对弹性碰撞球演示实验原理的分析

物体间的碰撞是自然界中普遍存在的现象,弹性碰撞球实验用于演示正碰撞和动量守恒定律,形象地显现弹性碰撞的情形。现将该实验的实验装置及其原理阐述如下。     

"实验:探究碰撞中的不变量"教学探析

湖南省现行首次使用的人教版普通高中课程标准实验教科书,将“动量守恒定律”安排在选修3—5第十六章,第一节编写为“实验：探究碰撞中的不变量”。教材从生活实例人手,分析了2个物体碰撞前后的多种情形。实验的基本思路提醒我们：只研究最简单的情况——2个物体碰撞前沿同一直线运动．碰撞后仍沿这条直线运动。即：一维碰撞。教材通过分析,一维碰撞中涉及的物理量有：物体质量,物体碰撞前后的速度。质量我们可以用天平测量,是不变量;怎样测出速度,怎样处理数据是难点。教材列举了表1所示的实验数据供参考。     

“车身结构碰撞力学特性”实验教学系统设计

针对目前车身结构抗撞性教学主要以理论结合计算机仿真为主,缺少专门实验设备无法进行实物碰撞实验的问题,设计了车身结构动态冲击实验台并开发了样机。建立了"理论—仿真—实验"一体化的车身结构碰撞力学特性实验教学系统,并应用到了本科生开放创新实验项目中。教学效果表明,实验台能够准确测试车身结构的吸能量、碰撞力等特性,实验教学系统能够使学生全面了解和掌握车身结构的碰撞力学特性,达到了锻炼学生自主学习能力和独立解决问题能力的教学目的。     

汽车侧面碰撞虚拟仿真实验项目建设与教学实践

汽车侧面碰撞虚拟仿真实验教学资源相对匮乏,作者及所在教学团队依托江苏大学国家级车辆工程虚拟仿真实验教学中心,基于真实车辆建立高精度数字化车辆仿真模型,综合运用数字化仿真假人、虚拟仪器、虚拟仿真实验室、有限元仿真软件、三维场景与VR、人机在线交互等技术,开发了汽车侧面碰撞虚拟仿真实验项目。学生通过在线开展虚拟仿真实验,加深学生对车身结构、乘员保护装置、汽车侧面碰撞安全性评价和虚拟仿真实验原理的理解。解决了实车碰撞实验难以开展的问题,弥补了实车实验的不足,提高了实验效率,从而达到"以虚补实,虚实结合,深度交互,理实融合"的教学效果。     

实验资源开发与利用的案例及其策略

通过前面介绍的用纸做实验和利用身边的日常生活用品做实验的案例,我们可以领悟到一些实验资源开发与利用的策略。下面我们通过案例,来进一步开阔我们的思路。1一则碰撞实验的拓展案例1弹性碰撞实验在《物理(共同必修1)》的序言部分,有一幅彩色照片(如图1所示),一个学生正在利用弹性碰撞实验仪全神贯注的研究弹性碰撞。该图的注解中写道:动手实验是非常激动人心的过程。图1要让学生激动不是一件容易的事情,要让学生发自内心的激动就更难了。碰撞实验怎么做才能更好的激发学生的兴趣,让学生感受物理学的美妙,领悟物理学的真谛呢?教师的教学理…     

一种新型RFID树形碰撞位识别防碰撞算法研究

多标签防碰撞算法在射频识别系统应用中发挥着重要作用。目前比较有代表性的树形防碰撞算法都存在识别周期过长、空闲时隙、碰撞时隙过多的问题。针对上述问题,提出了一种根据碰撞位分布特征,调整碰撞节点分叉数的防碰撞算法。仿真及实验结果表明,该方法能减少空闲时隙和碰撞时隙数量,提高查询效率及时隙吞吐量,满足实际需求。     

磁性枪

观察下面这个磁性枪的实验,会发现一个奇怪的现象：一侧的小钢球以很小的速度发生碰撞后,另一侧的小钢球却能以较大的速度射出去,这似乎违背了完全弹性碰撞中碰撞前后的能量守恒原理（精彩实验视频请参见中学科技官方微博：http：／／weibo．com／zhongxuekeji）。这是真的吗？要解释这个现象先来了解一下这个实验到底是怎么回事。     

介绍一组球列碰撞演示实验

物体间的碰撞是自然界普遍存在的现象,也是物理教学中的重点内容之一。在教学中我发现一些初学物理的学生,对碰撞这部分内容感到公式推导多,结果难记,对一些典型的碰撞现象缺乏感性认识。为了帮助学生更好地理解和掌握这部分内容,我在教学中配置了一组球列碰撞实验,颇受学生欢迎,在此将这组球列碰撞实验演示过程作一介绍。     

