物理探索与演示实验(电磁学)1
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高中物理电磁有趣实验教案
实验目的:通过实验,让学生了解磁悬浮的原理,并探索磁场对物体的作用。
实验材料:磁悬浮小车、轨道、磁铁、电源、电线等。
实验步骤:
1. 将轨道放置在水平桌面上,并将磁铁固定在轨道的一端。
2. 将磁悬浮小车放置在轨道上,调整小车的位置,使其正好悬浮在磁铁上方。
3. 将电源接通,调节电流的大小,观察小车的运动情况。
4. 探究电流大小对磁悬浮小车的影响,记录实验结果。
5. 对实验结果进行分析,让学生发现磁场对物体的作用规律。
实验要点:
1. 磁悬浮的原理是通过电流在磁场中受到洛伦兹力而产生的力,从而实现物体悬浮在磁场
中的效果。
2. 调节电流大小可以改变洛伦兹力的大小,进而影响磁悬浮小车的运动情况。
3. 实验结束后,让学生总结实验过程中的观察现象和规律,理解磁场和电流对物体的作用。
拓展实验:
1. 使用不同形状和大小的磁铁,观察对磁悬浮小车的影响;
2. 改变磁铁的位置和角度,研究对磁悬浮小车的影响;
3. 探究磁悬浮小车与磁场之间的平衡关系,理解磁场对物体的作用规律。
通过这个实验,可以让学生在实践中学习电磁学原理,培养他们的实验操作能力和动手能力,激发学生对物理学的兴趣。
物理演示实验报告物理演示实验自主设计方案本物理演示实验根据流体流速与压强的关系以及电磁铁的相关性质验证流体力学中伯努利原理)(2112111为常数C C gh v p =++ρρ(1)当外界环境被选定后,常数C 可以表示为gh v p C 2222221ρρ++=(2)将(1)式与(2)式联立,可以得到gh v p gh v p 22222121112121ρρρρ++=++(3)这就是我们所说的伯努利方程,下面我们来验证这一原理。
在中学阶段,我们已经知道流体流速越大的地方压强越小这一流体学基本关系。
为了验证流速与压强的具体关系,我们不妨选择空气流作为实验流体,大气压强作为外界标准压强,由基本数据可知标准大气的密度ρ=1.29kg/m 3(温度为0℃,标准大气压p 0=101kpa),我们只需要测量出流体的某一流速v 以及在该流速下的压强p 1。
进而将p 1,v 代入伯努利方程左右两端,验证等式是否成立。
此时,由于选定的外界是标准大气,故验证的等式为02121p v p =+ρ(4)下面我们需要清楚流速与该流速下的流体压强的测量原理。
首先我们先测量流速。
由于流体是以风的形式存在的,因此我们使用鼓风机作为风的发生装置。
我们采取简易风车来测量风速。
选择该风车的前提是在无风环境下风车能够静止即处于平衡状态,并且在受到风力时可以较为灵敏地进行转动,即摩擦阻力越小越好。
设风车的转动半径为R,风车转动角速度为ω,则根据线速度与角速度的关系有ωR v =(5)其中ω可以通过风车的转速n 来测量,即n πω2=(6)联立(5)(6)两式,这样我们可以较为准确地得出流速v 的大小为Rn v π2=(7)接下来,我们来测量该流速下的压强。
该压强的测量需要运用电磁铁以及压一、演示物理原理简介(可以配图说明)力传感器。
我们将电磁铁和压力传感器进行组装成为能够测量电磁铁磁力的装置(我们将在方案实施模块进行详细介绍其使用方法),具体模型如图1所示。
物理演示实验报告电磁学物理演示实验报告:电磁学引言:电磁学是物理学中的一门重要学科,研究电荷、电场、磁场以及它们之间的相互作用。
在学习电磁学的过程中,实验是不可或缺的一部分,通过实验我们可以直观地观察和理解电磁现象。
本报告将介绍几个电磁学的实验,包括电场力线实验、磁场感应实验和电磁感应实验。
实验一:电场力线实验电场是由电荷产生的,我们可以通过电场力线实验来观察电场的分布情况。
实验中,我们使用一个带电体和一些小的正电荷粒子。
将带电体放置在一个绝缘支架上,然后将正电荷粒子放置在带电体周围。
