碰撞实验论文范文（精选12篇）
碰撞实验论文 第1篇
一、实验装置
弹性碰撞球实验装置主要由底座、支架、6个完全相同的钢球、拉线和调节螺丝等组成。实验装置图如图1所示。
二、实验方法与现象
1.将仪器置于水平桌面放好, 拧紧固定摆球的螺丝, 调整悬线长度, 使摆球的球心处于同一直线上, 并使各球彼此紧贴。
2.拉起最左边的一个摆球, 释放, 则钢球正碰下一个钢球, 可看到最右侧的一个球立即摆起, 其摆幅几乎等于左球的摆幅;继而, 又碰下一个钢球, 另一端的钢球弹起, 循环不已, 中间的四个钢球静止不动。但在一般情况下, 两球碰撞时, 总要损失一部分能量, 故两端的钢球摆动的幅度将逐渐变小。
3.同时拉起左侧的两个摆球、三个摆球或四个摆球, 释放, 让其撞击剩余的摆球, 可看到另一侧相同数目的摆球立即摆起, 其摆幅几乎等于被拉起摆球的摆幅。
三、实验原理
弹性碰撞球实验演示了物体间正碰撞现象, 同时演示了宏观世界和微观世界都遵守的动量守恒定律。下边具体分析出现上述现象的原因。
现有正碰撞的球1和球2, 设撞前两球的速度分别为v10和v20, 碰撞后的速度分别为v1和v2, 两球质量分别为m1和m2, 根据动量守恒定律可知
由于小球间的碰撞为理想的弹性碰撞, 系统应满足能量守恒定律, 则
又由于两球的质量相等, 有m1=m2, 根据此条件并联合式 (1) 和式 (2) , 可得:v2=v10, v1=v20, 如果一开始球2静止, 即v20=0;球1的速度v10=v0, 可知v2=v10=v0, v1=v20=0。即球1正碰球2时, 球1静止, 球2继续以v10的速度正碰球3, 等等, 依此类推, 从而实现动量的传递。理解了这一过程, 多个小球碰撞时可以进行类似的分析, 这就是观察到上述现象的奥秘所在。事实上, 由于小球间的碰撞并非理想的弹性碰撞, 还是有能量损失的, 因此最后小球还是要停下来。
三、结论
碰撞打靶实验报告 第2篇
物体间的碰撞是自然界中普遍存在的的现象，从宏观物体的一体碰撞到微观物体的粒子碰撞都是物理学中极其重要的研究课题。
本实验通过两个体的碰撞、碰撞前的单摆运动以及碰撞后的平抛运动，应用已学到的力学定律去解决打靶的实际问题，从而更深入地了解力学原理，并提高分析问题、解决问题的能力。
一．实验原理
1.碰撞：指两运动物体相互接触时，运动状态发生迅速变化的现象。正碰是指两碰撞物体的速度都沿着它们质心连线方向的碰撞；其他碰撞则为斜碰。2.碰撞时的动量守恒：两物体碰撞前后的总动量不变。
3.平抛运动：将物体用一定的初速度v0沿水平方向抛出，在不计空气阻力的情况下，物体所作的运动称平抛运动，运动学方程为x?v0t，y?12gt（式t中是从抛出开始计算的时2 间，x是物体在时间t内水平方向的移动距离，y是物体在该时间内竖直下落的距离，ｇ是重力加速度）
4.在重力场中，质量为ｍ的物体在被提高距离ｈ后，其势能增加了?ep?mgh 5.质量为m的物体以速度v运动时，其动能为ek?12mv 2 6.机械能的转化和守恒定律：任何物体系统在势能和动能相互转化过程中，若合外力对该物体系统所做的功为零，内力都是保守力（无耗散力），则物体系统的总机械能（即势能和动能的总和）保持恒定不变。
7.弹性碰撞：在碰撞过程中没有机械能损失的碰撞。
8.非弹性碰撞：碰撞过程中的机械能不守恒，其中一部分转化为非机械能（如热能）。二．实验仪器
碰撞打靶实验仪如图1所示，它由导轨、单摆、升降架（上有小电磁铁，可控断通）、被撞小球及载球支柱，靶盒等组成。载球立柱上端为锥形平头状，减小钢球与支柱接触面积，在小钢球受击运动时，减少摩擦力做功。支柱具有弱磁性，以保证小钢球质心沿着支柱中心位置。图1 碰撞打靶实验仪
升降架上装有可上下升降的磁场方向与杆平行的电磁铁，杆上的有刻度尺及读数指示移动标志。仪器上电磁铁磁场中心位置、单摆小球（钢球）质心与被碰撞小球质心在碰撞前后处于同一平面内。由于事先二球质心被调节成离导轨同一高度，所以，一旦切断电磁铁电源，被吸单摆小球将自由下摆，并能正中地与被击球碰撞。被击球将作平抛运动，最终落到贴有目标靶的金属盒内。
小球质量可用电子天平称衡。
三．实验内容
（一）必做内容：
1.调整导轨水平，如果不水平可调节导轨上的两只调节螺钉。
2.用电子天平测量被撞球（直径和材料均与撞击球相同）的质量ｍ，并以此也作为撞击球 的质量。
3.根据靶心的位置，测出ｘ，估计被撞球的高度ｙ，并据此算出撞击球的高度ｈ0（预习时 应自行推导出由ｘ和ｙ计算高度ｈ0的公式）
4.通过绳来调节撞击球的高低和左右，使之能在摆动的最低点和被撞球进行正碰。5.把撞击球吸在磁铁下，调节升降架使它的高度为ｈ0，细绳拉直。6.让撞击球撞击被撞球，记下被撞球击中靶纸的位置x。（可撞击多次求平均），据此计 算碰撞前后总的能量损失为多少？应对撞击球的高度作怎样的调整，才可使击中靶心？（预习时应自行推导出由x和y，及计算高度差h-h0=?h的公式）7.对撞击球的高度作调整后，再重复若干次试验，以确定能击中靶心的 h 值；被撞球击 中靶纸的位置后记下此 h 值。
8.观察二小球在碰撞前后的运动状态，分析碰撞前后各种能量损失的原因。
（二）选做内容：
观察两个不同质量钢球碰撞前后运动状态，测量碰撞前后的能量损失。用直径、质量都不同的被撞球，重复上述实验，比较实验结果并讨论之。（注意：由于直径不同，应重新调节升降台的高度，或重新调节细绳）
四．思考题
1.如两质量不同的球有相同的动量，它们是否也具有相同的动能？如果不等，哪个动能大？ 2.找出本实验中，产生?h 的各种原因（除计算错误和操作不当原因外）。
3.在质量相同的两球碰撞后，撞击球的运动状态与理论分析是否一致？这种现象说明了什么？
4.如果不放被撞球，撞击球在摆动回来时能否达到原来的高度？这说明了什么？ 5.此实验中，绳的张力对小球是否做功？为什么？
6.定量导出本实验中碰撞时传递的能量e和总能量 e的比?＝e/e与两球质量比? =m1/m2的关系。
7.本实验中，球体不用金属，用石蜡或软木可以吗？为什么？
实验原理：（要求同学们能够自己推导有关计算公式，自行设计并画出实验原理图）以下仅为参考：
1．撞击球下摆至最低点过程，机械能守恒：（1）
2．撞击球与被撞球发生完全弹性碰撞（正碰），动量守恒：，（2）3．被撞球以初始速率 做平抛运动：(3)（1）、（2）、（3）式得： 式中，为靶心位置，（4）为撞击球与被撞球高度差的理论值。为被撞球的高度，当被撞球的高度为为
由此得碰撞系统在整个运动过程的能量损失应为，撞击球与被撞球高度差的理论值为时，被撞球实际击中靶纸的位置由此，若使被撞球击中靶心，撞击球的初始高度应调高至，即使得，篇二：碰撞打靶实验报告 碰撞打靶实验报告 碰撞打靶实验仪。
被撞球3个（铁球，铜球，铝球，其中铁球和撞击球质量相等）。实验目的、意义和要求
目的:了解自然界中物体的碰撞现象。
意义:利用碰撞前的单摆运动以及碰撞后的平抛运动利用已学到的力学定律去解决打靶的实验问题。要求: 预习实验原理的各个力学规律。
了解整个实验的过程，即从理论值到实际值的过程。实验前应回答的问题
实验仪底盘为什么要调水平。由x和y推导出时h0的表达式。
由x,和y计算高度差的公式,进而推导出体系在整个过程中的能量损失δe。实验内容 完成实验室给出的数据表格。
选做实验——从剩余的两个小球中任选一个(建议做铝球)完成实验。
实验目的：比较被撞球的质量发生变化，或者质量和体积都发生变化时，体系的能量损失会有怎样的变化。实验报告要求
计算碰撞前后的总能量损失δe。回答课本p31,p32思考题。
实验现象记录分析，实验感想体会和建议。参考书籍与材料 相关表格下载
碰撞打靶—表格仅供参考，数据要求记录在报告纸上。建议问题
老师，碰撞打靶实验最后计算出来能量损耗值，是否还要计算不确定度？如果钢尺和游标卡尺上没有标明“最大误差”或“不确定度限值”，要怎么计算测量长度的不确定度？ 本实验没要求计算不确定度，因此没有给出不确定度限值。—高渊2009/10/1909:17 老师，如果x值选择较小，是否会使能量损失百分比增大？
是在具体操作中出现这个疑问吗?如果不是,建议来实验室做一下,看看损失百分比是否增大.—高渊2010/04/1511:12 老师，我觉得测量x的值时是不是可以多打几个点，比如说10个点，由于这些点一般比较密集，所以可以较容易找到这些点的中心，这样就只需要测一次x的值就可以了，然而取三个点然后取平均值的方法个人觉得有些随意，一是取三个点样本太少，可能不具有代表性，二是这三个点每次单独测x时的随意性较大，人为的误差较大，所以我觉得这个方法略有不妥。另外在算撞击球的h时，是不是应该加上0.5d，毕竟在算平抛运动速度时，不需要加0.5d，但是在算h时，就不能不加了，否则h就少了0.5d，误差较大吧？–张子恒
老师，我有一个问题想请教你。因为有一些公式所以不知道怎么上传。请问一下老师的电子邮箱
同学，这个网站首页的通讯录一栏里能找到所有教师和助教的邮箱。—乐永康2012/03/0722:23 书上实验内容必做内容第三步说根据x来估计y值，怎么估计啊？x=vt;y=1/2gt^2,怎么根据x来估计y啊？难道测时间t吗？那这样也太不准了吧，相差一秒就相差5米啊？不懂啊，求指教。。。
估计嘛，本就没要求必须达到何种精确程度。一秒很长了，你拿个秒表掐绝对不会有那么大误差的。—高渊2012/05/0717:21 老师好，我想问的也是第5个同学的问题，希望老师能够解答的再详细一点，谢谢。就是实验仪器中并没有给出秒表，所以无法测时间，但是老师回答的是用秒表掐时间，如果说可以用秒表的话，那么第三步测x就没有什么意义了，究竟如何才能根据x测出y？真的不懂，希望老师能指教！再次感谢！—黄禹铭2012/10/2809:13 首先问题的顺序理了一下，上面的问题按时间顺序应该是第五个；至于书上说的估计，由于靶纸能放的x范围有限，y值也就是被撞球的高度调节范围也很有限，一般可以试打几次即可，知道x和y大概取什么数值即可，而不是用x测出y，本实验中x和y都是初始条件；至于秒表的说法，是针对那个同学说的测量时间误差大的疑问，不是真的建议用秒表。—高渊2012/10/2823:10 谢谢老师啦！——黄禹铭2012/10/3022:46 老师，我想请问一下，模拟题中为什么操作完全正确仍然会发生非正碰的情况？还有，调节平衡时上下两个转轴各是什么用呢？
