將作平拋運動，最終落到貼有目標靶的金屬盒內。

小球質量可用電子天平稱衡。

三．實驗內容

（一）必做內容：

1、調整導軌水平，如果不水平可調節導軌上的兩隻調節螺釘。

2、用電子天平測量被撞球（直徑和材料均與撞擊球相同）的質量ｍ，並以此也作爲撞擊球 的質量。

3、根據靶心的位置，測出ｘ，估計被撞球的高度ｙ，並據此算出撞擊球的高度ｈ0（預習時 應自行推導出由ｘ和ｙ計算高度ｈ0的公式）

4、通過繩來調節撞擊球的高低和左右，使之能在擺動的最低點和被撞球進行正碰。 5. 把撞擊球吸在磁鐵下，調節升降架使它的高度爲ｈ0，細繩拉直。 6. 讓撞擊球撞擊被撞球，記下被撞球擊中靶紙的位置x。（可撞擊多次求平均），據此計 算碰撞前後總的能量損失爲多少？應對撞擊球的高度作怎樣的調整，纔可使擊中靶心？（預習時應自行推導出由x和y，及計算高度差h-h0=？h的公式） 7. 對撞擊球的高度作調整後，再重複若干次試驗，以確定能擊中靶心的 h 值；被撞球擊 中靶紙的位置後記下此 h 值。

8、觀察二小球在碰撞前後的運動狀態，分析碰撞前後各種能量損失的原因。

（二）選做內容：

觀察兩個不同質量鋼球碰撞前後運動狀態，測量碰撞前後的能量損失。用直徑、質量都不同的被撞球，重複上述實驗，比較實驗結果並討論之。（注意：由於直徑不同，應重新調節升降臺的高度，或重新調節細繩）

四．思考題

1、如兩質量不同的球有相同的動量，它們是否也具有相同的動能？如果不等，哪個動能大？ 2. 找出本實驗中，產生？h 的各種原因（除計算錯誤和操作不當原因外）。

3、在質量相同的兩球碰撞後，撞擊球的運動狀態與理論分析是否一致？這種現象說明了什麼？

4、如果不放被撞球，撞擊球在擺動回來時能否達到原來的高度？這說明了什麼？ 5. 此實驗中，繩的張力對小球是否做功？爲什麼？

6、定量導出本實驗中碰撞時傳遞的能量e和總能量 e的比？＝e/e與兩球質量比？ =m1/m2的關係。

7、本實驗中，球體不用金屬，用石蠟或軟木可以嗎？爲什麼？

實驗原理：（要求同學們能夠自己推導有關計算公式，自行設計並畫出實驗原理圖） 以下僅爲參考：

1．撞擊球下襬至最低點過程，機械能守恆： （1）

2．撞擊球與被撞球發生完全彈性碰撞（正碰），動量守恆：，（2） 3．被撞球以初始速率 做平拋運動： (3) （1）、（2）、（3）式得： 式中，爲靶心位置，（4） 爲撞擊球與被撞球高度差的理論值。 爲被撞球的高度， 當被撞球的高度爲爲

由此得碰撞系統在整個運動過程的能量損失應爲 ， ，撞擊球與被撞球高度差的理論值爲時，被撞球實際擊中靶紙的位置由此，若使被撞球擊中靶心，撞擊球的初始高度應調高至 ，即使得 ，

篇二：碰撞打靶實驗報告 碰撞打靶實驗報告 碰撞打靶實驗儀。

被撞球3個（鐵球，銅球，鋁球，其中鐵球和撞擊球質量相等）。 實驗目的、意義和要求

目的:瞭解自然界中物體的碰撞現象。

意義:利用碰撞前的單擺運動以及碰撞後的平拋運動利用已學到的力學定律去解決打靶的實驗問題。 要求: 預習實驗原理的各個力學規律。

瞭解整個實驗的過程，即從理論值到實際值的過程。 實驗前應回答的問題

實驗儀底盤爲什麼要調水平。 由x和y推導出時h0的表達式。

由x,和y計算高度差的公式，進而推導出體系在整個過程中的能量損失δe。 實驗內容 完成實驗室給出的數據表格。

選做實驗——從剩餘的兩個小球中任選一個（建議做鋁球）完成實驗。

實驗目的：比較被撞球的質量發生變化，或者質量和體積都發生變化時，體系的能量損失會有怎樣的變化。 實驗報告要求

計算碰撞前後的總能量損失δe。 回答課本p31,p32思考題。

實驗現象記錄分析，實驗感想體會和建議。 參考書籍與材料 相關表格下載

碰撞打靶—表格僅供參考，數據要求記錄在報告紙上。 建議問題

老師，碰撞打靶實驗最後計算出來能量損耗值，是否還要計算不確定度？如果鋼尺和遊標卡尺上沒有標明“最大誤差”或“不確定度限值”，要怎麼計算測量長度的不確定度？ 本實驗沒要求計算不確定度，因此沒有給出不確定度限值。—高淵2009/10/1909:17 老師，如果x值選擇較小，是否會使能量損失百分比增大？