我们可以观察到正电荷粒子会沿着电场力线的方向移动,从而揭示了电场的存在和分布情况。
实验二:磁场感应实验磁场是由磁荷或电流产生的,我们可以通过磁场感应实验来观察磁场的性质。
实验中,我们使用一个磁铁和一些小的磁铁粉末。
将磁铁放置在一张纸上,然后将磁铁粉末撒在纸的表面。
我们可以观察到磁铁粉末会在纸上形成特定的图案,这些图案揭示了磁场的存在和分布情况。
实验三:电磁感应实验电磁感应是指磁场变化时会在导体中产生感应电流的现象。
我们可以通过电磁感应实验来观察电磁感应的过程。
实验中,我们使用一个线圈和一个磁铁。
将磁铁放置在线圈附近,然后将线圈连接到一个灯泡上。
当我们移动磁铁时,灯泡会亮起,这是因为磁场的变化导致了线圈中的感应电流产生,从而驱动了灯泡。
实验四:电磁铁实验电磁铁是由电流通过导线产生的磁场而形成的。
我们可以通过电磁铁实验来观察电磁铁的性质。
实验中,我们使用一个铁芯、一个导线和一个电源。
将导线绕在铁芯上,然后将导线连接到电源上。
当电流通过导线时,铁芯会变成一个强磁体,可以吸引其他的铁物体。
这是因为电流产生的磁场使得铁芯具有了磁性。
结论:通过以上实验,我们可以更加直观地理解电磁学的基本原理和现象。
电场力线实验揭示了电场的存在和分布情况,磁场感应实验展示了磁场的性质,电磁感应实验和电磁铁实验则揭示了电磁感应和电磁铁的工作原理。
一、实验目的1. 通过电磁学演示实验,加深对电磁学基本原理的理解。
2. 学习使用电磁学实验仪器,掌握实验操作技能。
3. 培养观察、分析、解决问题的能力。
二、实验原理电磁学是研究电荷、电流、电磁场及其相互作用的学科。
本实验主要涉及以下原理:1. 库仑定律:描述了两个静止点电荷之间的相互作用力。
2. 安培定律:描述了电流与磁场之间的关系。
3. 法拉第电磁感应定律:描述了变化的磁场在导体中产生感应电动势的现象。
4. 麦克斯韦方程组:描述了电磁场的普遍规律。
三、实验仪器1. 电磁学实验平台2. 电流表3. 电压表4. 电阻箱5. 磁场发生器6. 水平仪7. 导线8. 电源四、实验内容1. 库仑定律验证实验(1)将两个带电小球固定在实验台上,使用水平仪调整其水平。
(2)用电流表测量两个小球之间的距离,并记录下来。
(3)使用电压表测量两个小球之间的电势差,并记录下来。
(4)根据库仑定律公式计算两个小球之间的相互作用力。
(5)比较计算结果与实际观测结果,分析误差原因。
2. 安培定律验证实验(1)将电流表、电阻箱、磁场发生器连接成闭合回路。
(2)调节电阻箱,使回路中的电流保持一定值。
(3)使用水平仪调整磁场发生器,使磁场方向与电流方向垂直。
(4)观察电流表指针的偏转,记录下来。
(5)根据安培定律公式计算磁场对电流的作用力。
(6)比较计算结果与实际观测结果,分析误差原因。
3. 法拉第电磁感应定律验证实验(1)将导线、电阻箱、电流表、电源连接成闭合回路。
(2)将导线放置在磁场发生器产生的磁场中。
(3)改变磁场发生器的电流,观察电流表指针的偏转,记录下来。
(4)根据法拉第电磁感应定律公式计算感应电动势。
(5)比较计算结果与实际观测结果,分析误差原因。
4. 麦克斯韦方程组验证实验(1)将导线、电阻箱、电流表、电压表、电源连接成闭合回路。
(2)将导线放置在磁场发生器产生的磁场中。
(3)改变磁场发生器的电流,观察电流表、电压表指针的偏转,记录下来。
大学物理演示实验报告:基于电磁学验证流体力学伯努利方程实验物理演示实验报告物理演示实验自主设计方案本物理演示实验根据流体流速与压强的关系以及电磁铁的相关性质验证流体力学中伯努利原理)(2112111为常数C C gh v p =++ρρ(1)当外界环境被选定后,常数C 可以表示为gh v p C 2222221ρρ++=(2)将(1)式与(2)式联立,可以得到gh v p gh v p 22222121112121ρρρρ++=++(3)这就是我们所说的伯努利方程,下面我们来验证这一原理。
在中学阶段,我们已经知道流体流速越大的地方压强越小这一流体学基本关系。