总有视觉误差吧，很难保证绝对正碰；下边一对转轴调节撞击球的摆动轨迹，上边一对转轴调节撞击球对应于被撞球的位置。—高渊2012/06/2501:27 那实验仪器底盘调节水平是为了保证是平抛运动还是保证是正碰呢？—黄一霏2012/06/2418:57 都保证啊。—高渊2012/06/2501:21 老师请问改变高度由h0到h值，物理过程因数据改变已经不是同一个过程，但是计算损失的能量却用了两个不同过程的数据计算，这算不算是系统误差—陈泓宇2012/09/2423:32 用撞击球上升的高度来计算重力势能，近似得出撞击过程中损失的能量，虽然可能有2个或者更多操作过程，但算重力势能的话就只考虑高度的改变，这个计算不带来系统误差。—高渊2012/09/2510:23 老师，我想说，碰撞打靶中，用于释放撞击球的磁铁，在按下开关后，会不会还对铁球有作用力，而这个阻力对球做的负功应该也算是误差吧，在我看来磁铁能吸住球的磁力应该比较大了，那会不会有较大的误差，如果可以改进，是不是可以改进一下电磁铁的吸放情况，就是按下开关，在足够长的时间里会没有磁力，我相信科学家做这个实验，应该不是用的电磁铁来释放小球吧。—-陈泓宇2012/10/907:32 磁力也就是在释放的一瞬间会对小球有作用力，由此产生的误差肯定会有，但是可以分析到。电磁铁方便啊，可以重复使用操作，原先方法好像是用电热丝烧断连接小球与摆绳的胶带纸。同学们有没有什么好方法建议欢迎提出来，我们可以用以改进实验。—高渊2012/10/1511:09 老师，h应该是以球中心为准的吧？不是底部；还有，设置这么一套装置的意义何在呢？可不可以改进装置，避免调试中出现过大误差？（比如把绳牵引撞击球换成让球从斜槽中自由下落，只要保证对心碰撞即可。）—王靖雯2012/11/1622:36 h0一般建议以底部为准，当然以球心为准也可以啊，只要公式随之而调整，也就是考虑是否加上球的半径而已；这个实验设计的最初目的就是要同学自己调整正碰，看看谁细心、耐心，出现状况能否不急躁找出问题所在；基础物理实验都是验证已知物理规律，能否测得精确的结果不是主要目的，所以不会采用特别精确的仪器，实验中和实验所用仪器允许误差比较大的情况出现，但要求能找出误差和问题所在，从而合理分析和解决问题，这也是实验课对同学能力的主要考核方向。—高渊2012/11/1823:34 老师你好，请问能量损失与两球质量差有什么关系呢？我做的铜球损失最大，其次是铝球，最小的是铁球，但是质量差最大的是铝球啊，貌似找不到什么规律，是不是铜球的数据得到的不对啊？—胡蔚萍2012/11/2721:40 能量损失和两球质量差的关系可以参考思考题6，根据两球质量比的变化，传递的能量和总能量的比值也会不一样，但这是理想情况，本实验中由于还有每次调节碰撞中条件的不同，以及摩擦力不同的影响，所以会出现不同的情况，铝球的数据经常是能量损失比较小的，这些都可以具体分析，数据应该没有问题。—高渊2012/11/2808:52篇三：“碰撞打靶”实验中能量损失的分析
内蒙古科技大学 本科毕业论文
题目：碰撞打靶实验中能量损失分析 学生姓名：xxx 学院：物理科学与技术学院 专业：应用物理 班级：08应物 学号：0809810038 指导教师：xxx 二零 一 二年 五月
摘 要
介绍了碰撞打靶实验仪在力学实验中的应用,对实验中的基本原理，实验中所用到的方法，实验过程等进行了阐述，并对实验中所得到的结论进行了分析，发现了质量不同的撞击球对能量损失的影响，同时也分析了空气阻力、摩擦力、非正碰、非弹性碰撞带来的能量损失，这些问题的分析对以后实验的进行提供了一定的帮助。关键词：
心灵的碰撞 第3篇
在另外一篇文章中，熊先生曾说过：“我属于在西方生活了四十年的一代……我们在这里几乎无时无刻不感到生活在两个文化的激荡之间……回忆起来，从起居到每天说话，到成家养育，到科学研究，到艺术创作，到哲学思考，到生的信念，都纠缠着这个问题”。(《儿子的婚礼》)可以说，熊先生的作品，无论是他的艺术雕刻还是他的著作与文章，无一不是这种文化激荡的产物。我看到的熊先生的第一篇文章是《看蒙泰丽莎看》，那是一篇极精致耐读的文化散文，文章浸透着中西两种文化的深厚底蕴，既有对“存在主义”的精到理解，又透着老庄道家的超凡脱俗。在多年成功的雕刻艺术实践的基础上，他又从事现代书法的研究和创作。他把中国传统书法与西方结构主义的某些思想和方法结合起来，并且力求在这种实践中创立一种更兼容并蓄的“书技”、“书艺”与“书道”理论 *。而《关于罗丹——日记摘抄》一书则最集中地在艺术这最高的精神境界中展现了这种文化激荡。在熊先生那里，这种文化激荡是在心灵深处发生的，所以它不是冷静、理性的比较，而实在是一种心灵的碰撞，精神的冲击。
熊先生是学哲学出身，后转而投身艺术。正如他的多年老友吴冠中先生所说：哲学和雕刻交织在他的生活和感情中，长期在他的整个生命中相搏、相亲、沉淀、发酵，使他永不安宁。所以，他从一个充满激情的哲人角度出发解读罗丹。他是东方人，却是对西方文化有绝对深刻领悟的艺术家；他是在西方生活工作了半个世纪、浸透西方人文精神的学者，但却又是扎根于厚重东方文化、与东方古老文明休戚相关的“儒者”：以这样身份进行的阅读使一切肤浅、自负与虚假的阅读黯然失色。
熊先生早在孩提时代就开始欣赏、阅读罗丹。从罗丹的艺术作品中，他读出了人生万象，读出了世间的大悲大喜，更读出了生命的真实与力量。罗丹，这位使西方雕刻发生根本性变革的艺术大师，打破了传统的刻意追求外在性的规格，而以雕刻家个人内心深切的感受和认识作为出发点。他把他要塑造的对象放在内在的、心理的、个体的位置上展现，即用纯粹雕刻的语言说出真实，表现出在人的血肉躯体上铭刻的生命历史中的人的精神世界：无论是他创作的“青铜时代”、“塌鼻子的人”，还是与一般纪念碑式的雕刻风格迥然相异的“巴尔扎克”、“雨果”以及“加来市民”、“夏娃”等都不是表现单纯的“人体美”，而是以肉体直接诉说“人的生命的全景”。他去除了一切不必要的外在多余的装饰，使人感受到那些青铜和大理石远远不仅是雕刻，而是生命的起伏波澜，是要撞击人心的生命之力，是“开向生命的窗子”……
十六年前，我在法国读书，是个“超龄”学生(我们这代人总是比通常情况要晚一拍——即永远在做本应在十年前做的事情)。我是在那时通过熊先生在斯特拉斯堡的大儿子偶然认识了熊先生。而见到熊先生则在认识之前——记得是在蓬皮杜文化中心的一间报告厅中，熊先生似乎是讲中国的传统文化，具体内容已记不清了。我至今对初次拜访熊先生留有鲜明的印象：我总感到这位身体孱弱单薄的哲人艺术家具有一种内在气质，他的智慧与勇气蕴藏在心灵深处，他大喜大悲的强烈情感和剧烈的内心冲突凝结成了震撼人心的作品。我曾先后两次参观熊先生在蒙特利尔小道的工作室，很容易看出他的雕刻作品很受罗丹的影响，比如杨振宁、母亲的头像，都具有极强的震撼力，那粗重的线条，那通过存在的形体表现出来的生命力量及心灵深处的巨大痛苦，那貌似平静的浑重造型下的激情，都使人想到罗丹。而熊先生后来创作的“鹤”、“马”及“牛”等一系列作品，则不但带有罗丹的色彩，而且还在极富西方现代风格的近乎夸张的外形下，表现了东方艺术的内在力量。楚图南老人曾为熊先生的《老牛》题诗一首：“刀雕斧断牛成形，百孔千疮悟此生。历尽人间无量劫，依然默默自耕耘。”真是道尽了熊先生作品中的东方精神内涵。
还记得一九八二年，熊先生陪郁风先生参观罗丹美术馆，我也跟去了。郁风先生风度翩翩，大度可亲。她在罗丹的每一作品前驻足，而且在本子上细细记下作品简介和熊先生的评论。记得二位先生在《行走的人》、《手》、《老娼妓》等作品前都讨论了很长时间，可惜具体谈话内容我都记不清了。只记得熊先生特别问过我从《手》中看到了什么，郁风先生似乎谈到“手”的力的象征意义，熊先生好象谈到“手”所显示的欲望的力量、生命创造的冲力……。事后，熊先生曾若有所思地对我说，郁风先生是他所陪同的国内客人中看罗丹看得最仔细、最认真、也是时间最长的一个。今天，再看《关于罗丹——日记摘抄》中的有关文字，我感到熊先生当年的话分明表达的是一种落寞之情。他在一九四九年的一篇日记中曾评论过中国知识分子与西方雕刻，由于中国人对西方人借人体表现意境的陌生感，以至一位朋友在罗丹的雕塑前称赞“肌肉表现得很好”，令已渐入创作佳境的熊先生沮丧之至，他要告诉自己的同胞：“雕刻并不只是仿照人体，复制肌肉，雕刻家要通过人体表现感情、思想，表现诗、哲学。”遗憾的是，那位朋友对西方艺术的这种疏离、陌生在熊先生遥远的故土上延续了很久很久……无怪乎郁风先生认真的理解与探寻令他那样欣慰与感动。
熊先生在异国他乡长期艰苦的艺术探索取得了成功，但这成功之始就伴随着碰撞：当他的学习告一段落，感到从纪蒙那里可学的已经得到……他突然感到查德金、摩尔离他已很远，“甚至罗丹，在我也非里尔克所说的‘是一切’……”。因为他是一个东方人，东方情结挥之难去……他仍要走“自己的路去”。他想起故园昆明凤翥街茶店里的马锅头的紫铜色面孔，想起母亲的面孔，想起那土地上的各种各样的面孔……。在异国他乡面对这魂牵梦绕的世界，他将会如何地恐惧与欢喜？就像那时他面对心爱的棕发蓝眼的瑞士姑娘，由于感到她是“异族的女子”而不安、恐惧，“好象面对瑞士明媚旖旎的湖水，动人是动人极了，然而我只能以流人游客的心去歌赞。”这比喻确含一段辛酸与无奈：不同文化之间是难以互补与融通的，对两种文化有同样深切感受的人，他心灵深处遭遇的碰撞与冲突是难以言述的……
这也就是为什么《关于罗丹——日记摘抄》一书讲述的是罗丹，而读者却深切感到作者记的是罗丹，诉的却是自己和那一代留学生当年的心态与情感，讲的是那一代人在两种文化之间的内心感受，真可谓“言在于此而意寄于彼”。熊先生放弃“说不清楚的”哲学投身于雕塑艺术，也是为着这心中的艺术他留在了巴黎。他曾与几位好友为回不回国争论了一整夜，直至翌晨七点才回到大学城荷兰楼的房间，倒头就睡。熊先生在这篇日记后作了今注：“醒来已是一九八二年。这三十年来的生活就仿佛是这一夜谈话的延续，好像从那一夜起，我们的命运已经判定，无论是回去的人，是逗留在国外的人，都从此依了各人的才能、气质、机遇扮演不同的角色，以不同的艰辛，取得不同的收获。”而当时不同的选择却造成了以后的完全不同的结果。熊先生在讲述这一切时，语气是沉重的，沉重来自过去，唯因现在与过去相联系过去才显得更加深重。当年最真诚地追求光明的年轻画家在后来的年代中竟每天到街上拣马粪，声称要去造纸；精通拉丁、希腊等数国外语的哲学家最终未能实现在塞纳河边立下的宏志，郁郁而终(我在八十年代初曾为熊先生转交送给这位前辈的原版《居礼夫人传》。我永远忘不了在那阴暗、破旧的房间里，G先生如何对艺术、哲学发表评论，那黯然凝重的目光至今令我神伤)；而当年兄长般呵护学弟们的优秀翻译家竟在数十年中销声匿迹，与海外好友重逢竟以匆匆礼节似的套话结束……正如熊先生在今注中所云：“……当时不可知的、预感着的、期冀着的，都或已实现、或已幻灭，或者已成定局，有了揭晓。醒来了，此刻，抚今追昔，感到悚然与肃然。”这历史变迁中的个人命运任谁能够说得清？