是在具體操作中出現這個疑問嗎？如果不是，建議來實驗室做一下，看看損失百分比是否增大。—高淵2010/04/1511:12 老師，我覺得測量x的值時是不是可以多打幾個點，比如說10個點，由於這些點一般比較密集，所以可以較容易找到這些點的中心，這樣就只需要測一次x的值就可以了，然而取三個點然後取平均值的方法個人覺得有些隨意，一是取三個點樣本太少，可能不具有代表性，二是這三個點每次單獨測x時的隨意性較大，人爲的誤差較大，所以我覺得這個方法略有不妥。另外在算撞擊球的h時，是不是應該加上0.5d，畢竟在算平拋運動速度時，不需要加0.5d，但是在算h時，就不能不加了，否則h就少了0.5d，誤差較大吧？–張子恆

老師，我有一個問題想請教你。因爲有一些公式所以不知道怎麼上傳。請問一下老師的電子郵箱

同學，這個網站首頁的通訊錄一欄裏能找到所有教師和助教的郵箱。—樂永康2012/03/0722:23 書上實驗內容必做內容第三步說根據x來估計y值，怎麼估計啊？x=vt;y=1/2gt^2,怎麼根據x來估計y啊？難道測時間t嗎？那這樣也太不準了吧，相差一秒就相差5米啊？不懂啊，求指教。。。。。

估計嘛，本就沒要求必須達到何種精確程度。一秒很長了，你拿個秒錶掐絕對不會有那麼大誤差的。—高淵2012/05/0717:21 老師好，我想問的也是第5個同學的問題，希望老師能夠解答的再詳細一點，謝謝。就是實驗儀器中並沒有給出秒錶，所以無法測時間，但是老師回答的是用秒錶掐時間，如果說可以用秒錶的話，那麼第三步測x就沒有什麼意義了，究竟如何才能根據x測出y？真的不懂，希望老師能指教！再次感謝！—黃禹銘2012/10/2809:13 首先問題的順序理了一下，上面的問題按時間順序應該是第五個；至於書上說的估計，由於靶紙能放的x範圍有限，y值也就是被撞球的高度調節範圍也很有限，一般可以試打幾次即可，知道x和y大概取什麼數值即可，而不是用x測出y，本實驗中x和y都是初始條件；至於秒錶的說法，是針對那個同學說的測量時間誤差大的疑問，不是真的建議用秒錶。—高淵2012/10/2823:10 謝謝老師啦！——黃禹銘2012/10/3022:46 老師，我想請問一下，模擬題中爲什麼操作完全正確仍然會發生非正碰的情況？還有，調節平衡時上下兩個轉軸各是什麼用呢？

