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物理 创新设计 第十一章-磁场11-3

物理 创新设计 第十一章-磁场11-3
物理 创新设计 第十一章-磁场11-3

第11课时 专题 带电粒子在磁场中运动问题特例

图11-3-8

1.如图11-3-8所示,ABC 为与匀强磁场垂直的边长为a 的等边三角形,磁场垂直纸面向外,比荷为e /m 的电子以速度v 0从A 点沿AB 方向射入,现欲使电子能经过BC 边,则磁感应强度B 的取值应为( )

A .

B >

3m v 0

ae

B .B <2m v 0

ae

C .B <3m v 0

ae

D .B >2m v 0

ae

解析:当电子从C 点离开时,电子做圆周运动对应的轨道半径最小,有R >a 2cos 30°=a

3,

而R =m v 0eB ,所以B <3m v 0

ae ,C 项正确. 答案:C

图11-3-9

2. 在xOy 平面内有许多电子(质量为m ,电荷量为e )从坐标原点O 不断以相同大小的速度

v 0沿不同的方向射入第一象限,如图11-3-9所示.现加上一个垂直于xOy 平面向里的磁感应强度为B 的匀强磁场,要求这些电子穿过该磁场后都能平行于x 轴向x 轴正方向运动,试求出符合条件的磁场的最小面积.

解析:所有电子在所求的匀强磁场中均做匀速圆周运动,由e v 0B =m v 20

R ,得半径为

R =

m v 0

eB

. 设与x 轴正向成α角入射的电子从坐标为(x ,y )的P 点射出磁场, 则有x 2+(R -y )2=R 2①

①式即为电子离开磁场的下边界b 的表达式

当α=90°时,电子的运动轨迹为磁场的上边界a ,其表达式为: (R -x )2+y 2=R 2②

由①②式所确定的面积就是磁场的最小范围,如图所示,其面积为S =2????πR 2

4-R 2

2=π-22????m v 0eB 2

.

答案:π-22???

?m v 0eB 2

图11-3-10

3.如图11-3-10所示,在坐标系xOy 中,第一象限内充满着两个匀强磁场a 和b ,OP 为分界线,在区域a 中,磁感应强度为2B ,方向垂直纸面向里;在区域b 中,磁感应强度为B ,方向垂直纸面向外,P 点坐标为(4l,3l ).一质量为m ,电荷量为q 的带正电的粒子从P 点沿y 轴负方向射入区域b ,经过一段时间后,粒子恰能经过原点O ,不计粒子重力.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).求:

(1)粒子从P 点运动到O 点的时间最少是多少? (2)粒子运动的速度可能是多少?

解析:(1)设粒子的入射速度为v ,用R a 、R b 、T a 、T b 分别表示粒子在磁场a 区和b 区运动的轨道半径和周期 则:R a =

m v 2qB ,R b =m v qB T a =2πm 2qB

=πm qB ,T b =2πm

qB 粒子先从b 区运动,后进入a 区运动,然后从O 点射出时,粒子从P 运动到O 点所用

时间最短.如图所示.

tan α=3l 4l =3

4

,得α=37°

粒子在b 区和a 区运动的时间分别为: t b =

2(90°-α)360°T b ,t a =2(90°-α)

360°T a

故从P 到O 时间为:t =t a +t b =

53πm

60qB

. (2)由题意及图可知n (2R a cos α+2R b cos α)=(3l )2+(4l )2 解得:v =25qBl

12nm (n =1,2,3,…).

答案:(1)53πm 60qB (2)25qBl

12nm (n =1,2,3,…)

4.

图11-3-11

如图11-3-11所示,在真空中半径r =3.0×10-

2 m 的圆形区域内,有磁感应强度

B =0.2 T ,方向如图的匀强磁场,一批带正电的粒子以初速度v 0=1.0×106 m/s ,从磁

场边界上直径ab 的一端a 沿着各个方向射入磁场,且初速度方向与磁场方向都垂直,该粒子的比荷为q /m =1.0×108 C/kg ,不计粒子重力.求:(1)粒子的轨迹半径; (2)粒子在磁场中运动的最长时间;

(3)若射入磁场的速度改为v ′0=3.0×105 m/s ,其他条件不变,试用斜线画出该批粒子在磁场中可能出现的区域.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)

解析:(1)由牛顿第二定律可求得粒子在磁场中运动的半径.q v 0B =m v 2

R

R =

m v 0qB

=5.0×10-

2 m.

(2)由于R >r ,要使粒子在磁场中运动的时间最长,则粒子在磁场中运动的圆弧所对应的弧长最长,从图中可以看出,以直径ab 为弦、R 为半径所作的圆周,粒子运动时间最长,T =

2πm qB ,运动时间t m =2α2π

×T =2α·m

qB , 又sin α=r R =35,所以t m =6.5×10-

8 s.

(3)R ′=m v ′0qB

=1.5×10-

2 m ,

粒子在磁场中可能出现的区域见答案图所示(以aO 为直径的半圆加上以a 为圆心,aO 为半径所作圆与磁场相交的部分). 答案:(1)5.0×10-

2 m (2)6.5×10-

8 s

(3)如图

初中物理创新实验设计方案1

初中物理创新实验设计方案 一、实验课题名称:惯性定律演示仪 二、实验设计思路: 运用惯性定律(牛顿第一定律):物体在不受任何外力作用的时候总保持静止或匀速直线运动(物体总保持原有在运动状态直到有外力迫使它改变为止) 三、实验或实验器材在教材中所处的地位与作用: 该实验是八年级物理第八章第二节内容,在已经学习了牛顿第一定律的基础上,研究所有物体都具有惯性,对于学生理解、学习、运用牛顿第一定律以及惯性的知识具有相当重要的作用。 可以说,这个实验是探究物体惯性的核心演示实验,一旦学生通过观察本实验仪的演示,必定会十分深刻在理解和掌握惯性在相关知识。 四、实验器材: 长木板、小车、弹簧、直塑料细管、漏斗、橡皮筋、细线、弹珠、铁钉 五、实验原型及不足之处: 传统的实验方法是使用控制变量法,使两种物质的质量相等,吸收的热量相同,通过观察温度计上示数的变化,得出结论:温度计示数上升较快的物质,升高1℃所需的热量较少,吸收热量的能力较小(即比热容较小)。它的不足之处: ⑴水和食用油吸收相同的热量用这套实验装置有较大的误差,容易受到外界环境的影响(如风向、石棉网的初温、两个酒精等的火焰有大小等)不便于控制; ⑵通过实验得出的结论是:吸热能力的大小与温度的变化成反比,学生要多转动一下思维才能理解,结论没有改进后的直接; ⑶所需要的实验器材也比较多,不利于实验的准备与操作。 ⑷所用烧杯体积过大,与空气的接触面积过大,所以散热过多,造成实验测量误差过大。 (如图) 六、实验创新与改进之处: ⑴将两套装置合二为一,减少了小组实验时对器材的需要;