记得当年我们几个大陆学生随熊先生一起参观卢浮宫，他深入浅出的解说、透彻明白的点拨给我们留下难忘的教益。参观之后，熊先生请我们喝咖啡，他曾问过我们一个很严肃的问题：“你们生活的支柱是什么？”我已记不清我们这些人作何回答，但熊先生的生活支柱是艺术，这是不言而明的：为了艺术他背井离乡，在异国一留半个世纪之多……但今天，在看到他与毅然回归的同窗好友们的不同选择已产生了不同结果的时候，他并没有获得“正确选择”的轻松，相反却又在心上加深了一份沉重。如若他像那些隔山隔海旁观指点祖国文化的同胞们一样以平常心比较两种文化，如若他像那些认真以为：惟有站在遥远的西方土地上才能真正研究中国文化的可敬的西方朋友们一样对国中诸事泰然处之，那他肯定不会有这样的沉重。因为熊先生是用心去感受东西文化，他的心灵中激荡的是文化的碰撞。正因为熊先生真正意识到现实中两种文化的冲突难以避免，所以他心中的碰撞才发生得如此经常与激烈……
一九九七年一月于巴黎
石灰石颗粒碰撞磨损特性实验研究 第4篇
采用煅烧/碳酸化循环法 (CCRs) 捕集烟气中CO2的过程中, 石灰石由于具有储量丰富、吸收性强和经济性高等特点而受到广泛关注[1,2,3,4]。在流化床系统中, 输送气体的流速较高, 石灰石颗粒与系统内壁、旋风分离器等会发生碰撞磨损。这会改变颗粒的粒径分布, 进而影响流化状态[5,6,7,8,9]。在有化学反应参与的过程中, 发生碰撞磨损的颗粒会暴露出新的反应物, 加快反应进程。因此, 研究石灰石颗粒的碰撞磨损特性, 对于掌握其在流化床中循环捕集CO2的反应机理, 有着极其重要的作用[10]。A.D.Salman等[11,12]进行了球状氧化铝颗粒碰撞实验, 研究了单颗粒碰撞钝体的破裂机制。研究发现:增加碰撞速度、碰撞角度、钝体厚度、钝体硬度和颗粒粒径使得破裂率增大;由于碰撞速度范围内颗粒达不到疲劳极限, 增加碰撞次数后颗粒不再出现明显破裂效果;聚苯乙烯颗粒6次循环碰撞的粒径变化呈线性。Ghadiri M[13]和Zhang Z[14]基于碰撞在颗粒表面先产生压痕, 再发生脆性断裂这一事实, 提出一种新的颗粒碰撞模型 (Semi-brittle failure mode) 。该模型表征了磨损在表面发生的切削作用, 使得表面尖顶和凸起等掉落, 同时在表层下出现横向裂缝。Chen Z X等[15]进行了石灰石颗粒碰撞实验, 结果表明:升高温度使得临界碰撞速度增大;颗粒平均直径随循环碰撞次数和碰撞速度平方值增加而减小。目前对石灰石颗粒碰撞钝体的研究尚不全面, 对影响碰撞磨损的因素考察值得继续深入研究。
本实验考察了石灰石颗粒与壁面的碰撞磨损特性, 研究了颗粒碰撞速度、碰撞角度和碰撞次数对磨损的影响, 得到了碰撞磨损的数学表达式。
1 实验
1.1 实验装置及系统
实验系统装置如图1所示。石灰石颗粒由给料阀给入系统管路中, 被空气压缩机鼓入的空气流裹挟带入碰撞腔, 与腔体中部的金属板发生碰撞磨损。碰撞腔为棱长200mm的不锈钢立方腔体;碰撞腔中部设置边长80mm、厚度4mm的不锈钢板, 角度可调节。碰撞角度的定义为:沿颗粒射入腔体的水平线与金属板平面法线所成锐角 (即金属板转动的角度) 。碰撞腔下方连接过滤袋进行颗粒收集。以压缩空气作为气源, 所有实验均在室温 (20±5) ℃下进行。
石灰石选用重庆渝北区的天然石灰石颗粒 (300~450μm) , 碰撞实验每次加料量为 (20±0.1) g, 空气流量为56~267L/min。每次碰撞后, 进行吹灰操作, 再用毛刷将碰撞腔体内壁、碰撞金属板及除尘布袋内的石灰石颗粒收集起来, 再进行粒径筛分 (筛分操作1min) 。用天平称量不同粒径范围内的颗粒质量, 取样后用扫描电子显微镜观察颗粒的外观结构。
1.2 评价指标
根据先筛分颗粒, 再统计出碰撞后不同粒径范围内颗粒质量这一方法, 本实验选用下列参数作为考察石灰石颗粒碰撞磨损的标准。
定义各个粒径分布范围的质量分数Pi为:
式中:Mi为实验结束后筛分出来的某个粒径范围的颗粒质量, g;M0为实验开始时给入的石灰石颗粒的质量, g。
定义细粉质量ΔM为:
式中:Ma为碰撞后收集得到所有石灰石颗粒的质量, g。
细粉的质量分数Pf为:
细粉质量累积分数R为:
式中:Pfi为第i次碰撞后细粉的质量分数。
碰撞后不再处于初始粒径范围的颗粒质量占总质量的百分数定义为衰减率Dm。本实验的衰减率为:
式中:M300~450为碰撞后粒径为300~450μm的颗粒的质量, g。
2 结果与讨论
实验研究了颗粒碰撞速度 (13.8~22.1m/s) 、碰撞角度 (0~65°) 和碰撞次数 (1~20次) 等因素对石灰石颗粒碰撞磨损特性的影响规律, 并拟合获得了衰减率随时间变化的数学表达式。
2.1 碰撞速度对颗粒碰撞磨损的影响
颗粒衰减率随碰撞速度 (13.8~22.1m/s) 的变化关系如图2所示。随着碰撞速度增大, 颗粒衰减率降低, 其变化符合线性关系。碰撞速度由13.8m/s增大到22.1m/s时, 衰减率平均降低了6.1%。随着碰撞速度的增大, 颗粒的聚集状态也发生了改变。碰撞速度为13.8m/s时, 气流刚性较弱, 颗粒比较分散, 颗粒总体以喷洒的状态与金属板发生碰撞, 撞击后留下的残存颗粒覆盖面积较大;碰撞速度增大到22.1m/s时, 气流的刚性增强, 颗粒更加集中, 颗粒以射流状态进入碰撞腔, 在金属板上残存的颗粒覆盖面积较小;之后进入的颗粒与板上残留的颗粒发生碰撞, 没有与金属板发生直接碰撞, 使得碰撞产生的破碎作用减弱。
统计产生的200~300μm和40~200μm的颗粒的质量分数如图3所示。随碰撞速度增大, 产生的200~300μm颗粒的质量分数基本保持稳定, 在0.5%的范围内有小幅波动;40~200μm颗粒的质量分数随碰撞速度增大而增加:碰撞速度在13.8~19.4m/s范围内变化时, 生成的40~200μm颗粒的质量分数变化幅度为0.03%;碰撞速度从19.4m/s增大到22.1m/s时, 变化幅度为0.21%。这说明碰撞速度改变后, 主要对300~450μm颗粒碰撞破碎生成40~200μm颗粒这一过程产生影响。此效果在碰撞速度超过19.4m/s后尤为明显。使用扫描电子显微镜 (SEM VEGA3) 拍摄颗粒表面状况, 如图4所示。碰撞速度为13.8m/s时, 碰撞产生的裂痕由颗粒边沿朝颗粒内核有所延伸, 但整体破碎程度不大;碰撞速度为22.1m/s时, 颗粒破碎程度加大, 部分颗粒内核破碎, 颗粒整体破碎为更小的颗粒。由于提高碰撞速度增加了颗粒的初动能, 碰撞金属板产生的应力对颗粒内核的冲击更强, 颗粒的内部破裂程度更为显著, 碰撞破碎后形成的颗粒粒径也更小。
2.2 碰撞角度对碰撞磨损的影响
颗粒衰减率与碰撞角度变化关系如图5所示。碰撞角度在0~65°范围内变化, 衰减率呈现出以30°和45°两个分界点的“凹”型趋势。0~30°的衰减率随碰撞角度增大而降低, 变化规律呈线性, 衰减率由11.6%降低到5.9%;碰撞角度为30~45°时, 衰减率基本保持平稳;45~65°的衰减率随着碰撞角度增大而增加, 变化规律呈二次函数关系, 衰减率由6.1%增加到14.3%。
碰撞角度改变后颗粒的表面对比如图6所示。碰撞角度为0°时, 颗粒与金属板发生垂直碰撞, 此时的碰撞应力几乎全部是金属板对颗粒产生的弹力。这对颗粒的结构破碎作用最强, 颗粒破裂最为明显, 此时的衰减率也最大。随着碰撞角度增大, 颗粒与金属板的接触发生倾斜, 金属板对颗粒的作用力中一部分转变为切削力。切削作用一方面会使得颗粒表面的尖顶和棱角等凸起, 其会断裂产生细小的颗粒, 另一方面切削力会直接在颗粒表面形成断面。以上两种情况都对颗粒的表面有明显影响, 但对内部结构的破坏有限, 因此颗粒破碎作用减弱。碰撞角度超过30°后, 金属板对颗粒的弹力和切削力达到一个基本平衡的状态, 对颗粒的磨损影响变得稳定。碰撞角度超过45°后, 颗粒的衰减率增大有两方面原因:一方面是金属板对颗粒的弹力减小, 切削力更大;另一方面是随着金属板越发趋于水平, 碰撞角度越小, 更多的颗粒越过金属板下方, 直接与碰撞腔后壁发生了碰撞磨损。相比于那些与金属板碰撞的颗粒, 与后壁碰撞的颗粒运行轨迹更长, 这也是45~65°衰减率的斜率比0~30°斜率的绝对值大的原因。
统计40~300μm颗粒的质量分数, 如图7所示。由图7可知, 200~300μm颗粒质量分数变化范围在1%~2.5%以内;40~200μm颗粒质量分数变化范围在0.3%~0.5%以内。这表明碰撞破碎生成40~300μm颗粒这一效果对碰撞角度变化的响应并不明显。
2.3 碰撞次数对碰撞磨损的影响
图8为颗粒的衰减率曲线。随碰撞次数的增加, 颗粒衰减率呈线性增加。300~450μm颗粒的单次碰撞衰减率约为3.4%;20次碰撞后, 颗粒的衰减率为67.7%。图9为细粉累积质量分数曲线。细粉累积质量分数与碰撞次数呈线性增加关系。单次碰撞后细粉质量分数增加约3.2%, 20次碰撞后细粉质量分数为63.3%。衰减率和细粉累积结果可以说明颗粒单次碰撞产生的破碎效果具有一定相似性, 300~450μm颗粒破碎效果相同, 产生的细粉质量也保持恒定。
统计产生的200~300μm和40~200μm的颗粒的质量分数如图10所示。200~300μm颗粒在1~7次碰撞后呈现略微增加趋势;7~14次碰撞后, 其质量分数开始有所降低;14次碰撞后, 其质量分数开始保持基本恒定。40~200μm的颗粒的质量分数在1~7次碰撞后逐步增加;7~14次后其质量分数保持不变;14次碰撞后, 其质量分数开始降低。由此可以看出, 在此工况条件下1~7次碰撞磨损很剧烈, 40~200μm、200~300μm颗粒的质量分数都增加;历经7次碰撞后, 颗粒从初始300~450μm开始连续逐步破碎, 依次进入下一个粒径范围, 最终生成细粉。40~200μm颗粒质量分数在7次碰撞后达到动态平衡。此过程持续到14次碰撞后, 200~300μm颗粒聚合状态和颗粒的结构使得破碎程度保持稳定, 当前的碰撞应力无法使颗粒达到其疲劳极限, 颗粒不再发生大规模破碎磨损。
3 结论
(1) 随碰撞速度增加, 颗粒的衰减率降低, 变化规律符合线性关系。碰撞速度较低时, 颗粒的聚合状态分散, 与金属板发生垂直碰撞的几率更大, 破碎更显著。