为了验证流速与压强的具体关系,我们不妨选择空气流作为实验流体,大气压强作为外界标准压强,由基本数据可知标准大气的密度ρ=1.29kg/m 3(温度为0℃,标准大气压p 0=101kpa),我们只需要测量出流体的某一流速v 以及在该流速下的压强p 1。
进而将p 1,v 代入伯努利方程左右两端,验证等式是否成立。
此时,由于选定的外界是标准大气,故验证的等式为02121p v p =+ρ(4)下面我们需要清楚流速与该流速下的流体压强的测量原理。
首先我们先测量流速。
由于流体是以风的形式存在的,因此我们使用鼓风机作为风的发生装置。
我们采取简易风车来测量风速。
选择该风车的前提是在无风环境下风车能够静止即处于平衡状态,并且在受到风力时可以较为灵敏地进行转动,即摩擦阻力越小越好。
设风车的转动半径为R,风车转动角速度为ω,则根据线速度与角速度的关系有ωR v =(5)其中ω可以通过风车的转速n 来测量,即n πω2=(6)联立(5)(6)两式,这样我们可以较为准确地得出流速v 的大小为Rn v π2=(7)接下来,我们来测量该流速下的压强。
该压强的测量需要运用电磁铁以及压一、演示物理原理简介(可以配图说明)力传感器。
我们将电磁铁和压力传感器进行组装成为能够测量电磁铁磁力的装置(我们将在方案实施模块进行详细介绍其使用方法),具体模型如图1所示。
电磁学演示实验报告实验目的:本实验旨在通过电磁学演示实验,让学生了解电学和磁学的基本概念、基本理论和基本公式,以及掌握一定的实验技能,培养探究和实践的能力。
实验原理:电磁学是电学和磁学的统称,它的任务是研究带电粒子和电磁场相互作用的规律。
电磁场和静电场一样,是由电荷引起的。
当电荷在运动时,会产生磁场,属于电荷和速度的相互作用。
根据安培力定律,电流元在磁场中受到的力是与电流元、磁场及其夹角有关的,这是电磁学的贡献。
由于电磁学包括电学和磁学的研究,因此实验会涉及电磁学的基本原理和实验技能。
实验器材:实验中需要用到的器材有:电磁铁、电磁泵、电磁振荡器、电磁感应线圈等电学和磁学实验器材。
实验过程:1. 电磁铁实验将电磁铁的线圈与电源连接,调整电流大小,观察电磁铁磁性变化,探究电流与磁场之间的关系。
2. 电磁泵实验将电磁泵的线圈与电源连接,观察油的流动情况,探究电磁力对物质的作用。
3. 电磁振荡器实验将电磁振荡器的线圈与电源连接,调整频率和幅度,观察振荡器的振动情况,探究电磁力对物质的作用。
4. 电磁感应线圈实验将电磁感应线圈与电源和示波器连接,将磁铁放在感应线圈的近旁,观察示波器的显示情况,探究磁场对电生效应的作用。
实验结果:通过实验观察和分析,得出以下结论:1. 电流与磁场之间有着密不可分的联系,电流可以产生磁场。
2. 电磁力是一种基本的自然力,对物质具有作用。
3. 电磁场可以通过电磁感应相互转换。
实验总结:本实验通过电磁学演示实验,让学生深入了解电学和磁学的基本概念、基本理论和基本公式,掌握了一定的实验技能,同时也培养了探究和实践的能力。
通过实验观察和分析,学生们逐渐理解电磁学的原理和应用,为将来的学习和研究打下坚实的基础。
【实验内容】巴比伦、载流导线在磁场中的运动、平行长直导线间的相互作用。
1、巴比轮由转轮和蹄形磁铁两部分组成,蹄形磁铁由两块永磁体吸在一个铁框上而构成。
两个接线柱分别与转轮中心及边缘的弹片相连,当这两个接线柱与直流电源输出对应联接时,转轮中心至弹片部分就成了载流导体,载流导体在磁场中受力,但由于一端固定而失去了平衡,因而受到一力矩作用而转动起来。
2、载流导线在磁场中的运动接通电源,观察导线在轨道上的运动。
改变电流方向,观察导线在轨道上的运动变化。
3、平行长直导线间的相互作用1)两平行直导线相吸实验:将两根平行导线进行并联,然后将并联的平行直导线两端与本机“大电流输出”相连;将两平行导线距离调至3—5mm。
按下“大电流启动”开关松开,约4秒时间,大电流输出自动切断。