⑵便于控制相同时间内吸收的热量相同这个变量,误差更小; ⑶两试管与空气的接触面更小,散热较少,误差较小; ⑷将烧杯较大的吸热面改为试管底部较小的吸热点(两试管型号相同、质量相等),就保证了相同时间内吸收的热量相同 ⑸实验中,将原实验观察温度计示数变化改为观察并记录两物质升高相同温度时的时间,这样做的好处是使实验结论更直接; (如图) 七、实验原理: 通过控制两物质质量相等、吸收热量相同、升高相同的温度等因素,来观察手中的秒表。升高相同温度时,所用时间较长的物质吸收的热量自然多一些,单位质量吸收热量的能力更强(即比热容更大一些)。 说明:完成实验时需控制的几个量 ⑴两试管型号相同、质量相等; ⑵试管中的水和食用油质量相等; ⑶试管中的水和食用油初温相同(可将两试管放入装有冷水的同一烧杯中1~2分钟); ⑷相同时间内两试管吸收的热量相等; ⑸两试管中的液体升高相同的温度; 改变的量: ⑴升高相同温度时所需要加热的时间不同; ⑵升高相同温度时所吸收的热量不同。 八、实验操作步骤: ⑴将装有质量相等的水和食用油的试管插入事先准备好的同一烧杯的冷水中1~2分钟,保证两试管中液体的初温相同; ⑵将初温相同的两试管从冷水中拿出来同时放入正在加热的石棉网上,并放入温度计(同时按下秒表开始计时),观察通过热传递获得热量的两试管中温度计的变化; ⑶在温度计达到70℃时分别记下所用的时间; ⑷比较升高相同温度时所用时间的不同; ⑸得出结论:升高相同温度时,所用时间较长的物质吸收的热量较多,吸收热量的能力较强(比热容较大)。

大学物理创新设计实验报告

大学物理创新设计实验报告 篇一:物理创新设计实验报告大学物理 浙江海 物理创新设计实验报告 实验名称:利用霍尔效应法测量空间的磁场分布指导教师:鲁晓东 专业:数学与数学应用 班级: B10数学 实验者:于祥雨吴联帅 学号:100 实验日期: XX年12月01日 洋学院 利用霍尔效应法测量空间的磁场分布 实验者:于祥雨同组实验者:吴联帅指导老师:鲁晓东 (B10数学 8 654495 ;B10数学 8 670903) 【摘要】通过霍尔效应法测量霍尔电流和励磁电流的方法,并使用“对称测量法”消除副效应的影响,最终通过多组数据的处理,得出空间磁场分布。 【关键词】霍尔效应;霍尔电流;对称测量法;磁场分布 一、引言

空间磁场实际存在,但是人眼看不到,因此用直接的方法测量是行不通的。本实验正是考虑了这点,通过测量霍尔电流和励磁电流的方式,通过霍尔电流、励磁电流和磁场强度的关系,间接的测出磁场强度。并结合多组数据的处理,最大程度减小误差,使实验更加科学、严谨,从而使得实验方法具有可实施性和借鉴性。 二、设计原理 2.1简介 置于磁场中的载流体,如果电流方向与磁场垂直,则在垂直于电流和磁场的方向会产生一附加的横向电场,这一现象是霍普金斯大学研究生霍尔于1879年发现的,后被称为霍尔效应。如今霍尔效应不但是测定半导体材料电学参数的主要手段,而且利用该效应制成的霍尔器件已广泛用于非电量的电测量、自动控制和信息处理等方面。在工业生产要求自动自动检测和控制的今天,作为敏感元件之一的霍尔器件,将有更广泛的应用前景。掌握这一富有实用性的实验,对日后的工作将有益处。 2.2霍尔效应 霍尔效应是磁电效应的一种,当电流垂直于外磁场通过导体时,在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差,这个电势差就被叫做霍尔电势差。 导体中的载流子在外加磁场中运动时,因为受到洛仑兹

大学物理创新实验论文

光杠杆测量杨氏模量实验的改进 李XX (重庆交通大学土木建筑学院,重庆市南岸区,400074) 摘要:测量杨氏模量中常用光杠杆来测量加载重物后的微小形变量△L,而光杠杆在使用前要先调节镜尺之间的相对位置,在用传统光杠杆调节时比较麻烦。本实验通过对传统光杠杆装置作了一点改进,取消了传统光杠杆中的望远镜,而改用光斑来指示标尺上的读数。用这种改进后的光杠杆能快速调节光杠杆,且不会在调节与读取数据过程中使眼睛疲劳,大大提高了实验的效率。 关键词:杨氏模量,激光,光杠杆,仪器改进 中文分类号:文献标识码: 引言:杨氏模量是描述固体材料抵抗形变能力的重要物理量,是工程技术上极为重要的常用参数,是工程技术人员选择材料的重要依据之一。测量杨氏模量的方法较多,本文主要介绍用改进后的光杠杆测量杨氏模量。 1 传统光杠杆的缺点 传统光杠杆在使用时要先调节光杠杆、望远镜和标尺之间的相对位置,使在望远镜中能看清平面镜内反射的标尺的像,这就是这个实验的难点。在做这个实验的时候,我们发现这个调节过程是相当麻烦的,而且当我们调节好后如果稍不小心,轻轻碰一下实验装置,便前功尽弃,又得重调,这让我们相当苦恼。我们用传统光杠杆调节了很久才使望远镜中能看到标尺的像,而且调节过程中眼睛非常疲劳,对视力非常不好。 2 实验装置的改进及实验原理

