大学物理演示实验报告

物理演示实验报告

学 院

材料科学与工程

专 业 材料科学与工程

年 级 2014级

姓 名 杨林

班级信箱号 80

实验时间 2016年5月4日星期三晚上

2016年 5月 10日

实验一 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

图1 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。

【注意事项】：

1．移动锥体时要轻拿轻放，切勿将锥体掉落在地上。

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。

实验二 陀螺进动

【实验目的】：

演示旋转刚体（车轮）在外力矩作用下的进动。

【实验仪器】：陀螺进动仪

图2陀螺进动仪

【实验原理】：

陀螺转动起来具有角动量L,当其倾斜时受到一个垂直纸面向里的重力矩(r×mg)作用,根据角动量原理, 其方向也垂直纸面向里。

下一时刻的角动量L+△L向斜后方,陀螺将不会倒下,而是作进动。

【实验步骤】：

用力使陀螺快速转动，将其倾斜放在支架上，放手后陀螺不仅绕其自转轴转动，而且自转轴还会绕支架旋转。这就是进动现象。 【注意事项】：

博学笃行 自强不息

1

大学物理演示实验报告

摘要：

本实验通过一系列物理演示实验，以直观、生动的方式展示了一些物理原理和现象。在实验中，我们利用了不同的装置和方法，包括倾角计、电磁铁、追踪仪器等，以及一些常见的实验器材，如放大镜、杠杆等。通过观察和测量，我们验证了一些基础物理概念，并学习了一些实验操作技巧。

引言：

大学物理实验作为物理学学习的重要组成部分，对学生的实践能力和理论知识的应用能力都有很高的要求。物理演示实验是一种直观、生动的教学方法，可以帮助学生更好地理解物理原理和现象。本文主要介绍了我们进行的一些物理演示实验，以及实验的目的、原理、装置和方法，以及实验结果和结论。

实验一：倾角计实验

实验目的：

通过倾角计测量物体倾斜角度，验证正、副切线定理。

实验原理： 博学笃行 自强不息

2

正切定理：在法平面上，对于任意与倾角α相对的斜面，物体所受的摩擦力与物体的重力的比值等于该斜面的正切值tα。

副切线定理：在法平面上，对于任意与倾角α相对的斜面，物体所受的摩擦力与物体的重力的比值等于该斜面的副切值coα。

实验装置和方法：

1. 将倾角计放置在待测倾角的斜面上。

2. 调整倾角计，使其与斜面重合。

3. 在倾角计的直角边上放置物体，使其保持平衡。

4. 记录下物体所受的摩擦力和重力，并计算其比值。

实验结果和结论：

我们通过倾角计实验，测量了不同斜面上物体所受的摩擦力和重力的比值，并计算了其正切值和副切值。实验结果与正切定理和副切线定理的预测相吻合，进一步验证了这两个定理。

实验二：电磁铁实验

实验目的：

通过电磁铁实验，观察磁力的作用，并了解电磁感应现象。

实验原理： 博学笃行 自强不息

3

当电流通过导线时，会产生磁场。对于一根直导线，其磁场的方向可以通过安培环法则确定。当导线被弯曲成螺旋形时，就形成了一个电磁铁。

实验装置和方法：

1. 将电磁铁通电，使其产生磁场。

大学物理演示实验报告完整版

一、实验目的

大学物理演示实验是物理教学的重要组成部分，通过直观的现象和实际操作，帮助我们更好地理解物理原理和规律。本次演示实验的目的主要包括以下几个方面：

1、 观察和理解各种物理现象，如力学、热学、电磁学、光学等领域的典型现象。

2、 培养我们的观察能力、思考能力和动手能力。

3、 激发我们对物理学科的兴趣，提高学习的积极性和主动性。

二、实验仪器

在本次演示实验中，我们使用了以下多种仪器和设备：

1、 牛顿摆：由多个质量相同的金属球通过细线悬挂组成，用于演示动量守恒和能量守恒。

2、 静电发生器：能够产生高压静电，展示静电现象，如静电吸引、静电放电等。

3、 光学三棱镜：用于分解白光，观察光的色散现象。

4、 特斯拉线圈：产生高频高压交流电，产生绚丽的电弧。

5、 傅科摆：证明地球自转的装置。 三、实验内容及现象

1、 牛顿摆实验

将牛顿摆的一侧小球拉起一定高度，然后释放。观察到被拉起的小球撞击另一侧的小球，另一侧只有一个小球被弹起，且弹起的高度几乎与释放时的高度相同。这一现象表明在理想情况下，动量守恒和能量守恒。