(2) 碰撞角度在0~65°范围内变化时, 衰减率呈现出以30°和45°两个分界点的“凹”型趋势。0~30°的衰减率随碰撞角度增加而线性降低;30~45°的衰减率保持平稳;45~65°的衰减率随碰撞角度增加而增加, 变化规律符合二次函数关系。
(3) 碰撞产生的细粉累积质量分数和衰减率随碰撞次数皆呈线性增长关系。这说明颗粒单次碰撞产生的破碎效果具有一定相似性。
摘要：石灰石颗粒的碰撞磨损对其循环捕集CO2的吸收性能及流化状态有着重要影响。选取了重庆渝北区的天然石灰石颗粒作为样品, 研究了碰撞速度、碰撞角度和碰撞次数对其磨损特性的影响规律, 建立了粒径衰减率随参数变化的数学表达式。研究表明, 随着碰撞速度增大, 衰减率降低, 其变化规律符合线性关系;碰撞角度变化时, 衰减率呈现30°和45°两个分界点的3段不同变化趋势:030°衰减率呈线性变化;3045°衰减率基本保持不变;4565°衰减率呈二次函数变化。随碰撞次数的增加, 细粉累积质量分数和衰减率都增大, 且呈线性增长关系。细粉质量和衰减率的增量相近, 表明多次碰撞产生近似的磨损效果。
碰撞实验论文 第5篇
1． 关于牛顿运动定律和动量守恒定律的适用范围，下列说法正确的是()A．牛顿运动定律也适用于解决高速运动的问题 B．牛顿运动定律也适用于解决微观粒子的运动问题 C．动量守恒定律既适用于低速，也适用于高速运动的问题 D．动量守恒定律适用于宏观物体，不适用于微观粒子
2． 在做“碰撞中的动量守恒”实验中，以下操作正确的是。A．在安装斜槽轨道时，必须使斜槽末端的切线保持水平B．入射小球沿斜槽下滑过程中，受到与斜槽的摩擦力会影响实验
C．白纸铺到地面上后，实验时整个过程都不能移动，但复写纸不必固定在白纸上 D．复写纸必须要将整张白纸覆盖
3． 甲、乙两个质量都是M的小车静置在光滑水平地面上.质量为m的人站在甲车上并以速度v(对地)跳上乙车,接着仍以对地的速率v反跳回甲车.对于这一过程,下列说法中正确的是（）
A．最后甲、乙两车的速率相等
B．最后甲、乙两车的速率之比v甲:v乙=M:(m+M)C．人从甲车跳到乙车时对甲的冲量I1,从乙车跳回甲车时对乙车的冲量I2,应是I1=I2 D．选择C.中的结论应是I1＜I2
4． 在光滑水平面上，动能为E0、动量为p0的小钢球1与静止小钢球2发生碰撞，碰撞前后球1的运动方向相反，将碰撞后球1的动能和动量大小分别记为E1、p1，球2 的动能和动量的大小分别记为E2、p2，则必有()A．E1
5． 甲、乙各站在船的两端，甲在左，乙在右，原来甲、乙和船都静止，为了能使船向右移动，以下情况符合要求的是（不计水的阻力）（）A．甲单独向乙走动
B．甲乙相向走动，只要乙的速度大于甲 C．甲乙相向走，只要乙的质量大于甲 D．甲乙相向走动，乙的动量大于甲
6． A、B两球在光滑水平面上相向运动，已知mA>mB，当两球相碰后，其中一球停下来，则可以判定（）
A．碰前A球动量大于B球动量 B．碰前A球动量等于B球动量
C．若碰后A球速度为零，则碰前A球动量大于B球动量 D．若碰后B球速度为零，则碰前A球动量大于B球动量
7． 质量分别为60kg和70kg的甲．乙二人,分别同时从原来静止的在光滑水平面上的小车两端，以3m/s的 水平初速度沿相反方向跳到地面上.若小车的质量为20kg，则当二人跳离小车后,小车的运动速度为（）
A． 19.5m/s,方向与甲的初速度方向相同 B． 19.5m/s,方向与乙的初速度方向相同 C． 1.5m/s,方向与甲的初速度方向相同 D． 1.5m/s,方向与乙的初速度方向相同
8． 在光滑水平面上，有两个小球A、B沿同一直线同向运动（B在前），已知碰前两球的动量分别为pA=12kg.m/s、pB=13kg.m/s，碰后它们动量的变化分别为△pA、△pB．下列数值可能正确的是（）
A．△pA=﹣3kg.m/s、△pB=3kg.m/s C．△pA=﹣24kg.m/s、△pB=24kg.m/s
B.△pA=3kg.m/s、△pB=﹣3kg.m/s D.△pA=24kg.m/s、△pB=﹣24kg.m/s 9． 对同一质点，下面说法中正确的是（）
A.匀速圆周运动中，动量是不变的
B.匀速圆周运动中，在相等的时间内，动量的改变量相等
C.平抛运动、竖直上抛运动，在相等的时间内，动量的改变量相等
D.只要质点的速度大小不变，则它的动量就一定不变
10． 三个完全相同的小球a、b、c以相同的速度分别与另外三个不同的都是静止的小球相碰后，小球a被反向弹回，小球b与被碰球粘合在一起仍沿原方向运动，小球c恰好碰后静止。那么，三种情况比较以下说法中正确的是（）A．b球损失的动能最多 B．被碰球对a球的冲量最大 C．c球克服阻力做功最多
D．三种碰撞过程，系统的机械能都守恒
参考答案： 1． 答案： C 解析： 牛顿运动定律只适用于低速宏观的物体，动量守恒定律适用于物理学研究的各个领域．
2． 答案： AC 3． 答案： BD 4． 答案： ABD 解析： 两个钢球组成的系统在碰撞过程中动量守恒，设钢球1初动量的方向为正方向，又由动量守恒定律得：p0＝p2－p1，可见p2>p0，故选项D正确。单从动量方面分析，p1可以大于p0，若如此必有碰后系统的动能增加，但对于碰撞问题碰撞后系统的动能不可能大于碰前系统的动能，因此E1＋E2≤E0，必有E1
A．若甲单独向乙走动，则甲的速度方向向右，根据动量守恒定律得此时船的速度方向与甲的速度方向相反，向左运动，故A错误； B．若甲乙相向走动，乙的速度大于甲，根据动量守恒定律得：m甲v甲+m船v船+m乙v乙=0，因为不知道甲乙质量的关系，不能判断船速度的正负，及不能判断船的运动方向，故B错误； C．同理可以得到，由于不知道甲乙速度的大小，不能判断船速度的正负，及不能判断船的运动方向，故C错误；
D．若甲乙相向走动，根据动量守恒定律得：m甲v甲+m船v船+m乙v乙=0，因为乙的动量大于甲的动量，所以船的速度方向与乙的速度方向相反，向右运动，故D正确； 故选D． 6． 答案： C 7． 答案： C 8． 答案： A 解析： 考点： 动量守恒定律．
分析： 当A球追上B球时发生碰撞，遵守动量守恒．由动量守恒定律和碰撞过程总动能不增加，进行选择．
解答： 解：B、由题，碰撞后，两球的动量方向都与原来方向相同，A的动量不可能沿原方向增大．故碰后它们动量的变化分别为△pA＜0，故B、D错误． A．根据碰撞过程动量守恒定律，如果△pA=﹣3kg.m/s、△pB=3kg.m/s，所以碰后两球的动量分别为p′A=9kg.m/s、p′B=16kg.m/s，根据碰撞过程总动能不增加，故A正确．
C．根据碰撞过程动量守恒定律，如果△pA=﹣24kg.m/s、△pB=24kg.m/s，所以碰后两球的动量分别为p′A=﹣12kg.m/s、p′B=37kg.m/s，可以看出，碰撞后A的动能不变，而B的动能增大，违反了能量守恒定律．故C错误． 故选A．
点评： 对于碰撞过程要遵守三大规律：
1、是动量守恒定律；
2、总动能不增加；
3、符合物体的实际运动情况 9． 答案： C 解析： 考点:动量守恒定律.分析:物体质量与速度的乘积是物体的动量，动量是矢量，既有大小又有方向；根据动量的定义式与动量定理分析答题．
解答:解：A、在匀速圆周运动中，速度的大小不变，速度的方向不断变化，物体的动量大小不变，方向时刻改变，物体的动量不断变化，故A错误；
B．在匀速圆周运动中，物体所受合外力提供向心力，向心力始终指向圆心，方向不断改变，在相等时间内，力与时间的乘积，即力的冲量反向不同，冲量不同，由动量定理可知，匀速圆周运动中，在相等的时间内，动量的改变量不同，故B错误；
C．平抛运动、竖直上抛运动，物体受到的合外力是重力mg，在相等的时间t内，合外力的冲量：I=mgt相等，由动量定理可知，动量的该变量相等，故C正确；
D．物体动量p=mv，质点速度大小不变，如果速度方向发生变化，则物体的动量发生变化，故D错误； 故选：C．
炮声在室内碰撞 第6篇
两三年过去后，“时事辩论会”已略显疲态。当今世界以和平与发展为主旋律，没有重大的战争或战争挑衅。虽然不谈战争亦有很多话题，但凤凰的节目如何求变才能留住观众，这需要认真考虑。“时事辩论会”每周五集，一年50多个星期，不可能每集都精彩，我想，一年能有几集特别精彩也就不错。集数多不是问题，有时可以谈一些软性话题，以调侃的方法去辩论。另外，“时事辩论会”是直播节目，凤凰喜欢做别人之不愿做，这是一个特色。
每—个节目背后都有一个小做事。那些激动人心的大辩论虽已过去，回想起来仍然不无启发意义。
伊拉克战争会否成为越战第二
作为嘉宾之一，我受到特别照顾，我只挑选自己有兴趣、有信心的题目。有的时候三位辩手观点分不出敌我友，很难擦出火花，这就不要把他们编成—组。比如关于伊拉克战争性质的辩论会，各位辩手的立场方法各异，加上相互间有默契，能估计对方下一步如何反驳，辩论点就泾渭分明，双方相得益彰。不同的观念可以各取所需，收视率也跟着上去了。当时国际传媒对伊拉克战争的报导及评论相当多而透彻，这对主持人及嘉宾大有好处，有了可参考的观点，讨论起点高，容易切近问题核心。印象中比较深刻的一场辩题是“伊拉克战争会成为第二个越南战争吗?”表述很容易理解。越战的结果是美国在一场消耗战中惨败于小国手下，很多人认为这是“弱国战胜强国”，但这不是事实。其实，打败美国的并非一个越南，而是整个共产主义阵营。美国只在南越用兵，对北越的轰炸亦不能靠近中国边界，以免引起中国大规模参战，这是美国从朝鲜战争得来的教训。另外，越南远离美苏争霸的中心欧洲，而高峰期美军曾投入50多万地面部队作战，这是一个重大战略错误。简单地说，越南的胜利在于这场战争强大的冷战背景——这是“华约集团”和“北约集团”的代理战争，一个副战场的战争。美国在这场战争中选错了对手，也选错了地方。
伊拉克战争则不存在以上问题。当时冷战早已结束，伊拉克再没有世界级的军事集团来支持，伊拉克这样一个中等国家绝无可能像越南那样取得抗美胜利。另外，第一次海湾战争是由联合国军，解放科威特．而伊拉克已被联合国视为侵略国，负面形象为国际公认。伊拉克国内更有复杂的民族矛盾和冲突，库尔德族、什叶派及逊尼派和萨达姆之间民族的宗派的历史矛盾被美利用，所以伊拉克战争和越战不可同日而语。我就以上述论据否定伊战成为越战第二的可能性。这场辩论意义重大，荧屏内外都能找到截然不同的观点深入辩论下去，播出后会引起观众继续思考。
俄罗斯能否重振雄风?