针对传统光杠杆的不足,且为了提高做实验的效率,我对光杠杆进行一些改进,使得改进后的光杠杆使用起来更为方便。我们可以不用望远镜,而在原来望远镜处放置一个能发射光点的光源。使该光源发出的光经光杠杆的平面镜反射后又射在标尺上。则先后之间两个光点的高度差就是经光杠杆放大了的微小形变。 2.1 改进措施及改进后光杠杆的原理 因为氦-氖激光平行性好,能量集中,在各种常用的激光器中,氦-氖激光器输出激光的单色性最好以便能方便精确的在标尺上读数。此外,它还具有结构简单、使用方便、成本低等优点。因此我们用氦-氖激光器作为发射光点的光源。 在标尺中央零刻度处开一个小孔,将氦-氖激光发射器与标尺固连,且使其发出的光从小孔处穿过且光路与标尺面垂直。如图所示: 设由激光器发出的光开 始时反射到标尺上所指的刻度 为S0,当钢丝长度变化时,光杠 杆一端下降。并带动镜面转动。 设转角为θ,则激光光线转过 2θ。设标尺上激光光点对应的 读数为S ,令△δ = S - S0 . 当△L<< b 时,tanθ=△L / b ≈θ,tan2θ=△δ/ D≈2θ , 则有:△L=b*△δ/(2D) (1),所以△L被放大了2D / b 倍. 2.2 用拉伸法测金属丝的杨氏模量的原理 杨氏模量是反映固体材料形变与应力关系的物理量。本实验中形变为拉伸形变,即金属丝仅发生轴向拉伸形变。设金属丝长度为L,横截面积为S,沿长度方向受一外力F后金属丝伸长△L,称为线应变。实验结果表明:在弹性形变范围内,正应力与线应变成正比,即:F / S=Y*△L/L (2) , Y称为杨氏模量,微小形变△L用上面的光杠杆测量。由(1)、(2)得,杨氏模量Y=8*F*L*D/(π*d^2*b*△δ) ,其中d为钢丝直径。

大学物理稳恒磁场习题及答案

衡水学院 理工科专业 《大学物理B 》 稳恒磁场 习题解答 一、填空题(每空1分) 1、电流密度矢量的定义式为:dI j n dS ⊥ =v v ,单位是:安培每平方米(A/m 2) 。 2、真空中有一载有稳恒电流I 的细线圈,则通过包围该线圈的封闭曲面S 的磁通量? = 0 .若通过S 面上某面元d S v 的元磁通为d ?,而线圈中的电流增加为2I 时,通过同一面元的元磁通为d ?',则d ?∶d ?'= 1:2 。 3、一弯曲的载流导线在同一平面内,形状如图1(O 点是半径为R 1和R 2的两个半圆弧的共同圆心,电流自无穷远来到无穷远去),则O 点磁感强度的大小是2 02 01 00444R I R I R I B πμμμ- + = 。 4、一磁场的磁感强度为 (SI),则通过一半径为R ,开口向z 轴正方向的半球壳表面的磁通量的大小为πR 2c Wb 。 5、如图2所示通有电流I 的两根长直导线旁绕有三种环路;在每种情况下,等于: 对环路a :d B l ??v v ?=____μ0I __; 对环路b :d B l ??v v ?=___0____; 对环路c :d B l ??v v ? =__2μ0I __。 6、两个带电粒子,以相同的速度垂直磁感线飞入匀强磁场,它们的质量之比是1∶4,电荷之比是1∶2,它们所受的磁场力之比是___1∶2__,运动轨迹半径之比是_____1∶2_____。 二、单项选择题(每小题2分) ( B )1、均匀磁场的磁感强度B v 垂直于半径为r 的圆面.今以该圆周为边线,作一半球面S ,则通过S 面的磁通量的大小为 A. 2?r 2B B.??r 2B C. 0 D. 无法确定的量 ( C )2、有一个圆形回路1及一个正方形回路2,圆直径和正方形的边长相等,二者中通有大小相等的电流,它们在各自中心产生的磁感强度的大小之比B 1 / B 2为 A. B. C. D. ( D )3、如图3所示,电流从a 点分两路通过对称的圆环形分路,汇合于b 点.若ca 、bd 都沿环的径向,则在环形分路的环心处的磁感强度 A. 方向垂直环形分路所在平面且指向纸内 B. 方向垂直环形分路所在平面且指向纸外 C .方向在环形分路所在平面内,且指向a D .为零

初中物理创新实验设计

初中物理创新实验设计 新疆巴州尉犁县第二中学芦春莉 一、实验课题名称:探究比较不同物质的吸热能力 二、实验设计思路: 运用控制变量法使水和食用油的质量相等、初温相同、相同时间内吸收的热量相同,观察水和食用油在升高相同的温度时所用时间的多少。在升高相同温度时用时较长的自然吸收热量就较多,表示吸收热量的能力就较强,即比热容较大;反之则然。(吸收热量的能力与时间成正比) 三、实验或实验器材在教材中所处的地位与作用: 该实验是九年级物理第一章第三节内容,在已知不同物体吸收热量的多少除了与它的质量、温度变化有关外,研究探究不同物质吸收热量的多少还与它的吸热能力有关,对于学生理解、学习、运用比热容的知识具有相当重要的作用。 可以说,这个实验是探究不同物质比热容实验的核心实验,一旦学生学会了控制变量,设计对照实验,对后面的知识探究就奠定了良好的基础。 四、实验器材: 铁架台、试管2支(型号相同、质量相等)、试管夹、温度计、细绳、石棉网、冷水、食用油、酒精灯、火柴、秒表等 五、实验原型及不足之处:

传统的实验方法是使用控制变量法,使两种物质的质量相等,吸收的热量相同,通过观察温度计上示数的变化,得出结论:温度计示数上升较快的物质,升高1℃所需的热量较少,吸收热量的能力较小(即比热容较小)。 它的不足之处: ⑴水和食用油吸收相同的热量用这套实验装置有较大的误差,容易受到外界环境的影响(如风向、石棉网的初温、两个酒精等的火焰有大小等)不便于控制; ⑵通过实验得出的结论是:吸热能力的大小与温度的变化成反比,学生要多转动一下思维才能理解,结论没有改进后的直接; ⑶所需要的实验器材也比较多,不利于实验的准备与操作。 ⑷所用烧杯体积过大,与空气的接触面积过大,所以散热过多,造成实验测量误差过大。 六、实验创新与改进之处: ⑴将两套装置合二为一,减少了小组实验时对器材的需要; ⑵便于控制相同时间内吸收的热量相同这个变量,误差更小; ⑶两试管与空气的接触面更小,散热较少,误差较小; ⑷将烧杯较大的吸热面改为试管底部较小的吸热点(两试管型号相同、质量相等),就保证了相同时间内吸收的热量相同 ⑸实验中,将原实验观察温度计示数变化改为观察并记录两物质升高相同温度时的时间,这样做的好处是使实验结论更直接; 七、实验原理:

物理创新设计实验报告 大学物理

浙江海洋学院 物理创新设计实验报告 实验名称:利用霍尔效应法测量空间的磁场分布指导教师:鲁晓东 专业:数学与数学应用 班级:B10数学 实验者:于祥雨吴联帅 学号:100601108 100601118 实验日期:2011年12月01日