2)两平行直导线相斥实验:即两平行直导线加反向电流。
将两根平行直导线调制相碰在一起,按“大电流启动”开关,两根平行直导线产生排斥。
【注意事项】两根平行直导线可灵活转动,出厂时已校正好,一旦使用时不够灵活,可调节上面二个螺母,使之灵活。
做相吸实验时,若两根平行两导线3—5mm间距无法定位,说明转动过于灵活,可适当调节上面二个螺母。
请勿用力扳动和触摸两根平行导线,以免变形。
1、试计算巴比伦轮所受的瞬时力矩。
2、安培力有无反作用力?分析安培力的反作用力何在?【原理介绍】感应圈是工业生产和实验室中用低压直流电获得交变高压的一种装置。
它的主要部分是两个绕在铁芯MM′上的绝缘导线线圈,初级线圈直接绕在铁芯上,导线粗而匝数少,次级线圈则线细而匝数多。
感应圈的初级线圈中有节奏地通过断续的直流电。
通过电磁感应在次级线圈中感应出交变高压,因此,各种电流断续器是感应圈的重要部件。
断续器图中画出的是一种最简单的断续器,它就是一个钢质弹簧片D。
弹簧片上装有一小块软铁P,称为小锤;在小锤后面装有一个螺丝钉W,当电路中无电流时,弹簧片与螺丝钉接触。
开关S接通电路后,电流流经初级线圈,再经小锤与螺丝钉,然后回到电池组的另一极,构成闭合回路。
北交大物理演示实验报告北交大物理演示实验报告一、引言在物理学的学习过程中,实验是不可或缺的一部分。
通过实验,我们可以直观地观察到物理现象,并验证理论模型的正确性。
本次实验是在北交大物理实验室进行的一系列物理演示实验,旨在帮助学生更好地理解和掌握物理学的基本概念和原理。
二、实验一:牛顿摆牛顿摆是一个简单而重要的物理实验,通过摆的运动来研究力学中的重力和周期运动。
在实验中,我们通过调整摆的长度和质量,观察摆的周期与摆长的关系。
实验结果表明,摆长越大,周期越长,这符合摆的周期公式T=2π√(L/g),其中T为周期,L为摆长,g为重力加速度。
三、实验二:杨氏模量杨氏模量是描述固体材料弹性性质的重要参数。
在实验中,我们使用一根细长的金属丝,通过悬挂不同负重来测定其伸长量。
根据胡克定律,应力与应变成正比,即F/A=EΔL/L0,其中F为受力,A为横截面积,E为杨氏模量,ΔL为伸长量,L0为原始长度。
通过实验数据的处理和计算,我们可以得到金属丝的杨氏模量。
四、实验三:光的折射光的折射是光学中的重要现象,也是实验室中常见的实验之一。
在实验中,我们使用一个透明的均匀介质,如玻璃,观察光线从空气进入介质后的折射现象。
根据斯涅尔定律,光线在两个介质界面上的入射角和折射角之间满足n1sinθ1=n2sinθ2,其中n1和n2分别为两个介质的折射率,θ1和θ2分别为入射角和折射角。
通过实验,我们可以验证斯涅尔定律,并计算出介质的折射率。
五、实验四:电磁感应电磁感应是电磁学中的重要现象,也是实验室中常见的实验之一。
在实验中,我们使用一个线圈和一个磁铁,通过改变磁铁与线圈的相对运动来观察感应电流的产生。
根据法拉第电磁感应定律,当磁通量发生变化时,线圈中将会产生感应电流。
通过实验,我们可以验证法拉第电磁感应定律,并研究感应电流与磁通量变化的关系。
六、实验五:声音的共振声音的共振是声学中的重要现象,也是实验室中常见的实验之一。
在实验中,我们使用一个空气柱和一个音叉,通过调节空气柱的长度来观察共振现象。
大学物理演示实验报告引言:物理学是一门研究自然界规律和物质本质的科学。
在大学物理学课程中,物理演示实验扮演着非常重要的角色。
本实验报告旨在通过对大学物理演示实验的整体总结和分析,探讨物理演示实验的意义、目的以及对学生的启发。
实验一:牛顿摆牛顿摆是一种简单的物理演示实验,在解释摆动现象方面发挥了重要的作用。
通过这个实验,我们可以了解到物体在运动过程中的力和加速度的关系。
实验二:杨氏模量的测量杨氏模量是描述物体刚性和变形程度的物理量。
通过在实验中使用精密的仪器,我们可以测量杨氏模量,并了解其数值及其与物体刚性的联系。
这个实验有助于培养学生的实验技能和观察能力。