这个问题颇具现实意义。最近十年，中国购入大量俄国军火，中国人民解放军的主力战机、主力战舰、主力潜艇以及防空导弹和雷达等都是苏俄出品。俄军若能重振雄风，可能大大增强中国军队的信心。作为辩论的反方，我希望告诉观众—个事实：俄国不可能也没必要重振雄风。俄罗斯要想达到像冷战时期那样与美军势均力敌的水平，就必须拥有几百艘主要舰艇和潜艇、一年三四千亿美元的军费、超越美军数量的核弹头等，再加上“华沙条约”的十几个国家军队及其版图的支持。很明显，俄国绝不可能再次获得上述条件。华沙条约组织已崩溃，苏联已瓦解，苏俄军已退化，俄罗斯的工业科技及产值已因损失了几百万平方公里的优质国土而萎缩，俄罗斯版图已倒退至几百年前未和瑞典打北方战争时的规模。俄军的武器装备仍停留在上世纪七八十年代，最近十几年内不可能有大幅度增长。弄清以上事实，有助于把握整个辩论过程。
另外，在辩论俄罗斯兰人质事件的成败时，我首先肯定拯救行动的结果是失败的。只有把劫持人质及大规模杀伤事件消灭于萌芽阶段，令恐怖分子没有机会出现在新闻中，反恐才算成功。别斯兰劫持人质事件已爆发出来，而俄国当局和军方一再掩盖事实真相，开始只承认300多人被劫持，然后把数字改成五六百人，后又改为1000多人，官方公布的死亡人数至今仍是三百多。但据我们凤凰卫视记者亲临别斯兰坟场采访所得，死亡人数达1000人以上，这么严重的损失，不是消灭多少恐怖分子所能抵补的。我在辩论会中还指出其他重大事实：别斯兰人质事件中的大规模枪战是由俄方军警首先发起的，俄军的“信号旗特种兵”爆破中学体育馆强攻，直升机机降开始大规模交火，而非新闻媒体所报道的由恐怖分子屠杀人质引发枪战。电视播出现场看到有大批恐怖分子遗留的炸药未被引爆，别斯兰中学体育馆屋顶倒坍亦被证明是由俄军轰炸所引起的，人质大批伤亡应由俄军负主要责任。由此可见，别斯兰人质事件中普京总统在战果及道义上都只得负分。
“中日大交锋”我方底线在哪里
去年的一次中日辩论会，现在看来还有很多可改进之处。这是—个可能引起广泛争议的话题，也是要为国内主流观众负责的一场辩论，中国人必须坚持自己的民族立场。
比如说，香港的新闻工作者习惯把钓鱼岛称作有争议的领土，但站在中华民族的立场，钓鱼岛是中国领土，无须争论。这次参加的两位辩手都是强手，一位是日本资深国际问题专家田园总一郎，另—位是前日本首相助理岗本行夫，观众一定把他们看作日方代表。中方不能把这场辩论会当作学术讨论会。当时日方的立场是：并不认为日本首相参拜靖国神社伤害了中国人民的感情。这个观点是强加于中国人的。中国人的感情被伤害是中国人的深切感受，日方不可能让中国人不感到被伤害。日本人做了错事死后有罪亦不追究，也只是日本的说法。但站在中国人民的立场，日本的侵略罪行绝不可忘记，更不能认同日本政要对甲级战犯的参拜。所以我认为“中日大交锋”要么不做，要么寸土必争，针锋相对，非赢不可!我本人是坚定的爱国主义者，一贯反对日本借—切虚假理由进行可耻活动!
碰撞实验论文 第7篇
现阶段, 中小学学生学习英语兴趣低下, 教师英语教学方法滞后, 中学英语教育中普遍存在片面、急功近利的现象。而近几年英语考试频繁改革, 面临着何去何从的问题。外语教学不是规模大小、是否考试的问题, 而是教学目的、方法、效果等问题。我们要保持母语的纯洁, 同时高效率地学好外语, 这是我们一线教师要考虑的问题, 也是我们这次实验的目的。
二、实验准备
笔者经过几年的兜兜转转, 在拜读了张正东老先生的“立体化”教学法, 广西师范大学王才仁教授的“双重活动”教学法, 吉林包天仁老师的英语“四位一体”教学法, 人民教育出版社外语室英语组专家推出的英语“五步”教学法等后, 根据自己所带班级学生的学情, 整合出了一套双主体十字法教学模式。我相信教师与学生的智慧和潜力是相互作用的, 是能碰撞出知识和力量的火花的。
1.理论依据
(1) 实验对象 (学生和教师)
You, he是学生, I是教师。新课改背景下一直呼吁的是学生为主体, 教师为辅导的模式, 但是笔者认为在实际教学中教师和学生都是主体, 即双主体 (you say, he says, I say) 。学生的主体是每一个教师都承认的, 但是笔者认为教师也是主体, 它是通过教学方式来体现的, 要解决what和how的问题。教师要实施教学, 有教才有学, 有学才有教, 两者相辅相成。一般来讲, 对于低年级的学生, 教师要多讲, 多提供刺激 (stimulus) , 来引发学生的反应 (response) 。而教授高年级的老师应该少讲一点, 引导学生举一反三, 因为高年级的学生的认知能力和自学能力逐渐增强了。这一实践方法和很多人迥然不同。外语教学应是大量的、可理解的输入型教学, 是由教师来执行的。通过开展师生之间的多向交际和大量的输入和输出帮助学生自主学习。营造良好的学习氛围, 更好的发挥学生的主体作用, 增强学生的主体意识以达到培养学生的语言交际能力的目的。
(2) 实验方法———十字法
十字即“断, 短, 谓, 连, 译, 听, 读, 说, 写, 用”。其十字模式既是“教法”, 又是“学法”, 是传统的“语法翻译法”和新潮的“情景交际法”的折中产物。这“十字”是笔者借鉴了山西师范大学赵平教授的理念, 我们传统的“语法翻译法”实际是我们学习任何一门语言的基本方法, 也是符合我们中国人的学习习惯的。
(1) 断 (division) , 断句子。笔者个人的理解是师生试着朗读课文, 同时教师按意群停顿发出信号, 引导学生断句, 并在行文上方标注断句符号。
(2) 短 (phrase) , 划摘短语搭配、句型公式。师生朗读课文, 划出句中短语、搭配及句型公式, 并于课中或课后抄录在短语句型本上。即语言惯用语积累法。
(3) 谓 (predicate) , 分析谓语构成。师生朗读课文, 并对疑难复杂的句子谓语构成进行分析, 辨别其时态、语态、语气, 标注简单明了的谓语构成公式。?笔者在十年的教学当中见过不少高中生读到高三都不知道什么是主语。
(4) 连 (connective) , 圈出“连词”。师生朗读课文, 同时圈出句中并列连词、从属连词、关系代?词、关系副词和篇章衔接信号词, 并用括号、箭头等符号标示所圈“连词”与句中被说明成分的关系。
(5) 译 (translation) , 将课文口头或笔头译成汉语。师生朗读课文, 并将课文口头或笔头译成汉语 (先直译后意译) 。然后, 作为课堂练习或课后作业, 师生再将课文回译成英语。最后, 对照课文, 校对、分析、改正回译中的与课文原文有出入的地方。无论英语课改怎么改, 只要它是高考科目就无法改变它应试这一命运, 所以这个时候“译”就扮演了一个很重要的角色。
(6) 听 (listening) , 静听课文标准录音。师生首先展开书看着课文静听录音, 然后再合上书静听, 用心体会母语朗读者的语音、语调、语气及停顿。
(7) 读 (reading) , 同步听读课文标准录音。师生边听边读, 刻意模仿母语朗读者的语音、语调和语气, 力争做到自己的朗读与原声带母语朗读者在音质上、语气上、语调上、停顿上完全吻合。
(8) 说 (speaking) , 背诵和口头复述课文。师生凭记忆或借助文字、图表、实物等提示, 背诵和口头复述课文。
(9) 写 (writing) , 背写和笔头复述课文。师生凭记忆或借助文字、图表、实物等提示, 先背写课文后笔头复述课文。
(10) 用 (utilizing) , 套述和套写课文。师生运用课文中的和先前学过的单词、短语、句型公式, 依照课文的篇章结构, 套述、套写、活用课文, 表达虚拟的或真实的生活情感、生活写照。
2.实验过程
(1) 新课使用环节
新课环节就是我们新课标11本书的各个单元的阅读课文以及学生还没有学习的知识点。我们传统的做法是分成warming up, pre-reading, while-reading, after-reading, discussion等环节, 笔者认为在这五个环节的首位还要加上preview (预习) 和evaluation (评价) 。在预习这个环节中, 教师可以先带领学生一起熟悉预习程序, 可以听, 读, 断, 短结合, 这个时候教师就是主体。两个月后, 学生熟悉了预习的程序后, 可以将预习这个环节放在课后, 布置小组活动, 在课堂上给学生10分钟展示预习的成果, 教师和学生给予评价。在英语教学中也要有一套评价机制, 它必须遵循公正全面鼓励、发展、形成性评价 (Formative evaluation) 和终结性评价 (Summative evaluation) 相结合等原则;坚持评价结果的全面性, 既要反映学生现状又要反映学生发展潜能, 如采用教师对学生进行评价、同学与同学相互评价、学生自我评价相结合的合作评价方式, 切实形成以形成性评价为主、能激励学生学习兴趣、帮助培养自信心和自主发展的评价机制, 促进学生综合运用语言能力的发展以及健康人格的建立, 以保证英语素质教育的全面实施。在新课的完整流程结束后就可以让学生进行评价, 这个可以分小组进行, 由组长主持和收集各组员的评价表进行汇总再交由老师进行分析反馈, 做到师生心中都有数。
当然一堂新课教学中也离不开听、说、读、写, 这时就要求教师做到对这四项基本活动的合理安排, 练习形式和手段多样化, 练习内容综合化以多样化, 最终使学生听、说、读、写四种技能互相促进、协调发展, 最终达到学生用适当的语言表达自己的意思, 即用。在一堂课当中笔者要求平均每节课有不少于50%的时间由学生活动。对学生活动的要求也随着他们认知结构和言语能力的增加而提高, 以保证学生的活动次数和活动质量逐渐上升。这个时候就是双主体的体现。
(2) 语言运用使用环节
学习运用的目的就是运用。在运用环节我们可以使用情景教学。情景是进行言语交际活动的必要因素。在英语课堂教学中, 教师创设一定的语言情景和氛围, 使学生在特定的语言环境中去听、去说、去表演, 使课堂教学形象化、趣味化、交际化, 让学生好像身临其境, 倍感亲切, 从而能激发每个学生的学习兴趣, 调动学生参与课堂教学活动的积极性。激发学生学习兴趣的方法有多种, 例如, 正确运用挂图、模型、投影、录音机、录像 (或DVD/VCD) 、多媒体等手段, 为学生创设交际情景, 引起学生无意注意, 诱发学生愉快地参与视、听、说、写、思等感观活动, 最后达到唤起学生的有意注意, 使学生能在自然情景或模拟场景中运用生动活泼的语言进行真实感情的表达和交流。笔者每个月会挪出一个集中地时间让学生进行电影赏析, 让他们讨论分析故事情节, 人物性格, 还可以让学生自己当导演改编电影。学生的想象力是我们无法预测的。
(3) 练习环节使用
外语是一门实践性很强的课程, 既需智慧, 更需多练。教师要尽可能地为学生创设良好的英语语言环境, 提供更多的练习平台。我们的练习不能仅仅依靠笔头练习, 课后要结合实际组织各种活动, 为学生提供展示才能的机会, 成立活动小组, 开展口语练习活动, 排演英语小品, 互帮学习小组, “我是小老师”等形式的活动, 并且在课堂上要给出单位的时间让学生展示他们的活动成果。
3.实验结果
此教学模式在我校实践中取得了“费时较少, 收效较高”的效果:
(1) .学生会学, 学得快, 学得好。学生学习英语的兴趣渐渐浓厚起来。
(2) 教师会教, 教得轻松, 教得好。教师不再抱怨英语课堂学习纪律差, 不再抱怨英语课时不足。