利用霍尔效应法测量空间的磁场分布 实验者:于祥雨 同组实验者:吴联帅 指导老师:鲁晓东 (B10数学 100601108 654495 ;B10数学 100601118 670903) 【摘要】通过霍尔效应法测量霍尔电流和励磁电流的方法,并使用“对称测量法”消除副效应的影响,最终通过多组数据的处理,得出空间磁场分布。 【关键词】霍尔效应;霍尔电流;对称测量法;磁场分布 一、引言 空间磁场实际存在,但是人眼看不到,因此用直接的方法测量是行不通的。本实验正是考虑了这点,通过测量霍尔电流和励磁电流的方式,通过霍尔电流、励磁电流和磁场强度的关系,间接的测出磁场强度。并结合多组数据的处理,最大程度减小误差,使实验更加科学、严谨,从而使得实验方法具有可实施性和借鉴性。 二、设计原理 2.1简介 置于磁场中的载流体,如果电流方向与磁场垂直,则在垂直于电流和磁场的方向会产生一附加的横向电场,这一现象是霍普金斯大学研究生霍尔于1879年发现的,后被称为霍尔效应。如今霍尔效应不但是测定半导体材料电学参数的主要手段,而且利用该效应制成的霍尔器件已广泛用于非电量的电测量、自动控制和信息处理等方面。在工业生产要求自动自动检测和控制的今天,作为敏感元件之一的霍尔器件,将有更广泛的应用前景。掌握这一富有实用性的实验,对日后的工作将有益处。 2.2霍尔效应 霍尔效应是磁电效应的一种,当电流垂直于外磁场通过导体时,在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差,这个电势差就被叫做霍尔电势差。 导体中的载流子在外加磁场中运动时,因为受到洛仑兹力的作用而使轨迹发生偏移,并在材料两侧产生电荷积累,形成垂直于电流方向的电场,最终使载流子受到的洛仑兹力与电场斥力相平衡,从而在两侧建立起一个稳定的电势差即霍尔电压。正交电场和电流强度与磁场强度的乘积之比就是霍尔系数。平行电场和电流强度之比就是电阻率。 因此,对于一个已知霍尔系数的导体,通过一个已知方向、大小的电流,同时测出该导体两侧的霍尔电势差的方向与大小,就可以得出该导体所处磁场的方向和大小。 2.3实验原理 霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛伦兹力作用而引起的偏转。当带电粒子(电子或空穴)被约束在固体材料中,这种偏转就导致在垂直电流和磁场方向上产生正负电荷的聚积,从而形成附加的横向电场,即霍尔电场H E 。如图2-1所示的半导体式样,若在X 方向通以电流H I ,在Z 方向加磁场B ,则在Y 方向即试样2-4电极两侧就开始聚集异号电荷而产生相应的附加电场。电场的指向取决于试样的导电类型。对图2-1所示的N 型试样,霍尔电场为Y -方向。显然,霍尔电场H E 是阻止载流子继续向侧面偏移,当载流子所受的横向电场力H eE 与洛伦兹力evB 相等,样品两侧电荷的积累就达到动态平衡,故: H eE evB = (2.3.1) 其中H E 为霍尔电场,v 是载流子在电流方向上的平均漂移速度。

大学物理创新实验

大学物理创新实验 Prepared on 22 November 2020

112622711海洋测绘专业赵宗力学 一.无摩擦平衡 计一轻木杆一端系细线使其悬在空中,另一端放置在泡沫上使其浮在水上,将泡沫移置于水面任意一点,观察系统最后平衡时的状态 实验原理: 轻木和泡沫的重力与细线的拉力和水的支持力三者抵消,使整个系统达到平衡状态。 1.若不改变实验的任何部分,只在轻木杆上增加小砝码但不至于木杆下沉,实验结果会如何同样达到平衡状态 2.如果将细绳换成轻弹簧,实验结果会如何同样达到平衡状态 二.球棒重心 实验原理: 球棒握把端较细长,在力矩的概念里,距支点越远力矩越大,故较细的一端可以和教重的一端保持平衡,是因为彼此的力矩为反方向的等值。 1.更改切割球棒的方式能否使两侧的重量都相等不会 三.依斯克里奇摆 实验装置:设计一个可以改变摆长角度的实验,调整摆的不同角度后,分别观察摆的周期是否产生改变。 实验原理: 本次实验使用的摆为复摆,在本实验中,复摆的周期与角度θ有关关. 1.当把摆的角度固定时加速度的不同能否使摆的周期不变不能

四.餐桌物理学---惯性实验 实验原理: 首先铅笔会落入红葡萄酒瓶内乃是因为惯性的关系。 惯性定律,也就是牛顿第一运动定律。说明物体若不受外力,或其所受外力之合力及合力矩为零时,则静者恒静,动者恒沿一直线作等(角)速度运动。此实验中,快速将名片弹开就是这个原理,同时也为了使铅笔受到较少的横向摩擦力。 1.如果把名片更换为餐巾纸或者是抹布,铅笔是否能落入酒瓶中为什么较难,摩擦力太大了 热学 五.光热转轮 封闭玻璃容器的中间支撑一可自由旋转的转轮,转轮由四片叶片组成,叶片的两面分别为黑色与白色。 1.当光源(传统灯,太阳光,手电筒皆可)照射到转轮,转轮会开始转 动。光源移开时,转轮停止转动。 2.使用雷射指示笔或LED灯泡的手电筒直接照射转轮的叶片时,转轮 不会转动。 3.用手电筒照射叶片白色那面时,转轮不会转。但照到黑色那面时转轮 就迅速转动起来。 实验原理:

