用冲击摆测弹丸的速度
【目的和要求】
利用冲击摆较精确地测定弹丸的速度,学习运用动量守恒定律和机械能守恒定律解决实际问题的方法,了解实验装置的设计思想。
【仪器和器材】
冲击摆(J2136型),直尺,学生天平。
【实验方法】
1.将冲击摆(图2.33-2)放在桌面上,弹簧枪尾部正对实验者。调节底板上的调节螺钉使底板大致呈水平。调整四根悬线的长度,使摆块上表面呈水平,侧面与刻度板平行,前端面与刻度板的零刻度线对齐(若没有对齐,可调整底座上位于一侧中部的螺钉),后端面的入射孔与弹簧枪口正对(偏左或偏右时,也可调节调节螺钉)。 SPAN>
2.拉动弹簧枪拉手至第一挡,装上弹丸。为减少克服摩擦力而引起的能量损耗,把指针预先拔在适当位置(5°-10°范围)。压下扳机,射出弹丸,弹丸进入摆块后推动摆块一起上升,摆块将指针推动到摆块所能到达的最高位置。在摆块返回时,用手将其止住。记下指针的最大偏角θ。
8.把指针拨回1°-2°。取出弹丸,观察摆块的静止位置是否理想,并作适当调整。重新把枪机拉在第一挡上,安上弹丸,重复步骤2。在第一挡上共做3次。
4.使枪机处于第二挡及第三挡,重复步骤2、3,每挡做3次。
5.用尺量出悬线的长度(准确一些,是悬线长在竖直方向的投影长度),用天平测出弹丸和摆块的质量。分别计算各次弹丸的速度,求出每挡速度的平均值。将所有测量和计算结果记入下表中。
弹丸质量m= 千克,摆块质量M= 千克,悬线长L= 米,g=米/秒2 | ||||||||||
挡次 |
第一挡(低速挡) |
第二挡(中速挡) |
第三挡(高速挡) | |||||||
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 | |
指针偏角 |
测量值 |
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平均值 | ||||||||||
弹丸速度(米/秒) |
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【思考题】
1.实验时,底板为什么要调成水平?(注意:弹簧枪管与底板是平行的)
2.测量摆长L时,为什么不测量摆块重心到悬线悬点的距离?(提示:实验中是摆块上表面的前棱推动指针运动)
3.弹簧枪口距摆块有孔侧的距离大小对实验结果有无影响?
4.实验时,若弹丸未射入摆块而是被反弹回来,摆块摆动幅度会更大。这是为什么?
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