参试教师认为:“语法翻译法”能满足英语作为学习工具的需要, “交际法”能满足英语作为交际工作的需要, 但它们都不能独自满足我国社会经济发展对英语教学的双重要求, 也达不到英语教学大纲的整体目标, “英语十字教学法”或许就是一种能将二者结合起来, 取长补短, 符合我国国情, 满足中国社会发展需要的英语教学途径。
教师成果:
(1) 2012年, 华小娟老师在全国“民教杯”大赛中, 获国家级一等奖, 并获“民教之星”荣誉称号。我校多位教师在民教杯大赛中分获各项奖项。
(2) 2012年, 我校高三外语组承担全市2月调考质量分析。
(3) 2013年, 朱晓云老师在我校承担高效课堂市级公开课主讲。
(4) 叶水清、彭燕等老师在全市视频课评比中获奖。
(5) 2013年, 在江岸区三优评比中, 曹炜获区一等奖。
(6) 2014年, 曹炜与熊洁两位教师承担区级高效课堂研究课, 并获奖。
(7) 朱晓云老师多次带领我校外语教师去其他学校交流高效课堂经验, 并在汉铁高中进行了“师徒结对”活动, 受到好评。
三、结论
“英语双主体十字法教学模式”的每一字都具有很强的目的性。在学生和教师都为主体的前提下, 前五字属理性学习, 侧重理解;后五字属感性学习, 侧重运用。前五字是传统的中国式的语法翻译法, 后五字是现代的中国式的交际教学法。以培养学生英语素质, 最终实现综合运用英语语言以实现初步交际的教学模式。实践证明, 笔者运用这些步骤, 学生明了这些步骤的意图, 教师教得轻松, 绝大部分学生学得活泼愉快, 教学效果良好。根据教学内容和实际需要, 在处理完一个单元的某些环节之后或处理当中, 适当设置一些学生感兴趣的“驱动型任务”, 让学生先进行准备, 然后进行表演或展出活动, 更能驱使学生主动积极地运用英语语言做事, 从而成为提高英语教学质量的重要环节。
在双主体模式中也要求教师首先要放弃自我中心意识和知识权威意识, 不应只是教学活动的组织者, 更应成为教学活动的参与者、引导者和促进者。教师应该有共同参与意识, 通过参与, 激发学生的好奇心理和求知欲望;通过引导, 让学生发现问题、探索思路;通过促进, 使学生克服困难, 完成任务。其次, 教师应当把自己的思维“幼稚”到学生的状态, 在课上和学生一起用同样的眼光审视学习的新知识, 和学生一道从有关材料中捕捉信息, 加工组合这些信息, 和学生齐心合力地探索解决问题的思路。让自己与学习者一道充满喜悦地发现解决问题的思维方法。这对教师的专业素质也是一个提高。
碰撞实验论文 第8篇
一、倡导“学生中心”理念, 构建自主式“主体”课堂
在传统的课堂教学中, 学生完全处于一种被动接受的状态, 这种教学模式使学生学习方法机械、呆板, 难以适应新的学习。因为学生是独立的人、发展中的人、有潜能的人。以学生为主体的自主式课堂教学, 倡导学生中心的理念, 注重学生在学习中的感悟。因为只有通过自己努力获得的果实才更加香甜。
【案例1】液体要吸热
我在校教研活动教“蒸发”这部分内容时, 是这样设置的:首先问学生:“大家夏天热了, 用扇子扇就会感到凉快, 是吗?”学生齐声回答“是的。”我马上又问:“那么为什么扇子扇会感到凉快呢?”有大量学生回答:“扇子把凉风扇来了, 所以人感到凉快。”我答:“恩, 扇子把凉风扇来了, 所以人感到凉快, 很好。那么现在, 大家桌上都有一支温度计, 现在请同桌间互相合作, 一个同学用本子当扇子, 一个同学拿着温度计, 大家一起努力合作, 让扇子吹来的凉风使温度计的度数下降1摄氏度。全班同学比一比, 看哪一组同学最先完成任务。”全班同学都热血沸腾, 都想要拿冠军。在我的口令下, 大家开始了。只见每个同桌一个拿温度计, 一个使劲扇, 拿温度计的同学一个个都紧盯着温度计, 生怕一不留神, 错过了读数, 输给了人家。时间一分一秒的过去, 扇扇子的同学已经有点力不从心, 看读数的同学都在偷偷看别人的反应, 大家一副茫然的表情。我看到火候已到, 然后给学生解密。
【反思1】学生从小就听到过这样一句俗语“扇子扇凉风, 时时拿手中”, 类似的这些短语含义虽然非常丰富, 但其所表达的意思却不一定准确, 这就是学生的经验概念, 这个经验概念就会对学生建立科学概念产生干扰, 由此使学生产生错误的思维。在遇到这种情况时, 一般的老师就直接否定了学生的说法, 然后把正确的结论告诉给学生。这样学生只是机械性地在学习, 没有学习的主动性。最重要的是没有沿着学生的思维方式, 从学生原有的认知角度出发来解决问题, 没有把学生放在主体地位, 违反了当前教学改革的“以学生为本”的宗旨。然而在这堂课上, 我巧妙地设置了一个“碰撞”, 即学生原有的经验概念与实验结果之间的碰撞, 学生就会反思, “这是为什么呢?”此时, 学生的思维是非常活跃的, 学生的兴趣是非常强烈的, 促使他们思维的火花由碰撞而点燃。我认为这种教学就轻易地把“要你学”变成了学生的“我要学”, 再在教师恰当的引导下, 学生就自然而然地会对自己头脑中原有的知识进行更新、重建, 从而顺理成章地获得了新的知识, 学生通过这样的方式获得的知识就感觉是自己发掘出来的, 印象特别的深刻, 也达到了我们有效教学的目的。
二、创造探究实验场景, 激发学生的学习兴趣
“学习的最好刺激, 乃是对所学材料的兴趣。” (布鲁纳语) 要提高教学的效益, 我们必须用兴趣来激活学生的思维, 从而使他们进入学习的最佳状态。以学生的兴趣为切入点, 利用一些学生熟悉的器材来让学生进行实验, 充分调动学生的学习积极性, 把学生的无意注意转为有意注意, 大大提高了课堂学习的效率。使他们在学习的过程中, 既培养了自已各方面的能力, 又轻松、主动地掌握了所学知识, 从而养成了良好的学习习惯。
【案例2】摩擦的存在
我在教“摩擦的存在”一课时, 先出示一根不锈钢棒, 然后说:“今天我们先来做一个小游戏, 请两位同学协助老师完成。”同学都非常积极, 然后我请上全班个子最大的一位男同学和全班个子最小的一位女同学, 一人拿棒的一头 (男同学拿的一端已经用食用油处理过了) 。接下来请所有的学生猜一猜, 现在两人拔河, 谁会赢?几乎所有的同学都站在男生一边, 认为他肯定会赢。只有几个女同学怯怯地说:“女同学会赢。”估计是那个女同学的好朋友, 不好意思“背叛”她。男同学是一副不负众望的表情, 而女同学则是愁眉苦脸。比赛在大家的一片加油声中开始了, 结果那位男同学拉得面红耳赤, 还是输得一败涂地, 同学们一个个哑口无言、目瞪口呆。那位女同学更是不可思议地看着他、看看我, 一片茫然。这时全班同学的目光都转向了我。
【反思2】我在备这节课时, 就根据学生已有的生活经验, 巧妙地设置了一个小游戏, 当学生用以往的生活经验得到的经验概念被实验事实否定的时候, 他们就会思考, 我以往的想法、思维是否存在着不足, 从而引导他们去探索, 去更新原有的知识。这种让学生有强烈求知欲的教学就已经达到了事半功倍的效果。碰撞, 一个看似小小的碰撞, 不仅活跃了课堂气氛, 更关键的是教会了学生今后遇到这种碰撞时, 他们应该如何自己处理的方法, 教会了学生对待问题实事求是、肯专研、爱动脑、不迷信日常经验的科学态度。所以我们教师在平时的教学中首先要有实事求是的科学态度和敢于冲破教材束缚的精神品质。要充分了解和调查学生经验概念并加以积累, 备课时一定要备学生, 对教具的准备药尽量充分充足, 对学生要积极鼓励他们发现问题, 而不应随意地加以否定和肯定。让学生的思维探究活动不停, 使学生主动地学习, 提高课堂效率, 实施有效教学。
三、直面“非预设问题”, 促进有效的教学生成
生成是动态可变、丰富多彩的, 再好的预设与课堂实施之间必然存在着一定的差距, 这就要求教师充分发挥教学机智, 做到“心中有案, 行中无案”。寓有形的预设于无形的、动态的教学实施中, 随时把握课堂教学中闪动的亮点, 不断捕捉、判断、重组课堂教学中涌现的信息资源, 机智地生成新的教学方案。当教学活动不能按照预设展开时, 教师应该根据实际情况灵活调节乃至放弃教学预设, 创造出新的推动教学动态生成的教学流程, 使教学富有灵性, 彰显智慧。
【案例3】探究分子之间是否有空隙
我在“物质的构成”一节课的教学中, 为了探究分子之间是否有空隙?演示了酒精和水的混合实验, 就实验现象请学生提出自己的问题。有很多同学就按照老师的思路回答是因为分子之间有空隙, 但有一位同学提出是因为上面的液体把下面的液体的分子压扁了。面对这样的有趣问题, 我并没有轻易的一笑而过, 更没有很教条地按照教案继续教学。而是很灵活地把问题抛给了学生, 怎样用实验来反驳, 从而把其他同学的思路也引过来呢?很快的就有学生提出把酒精和酒精混合会不会减少?通过引导使学生知道了结论。课进行到这里我索性又在这里抛出一个问题:既然酒精和酒精分子之间有空隙, 为什么刚才酒精和酒精混合体积没有减少呢?于是我把后面演示实验用的黄豆和芝麻给了同学, 请他们设计实验来证实。
【反思3】“一切为了学生的发展”是新课程的核心理念, 它决定了学生是课堂教学的资源;作为学生学习的促进者的教师, 无疑也是促进课堂教学生成的重要资源。教师的观念、知识、技能、经验和情感, 关系到良好教学情境的营造、融洽课堂气氛的建立、高效教学活动的组织, 直接影响到课堂教学的生成。很显然, 在这节课上我根本没有预感到学生会提出这样的问题, 从这里我敏锐地发现了学生在这一知识上的经验概念和经验方法, 找到了教学的生长点, 找到了学生的最近发展区, 同时这些问题正是我们科学教学中的宝贵资源, 。经过这一课, 我深切感受到:教师不应随意剥夺学生开展实验的权力, 只有让他们积极参与探究科学的学习过程, 才能使学生暴露出自己的经验概念, 然后顺着学生的经验概念巧妙地设计相应的实验, 呈现给学生新的事实, 诱发学生在认知上的“碰撞”, 从而使学生自己对原有的经验概念产生不满, 并有一种主动想要修正的愿望。
四、创设问题情境, 激发学生积极思维
问题与疑问是探究式学习的起点, 问题情境是产生思维的基础, 也是思维的最终目的。创设科学问题情境的本质在于揭示科学现象的矛盾, 引起学生内心的冲突, 动摇学生已有的认知结构的平衡状态, 从而唤起学生的思维, 激发学生学习的内驱力, 使学生进入问题探究者的“角色”, 真正“卷入”到探究活动中去。
【案例4】大气压
我在上大气压一课时, 做“覆杯”实验, 问学生若倒过来水会不会流出来, 大部分学生说水会流出来, 少部分学生说水不会流出来, 我就问水不会流出来的原因, 学生有人会说“水粘住纸板了”。接着, 我就用另一个薄的软纸盖住杯口, 倒过来, 结果让全班同学惊讶不已, 前者水没有流出, 而后者水流出来了, 自然否定了“水粘住纸板”的说法。我紧接着问:“对这两个实验你想提出什么问题?”这时问题的产生也就水到渠成了。为加强他们对问题答案的渴求, 我又拿来出一大瓶可乐, 让一位同学尝了一口, 然后我拧紧瓶盖问:“如果老师在侧壁及瓶底用细针扎一个小孔, 你们猜猜看, 可乐是否会流出?”同学顺着我的思路不置可否地说:“当然会流出来了。”我请一位同学轻轻地在靠近底部位置用针扎进去, 在拔出针时却没有可乐流出, 学生们再次露出惊讶的神态。紧接着, 我又旋松了瓶盖, 学生们看到了从侧壁射出来的可乐, 在不断地变化的现象中我又问:“对此实验你们有什么疑问?”
