物理演示实验报告共4篇.docx
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物理演示实验报告共4篇
物理演示实验报告（共4篇）
1、锥体上滚
实验目的：
1．通过观察与思考双锥体沿斜面轨道上滚的现象，使学生加深了解在重力场中物体总是以降低重心，趋于稳定的运动规律。
2．说明物体具有从势能高的位置向势能低的位置运动的趋势，同时说明物体势能和动能的相互转换。
实验仪器：
锥体上滚演示仪
实验原理：
能量最低原理指出：
物体或系统的能量总是自然趋向最低状态。
本实验中在低端的两根导轨间距小，锥体停在此处重心被抬高了；相反，在高端两根导轨较为分开，锥体在此处下陷，重心实际上降低了。
实验现象仍然符合能量最低原理。
实验步骤：
1．将双锥体置于导轨的高端，双锥体并不下滚；
2．将双锥体置于导轨的低端，松手后双锥体向高端滚去；
3．重复第2步操作，仔细观察双锥体上滚的情况。
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2、声波可见
实验目的：
借助视觉暂留演示声波。
实验仪器：
声波可见演示仪。
实验原理：
不同长度，不同张力的弦振动后形成的驻波基频、协频各不相同，即合成波形各不相同。
本装置产生的是横波，可借助滚轮中黑白相间的条纹和人眼的视觉暂留作用将其显示出来。
实验步骤：
1、将整个装置竖直放稳，用手转动滚轮。
2、依次拨动四根琴弦，可观察到不同长度，不同张力的弦线上出现不同基频与协频的驻波。
3、重复转动滚轮，拨动琴弦，观察弦上的波形。
注意事项：
1、滚轮转速不必太高。
2、拨动琴弦切勿用力过猛。
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3、弹性碰撞演示仪
实验目的：
本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。
实验原理
根据动量守恒定律可知，如果正碰撞的两球，撞前速度分别为V10和V20,碰撞后
的速度分别为V1和V2,质量分别为m1和m2．则由碰撞定律可知：
若e=1时，则分离速度等于接近速度解式和式可得：
若m1=m2=m;e=1则v1=0,v2=v10，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，等等以此类推，实现动量的传递。
实验器材
1、实验装置如实验原理图示：
1一底座—支架—钢球—拉线—调节螺丝
2、技术指标
钢球质量：
m=7×0.2kg直径：
l=7×35mm拉线长度：
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L=55Omm
实验操作与现象
l、将仪器置于水平桌面放好，调节螺丝，使七个钢球的球心在同一水平线上。
2、将一端的钢球拉起后，松手，则钢球正碰下一个钢球，末端的钢球弹起，继而，又碰下一个钢球，另一端的钢球弹起，循环不已，中间的五个钢球静止不动。
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减弱。
注意事项
操作前一定将七个钢球的球心调至同一水平线上，否则现象不明显。
在理想情况下，物体碰撞后，形变能够恢复，不发热、发声，没有动能损失，这种碰撞称为弹性碰撞，又称完全弹性碰撞。
真正的弹性碰撞只在分子、原子以及更小的微粒之间才会出现。
生活中，硬质木球
或钢球发生碰撞时，动能的损失很小，可以忽略不计，通常也将它们的碰撞看成弹性碰撞。
碰撞时动量守恒。
当两物体质量相同时，互换速度。
4、大型闪电盘演示实验
实验目的：
观察平板晶体中的高压辉光放电现象。
实验仪器：
大型闪电盘演示仪
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实验原理：
闪电盘是在两层玻璃盘中密封了涂有荧光材料的玻璃珠，玻璃珠充有稀薄的惰性气体。
控制器中有一块振荡电路板，通过电源变换器，将12V低压直流电转变为高压高频电压加在电极上。
通电后，振荡电路产生高频电压电场，由于稀薄气体受到高频电场的电离作用二产生紫外辐射，玻璃珠上的荧光材料受到紫外辐射激发二发出可见光，其颜色由玻璃珠上涂敷的荧光材料决定。
由于电极上电压很高，故所发生的光是一些辐射状的辉光，绚丽多彩，光芒四射，在黑暗中非常好看。
实验步骤：
1.将闪电盘后控制器上的电位器调节到最小；
2.插上220V电源，打开开关；
3.调高电位器，观察闪电盘上图像变化，当电压超过一定域值后，盘上出现闪光；
4.用手触摸玻璃表面，观察闪光随手指移动变化；
5.缓慢调低电位器到闪光恰好消失，对闪电盘拍手或说话，观察辉光岁声音的变化。
注意事项：
1.闪电盘为玻璃质地，注意轻拿轻放；
2.移动闪电盘时请勿在控制器上用力，避免控制器与盘面连接断裂；闪电盘不可悬空吊挂。
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借助视觉暂留演示声波。
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声波可见演示仪。