高中物理实验的创新性设计

高中物理实验的创新性设计 摘要:为了更好地培养学生的科学素养与创新能力,教师需要在教学中设计创 新性的实验。这要求教师提高自身的知识储量,培养自身的创新意识,掌握一定的创新方法。缺点列举法、希望点列举法、信息交合法等创新技法可为物理实验的创新性设计提供广阔的思路,但不应忘记创新性设计的目的——为教学目标的实现服务。同时,安全性、科学性、实用性、适用性等原则仍是物理创新性设计时所要考虑的最基本原则。 关键词:物理实验;创新性设计;缺点列举法;希望点列举法;信息交合法 一、物理实验创新性设计的意义 作为一门建立在实验基础上的基础自然学科,物理学在研究物质的基本结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律之外,也注重对所采用的实验手段和思维方法的研究。因此,物理的教学始终离不开物理实验的教学:有趣的实验现象是激发学生探索自然、理解自然的兴趣与热情的催化剂,亲手的操作是培养学生物理技能和实践能力的最佳途径;此外亲身的实验经历能让学生体验科学探究的过程、了解科学研究的方法,有助于提高学生的科学素养。 作为教学活动的主导者,教师首先要对实验在物理教学中的重要性有足够的认识,其次要充分利用教材中已有的实验资源,并能够够根据教学实际设计一些创新性的实验。这种创新性的实验设计可以是对教材已有实验的改进,以解决个别实验取材不易、操作不便、实验效果不明显等弊端;也可以是基于教学需要的全新设计,以弥补教材的不足,帮助学生构建一些重要的物理概念和物理规律。 物理实验的创新性设计,是教师秉承新课程标准课程开放性理念,由课程的复制者走向课程的创造者的有效尝试。它可以有效地促进学生自主地、富有个性地学习,对学生的科学探究能力、实践能力和创新意识的培养大有裨益。 二、物理实验创新性设计的方法 那么我们该如何在教学实践中进行创新性的实验设计呢? 创新需要丰富的创造力,而一个人的创造力由他所拥有的知识储量、创造性思维能力和创新技法三个因素共同决定。因此要进行创新性的实验设计,教师要有终身学习的意识,力求在专业上不断进步,不断提高自身的知识储量和创造性思维能力。然而知识是无穷无尽的,创造性思维能力的培养也绝非一日之事,因此要想在短时间提高创造力,掌握必要的创新技法是简单而有效的方法。 创新技法的种类非常之多,本文将结合《感应电流的方向》(鲁科版高中物理选修3-2第2章第1节)中的两个实验介绍缺点列举法、希望点列举法和信息交合法三种创新技法在物理实验创新性设计中的应用。 (一)缺点列举法

物理实验方案创新与设计大赛

第一届趣味物理知识竞赛 策 划 书

大学物理实验技能技巧大赛策划书 一、活动背景 物理是一门非常有趣又有用的自然学科,它研究的内容很广泛。千变万化的物理现象,像一个个的迷。当我们把握了必要的物理知识,揭开谜底的时候就会感悟到物理现象是十分有趣的,为推广物理知识,使同学们更好的熟悉物理,了解学习生活,以及科研方面的物理相关知识,体验物理的无穷乐趣,同时培养学生的自学能力和钻研精神,并让他们学习些课外科技知识,进行些课外科学实验,以激起他们学习物理的热情,培养他们发现并解决物理问题的能力,所以我们决定开展此次物理趣味知识大赛。通过这些趣味题目和动手操作,既能激发学生的学习热情,又能培养学生的动手操作能力。 二、活动目的 第一:保持我校大学生对自然界的好奇,发展对物理科学的探索的兴趣,在了解和认识自然的过程中有满意感及高兴感; 第二:利于我们自己的物理基础知识,养成良好的思维习惯,在解决问题或做决定时能尝试运用科学原理和科学研究方法; 第三:经历基本的科学探究过程,具有初步的科学探究能力,乐于参加和科学技术有关的社会活动,在实践中有依赖自己的科学素质提高工作效率的意识;

第四:具有创新意识,能独立思索,勇于有依据的怀疑,养成尊重现实,大胆想象的科学态度和科学精神; 第五:关心科学发张前沿,具有可持续发展的意识,树立准确的科学观,有将科学服务于人类的使命感和责任感。 三、活动主题: 从生活中感受物理,从物理中理解世界 四、活动名称:兰州理工大学第一届物理趣味知识大赛 五、主办单位: 主办单位:共青团兰州理工大学委员会 承办单位:兰州理工大学理学院分团委、学生分会 协办单位:大学生物理实验中心、科技部 七、比赛日期: 2011年11月 八、比赛地点: 1、初赛(笔试):北村考研自习室 2、复赛(实验操作竞赛):大学生物理实验室

几个初中物理实验的改进与创新

初中物理实验的若干改进和创新 龙门镇初级中学杨丹 引言物理学是一门以观察和实验为主的科学,实验教学则是物理教学的一种重要手段,在初中物理教学中,根据初中学生的好奇心强、认知能力有限的特点,积极开展物理实验教学,不仅能培养学生的信息收集和整理等基本技能,而且可以培养学生观察能力、思维能力、动手能力以及终生学习和创新的意识,培养学生实事求是的科学态度,激发学生的学习热情。多年来,我在物理教学中通过对实验的不断探究、改进和实践,将教材中几个实验加以改进,达到了良好的教学效果。 一自制简易的实验器材是解决问题的根本途径 1 、自制简易的激光光源 光学实验中的激光光源灯泡很容易坏,也为老师的教学增加了不少麻烦。因此我试着自制了一个简易的激光光源,使整个光学实验顺利完成。方法如下:买一个玩具激光手电筒,在废灯泡芯上取一小段玻璃柱,将玻璃柱装在激光电筒的前盖内,适当调整玻璃柱的角度,一个实用的光源就做好了。 2 、自制浮沉子 演示浮沉条件时,课本上曾用鸡蛋与盐水做或用青霉素的瓶子加水做。在实际操作时前者操作复杂,后者根本不能实现。 我是这样制作的:取一个5cm左右的塑料笔盖,再取一个螺丝旋进笔盖内做配重,另一端用用气球上的橡皮膜扎住,然后放入盛有大半瓶水的矿泉水瓶中,盖紧瓶盖,不能漏气,手捏矿泉水瓶即可实现浮沉,同时可观察到橡皮膜发生形变,说明浮沉的原因。 3、自制灵敏度高的演示温度计 当使用温度计上演示实验课时,可见度非常差,我自制的演示温度计,不但可见性好,而且灵敏度高。用日光灯起辉器的铝质外壳做测温泡,在铝筒口上紧塞一只橡皮塞,塞子的中间钻一小孔,注入红色的墨水适量,再把一内径2-3mm的玻璃管紧插入孔内,并伸到接近底部的位置。在玻璃管背面衬上白色背景的刻度板,就可以做成一个灵敏度高的温度计。可用来演示蒸发吸热,比热容实验。 4.导体与绝缘体的相对性 用一个25W的白炽灯与一个白炽灯的废灯芯串联安在竖放的木板上,用插头接入220V的电压。当用酒精喷灯加热废灯芯到红热状态时,灯泡发光,停止加热,温度降低灯泡又熄灭。此实验应使