【反思4】古人云:“疑是思之始, 学之端。”有疑才能使学生产生认知上的碰撞, 激发学生强烈的求知欲望, 点燃学生思维的火花, 使学生处于“心求通而未得, 口欲言而不能”的状态, 这堂课上我从学生感兴趣的角度出发, 用新颖的实验激起学生思维的兴奋, 让学生带着经验概念和实验现象的碰撞, 带着疑问进入新课教学活动中, 这样既能激起学生的学习兴趣, 又可启迪学生的心智, 使学生的主体作用得以发挥。
总之, 从一次次的课堂实践和教研交流中, 我越来越发现, 学生的经验概念是建构科学概念的基础, 是最为重要的教学资源, 我们在平时的课堂教学过程中, 一定要注重从学生已有的经验概念和方法出发, 遵循客观规律, 时时以学生为本, 设计一些贴近学生生活、会对学生的思维带来猛烈碰撞的小片段, 以期真正地给学生带来一次头脑风暴。切忌简单粗糙、为教知识而教知识, 这样对学生而言就好比是造“空中楼阁”, 即使学生短时间记住了, 却没有从真正意义上与他们原有的知识相衔接, 不能让新的科学概念替换或升华他们已有的经验概念, 这样的课堂效果肯定是不尽人意的。心理学研究表明:如果学习者已有的经验概念与新的学习内容之间具有中等程度的差距时, 就会引起他们的认知需要, 激发他们的学习兴趣, 教师如果能巧妙地高质量地设置“碰撞”, 不仅能“吹皱一池春水”, 还可以“激起千层细浪”, 达到引发学生学习兴趣和激活思维的目的。
摘要：学生的经历生活和学习, 已在头脑中形成了认识世界的经验概念和方法, 但这些概念和方法往往具有不成熟性, 这样就会产生这样或那样的相异构想。在实施有效教学的今天, 教师要充分挖掘和利用这个教学资源, 巧妙地设置经验概念和事实实验的“碰撞”, 使这个“碰撞”成为学生思维自燃的热源。
关键词：碰撞,思维,经验概念,有效教学
参考文献
[1]王后雄.化学教学起点的教学策略[J].教育科学研究, 2009, (4) .
[2]陈明选.初中物理课堂教学问题诊断与教学技能应用[M].世界图书出版公司, 2009.
[3]琳达·达林.哈蒙德.高效学习——我们所知道的理解性教学[M].华东师范大学出版社, 2010.
碰撞实验论文 第9篇
一、小球碰撞的几种情况
小球碰撞问题中, 按照碰撞前两球运动的方向关系可分为一动一静、追碰、对碰三种情况;按照碰撞前后动能损失的情况可分为弹性碰撞和非弹性碰撞两种情况, 非弹性碰撞中系统的动能损失量介于弹性碰撞和完全非弹性碰撞之间。
1.弹性碰撞
弹性碰撞是碰撞前后两物体组成的系统的总动能不损失的碰撞。假设有1、2两小球在光滑水平面分别以v1、v2作匀速直线运动, 其动量和动能关系可表达为
其中m1、m2分别为主动球1和被动球2的质量, v1、v'1分别代表主动球1的初速度和末速度, v2、v'2分别代表被动球2的初速度和末速度。 (以主动球初速度方向为正方向, 下同)
2.非弹性碰撞
非弹性碰撞是碰撞前后两物体组成的系统的总动能有一定损失的碰撞。若碰撞后两物体共同运动, 则称为完全非弹性碰撞, 这种碰撞中系统的动能损失最大。非弹性碰撞中两物体的动量和动能关系可表达为
其中ΔE为碰撞中的动能损失量。
二、碰撞中遵守的原则
在小球碰撞的过程中, 必然遵守4项原则:
1.主动球1的速度必大于被动球2的速度, 即v1> v2。
2.碰撞前后系统总动量大小、方向不改变
3.主动球1动量变化量为负值, 被动球2动量变化量为正值, 即Δp1<0, Δp2>0且Δp1=-p2
4.碰撞前系统总动能不小于碰撞后系统总动能, 即Ek1+Ek2≥E’k1+E'k2。
只要抓住这四项原则, 逐条判断, 即可用排除法快速解决选择类的题目
例题1 (2004年天津理综) 如图2所示, 光滑水平面上有大小相同的A、B量球在同一直线上运动。两球质量关系为mB=2mA, 规定向右为正方向, A、B两球的动量均为6kg·m/s, 运动中两球发生碰撞, 碰撞后A球的动量增量为-4kg·m/s, 则 ( )
A.左方是A球, 碰撞后A、B两球速度大小之比为2:5
B.左方是A球, 碰撞后A、B两球速度大小之比为1:10
C.右方是A球, 碰撞后A、B两球速度大小之比为2:5
D.右方是A球, 碰撞后A、B两球速度大小之比为2:5
答案:A
分析:规定向右为正方向, 根据“A、B两球的动量均为6kg·m/s, ”可知两球初动量均向右, C、D均错误。
根据上述第二条原则,
A球末动量 p'A=2kg·m/s,
B球末动量 p'B=10kg·m/s,
根据动量的定义 pA=mAvA, pB=mBvB,
将B选项的 vA=v、vB=10v 代入,
可得A、B的质量之比 mA:mB=2:1,
即 mA>mB
由此可知碰撞前A的速度小于B的速度, 违反了第一项原则。故只有A选项正确。
三、以碰撞能量损失判断碰撞后物体运动方向
以上方法适用于题目给出供选答案, 利用排除法解决。若题目无项可选, 可依据已知条件 (m1、m2、v1、v2) 与能量损失量的关系判断碰撞后两球运动方向。
假设一物理情景:如上图1, 有1、2两小球在光滑水平面分别以v1、v2作匀速直线运动并发生碰撞, 碰后两球的速度分别为v'1、v'2, 两球碰撞前后动量和动能关系可表达为
若1、2两球发生完全非弹性碰撞, 则以上两式简化为
由④式解得
所以ΔE=0和ΔE=ΔEmax分别对应着两种极端情况:弹性碰撞和完全非弹性碰撞。而在一般情况下 (指非弹性碰撞) , 0<ΔE<ΔEmax。
将①、②两式作适当移项,
m1v1-v'1=m2 (v'2-v2)
联立④、⑤两式解得
或
讨论:
上述两组解中, 当初态下两球相对靠近时, 取 (3-2) 、 (3-3) 两式;当初态下两球相对远离时, 取 (3-4) 、 (3-5) 两式。本文只讨论初态下两球相对靠近的追碰情况, 故只取 (3-2) 、 (3-3) 两式。作为被碰球, 球2所受冲量为正方向, 其末速度必然为正方向, 故以下只讨论主动球1的碰后末速度。
(1) v'1>0, 即碰后球1仍沿初速度方向运动的条件
由⑥式可得 (m1v1+m2v2) >
化简后, 得 ΔE>
即当ΔE>
(2) v'1=0, 即碰后球1静止的条件
当ΔE=
(3) v'1<0, 即碰后球1反方向运动的条件
当ΔE=
四、以恢复系数e判断碰撞后物体的运动方向
恢复系数是表示碰撞物体恢复形变性能的物理量。
对于一般非弹性碰撞, 碰撞中有能量损失ΔE。仍以图1所表达的追碰情景为例。当碰撞中没有能量损失时,
由以上两式联立解得: v1-v2=v'2-v'1 (4-1)
其中v1-v2可理解为追碰前两物体的相对靠近速度;v'2-v'1可理解为碰后两物体的相对分离速度。
用恢复系数e来表示碰撞的性质: e=
e=0, 即v'2=v'1, 物体发生完全非弹性碰撞;
e=1, 物体发生弹性碰撞;
0<e<1, 物体发生一般性碰撞。
若恢复系数e已知, 则可根据初始条件 (m1、m2、v1、v2) 与e的关系求得两球末速。
将e=
将 (4-2) 、 (4-3) 、 (4-4) 三式代入 (1-3) 式, 解得碰撞中的能量损失量
五、结论
从以上讨论的三种方法中可以看出, 第一种方法是最简单的。它抓住了“动量守恒+机械能损失量特征”两个教材中强调的标志性规律, 将多种可能性融合在4条“原则”当中, 使复杂的问题简单化。
在碰撞与动量守恒的实际应用中, 物理情景纷繁复杂, 学生往往抓不住解决问题的关键。但只要抓住事物的本质, 紧扣教材, 熟练掌握教材中所给出的主要规律, 难题是可以迎刃而解的。
摘要：在碰撞与动量守恒的实际应用中, 物理情景纷繁复杂, 学生往往抓不住解决问题的关键, 但只要抓住事物的本质, 紧扣教材, 熟练掌握教材中所给出的主要规律, 难题是可以迎刃而解的。
关键词：动量守恒定律,小球碰撞,物理情景
参考文献
[1]查有梁, 谢仁根, 沈仁和等.物理教学论[M].广西:广西教育出版社, 1996:
碰撞实验论文 第10篇
机械动力系统内部或边界上的间隙常使系统产生碰撞振动,参数的变化将引起系统响应的本质变化产生分岔现象和混沌运动[1],从而使系统出现动态失稳,这种失稳若得不到及时控制将会极大地破坏系统的动力学结构。因此,如何优化系统内部结构已成为非线性科学领域的研究热点。
1989年Hubler发表了第一篇控制混沌的文章[2],随后OGY法得到了广泛的响应[3]。经过近10年的研究,已经涌现出了许多控制混沌系统的方法,比如参数自调节控制[4]、延时反馈控制[5]、混沌同步[6]、模糊控制[7]和状态预测反馈控制[8]等。
本文针对单自由度含双侧刚性约束碰撞振动系统,以最优控制理论[9]阐述在一些条件下的最优碰撞,给出碰撞的最优参数条件,通过数值仿真,验证了该方法的有效性。
1 单自由度含双侧刚性约束力学模型
图1是一类单自由度含双侧刚性约束碰撞振动系统的力学模型。质量为M的振子由刚度系数为 K/2的线性弹簧和线性比例阻尼系数为C/2的阻尼器相连接,并受到简谐激振力Psin(ωt+τ)的作用,振子只作水平方向的运动。当振子的位移X等于位移B( 或-B)时,将与刚性约束 A(或-A)碰撞,速度反向后以新的初值运动,然后再次与约束 A(或-A)碰撞,如此往复,碰撞过程由恢复系数R决定。
在任意连续碰撞之间(|X|
undefined。 (1)
undefined。 (2)
其中:undefined和undefined分别表示振子与约束A碰撞前、后的瞬时速度;P为激振力;ω为激振频率;τ为相位角。
本文中,选取无量纲量undefined,选择振子与刚性约束A作用瞬时为Poincaré截面进行分布。
2 混沌碰撞振动
选取无量纲系统参数:ξ=0.1,R=0.8,b=0.05,取 Poincaré 截面,数值计算系统的动态响应。图2为ω在区间[4.25,4.35]的局部分岔图,可以明显看出,随着激振频率的增加,系统出现逆倍化分岔序列,并产生了不希望看到的混沌行为,振子的运动相图及Poincaré映射图如图3所示。
3 最优碰撞
3.1 基本思想
由于实际系统的控制参数都是有限的量,不能取无限大的值,若将这些值看作点,则它们位于欧式空间的有界的闭集称之为控制域U,将定义在时间t的某一闭区间[t0,t1]上,在控制域内取值的每一个函数u=u(t)称为一个控制。