实验三:迈克尔逊干涉仪迈克尔逊干涉仪是用于测量光波速度、测试光的波动性等的重要实验装置。
通过调整干涉仪和其中的分束器,我们可以观察到干涉现象,从而深入了解光波的性质和光学干涉的原理。
这个实验帮助学生了解光学实验的设备和操作,并且培养他们的实验设计和分析能力。
实验四:热传导的研究热传导是物理学研究中的重要课题之一。
通过不同材料的热传导实验,我们可以了解导热性质的差异以及热量传递的机制。
这个实验不仅培养了学生的实验技能,还使他们更加了解热学的基本概念。
实验五:电磁感应的实验电磁感应是物理学中基础的概念之一。
通过实验,我们可以观察到电磁感应的现象,探讨磁场对电流的作用以及电磁波的生成。
这个实验有助于学生理解电磁学的基本原理,并培养他们的观察和实验设计能力。
实验六:光电效应的研究光电效应是物理学中的一项重要发现,它使我们更深入地理解了光波的性质。
通过实验,我们可以研究光电效应的条件和规律,了解光子的性质以及电子的行为。
这个实验有助于学生探索光学和量子物理之间的联系,并培养他们的实验技能和分析能力。
结论:大学物理演示实验是物理学教学中非常重要的一环。
通过实验,学生不仅可以直观地了解物理学原理和概念,还可以培养实验设计、观察和分析的能力。
通过实际操作和实验结果的观察与分析,学生可以更深入地理解物理学的基本原理,增强对物理学的兴趣,并为将来的科学研究做好准备。
电磁波是一种由电场和磁场构成的交替振动传播的波动,在日常生活中,我们可以利用电磁波进行无线通信、收音机播音、电视传输等。
因此,深入探索电磁波的特性是非常有意义的。
本文将从实验教学方案的角度,为大家介绍一系列初中二年级物理实验,通过这些实验,帮助学生深入了解电磁波的特性。
一、实验一:测量电磁波的传播速度实验目的:通过测量电磁波在空气中的传播速度,了解电磁波传播的速度与光速的关系。
实验器材:微波炉、微波测量装置实验步骤:1.将微波炉插上电源,将一份未经加热的食品放入微波炉内,设置微波炉的加热时间。
2.在加热过程中,用微波测量装置测量微波炉产生的微波的频率和波长。
3.记录微波的频率、波长、加热时间数据,并计算出微波的传播速度。
实验结果:通过实验,我们可以发现,微波在空气中的传播速度与光速相同,即299792458m/s。
二、实验二:探究电磁波的衍射现象实验目的:通过观察短波电台的接收情况,探究电磁波的衍射现象。
实验器材:短波电台、手电筒、纸板实验步骤:1.在室内搭建一个简易的屏障,将手电筒放在屏障的一侧,纸板放在屏障的另一侧。
2.打开短波电台,调节电台的频率和信道,记录电台收到的信号强度。
3.移动手电筒,改变屏障对电磁波的阻隔,记录短波电台接收到的信号强度的变化情况。
实验结果:通过实验,我们可以发现,如果屏障对电磁波的阻隔减小,电磁波就可以通过缝隙扩散到屏障的另一侧,从而改变短波电台接收到的信号强度。
三、实验三:制作简易的电磁波发射器实验目的:通过制作电磁波发射器,了解电磁波的发射原理和发射方式。
实验器材:铜线、磁棒、电池、螺丝刀、值纸实验步骤:1.将铜线绕在磁棒上,形成螺旋状,将另一端连接电池正极。
2.将一张纸贴在铜线上,利用螺丝刀轻轻刮除部分铜线,形成一根两端不连续的铜线。
3.将磁棒放在值纸上,观察电磁波的发射情况。
实验结果:通过实验,我们可以发现,当电池加电为发射器提供能量时,铜线中的电子就会受到电场和磁场的作用,产生振荡并以电磁波的形式向外辐射。
实验三电磁学实验实验目的:电磁学是中学物理教学中难点最突出部分之一.应用下列实验演示对培养中学教学能力,提高中学生对电磁学物理量的感性认知和促进中学生物理思维的理性飞跃都非常有益.仪器、用具及原理:详见下面各实验内容.实验过程:一、等势线描绘实验演示(一)实验目的:本实验仪器是供高中物理学中,“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的学生实验用.实际测绘静电场的等势线是较困难的,本实验仪器采用稳恒电流场模拟静电场的方法来描绘等势线.