2、 静电发生器实验

打开静电发生器，当金属球上积累足够的电荷时，我们发现靠近金属球的轻小物体（如纸屑）被吸引。用手指靠近金属球时，能感受到轻微的电击，同时还能看到静电放电产生的火花。

3、 光学三棱镜实验

让一束白光通过三棱镜，在屏幕上可以看到白光被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光带。这清楚地展示了光的色散现象，说明白光是由不同颜色的光混合而成的。

4、 特斯拉线圈实验

接通特斯拉线圈的电源，线圈顶部产生强烈的电弧，呈现出美丽的放电现象。同时，还能听到“滋滋”的放电声。

5、 傅科摆实验

启动傅科摆，随着时间的推移，可以观察到摆的摆动平面在缓慢地转动，这直观地证明了地球的自转。 四、实验原理

1、 牛顿摆

根据动量守恒定律，当一个小球撞击另一个小球时，它们之间的总动量保持不变。同时，由于忽略了空气阻力和摩擦等因素，能量也守恒，所以被弹起的小球能达到与释放时相近的高度。

力学大学物理演示实验报告

力学大学物理演示实验报告

引言：

力学是物理学的基础，它研究物体的运动和力的作用。在力学的学习中，实验是不可或缺的一部分，通过实验可以直观地观察和验证物理原理。本次实验旨在通过一系列力学演示实验，深入理解力学的基本概念和原理。

实验一：牛顿摆实验

牛顿摆是一种简单的力学系统，通过摆动的运动来研究重力和摆长对摆动周期的影响。实验中，我们使用了一根细线和一个小球，将小球挂在细线的一端，然后使其摆动。通过改变摆长，我们发现摆长的变化会导致摆动周期的变化。这是因为摆长的增加会使重力对小球的作用力变大，从而加快了摆动的速度。

实验二：斜面实验

斜面实验是研究物体在斜面上滑动的实验，通过改变斜面的角度和物体的质量，我们可以观察到物体滑动的加速度和滑动距离的变化。实验中，我们使用了一个小车和一个倾斜的平面，将小车放在斜面上，然后观察其滑动的情况。我们发现，当斜面的角度增加时，小车的滑动速度和加速度也会增加，而当物体的质量增加时，小车的滑动速度和加速度减小。

实验三：弹簧振子实验

弹簧振子是一种周期性运动的力学系统，通过改变弹簧的劲度系数和质量，我们可以观察到振动周期和振幅的变化。实验中，我们使用了一个弹簧和一个质量块，将质量块挂在弹簧上，然后观察其振动的情况。我们发现，当弹簧的劲度系数增加时，振动周期减小，而当质量增加时，振动周期增加。同时，振幅也会受到这两个因素的影响。

实验四：牛顿第二定律实验

牛顿第二定律描述了物体的加速度与作用力和物体质量的关系。通过实验，我们可以验证这个定律。实验中，我们使用了一个力传感器和一个质量块，将质量块挂在力传感器上，然后施加不同的力。通过记录力传感器的读数和质量块的加速度，我们可以得到作用力与加速度的关系。实验结果表明，作用力与加速度成正比，且与质量无关，验证了牛顿第二定律。

结论：

通过以上实验，我们深入理解了力学的基本概念和原理。牛顿摆实验让我们认识到摆长对摆动周期的影响，斜面实验让我们观察到斜面角度和物体质量对滑动加速度的影响，弹簧振子实验让我们了解到弹簧劲度系数和质量对振动周期和振幅的影响，牛顿第二定律实验验证了作用力与加速度成正比，与质量无关的规律。通过这些实验，我们对力学的原理有了更深入的理解，并且能够将理论知识与实际应用相结合。力学的研究不仅仅是理论的探索，更是实验的验证和应用，通过实验，我们可以观察到物理规律的真实表现，加深对物理学的理解。