大学物理创新实验报告

大学物理创新实验报告 篇一:大学物理创新实验报告 大学物理实验报告总结 一:物理实验对于物理的意义 物理学是研究物质的基本结构,基本的运动形式,相互作用及其转化规律的一门科学。它 的基本理论渗透在基本自然科学的各个领域,应用于生产部门的诸多领域,是自然科学与 工程科学的基础。物理学在本质上是一门实验学科,物理规律的发现和物理理论的建立都 必须以物理实验为基础,物理学中的每一项突破都与实验密切相关。物理概念的确立,物 理规律的发现,物理理论的确立都有赖于物理实验。 二:物理实验对于学生的意义 大学物理实验已经进行了两个学期,在这两个学期,通过二十几个物理实验,我们对物理 学的理解和认识又更上了一步台阶。通过对物理实验的熟悉,可以帮助我们掌握基本的物 理实验思路和实验器材的操作,进一步稳固了对相关的定理的理解,锻炼理性思维的能力。在提高我们学习物理物理兴趣的同时,培养我们的科学思维和创新意识,掌握实验研究的 基本方法,提高基本科学实验能力。它也是我们进入大学接触的第一门实践性教学环节, 是我们进行系统的科学实验方法和技能训练的重要必修课。它还能培养我们“实事求是的 科学态度、良好的实验习惯、严谨踏实的工作作风、主动研究的创新与探索精神、爱护公 物的优良品德”。 三:我眼中的物理实验的缺陷 1:实验目的与性质的单一性 21世纪的学科体系中,多种学科是相互结合,相互影响的,没有一门学科能独立于其他 学科而单独生存,但是在我们的实验过程中,全都是关于物理,这一单科的实验内容,很 少牵涉到其他。有些实验完全是为了实验而实验,根本不追求与其他学科的联系与结合。2:实验的不及时性及实验信息的不对称性 物理是一门以实验为基础的基本学科,在我们所学的物理内容中,更多的是关于公式定理的,这些需要及时的理解和记忆,最简单的方式是通过实验来进行。但是我们所做的实验,都是学过很久以后,甚至是已经学完物理学科后进行的,这就造成我们对物理知识理解的 不及时性,不能达到既定的效果。而且,我们重复科学实验伟人的实验很大程度上是得知结论后凭借少量的实验数据轻易得出相似的结论,与前人广袤的数据量不可同日而语,这就造成实验信息的不对称性, 不利于从本质上提高我们的实验能力。

大学物理电磁场练习题含答案

大学物理电磁场练习题含答案

前面是答案和后面是题目,大家认真对对. 三、稳恒磁场答案 1-5 CADBC 6-8 CBC 三、稳恒磁场习题 1. 有一个圆形回路1及一个正方形回路2,圆直径和正方形的边长相等,二 者中通有大小相等的电流,它们在各自中心产生的磁感强度的大小之比B 1 / B 2为 (A) 0.90. (B) 1.00. (C) 1.11. (D) 1.22. [ ] 2. 边长为l 的正方形线圈中通有电流I ,此线圈在A 点(见图)产生的磁感强度B 为 (A) l I π420μ. (B) l I π220μ. (C) l I π02μ. (D) 以上均不对. [ ] 3. 通有电流I 的无限长直导线有如图三种形状,则P ,Q ,O 各点磁感强度的大小B P ,B Q ,B O 间的关系为: (A) B P > B Q > B O . (B) B Q > B P > B O . (C) B Q > B O > B P . (D) B O > B Q > B P . [ ]

4. 无限长载流空心圆柱导体的内外半径分别为a 、b ,电流在导体截面上均匀分布, 则空间各处的B 的大小与场点到圆柱中心轴线的距离r 的关系定性地如图所示.正确的图是 [ ] 5. 电流I 由长直导线1沿平行bc 边方向经a 点流入由电阻均匀的导线构成的正三角形线框,再由b 点沿垂直ac 边方向流出,经长直导线2返回电源(如图).若载流直导 线1、2和三角形框中的电流在框中心O 点产生的磁感强度分别用1B 、2B 和3B 表示,则O 点的磁感强度大小 (A) B = 0,因为B 1 = B 2 = B 3 = 0. (B) B = 0,因为虽然B 1≠ 0、B 2≠ 0,但021=+B B ,B 3 = 0. (C) B ≠ 0,因为虽然B 2 = 0、B 3= 0,但B 1≠ 0. (D) B ≠ 0,因为虽然021 ≠+B B ,但B 3 ≠ 0. [ ]

初中物理实验创新方案

初中物理实验创新方案 光的折射现象演示实验改进 十五中李芳 实验名称 光的折射现象演示实验改进 设计思路 光的折射是初中物理重要的光学现象,是理解透镜成像的基础,同时又是解释日常生活中许多光现象的基础。光的折射现象学生比较感兴趣,教材中做这个实验时所用的方法是:用一支激光笔将光斜射入水中,观察从空气进入水中的激光束的传播方向是否改变。这个实验白天在教室里做,实验的现象不明显,不容易看到空气中的入射光线,最好在光线暗的地方进行实验,但如果这个实验在暗室里做的话,对学生的管理又是一个问题,也不利于学生记录实验现象。以上种种原因,使我想到若能把在空气中和水中的光路清晰显示出来,同时在改变入射光线的时候能清晰的观察到折射光线的变化以及当光垂直射到水面上时光路的情况,那么同学们的兴趣就可以大大提高,折射的奥秘会很清晰的呈现在同学们的眼前,同学们心中的疑问也可以迎刃而解了。 实验目的 使学生清晰的观察到光折射的路径情况,顺利完成光的折射的实验探究活动,为学生理解光的折射规律打好感性基础。当学生看到角度的变化,一定会非常活跃,学习的积极性也自然会高涨,对学习物理这门学科的兴趣也就更高了。实验器材 一支激光笔、一个透明的水槽、一卷蚊香、一个装有玻璃板的小木箱、火柴、水和牛奶。 实验原理 光在空气、水中传播光路不清晰,而红色激光在蚊香点燃时产生烟雾中和淡白色液体中传播光路非常清晰,实验现象会非常明显。 实验组装

实验操作步骤 1、在水槽中倒入适量的水,滴几滴牛奶搅拌使其均匀,然后放入木箱内。 2、点燃蚊香,关好玻璃门让烟雾封闭在箱内。 3、让激光笔的光从箱顶小孔斜射入水中,观察光线的传播路径情况。 4、改变入射光线斜射的方向,观察光线的传播路径情况。 5、让激光笔的光垂直射入到水中,观察光线的传播路径情况。 实验结论 光从空气射入水面要发生反射和折射现象,折射时传播方向通常发生改变。实验优点 实验器材选取方便,安全性好,操作简单,白天在教室里也可以操作,也可以随时改变入射光线的角度的情况,效果比较明显,容易激发学生的兴趣。 需要说明的问题 准备器材时,可准备两只激光笔以保证实验效果明显,注意牛奶滴入不能太多,呈现淡淡的乳白色即可,要等箱内烟雾弥漫较多再进行实验。