用灵敏电流计检测出一组等势点,然后将这些等势点用光滑曲线连接起来,就描绘出了等势线.(二)实验仪器:1.等势线描绘实验器底板(一块)2.圆柱形电极(两只)3.接线柱(一对)4.探针(表棒一对)5.接线叉连线(两根)6.导电纸(标准规格)5张7.复写纸(标准规格)10张8.白纸(标准规格)50张. (三)实验准备:本实验仪器与J0400灵敏电流计和J1202系列学生电源配合使用.1.把实验仪器底板放正,旋下底板上的接线柱冒,并取下电极圈.2.将打好孔的白纸、复写纸、导电纸依次套进接线柱螺杆内,放平.3.将电极圈套入螺杆.4.将接线柱帽旋入螺杆,同时把接线叉嵌入,然后把柱帽旋紧使电极与导电纸接触良好.(图3-1)5.将接线叉另外两个头分别接入J1102学生电流直流稳压6V档.(也可使用干电池组等直流电源3V —6V)6.将两根探针的接线叉接入J0409灵敏电流计(一)接线柱和G1接线柱(注意:不可接入G0柱,以免损坏表头)7.在两电极之间,均匀的在导电纸上取5个小点,作为实验基准点(A、B、……E)图3-1 实验器安装图图3-2 (四)实验步骤:1.实验仪器安装完毕,检查一下是否有接错和松动之处.2.检查无误后,开启J1202电源开关,提示灯发光,表示电路接通. 接线柱螺杆底板1371383. 将一根探针放在基准点A 上,用另一根探针针尖在该点附近找寻与A 等势的点,电流表指针偏转越小,就越接近要找的点,如找到基本一点A 1,指针无偏转,处于0位,就把探针用力扎一下,白纸上便留下了与A 等势的点A 1.4. 用相同的方法可找出A 2A 3……A 8等七个点,这样试取出一条等势线的点.5. 把探针从A 移到B ,参照上述方法找出与B 等势的B 1B 2……B 8.6. 依次类推,共找出五条等势线的点(图3-2).7. 切断电源,取出白纸,分组把点用光滑曲线连成一条条等势线.8. 按本法画出的等势线是不封闭的要描绘封闭的等势线应在电极附近取基准点(注意:不要将探针直接碰电极,以免损坏表头).(五)注意事项1.实验前,应仔细阅读说明书,按步骤实验. 2.实验结束,立即断开电源,以免短路.3.电极与导电纸应接触良好,特别注意将接线柱帽旋紧,保证实验质量. 4.用探针测量时,要用探针针尖与导电纸接触.所以最好使探针表杆与纸面垂直. 5.灵敏电流计G1档,可在表棒上串联一只2K 电阻以保护表头. 6.每次实验要更换白纸一张.7.导电纸可多次使用,但不应褶皱、破损.二、电桥演示实验(一)1. J2363型直线电桥,供中学物理学生分组的演示实验用.2. 主要结构条件:电阻丝、刻度尺、滑键、支架.3. 工作条件:环境温度 10~+40℃,相对湿度不大于85%.4. 使用本电桥测电阻阻值误差≤2%.5. 对结构元件的要求:电阻丝有效长度1000mm ,线径为不大于0.3mm 的锰铜丝.电阻丝的一端固定在刻度尺上,另一端有松紧调节装置. 刻度尺,要质地均匀平直,无痕迹,无裂缝,有效刻度1000mm. 滑键,滑块用无色透明塑料制成,能灵活滑动.按键用指针式,位于滑块中间,用厚0.2~0.4mm 锡磷青铜皮制成. 支架,金属制品,梯形结构.6. 检验阻值测量误差≤2%测试方法:用误差不大于0.5%的电阻,灵敏度不低于100μA 的检流计及滑线变阻器连接成如下电路:图中:1L 、2L 为桥臂长度;K 为电键;0R 为已知电阻;R X 为待测电阻;P R 为滑线变阻器; E 为直流电源.根据每次测试中1L 和2L 的读数,按公式x R =(2L /1L )0R 算出的x R 值(G 表为0),误差应≤2%,测试顺序按表3—1.139表3—1:三、电桥演示实验(二)1. J2364型直线电桥,供中学物理学生分组的演示实验用.2. 主要结构条件:电阻丝、刻度尺、滑键、支架.3. 工作条件:环境温度 10~+40℃,相对湿度不大于85%.4. 使用本电桥测电阻阻值误差≤2%.5. 对结构元件的要求:电阻丝有效长度500mm ,线径为不大于0.3mm 的锰铜丝.