總有視覺誤差吧，很難保證絕對正碰；下邊一對轉軸調節撞擊球的擺動軌跡，上邊一對轉軸調節撞擊球對應於被撞球的位置。—高淵2012/06/2501:27 那實驗儀器底盤調節水平是爲了保證是平拋運動還是保證是正碰呢？—黃一霏2012/06/2418:57 都保證啊。—高淵2012/06/2501:21 老師請問改變高度由h0到h值，物理過程因數據改變已經不是同一個過程，但是計算損失的能量卻用了兩個不同過程的數據計算，這算不算是系統誤差—陳泓宇2012/09/2423:32 用撞擊球上升的高度來計算重力勢能，近似得出撞擊過程中損失的能量，雖然可能有2個或者更多操作過程，但算重力勢能的話就只考慮高度的改變，這個計算不帶來系統誤差。—高淵2012/09/2510:23 老師，我想說，碰撞打靶中，用於釋放撞擊球的磁鐵，在按下開關後，會不會還對鐵球有作用力，而這個阻力對球做的負功應該也算是誤差吧，在我看來磁鐵能吸住球的磁力應該比較大了，那會不會有較大的誤差，如果可以改進，是不是可以改進一下電磁鐵的吸放情況，就是按下開關，在足夠長的時間裏會沒有磁力，我相信科學家做這個實驗，應該不是用的電磁鐵來釋放小球吧。—-陳泓宇2012/10/907:32 磁力也就是在釋放的一瞬間會對小球有作用力，由此產生的誤差肯定會有，但是可以分析到。電磁鐵方便啊，可以重複使用操作，原先方法好像是用電熱絲燒斷連接小球與擺繩的膠帶紙。同學們有沒有什麼好方法建議歡迎提出來，我們可以用以改進實驗。—高淵2012/10/1511:09 老師，h應該是以球中心爲準的吧？不是底部；還有，設置這麼一套裝置的意義何在呢？可不可以改進裝置，避免調試中出現過大誤差？（比如把繩牽引撞擊球換成讓球從斜槽中自由下落，只要保證對心碰撞即可。）—王靖雯2012/11/1622:36 h0一般建議以底部爲準，當然以球心爲準也可以啊，只要公式隨之而調整，也就是考慮是否加上球的半徑而已；這個實驗設計的最初目的就是要同學自己調整正碰，看看誰細心、耐心，出現狀況能否不急躁找出問題所在；基礎物理實驗都是驗證已知物理規律，能否測得精確的結果不是主要目的，所以不會採用特別精確的儀器，實驗中和實驗所用儀器允許誤差比較大的情況出現，但要求能找出誤差和問題所在，從而合理分析和解決問題，這也是實驗課對同學能力的主要考覈方向。—高淵2012/11/1823:34 老師你好，請問能量損失與兩球質量差有什麼關係呢？我做的銅球損失最大，其次是鋁球，最小的是鐵球，但是質量差最大的是鋁球啊，貌似找不到什麼規律，是不是銅球的數據得到的不對啊？—胡蔚萍2012/11/2721:40 能量損失和兩球質量差的關係可以參考思考題6，根據兩球質量比的變化，傳遞的能量和總能量的比值也會不一樣，但這是理想情況，本實驗中由於還有每次調節碰撞中條件的不同，以及摩擦力不同的影響，所以會出現不同的情況，鋁球的數據經常是能量損失比較小的，這些都可以具體分析，數據應該沒有問題。—高淵2012/11/2808:52篇三：“碰撞打靶”實驗中能量損失的分析

內蒙古科技大學 本科畢業論文

題目：碰撞打靶實驗中能量損失分析 學生姓名：xxx 學院：物理科學與技術學院 專業：應用物理 班級：08應物 學號：0809810038 指導教師：xxx 二零 一 二年 五月

摘 要

介紹了碰撞打靶實驗儀在力學實驗中的應用，對實驗中的基本原理，實驗中所用到的方法，實驗過程等進行了闡述，並對實驗中所得到的結論進行了分析，發現了質量不同的撞擊球對能量損失的影響，同時也分析了空氣阻力、摩擦力、非正碰、非彈性碰撞帶來的能量損失，這些問題的分析對以後實驗的進行提供了一定的幫助。 關鍵詞：

碰撞； 打靶；能量損失 abstract describes the experimental apparatus targeting collision experiments in the application of mechanics, the basic principle of the experiment, the method used in the experiment, the experiment presented in this paper, the experimental conclusions obtained in the analysis, found the quality of different the impact on the energy loss of the ball, but also of the air resistance, friction, non-regular touch, non-elastic collision caused by energy loss analysis of these issues after the experiments carried out provide some help. keywords: collision; shooting; energy loss 引言5 1基本概念？ 6 1.1關於碰撞 6 1.2關於動量守恆和能量守恆？ 6 1.3關於單擺運動和平拋運動？ 6 2碰撞打靶實驗能量損失的原理 6 2.1裝置介紹及使用方法？?？ 6 2.1.1裝置介紹？?？ 6 2.1.2使用方法？?？ 7 2.2碰撞打靶實驗數據的測量？ 8 3數據記錄與處理？? 9 3.1實驗中所得到的數據？?？ 9 3.2對數據的處理？?11 3.3誤差分析11 3.4對實驗結果的分析？?？ 12 4分析各種能量損失的原因？ 12 結論？?？ 13 參考文獻？ 14 致謝？?？ 15 本實驗實是物體間的碰撞，是自然界中普遍存在的現象，從宏觀物體的一體碰撞到微觀物體的粒子碰撞都是物理學中極其重要的研究課題。單擺運動和平拋運動是運動學中的基本內容，能量守恆與動量守恆是力學中的重要概念。本碰撞打靶實驗儀研究兩個球體的碰撞，以及碰撞前小球的單擺運動和碰撞後被撞球的平拋運動，運用已學到的力學定律去解決打靶的實際問題。並從理論計算與實驗結果的差值，求得碰撞前後的能量損失，從而更深入地瞭解力學原理， 並探討碰撞中能量損失的諸方面的原因， 是一個較好的設計性研究性物理實驗。