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不同长度，不同张力的弦振动后形成的驻波基频、协频各不相同，即合成波形各不相同。
本装置产生的是横波，可借助滚轮中黑白相间的条纹和人眼的视觉暂留作用将其显示出来。
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1、将整个装置竖直放稳，用手转动滚轮。
2、依次拨动四根琴弦，可观察到不同长度，不同张力的弦线上出现不同基频与协频的驻波。
、重复转动滚轮，拨动琴弦，观察弦上的波形。
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1、滚轮转速不必太高。
、拨动琴弦切勿用力过猛。
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演示翼形升力的产生。
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飞机升力演示仪。
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一般翼型的前端圆钝、后端尖锐，上表面拱起、下表面较平，呈鱼侧形。
当气流迎面流过机翼时，流线分布情况如图。
原来是一股气流，由于机翼的插入，被分成上下两股。
通过机翼后，在后缘又重合成一股。
由于机翼上表面拱起，使上方的那股气流的通道变窄，流速加快。
根据伯努利原理可以得
知：
流速大的地方压强小。
机翼上方的压强比机翼下方的压强小，也就是说，机
翼下表面受到向上的压力比机翼上表面受到向下的压力要大，这个压力差就是机翼产生的升力。
：
1．打开位于底座前方的电源开关，用手感受一下出风口处的气流；．把手移开，观察到小球从管内升起；．用手挡住出风口，小球立即从管内下落；．重复操作2、3，观察小球在管内的起落。
．实验结束，关闭电源。
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如果小球不能从管内升起，适当调节机翼的高度，使机翼的上部对准气咀,使流过机翼上部的气流最大。
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飞机的机翼为何做成上凸下平的形状？
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1．通过观察与思考双锥体沿斜面轨道上滚的现象，使学生加深了解在重力场中物体总是以降低重心，趋于稳定的运动规律。
2．说明物体具有从势能高的位置向势能低的位置运动的趋势，同时说明物体势能和动能的相互转换。
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锥体上滚演示仪
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能量最低原理指出：
物体或系统的能量总是自然趋向最低状态。
本实验中在低端的两根导轨间距小，锥体停在此处重心被抬高了；相反，在高端两根导轨较为分开，锥体在此处下陷，重心实际上降低了。
实验现象仍然符合能量最低原理。
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1．将双锥体置于导轨的高端，双锥体并不下滚；
2．将双锥体置于导轨的低端，松手后双锥体向高端滚去；．重复第2步操作，仔细观察双锥体上滚的情况。
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1．不要将锥体搬离轨道。
2．锥体启动时位置要正，防止它滚动时摔下来造成变形或损坏。
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了解扫描成像原理及视觉暂留现象。
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扫描成像原理演示仪。
：
本仪器中的铝盘上沿螺旋线均匀排布小孔,目的是使盘旋转时小孔能够从上到下依次扫过画面,有如电视机中的逐行扫描.画面虽然是被依次扫过,只要扫过整个画面的时间短于人眼的视觉暂留时间,人眼看到的就是一幅完整的画面.：
1、接上电源,打开仪器电源开关;
2、观察窗口处铝盘小孔及其后面的图画,此时看不到完整的的画面;
3、顺时针旋转仪器正面板右下角的调速旋钮,使铝盘转起来.先使旋钮上的箭头旋至“起动”位置,待铝盘转动平稳后再将旋钮上的箭头旋至“运行”位置;
4、透过铝盘上的小孔观察其后面的图画,发现可看到一幅完整的画面;
5、注意在铝盘转速由慢变快的过程中,其后面的图画由看不见,到断续看见,到连续看见一幅完整画面的过程.
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1、因铝盘的转动惯量较大,起动时需加较大电压,一旦启动就要把电压调到正常值,以免转速过大,
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仪器不稳.
2、照明用的碘钨灯温度很高，切勿长时间使用,观察完毕立即断开,以免烤着图画发生危险!