大学物理创新试验

大学物理创新性实验 课程名称大学物理创新性试验 实验项目双臂电桥测金属丝电阻率 辅导教师 专业班级

双臂电桥测金属丝电阻率 重庆交通大学土木建筑学院重庆400074 摘要: 电阻率是表征导体材料性质的一个重要物理量,电阻的测量方法很多,电桥是其常用方法之一。双臂电桥简称双电桥,又名开尔文电桥,它是惠斯登电桥的改进和发展,它可以消除(或减小)附加电阻对测量的影响,因此是测量1Ω以下低电阻的主要仪器。 关键词:双臂电桥导线电阻接触电阻桥臂电阻四端引线 1.实验设计思路 2.1实验原理: 测量电阻常用多用电表,但其测量误差较大。如果要对电阻进行精密测量,可用各种电桥。通常单臂惠斯登电桥的测量准确度可达0.5%(电阻值测量范围为10~106Ω)。但在测

其中A 、B 、C 和D 接点是用铜块块制成,且在每一个上面都有一个用来紧密固定的大螺丝,B 和C 接点间用较粗的U 形铜棒连接。P 和Q 是两个弹簧片,起固定R x 的作用。标尺用螺丝固定在铜棒的前面,这样可在尺上直接读出MN 的长度。铜棒AB 镀了防腐蚀材料。M 是一用胶木和接触弹簧片组成的滑块,且固定在粗的金属棒上。除BC 间的接线在板的上面,其他连接均在板下,均用粗铜线。电阻间的接线柱有板上部分和板下部分,板上是旋钮接线柱,板下是由螺丝固定的垫圈和焊片。左边电阻配法是按顺时针方向依次为100Ω、450Ω、450Ω、100Ω;右边相同。 配阻计算如下: 由于电阻对称的分布,可只设左边阻值依次为x 1、x 2、x 3、x 4按设计要求,列方程 10 /)(1)/()(1 .0)/(432143214321=++=++=++x x x x x x x x x x x x 用矩阵解线性方程组的方法解出通解,得到x 1:x 2:x 3:x 4=2:9:9:2 于是考虑现有电阻和对实验准确度的影响,精挑细选100Ω、20Ω和430Ω三种规格的电阻。 二.双臂电桥的工作原理 双电桥的原理电路图如图2所示。它有两大特点:(1)待测电阻R x 和比较臂电阻R 0都 别为r 1、r 2、r 3包括导线电阻、C 1和C 处的接触电阻、以及C '1间电阻的总和。r 2和r 3似情况。的附加电阻分别为r '1r '3 和 r '4 阻和接触电阻。 (2R 4;两个电阻,适当调节电阻R 1时流过电阻R 1和R 2、双电桥平衡时,S 和T 33'2311'11R I r I IR R I r I x ++=+ (1) 0' 3343'4121IR r I R I r I R I ++=+ (2) 为了使附加电阻r '1、r '2、r '3和r ' 4的影响可以忽略不计,在双电桥电路中要求桥臂电阻R 1、R 2、R 3和R 4足够大,即R 1〉〉r ' 1、R 2〉〉r ' 2、R 3〉〉r ' 3和R 4〉〉r '4;同时C ' 2和M ' 的联接采用一条粗导线,使得附加电阻r 2很小,以满足I 〉〉I 1和I 〉〉I 3的条件。于是,式(1)和(2)可简化为 3311R I R I IR x -= (3) 43210R I R I IR += (4)

创新物理小实验的设计思想

初中创新物理小实验的设计思想 镇江市江滨中学物理组物理组 一、物理实验设计要具有挑战性:挑战性不仅表现在给学生视觉的冲击,更重要的是引起学生的思考 案例一:引言:奇妙的物理世界 实验设计:气流的变化。怎样把燃烧的蜡烛火焰吹灭? 推荐理由:一般来说物体能挡住气流。但是,物体的形状对气流是有影响的。当在燃烧的蜡烛前面放一个方形的物体可以挡住气流、而换一个圆形的物体把蜡烛吹灭的时候,学生表现出来的惊奇是一种学习物理的享受。 案例二:对物体做功,物体的内能增加、温度升高 实验设计:压缩气体做功内能增加、温度升高。 推荐理由:压缩空气做功,空气的内能增加、温度升高。学生一般只知道结论,没有体验。我用打气筒有气嘴一端叫学生用手堵住,老师快速打气,这时气体的温度可能有上百摄氏度,对学生来说不仅是感觉的刺激,更重要的是引起学生的思考。接着,将温度计放在气嘴上用多媒体投影到光屏上,温度计的度数随打气而上升。

案例三:受力面积越大、压强越小 实验设计:探究:一个鸡蛋能承受多大的压力。 推荐理由:大家都知道:鸡蛋碰石头。可是,一个鸡蛋能承受20千克力左右,学生不一定能想到。当一个人站在四只鸡蛋上,鸡蛋没有碎;而鸡蛋轻轻一敲就碎时,一定能激发学生的思考,对学生理解压强的概念是有帮助的。 二、物理实验设计结果要在意料之外、情理之中:“情理”--------指物理的道理和自然之美 案例一:水蒸发吸热有致冷作用 实验设计:为什么纸不能燃烧?用二个餐巾纸团沾上酒精燃烧后,一个纸团烧成灰烬、另一个纸团酒精燃烧完后餐巾纸却完好无损。(这个餐巾纸团是用水浸润过的) 推荐理由:蒸发吸热有致冷作用,日常生活很常见。但是,“神5飞船”返回舱在进入大气层时是一团火球、而里面的人却安然无恙,学生是知道其中道理的,但是学生没有直接的体验。当学生看到一个纸团是烧成灰烬、而另一个纸团却完好无损时,学生的感受只有二个字-----惊讶! 案例二:比热容概念的教学 实验设计:等质量的铅和水加热后,体验温度的变化。 推荐理由:比热容是一个很抽象的概念,学生不能理解物质有一种性质------热的容量。当等质量的铅块和水加热几分钟以后,水可以用手摸一摸,感受温度的变化;而铅块却不能用手摸,这时铅块的温度可以点燃火柴。强烈的对比必然引起学生积极地思考。 三、物理实验设计要注意学生的参与性:课堂教学的生命力就在于-------师生融为一体