改进数据处理方式 发挥DIS绘图功能——以“动量守恒”为例

在传统的验证动量守恒定律DIS实验中,学生需要通过计算和判断小车的动量在碰撞前后是否发生变化来验证动量守恒定律,这种数据处理方式未充分运用DIS的绘图功能,使得实验结果欠缺直观性。通过分析小车碰撞前后速度变化量大小之间存在的比例关系,以三次不同质量组合的碰撞实验为例,运用DIS绘图功能对动量守恒定律进行了验证,从而对实验数据的处理方式进行了改进。在此种数据处理方式的基础上,提出了引导学生思考质量影响物体运动状态改变难易程度的相关教学建议。     

自制摆球碰撞探究仪探究碰撞中的不变量

人教版"实验:探究碰撞中的不变量"一节中,教材提供了三种探究方案,本自制教具主要解决教材案例二中不容易保证对心碰撞、最大摆角不容易定位测量、碰撞前后瞬时速度计算繁琐等问题。利用日常生活中的低成本材料设计实验,鼓励学生多动手、勤动脑,提升学生的物理核心素养。     

两体碰撞的模拟实验探究

根据力学中两体碰撞的基本理论建立模拟实验的虚拟环境,利用坐标变换实现一般情况下两体碰撞问题的应用程序设计,建立起模拟实验的运行测试平台,通过对输入量和测试量的设置,能够定量描写和测试两体碰撞的各种情况,有效揭示两体碰撞问题的物理规律性。     

浅谈高能重离子碰撞及径向流

径向集体流是高能重离子碰撞物理学研究中十分重要的实验可观测量,它能够把碰撞过程中压缩和膨胀阶段的部分信息带到碰撞的末态,通过对径向流的分析可还原碰撞过程中的信息。     

Two-dimensional collision –at higher secondary level

The treatment of two-dimensional collision of bodies in textbooks at various levels was examined. It is found that while many books do not mention impact parameter at all, some books show it in a diagram, though they do not include it in the mathematical treatment that follows. In this article, the importance of impact parameter is highlighted and a simple treatment which does not go beyond the higher secondary level is developed. A simple experiment is suggested.     

夫兰克—赫兹实验的理论探讨

理清夫兰克—赫兹实验与玻尔理论的历史渊源,一些著名的原子物理学的教材中存在的对夫兰克—赫兹实验与玻尔理论的关系存在理解误区,大部分教材很容易让人误认为是在玻尔理论提出之后才有夫兰克—赫兹实验,实则不然.从理论上分析炉温的升高,电子与汞原子发生碰撞的概率增大,导致板极电流相应地减小.发射电压增大,由于单位时间发射的电子数增加,碰撞概率不变,所以板极电流相应增大.随着栅极电压的增加,由于电子初速度的增加,在通过KG空间时,与汞原子的碰撞概率减少,因此板极电流峰值增大.     

完全弹性碰撞过程中的功、能转换

在物体的完全弹性碰撞过程中，系统内部的功能转换是非常复杂的，一般力学教材对碰撞过程都没有作详细分析。本通过实际举例，对弹性碰撞的全过程作了较详细的分析。     

物体的非完全弹性碰撞解析

以动量和动能的计算为前提，通过对非完全弹性碰撞的末速度的求解、恢复系数的测定和动能损失的讨论使得我们对非完全弹性对心正硅有一个既深刘又全面的了解。     

人群拥挤碰撞训练系统设计

人群聚集常见于各类公共场所或大型活动现场,发生碰撞事故的风险随人群拥挤程度的增加而增大。为提升保安等相关人员在人群拥挤碰撞情况下自我防护及引导疏散和实施营救的能力,从而降低拥挤碰撞事故风险,开发了一套供保安等相关人员训练使用的人群拥挤碰撞训练系统,通过近似真实地模拟人群拥挤碰撞的不同状态,研究得出不同状态下的碰撞规律。实验证明仿真结果具有合理性。     

转换惯性参考系研究碰撞中的动能损失

文章阐述动量动能及其变化量与参考系的关系,在此基础上分析为什么完全非弹性碰撞是系统动能损失最大的碰撞,提出利用参考系化简问题的实用方法。     

Head-on collision of two balls revisited

We present a dramatic demonstration which is also a simple, and an extremely low-cost experiment of head-on collision of two balls in a vertical direction. The advantages of this phenomenon in the vertical direction are clarified. Some simple estimates are made. A thorough analysis of this simple topic is then made, which includes various special and limiting cases, conditions of collision, change of reference frame, etc.     

一种新型桥梁防撞装置的探讨

针对非通航孔桥墩结构单薄,抵抗船舶撞击能力小的现状,本文提出了一种桥墩前新型拦截消能装置.该装置在船撞力作用下,利用"跷跷板"原理,使水平铺置的拦截网旋转成竖立工作状态,能增加阻拦住失控船舶的机率,大大减少了拦截系统被船舶直接压过驶走的概率.后经计算和综合分析效果良好,其成果可为非通航孔防撞设计借鉴参考.