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1、跳动着的小球跳动着的小球1实验目的实验目的 1 探究小球谈起的高度和球内所 装液体体积的关系； 2 探究小球弹起的高度和球内所装液体的浓度的关系； 3 探究液体体积和浓度对小球弹起高度影响的原因。2实验假设 乒乓球弹起的高度与球内所装的液体的体积和黏度有关。V球=33.5ml;M球=2.738g 3实验器材 照相机、乒乓球、水、洗洁精、注射器、米尺、胶水实验装置图：4一、乒乓球第N次弹起的最大高度与所装水的体积的关系： 分别准备含水体积为2.7、5、10、20、22.5、25、27.5、30、full（ml）的9个乒乓球和一个空球将这九个球分别于高于地面100cm处释放，用录像机记录下他们的运
2、动过程在录制的视频中找出它们的第N次最高点，记录数据。5实验数据处理与分析1.乒乓球第一次弹起的高度与所装水的体积的关系 如下表所示水体积ml2.75102022.52527.530full空球高度/cm39351410202535556570将上表格中的数据在坐标纸上描绘出来如下图所示67数据分析： 由图表可以看出随着水体积的增加，乒乓球第一次弹起的高度以先减小，后增大趋势进行的，如果把水的量细分的话，那么图像将呈“对号”的形状。 而且可以看出图像的最低点大约在小球体积一半的位置处，即16.75ml处。理论分析：当球内装的液体V 16.75ml时，振动消耗的能量会慢慢减小，所以乒乓球会持续上
3、升。同样，随着水体积的增加，振动消耗的能量会越来越少，因此乒乓球的高度越来越high,直到乒乓球内充满水，这时水的高度将达到最大值。92.球内装不同体积(V16.75ml)的液体对球弹起高度的影响数据如下表所示第N次1234527.5ml5316630.0ml55221384Full（满水）62332095体积10绘制的图表如下：11数据分析：有图表可以看出： 在同一N次时，含水体积多的球处于一个较高的位置。所以，液体体积对球的影响，不仅仅是只作用于第一次弹起来的高度，而且在以后的最大高度都会相似的影响。 不同体积的液体对第N次最大高度的影响不同。随着次数的增多，三个小球的第N次高度的差距是减
4、小的。12二、乒乓球第一次弹起的最大高度与所装液体黏度之间的关系：确定乒乓球内液体的体积为5ml，分别配置洗洁精与水体积比为0:5、1:4、2:3、3:2、4:1、5:0六种不同黏度的液体。分别取上述不同黏度的液体5ml注于六个相同的乒乓球内将这六个小球分别于高于地面100cm处释放，用录像机记录下他们的运动过程在录制的视频中找出它们的第一次最高点，记录数据。133.乒乓球第一次弹起的最大高度与所装液体黏度之间的关系；数据如下表所示：洗洁精与水的体积比0:51:42:33:24:15:0第一次弹起高度4051555141.642.314数据分析： 由表格数据可以看出随着小球内液体黏度的增加，小
5、球第一次弹起的最大高度总体趋势是先增大，后减小的。并且在2:3时达到一个极大值。原因分析原因分析 :看以由实验现象得出小球的晃动随着浓度的增大而越来越剧烈。15小球注入粘度大的液体（这里我们注入的是洗涤精）与水（粘度较小的液体）的情况是不相同的，当小球注入粘度大的洗洁精在撞地时，由于粘度较大它很可能黏在球壁上，液体会沿着球壁运动就会给一个沿乒乓球表面切向方向的力，这样球便会自旋，也就是液体的部分能量转为球的自旋动能。我们从实验中可以看出球再次接触到地面的时候会很快的滚动前进（自旋小球与地面接触时，受地面一个水平方向的摩擦力），所以小球的部分能量会传给小球自旋的动能Ek1，而且黏度大的液体会减弱水的振动，减少振动引起的能量损失Ek2。这两部分的能量的差值共同影响球的能量，所以球的高度会随着黏度的不同而改变，可以得出当我们注入一定比例的水与洗洁精时，它有一个弹起最大高度，也就是在2:3、3:2之间有一个合适的黏度，使球的两部分能量差值达到一个最小值不容易使球可以弹得比较高。16若有不当之处，请指正，谢谢！17