大学物理演示实验报告
1、锥体上滚
：
1．通过观察与思考双锥体沿斜面轨道上滚的现象，使学生加深了解在重力场中物体总是以降低重心，趋于稳定的运动规律。
2．说明物体具有从势能高的位置向势能低的位置运动的趋势，同时说明物体势能和动能的相互转换。
：
锥体上滚演示仪
：
能量最低原理指出：
物体或系统的能量总是自然趋向最低状态。
本实验中在低端的两根导轨间距小，锥体停在此处重心被抬高了；相反，在高端两根导轨较为分开，锥体在此处下陷，重心实际上降低了。
实验现象仍然符合能量最低原理。
：
1．将双锥体置于导轨的高端，双锥体并不下滚；
2．将双锥体置于导轨的低端，松手后双锥体向高端滚去；
3．重复第2步操作，仔细观察双锥体上滚的情况。
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2、混沌摆
：
通过摆的运动演示该力学系统的混沌性质。
：
混沌摆
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一个动力学系统如果描述他的运动状态的动力学方程是线性的，只要初始条件给定，就可预见以后任意时刻的运动状态。
我们的动力学系统描述它的运动状态的动力学方程是非线性的，具有内在的随机性，它的运动状态对初始条件具有很强的敏感性，系统运动的外观表现是随机的，是一种貌似无规律的运动
：
手持轴柄给系统施一力矩，系统开始运动，运动情况复杂，前一时间难于预言后一时刻的运动状态。
重新启动，由于起始冲量矩总有所不同，雇系统的运动情况差别很大、这反映了系统运动的混沌性质。
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初始状态
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运动中
学物理演示实验报告--避雷针
一、演示目的气体放电存在多种形式，如电晕放电、电弧放电和火花放电等，通过此演示实验观察火花放电的发生过程及条件。
二、原理首先让尖端电极和球型电极与平板电极的距离相等。
尖端电极放电，而球型电极未放电。
这是由于电荷在导体上的分布与导体的曲率半径有关。
导体上曲率半径越小的地方电荷积聚越多，两极之间的电场越强，空气层被击穿。
反之越少，两极之间的电场越弱，空气层未被击穿。
当尖端电极与平板电极之间的距离大于球型电极与平板电极之间的距离时，其间的电场较弱，不能击穿空气层。
而此时球型电极与平板电极之间的距离最近，放电只能在此处发生。
三、装置一个尖端电极和一个球型电极及平板电极。
四、现象演示让尖端电极和球型电极与平板电极的距离相等。
尖端电极放电，而球型电极未放电。
接着让尖端电极与平板电极之间的实验六十五跳环式楞次定律
利用通电线圈及线圈内的铁芯所产生的变化磁场与铝环的相互作用，演示楞次定律。
楞次定律演示仪，铝环。
如图65-1所示。
开口环闭合环底座
带孔环
图5-1
当线圈通有电流时，在铁芯中产生交变磁场，穿过闭合的铝环中的磁通量发生变化。
根据楞次定律，套在铁芯中的铝环将产生感生电流，感生电流的方向与线圈中的电流方向相反。
因此与原线圈相斥，相斥的电磁力使得铝环上跳。
1．闭合铝环的演示
打开演示仪电源开关，将闭合铝环套入铁棒内按动操作开关。
当操作开关接通时，则闭合铝环高高跳起，保持操作开关接通状态不变，闭合铝环则保持一定高度，悬在铁棒中央。
断开操作开关时，闭合铝环落下。
2．带孔铝环的演示
把闭合铝环取下，将带孔的铝环套入铁棒内按动操作开关。
当操作开关接通时，则带孔的铝环也向上跳起，但跳起的高度没有闭合铝环高。
保持操作开关接通状态不变，带孔的铝环也保持一定高度，悬在铁棒中央某一位置，但还是没有闭合铝环悬的高。
断开操作开关时，带孔的铝环落下。
这是由于带孔的铝环产生的感生电流没有闭合铝环大，所以带孔的铝环没有闭合铝环跳的高。
3．开口铝环的演示
把带孔的铝环取下，将开口铝环套入铁棒内按动操作开关。
当操作开关接通时，开口铝环静止不动。
这是由于开口铝环没有形成闭合回路，无感生电流，没有受到电磁力的作用，故静止不动。
4．演示完毕后，关闭楞次定律演示仪电源。
不要长时间按动操作开关，以免使线圈过热而损坏。
阻尼摆与非阻尼摆
演示涡电流的机械效应。
阻尼摆与非阻尼摆演示仪，如图66-1所示。
其中①直流电源接线柱；②矩形磁轭，作用是当线圈中通有直流电源时，可在磁轭两极缝隙中间产生很强的磁场；③支撑架；④摆架；⑤非阻尼摆；⑥横梁；⑦阻尼摆；⑧线圈；⑨底座。
