TWP-W211型 滚摆演示实验仪

一、概述

演示实验是教师在授课过程中实时地演示给学生看的实验，它是物理教学的重要组成部分。演示实验可以帮助学生加深理解教学内容，促使学生思考，培养学生依据物理原理解决实际问题的能力。它应该紧密配合教学，演示的物理现象明显，操作起来简便易行。

球摆演示实验仪通过演示等质量弹性球的对心碰撞，让学生了解对心弹性碰撞中的能量传递方式以及等质量摆球碰撞前后的能量变化规律。告诉学生两个物理现象：1）在弹性碰撞的前后，系统的能量守恒，动量也守恒，角动量也守恒。2）参与对心弹性碰撞的两球质量相同时，两球相互交换速度。

二、仪器简介

图一 球摆演示实验仪实物图

三、技术指标

   摆球摆长70cm，摆球直径7cm，摆球质量约1.5kg。

四、实验项目

   演示等质量弹性球的对心碰撞。

球摆碰撞演示实验

【实验目的】

1. 演示等质量弹性球的对心碰撞。

2. 演示动量守恒与角动量守恒的区别及相关条件。

【实验原理】

两体碰撞是最常见的物理问题之一，其中最简单、最基本的是两球的对心碰撞问题。设两弹性球的质量分别为m1、m2，碰撞前后的速度分别为v11、v21和v12、v22。由于在碰撞过程中，外力合力为0并且不做功，也没有非保守内力做功。所以在碰撞过程中系统的动量和能量守恒，故有

由方程组可以解得

所以当m1＝m2时，v12＝v21，v22=v11。

   本实验装置为两个等质量的弹性球，由上述分析可知，球摆碰撞演示实验是利用碰撞过程中的能量守恒原理和动量守恒原理，演示出同等质量的摆球对心弹性碰撞之后出现速度交换的有趣现象。

【实验操作】

   轻推起一个摆球至一定的高度，放手令其自由摆下与另一摆球碰撞，观看碰撞前后两摆球的运动状态的变化。

【注意事项】

    推起一个摆球的启动高度不要太高。