大学物理创新实验报告

大学物理创新实验报告 篇一:大学物理设计性实验报告 大学物理设计性实验报告 课题________________ 学院________________ 班级________________ 姓名________________ 学号________________ 【实验目的】 1. 掌握多种测定重力加速度的方法。 2. 正确进行数据处理和误差分析。 【实验器材】 秒表、倾角固定的斜面(倾角未知)、木块、米尺 【实验原理】 借用一道测定木块与斜面之间动摩擦因数进行知识的迁移与转换,运用牛顿第二定律及运动学公式可测定出重力加速度。在B点给木块一初速度让其沿 斜面匀减速上滑,记下到达最高点的时间t1,并测出BD长度s。将木块由D点静止释放让其沿斜面匀加速下滑,记下 到达B点的时间t2。由牛顿第二定律易知上滑、下滑的加速度分别为

1a2t22 2 hsl11 解得g?(2?2) ,sin?? lht1t2s? a1?gsin??mgcos?、a2?gsin??mgcos?。由运动学公式,有s? 12a1t1,2 运用水滴法测重力加速度测出水滴间隔时间以及掉落高度,运用牛顿第二定律以及运动学公式可测出重力加速度。 【实验内容】 1.测出斜面的高 H、斜面的长L 2.给木块一初速度,记录到达最高点的时间 3.将木块静止释放,使其下滑,记录下滑到点B的时间 4.多次重复步骤2、3,记录多组数据。 5.在自来水龙头下面固定一个盘子,使水一滴一滴连续地滴到盘子里,仔细调节水龙头,使得耳朵刚好听到前一个水滴滴到盘子里声音的同时,下一个水滴刚好开始下落。 6.量出水龙头口离盘子的高度h,再用停表计时。 7.当听到某一水滴滴在盘子里的声音的同时,开启停表开始计 时,并数“1”,以后每听到一声水滴声,依次数“2、3??”一直数到“n”,按下停表按钮停止计时,读出停表的示数t。

大学物理(第四版)课后习题及答案-磁场

习 题 题10.1:如图所示,两根长直导线互相平行地放置,导线内电流大小相等,均为I = 10 A ,方向 相同,如图所示,求图中M 、N 两点的磁感强度B 的大小和方向(图中r 0 = 0.020 m )。 题10.2:已知地球北极地磁场磁感强度B 的大小为6.0105 T 。如设想此地磁场是由地球赤道 上一圆电流所激发的(如图所示),此电流有多大?流向如何? 题10.3:如图所示,载流导线在平面内分布,电流为I ,它在点O 的磁感强度为多少? 题10.4:如图所示,半径为R 的木球上绕有密集的细导线,线圈平面彼此平行,且以单层线圈 覆盖住半个球面,设线圈的总匝数为N ,通过线圈的电流为I ,求球心O 处的磁感强度。 题10.5:实验中常用所谓的亥姆霍兹线圈在局 部区域内获得一近似均匀的磁场,其装置简图如图所示,一对完全相同、彼此平行的线圈,它们的半径均为R ,通过的电流均为I ,且两线圈中电流的流向相同,试证:当两线圈中心之间的距离d 等于线圈的半径R 时,在两线圈中心连线的中点附近区域,磁场可看成是均匀磁场。(提示:如以两线圈中心为坐标原点O ,两线圈中心连线为x 轴,则中点附近的磁场可看成是均匀磁场的条件为x B d d = 0;0d d 22 x B )

题10.6:如图所示,载流长直导线的电流为I,试求通过矩形面积的磁通量。 题10.7:如图所示,在磁感强度为B的均匀磁场中,有一半径为R的半球面,B与半球面轴线的夹角为 ,求通过该半球面的磁通量。 题10.8:已知10 mm2裸铜线允许通过50 A电流而不会使导线过热。电流在导线横截面上均匀分布。求:(1)导线内、外磁感强度的分布;(2)导线表面的磁感强度。 题10.9:有一同轴电缆,其尺寸如图所示,两导体中的电流均为I,但电流的流向相反,导体的磁性可不考虑。试计算以下各处的磁感强度:(1)rR3。画出B-r图线。 题10.10:如图所示。N匝线圈均匀密绕在截面为长方形的中空骨架上。求通入电流I后,环内外磁场的分布。 题10.11:设有两无限大平行载流平面,它们的电流密度均为j,电流流向相反,如图所示,求:(1)两载流平面之间的磁感强度;(2)两面之外空间的磁感强度。 题10.12:测定离子质量的质谱仪如图所示,离子源S产生质量为m,电荷为q的离子,离子的初速很小,可看作是静止的,经电势差U加速后离子进入磁感强度为B的均匀磁场,并沿一半

大学物理创新实验

1126227 11海洋测绘专业赵宗力学 一.无摩擦平衡 计一轻木杆一端系细线使其悬在空中,另一端放置在泡沫上使其浮在水上,將泡沫移置于水面任意一點,观察系统最后平衡时的状态 实验原理: 轻木和泡沫的重力与细线的拉力和水的支持力三者抵消,使整个系统达到平衡状态。 1.若不改变实验的任何部分,只在轻木杆上增加小砝码但不至于木杆下沉,实验结果会如何? 同样达到平衡状态 2.如果将细绳换成轻弹簧,实验结果会如何?同样达到平衡

状态 二.球棒重心 实验原理: 球棒握把端较细长,在力矩的概念里,距支点越远力矩越大,故较细的一端可以和教重的一端保持平衡,是因为彼此的力矩为反方向的等值。 1.更改切割球棒的方式能否使两侧的重量都相等?不会 三.依斯克里奇摆 实验装置:设计一个可以改变摆长角度的实验,调整摆的不同角度

后,分別观察摆的周期是否产生改变。

实验原理: 本次实验使用的摆为复摆,在本实验中,复摆的周期与角度θ有关關. 1.当把摆的角度固定时加速度的不同能否使摆的周期不变?不能 四.餐桌物理学---惯性实验

实验原理: 首先铅笔会落入红葡萄酒瓶內乃是因为惯性的关系。 惯性定律,也就是牛顿第一运动定律。说明物体若不受外力,或其所受外力之合力及合力矩为零时,则静者恒静,动者恒沿一直线作等(角)速度运动。此实验中,快速將名片弹开就是这个原理,同时也为了使铅笔受到较少的横向摩擦力。 1.如果把名片更换为餐巾纸或者是抹布,铅笔是否能落入酒瓶中?为什么?较难,摩擦力太大了 热学

五.光热转轮 封闭玻璃容器的中间支撑一可自由旋转的转轮,转轮由四片叶片組成,叶片的兩面分別为黑色与白色。 1.当光源(传统灯,太阳光,手电筒皆可)照射到转轮,转轮会 开始转动。光源移开時,转轮停止转动。 2.使用雷射指示笔或LED灯泡的手电筒直接照射转轮的叶片時, 转轮不会转动。 3.用手电筒照射叶片白色那面時,转轮不會转。但照到黑色那面 時转轮就迅速转动起來。 实验原理:

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