直流稳压电源。
处在交变电磁场中的金属块，由于受变化电磁场产生的感生电动势作用，将在金属块内引起涡旋状的感生电流，把这种电流称为涡电流。
在图66-1所示的实验装置中，但金属摆在两磁极间摆动时，由于受切割磁力线运动产生的动生电动势的作用，也将在金属摆内出现涡电流。
根据安培定律，当金属摆进入磁场时，磁场对环状电流的上、下两段的作用力之和为零；对环状电流的左、右两段的作用力的合力起阻碍金属摆块摆进的作用。
当金属块摆出磁场时，磁场对环状电流的左、右两段的作用力的合力则起阻碍金属摆块摆出的作用。
因此，金属摆总是受到一个阻尼力的作用，就像在某种粘滞介质中摆动一样，很快地停止下来，这种阻尼起源于电磁感应，故称电磁阻尼。
若将图66-1中的金属摆制成有许多隔槽的，使得涡流大为减小，从而对金属摆的阻尼作用变的不明显，金属摆在两磁极间要摆动较长时间才会停止下来。
电磁阻尼摆在各种仪表中被广泛应用，电气机车和电车中的电磁制动器就是根据此原理而制造的。
图6-1
1．把稳压电源输出的正负极连接到阻尼摆与非阻尼摆演示仪的直流电源接线柱，阻尼摆按图66-1所示接好。
2．打开稳压电源电源开关，先不要打开稳压电源的“输出”开关，即不通励磁电流，让阻尼摆在两极间作自由摆动，可观察到阻尼摆经过相当长的时间才停止下来。
3．再打开稳压电源的“输出”开关，电压指示为28伏，此时在磁轭两极间产生很强的磁场。
当阻尼摆在两极间前后摆动时，阻尼摆会迅速停止下来，说明了两极间有很强的磁阻尼。
解释现象。
4．将带有间隙的类似梳子的非阻尼摆代替阻尼摆作上述2和3的实验，可以观察到不论通电与否，其摆动都要经过较长的时间才停止下来。
为什么？
1．操作前应把矩形磁轭和支撑架调整到位，确保摆动顺畅。
2．注意不要长时间通电，以免烧坏线圈。
实验六十七通电、断电自感现象
演示通电、断电自感现象，了解产生自感的原因。
通电、断电自感演示仪。
线圈中电流i发生改变时，通过自身回路的磁通量ψn发生变化，从而产生自感电动势。
理论计算表明
εi?
?
Ldidt
式中L称为自感系数。
由式可知，在通电时，因为自感作用使的电流缓慢增加。
当在断电瞬间，因为di相当大，从而产生一个相当高的自感电动势。
dt
实验原理图如67-1所示，~220V交流电压经变压器降压、桥式全波整流电容滤波之后输出直流电源E。
由于通电的一瞬间、电感L会产生一个自感电动势。
同样，断电的瞬间，电感L也会产生一个自感电动势。
K1
+E~220伏
K
图7-1LL2
1．通电自感现象
首先将K1、K2断开，再接通交流电源，按下K1开关，同时观察灯泡L1和L2亮的顺序。
可看到当K1接通的瞬间，灯泡L1先亮，灯泡L2滞后L1才亮。
这是由于K1接通瞬间，L1直接并接在电源E上，所以接通后，它马上就亮；而L2是与电感L串联之后才并接在电源上的，电感L会产生一个自感电动势，使得L2滞后于L1。
这就充分说明了通电时的自感现象。
为了看的清楚可以反复将K1接通和断开。
2．断电自感现象
将K1、K2断开，接通交流电源，按下K1开关，此时灯泡L1和L2都亮着，可顺便观察通电自感现象。
将K2合上，即将L2短路，再把K1断开，即断开直流电源E，同时注意观察。
可以发现在断电的瞬间，L1突然亮了一下，比正常通电时还亮，这就是断电自感现象。
由于，断电的瞬间，电感L也会产生一个自感电动势，并通过L1放电，使得L1发光。
为了观察清楚，可以反复将K1通断。
1．因为演示板背后电源变压器初级为~220V，切勿触摸，防止触电。
2．演示仪不能承受剧烈振动，防止将灯泡振坏。
实验六十八磁聚焦实验
演示运动电荷在磁场中受到的洛仑兹力和磁场对电子束的聚焦作用。
示波管，聚焦线圈，磁场开关，电源开关，灰度调节，位移调节，线圈电源插座。
其中电源电压交流220V，示波管采用8SJ31J示波管，其加速电压为1100V，外型尺寸400×280×260mm。
如图68-1所示。
线圈电源插座
电源开关
图8-1
?
?
如图68-2所示，当带电粒子沿与磁场B成θ角方向以速度v斜向进入磁场时，磁场对
其v?
的分运动作用，使之在垂直B的平面内作匀速率圆周运动，磁场对v//的分运动无作用，粒子在沿B方向上作匀速直线运动。
结果带电粒子沿B方向作螺旋线运动。
距离大于球型电极与平板电极之间的距离，放电在球型电极与平板电极之间发生。
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