给定含参数α之函数f0(x,u,α),f0及其偏导数∂f0/∂xi(i=1,2,,n)在整个区间上有定义且是连续的,此时寻求最优控制的基本问题可表示为:在相空间内给定x0和x1两个点,如果能寻找到控制u(t)将所有相点从x0移到x1,并且能使泛函式(3)取最小值:
Φ(u)=∫undefinedf0(x(t),u(t),α)dt 。 (3)
式(3)中,x(t)是含控制的系统方程dx/dt=f(x,u)具有初始条件x(t0)=x0的解。满足上述问题的解u(t)称为将相点从位置x0移动到x1的最优控制。
3.2 双侧约束系统的最优碰撞
如图1所示,考虑碰撞振动系统的碰撞前速度为undefined,系统在T周期控制U作用下碰撞引起的冲量可表示为:
undefined。 (4)
碰撞期间系统的响应由冲量和控制输入决定。借助Green函数,系统的响应可以表示为:
x(t)=-Jx1(t)+∫undefinedxundefined(t-s)uds 。 (5)
其中:s为积分微面积;x1(t)为系统在无碰撞条件下的Green函数;xundefined(t)为控制系统的周期Green函数。
undefined。 (6)
undefined。 (7)
其中:k为属于区间[-∞,∞]的自变量;D(s)为动刚度;Q(s)为控制器的传递函数。
从式(4)和式(5)中可解出碰撞前的速度:
undefined。 (8)
根据碰撞振动的周期性条件和Green函数的性质,可将碰撞冲量表示为:
undefined。 (9)
其中:undefined。将式(9)代入式(3)中消去冲量,得:
至此,问题就归结为在周期碰撞条件x(T)=x(0)=b下确定控制u(t)使得式(10)定义的泛函取最大值。
周期碰撞条件借助Green函数写成等周约束的形式,即:
undefined。 (11)
将式(11)代入式(10)可得最优极值问题的泛函S的Lagrang形式为:
undefined。 (12)
其中:λ为待定乘子;L为拉格朗日函数。根据极大值原理的条件:
∂L/∂u=0 。 (13)
进一步可解出该最优控制的碰撞冲量:
undefined。 (14)
其中:k11=∫undefined[xundefined(s)]2ds,k12=∫undefined[dxundefined(s)/ds]2ds,H=k11u2+k12xundefined (0) 。
根据系统能量的限制条件进而求得最优冲量为:
从式(15)可以预测在有限的能耗下系统的极限冲击能力。
3.3 双侧约束系统的最优间隙
当碰撞振动系统受到固定的激励作用时,周期T为固定参数。此时,可以通过调节间隙来增加碰撞冲击效果。对于单自由度碰撞振动系统,可以解析地分析最优间隙。考虑式(10),该问题的泛函表示为:
间隙的条件为:
undefined。 (17)
根据极值条件可以解得最优间隙为:
b*=-J*x1(0)-U0∫undefinedxundefined(t-s)ds 。 (18)
其中:U0为控制限定常数。
4 数值模拟
间隙b对系统参数的影响比较大,当b增大时,振子的冲击速度增大;当b增大到一定值时,系统将成为强迫振动;当b减小时,振子的冲击速度减小到一定程度时,系统将发生磕碰。
图4是碰撞振动系统间隙b分别为0.1、0.05、0.01三个参数时系统变量的变化曲线。仿真表明,最优间隙可以实现系统的全局渐进稳定,选取适当的间隙对混沌控制有很大的影响。
5 结论
(1) 根据牛顿第二定理建立了一类单自由度含双侧刚性约束振动系统对称性周期运动方程,并建立了系统的Poincaré映射方程,通过数值仿真揭示了该系统的周期运动及通向混沌的途径。
(2) 以最优控制理论为基础,阐述了碰撞振动系统在一些条件下的最优碰撞。该方法所需控制信息少,容易实现,也可用于其他映射系统,且易实现向高维系统的混沌控制进行扩展,在实际工程中有一定的指导意义。
摘要：建立了一类单自由度含双侧刚性约束碰撞振动系统的对称型周期运动方程,基于Poincaré映射方法通过数值仿真,研究了系统周期运动的逆周期倍化分岔及其通向混沌的道路。通过最优控制理论给出了振动系统的最优碰撞条件,数值仿真结果证明了该方法的有效性,为实际应用中碰撞振动系统的动力学优化设计提供了理论参考。
关键词：混沌,最优碰撞,振动系统,单自由度
参考文献
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[8]丁旺才,马永靖.碰撞振动系统的状态预测反馈控制[J].振动工程学报,2007,20(6):590-593.
爱心碰撞有奇迹 第11篇
2015年1月11日，“天使妈妈创富工程”项目在福田区上步南路锦峰大厦二楼会议室举行了“布艺手工坊”开班仪式。赢家服饰有限公司两名技术专家罗晓茂女士、唐小林先生、花样盛年慈善基金会秘书长谢金水先生、深圳市天使家园特殊儿童关爱中心高利利主任，还有不少天使妈妈带着宝宝，一起见证了这个温暖的时刻。赢家服饰有限公司捐赠了6台中屹电脑平车，安排时装技术指导团长期支持并指派专人给予技术培训及加工工艺指导。
在深圳有这样一批特殊家庭：家庭里的孩子从小患有疾病，因为脑部再生细胞受伤，他们与正常孩子差异巨大，唱歌这样简单的事对他们来说都很困难。这些家庭几乎把全部积蓄都用在了孩子的治疗上。尽管国外有先进器械有助孩子康复，但高昂的费用一般家庭无法承受。孩子遭遇不幸后，这些家庭里的妈妈们只能放弃工作，全心全意照顾、陪伴孩子，慢慢就成了家庭主妇，再慢慢地又成了贫困家庭主妇，甚至有些还成了贫困单亲妈妈。
授人以鱼，不如授人以渔。为了从根本上帮助这群特殊的妈妈们，2013年3月，花样盛年慈善基金会联合深圳市赢家服饰有限公司启动了“天使妈妈手工坊”项目。至今手工坊全年服务超过50个贫困家庭，妈妈们的手作串珠作品年销售额超15万。今年，又新开启了“天使妈妈创富工程”，希望妈妈们有自己的社会企业、有自己的技术、有机会实现自己的梦想，也有能力回馈社会。谢秘书长表示，“有了这个布艺手工坊，我们有理由相信所有不幸都是暂时的。”
“天使妈妈创富工程”吸引了天使妈妈们的关注。其中一位妈妈说，“可以学习技术，可以增加收入，还可以在照顾孩子的空闲时间灵活地工作。”大家都迫不及待地报名参加培训班。这对她们来说不仅是一份可以增加收入的工作，更是一份燃烧的希望。
看到妈妈们积极地学习缝纫技术，罗晓茂女士深受触动。作为一位孩子不在身边的妈妈，她表示“我深刻理解在场每一位妈妈的心情，因为孩子就是每一个母亲的希望。”
仅仅两个小时的学习，妈妈们就缝制出了漂亮的作品。这是源于爱的力量。老师用爱心教，妈妈们感受到爱，把心愿寄托在学习技能上，不断努力，改变自己和孩子的命运。
爱是力量，爱是希望，我们有理由相信，天使妈妈们会越做越好。
网络新词的碰撞 第12篇
你言我语
危圻鑫“我”叫“偶”, “热烈支持”叫“狂顶”, 这类网友恶搞出来的词语你都能理解吗?说出来的话别人不一定理解, 无法交流沟通, 网络新词制造出来有什么用呢?我认为不应该使用网络新词。
郑婉芳你要是在网上一本正经地和别人聊天, 肯定会被认为没意思的。网络新词活泼、幽默、时尚, 能够活跃气氛, 用一用也无妨。比如说人傻得可爱, 说成“你好萌”, 是不是别有一番味道呢?
叶雅婷没错, 在交流中使用网络新词是必要的, 如果同学们都在用而你不用的话, 便显得格格不入。很多网络新词, 像“给力、点赞”等, 已经被广泛地运用在影视节目和报刊上了呢, 值得提倡使用。
颜若飞随着网络新词的高频出现, 使用网络新词不可避免, 比如“雷人、点赞”就常被用到。我觉得, 网络新词用起来让人倍感亲切而时尚, 容易拉近同学之间的距离, 能让谈话变得更加轻松有趣。
李旻鸿我觉得未必。如果你和爷爷奶奶说“你好萌”之类的话, 他们肯定是云里雾里的吧。可见, 这类词语还是会影响正常沟通, 甚至还可能产生误解。让我们一起拒绝网络新词吧!
曾丽烽我可不这么看!虽然网络新词确实有趣, 也为人们日常所使用, 但我不主张在学习中使用它们。这些词, 大部分是故意将错就错的, 如“蒜你狠、苹什么、姜你军”等, 使用它们不利于我们学好民族的语言文字。
曾庆炜我也反对使用网络新词。我的理由很简单, 如果你在考试时使用网络新词, 老师肯定会扣你分。由此可见, 至少在学习中我们不能使用那些词语。
林璟弘网络新词大都非常离谱, 如将“我”写成“偶”, 将“同学”写成“童鞋”, 照这样发展下去的话, 我们的汉语不是会变得面目全非了吗?
涂欣欣我同意璟弘的观点。除此之外, 我觉得一些网络新词还会散布负面情绪, 缺乏责任意识, 无论是对发布者自己还是他人的心理健康, 都会造成损害。
林芳如网络新词如雨后春笋, 已经数不胜数, 根本无法拒绝。要不要使用它们, 我觉得可以参考这样一个判断标准:若使用它们能够促进交流, 就用;若使用它们会妨碍交流, 就不用。
教师建言
林金树老师客观地讲, 网络新词是一个硬币的两面, 用处有好也有坏。受知识水平、生活经历的限制, 同学们对好坏的鉴别和判断能力较弱, 如果经常使用集正邪于一身的网络新词, 会对学习规范的语言文字造成不好的影响。作为教师, 我希望同学们先学好规范的语言文字, 少用或不用网络新词。
陈彩乾老师任何事物都有发生、发展和消亡的过程, 词语也不例外。网络新词诞生之初, 会存在一些争论, 但一段时间后, 能接纳则被接纳, 该淘汰也会被淘汰。有生命力的网络新词, 最终会被大家接受并规范下来, 如“给力”就被写进了词典。同学们在作文或考试中, 可以使用那些被规范了的网络新词。
郑文庆老师对于网络新词, 我们无须视之为“洪水猛兽”, 不必有“狼来了”的恐慌, “雷人、宅男”等网络热词就被《现代汉语词典》 (第六版) 收录。当然, 我们也要注意使用场合, 网络新词就像休闲服, 规范语言就像西服, 什么场合穿什么衣服, 不能随意搭配。
张金侨老师网络新词可能有不少坏处, 如:不利于培养规范的语言习惯, 不利于培养严谨的学习态度, 不利于培养健康的心理素质。但网络新词也有值得我们借鉴的地方, 比如它们同音替换、音近替换、字母缩写、数字谐音等造词方法, 便是不错的创新思维导向。
长语校寄
网络新词是时代发展的必然结果, 在一定程度上是时代车轮前进的印记。网络新词虽给传统语言带来某些负面影响, 但也给传统语言的发展注入了新的活力。这需要我们解放思想, 用发展的眼光看待新生事物。对于网络新词的使用, 我们不能简单地判断对错, 而应该采取科学的态度, 把它们交给时间去检验。