电阻丝的一端固定在刻度尺上,另一端有松紧调节装置.刻度尺,要质地均匀平直,无痕迹,无裂缝,有效刻度1000mm.滑键,滑块用无色透明塑料制成,能灵活滑动.按键用指针式,位于滑块中间,用厚0.2~0.4mm 锡磷青铜皮制成.支架,金属制品,梯形结构.6.检验阻值测量误差≤2%测试方法:用误差不大于0.5%的电阻,灵敏度不低于100μA 的检流计及滑线变阻器连接成如下电路:图中:1L 、2L 为桥臂长度;K 为电键;0R 为已知电阻;R X 为待测电阻;P R 为滑线变阻器; E 为直流电源.根据每次测试中1L 和2L 的读数,按公式x R =(2L /1L )0R 算出的x R 值(G 表为0),误差应≤2%,测试顺序按表3—2.表3—2:四、保险丝作用演示(一)实验目的:保险丝作用演示器是根据教学仪器研究所颁发的《中学理科仪器补充配备目录》的要求而设计制作的.能演示初中物理学有关保险丝的所有实验,还有本仪器还可以作初中电子中演示强度跟电压的关系实验装置(人民教育出版社初中物理第二册P157).做到一物多用.(二)实验仪器:仪器由主机板和支架组成,如图3-5.主板,可装三根不同的导线,以备实验的需要而选用,所以用的导线为φ0.5mm康铜丝一根,φ0.3mm 康铜丝一根,φ0.5mm铜丝一根.两端按接线仪的导线6根(2长4短).左侧装三只12V 21W汽车灯泡三只可旋下或装入,以控制线路上电流的大小,三只灯泡是并联的.电源:用教学电源,教学电源中有14V、6A、AC档,只要导线材料及粗细选配恰当,不必自备电源,且14V电源安全,实验没有危险.(三)实验步骤:1.导线都有允许通过的最大电流强度的实验:灯泡两导线接D、F;C、E接教学电源14V,当电灯是一只时,看不出什么现象,当接三只电灯时φ0.3mm 康铜丝发热.如套以塑料、塑料做融化现象,如导线从D改到B,因康铜丝线径粗,只有微微发热,说明导线因材料不同或线径不同都有规定的最大电流强度.2.短路极其危害性用一16股的短铜导线接到D、F点,电流直接接通铜导线,因线路无负载,铜丝起短路的作用,电流大增,致使φ0.3mm康铜丝烧红,甚至引起火灾.3.保险丝的保护作用D、F二点该接一段保险丝(φ0.35mm以下),也是引起了短路,保险丝熔断,对电路起了保护作用.4.保险丝选用原则:用1mm的保险丝接到D、F二点,因0.3mm的康铜丝电阻有3Ω,14V的电压,即使短路最大电流还不到4A而1mm保险丝熔断电流有12A,保险丝不能熔断,保险丝不能起保护作用.(四)注意事项:φ0.3mm康铜丝应距主板远一些,以免主板烧坏.所用电源电压14V,对人身是安全的,但日常生活上,用的是220V的交流电,人身触摸到是很危险的,操作时必须切断电源,告戒同学所谓保险丝,实际上对人身是不保险的,保险丝叫熔断丝更确切.上述实验,可以用教学电源(应有AC、14V、6A档)的开关,有条件的实验室,可以串联接单刀单掷开关.以便操作,但必须告戒同学,用带电220V的电源时,这种开关是不能使用的,否则就有触电的危险.140五、静电实验演示(一)实验目的:1.掌握静电原理,研究静电演示成功关键.2.掌握多功能静电演示仪、韦氏感应起电机及范氏起电机的构造和使用方法.3.掌握配合课文讲解和演示实验相结合,深入浅出的教学方法.(二)实验仪器:多功能静电演示仪(或辅助以静电实验用具箱部分用具、韦氏感应起电机及范氏起电机)(三)实验内容:(有些实验见实验参考图3-6)1.摩擦起电:[原理]两物体摩擦相互会带上不同种电荷.[步骤](1)丝绸与玻璃棒、毛皮与胶棒摩擦,在静电计或验电器的金属杆上验证玻璃棒和橡胶棒分别带正、负不同种电荷.(2)同一种物体与不同物体摩擦,在静电计或验电器的金属杆上检验它们是否带电和所带电荷种类是否相同以及分别带哪种电荷.(例如:薄纸与有机玻璃、薄纸与塑料棒摩擦)2.感应起电[原理]带电体移近静电计上锌板或验电器金属球时,引起其电荷重新分布.[步骤](1)利用静电感应使静电计上锌板或验电器顶端的金属球带电.一带电体移近静电计上锌板或验电器顶端的金属球,因感应而使其获得负电,远端箔片上就获得正电.在带电体未移开前,用手指接触一下静电计上锌板或验电器的金属球,使其接地,箔片上的正电荷经人体入地(或者说正电荷被从地上经人体而导入的负电荷所中和),箔片合拢.手移开,箔片仍合拢.再移开带电体,静电计上锌板上或验电器金属球的负电荷重新分布在箔片和球或板上,箔片又张开.感应使静电计或验电器带上了原带电体上相反的电荷.(2)利用静电感应现象使枕形导体带电将两只静电计分别与一对枕形导体的两端连接起来,开始时,枕形导体彼此接触,且不带电.当把一个带电(电量大些)金属球移近时,发现由于静电感应,两只静电计指针都张开到相同的角度.移开带电金属球后,静电计指针又都合拢.若先将两枕形导体分开,然后再移去带电金属球,则两个静电计上的感应电荷就不能中和,仍张开相同角度,此时两只静电计上带异种电荷.(3)起电盘感应起电用一块绸子或毛皮,急剧地摩擦绝缘圆板,摩擦的时间要比用起电棒稍长些,用验电器确定绝缘圆板所带电荷的正负(例如带正电).然后手持验电器的铝圆板的绝缘杆,将铝圆板尽可能近地靠近绝缘圆板上方,由于静电感应作用,铝圆板靠近绝缘板的一面带负电,向外的一面带正电.用手接触向外的一面,其正电荷被中和.移开手指,再将铝板提起,铝板就带上负电(在验电器上可以显现).起电盘是用感应起电的方法来取得电荷的一种装置,它比摩擦起电能得到较多的电荷(也可以在验电141器上比较).3.摩擦起电的两物体分别产生等量异种电荷的演示[原理]两物体摩擦相互会带上不同种电荷.[步骤](1)用有机玻璃和聚乙烯(或丙烯)塑料制成的两块长方形板,二板相互摩擦,有机玻璃板带正电荷,聚乙烯板带负电荷,分别放入空心球内(或筒内),(空心球联在静电计的上部)则静电计指针都张开一定角度,移出空球时,指针张角变为零,说明各板都带有电荷,且发生了静电感应现象.(2)当把两板(不接触)同时放在空心金属球内,则静电计指针不张开,抽出任一板,指针又张开,说明两板带有等量异种电荷.(注意:两板摩擦后要快速分离).4.带电体间相互作用[原理]带同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.[步骤](1)把涂敷银导电漆的两个乒乓球用尼龙绳分别悬挂在两个绝缘支架上.使两球几乎接触,用带电的有机玻璃棒从两球中间接近两球时,两球被吸引,与棒接触后球带同号电荷,两球开始脱离棒并相互排斥(同号相斥).(2)再将两球架分开5厘米左右,分别带正电荷,再移动电荷使它们互相靠近,直到它们相互吸引为止(异号相吸).5.静电场对水流作用[原理]静电感应下,异号电荷相互吸引.[步骤]让带电的有机玻璃接近一束细水流时,由于静电感应,最靠近有机玻璃棒的那一部分将带上与棒异号的电荷,异号电荷相互吸引的结果,出现了水流被吸向带电的有机玻璃棒的现象.6.电力线分布[原理]同种电荷相排斥,异种电荷相吸引.电力线描述电场强弱、方向.[步骤](1)演示点电荷电力线的形象在多功能静电演示仪的绝缘杆上将一个验电羽接上高压电正(或负)极,丝线因带同种电荷互相排斥而散开.或用导线将验电羽的金属杆与感应起电机的一根放电杆连接起来,起电后,丝线因带同种电荷互相排斥而散开.(2)演示两个异种电荷的电力线形象在多功能静电演示仪的绝缘杆上将两个验电羽分别接上高压电正、负极,丝线散开且相互吸引.或将两个验电羽分别用导线连接到感应起电机的两根放电杆上.摇动起电机手柄,起电后,丝线散开且相互吸引.(3)演示两个同种点电荷的电力线形象在多功能静电演示仪的绝缘杆上将两个验电羽分别接上高压电正(或负)极,丝线散开且相互排斥.142或将两个验电羽分别用导线连接到感应起电机的两根放电杆上.摇动起电机手柄,起电后,丝线散开且相互排斥.演示电力线的另一种方法是将头屑撒入盛有蓖麻油的玻璃(或有机玻璃)容器中,并置入所需形状的电极.用静电高压电极或起电机使电极带电,头发屑将在电场中排列、显示出电力线的形象.使用投影仪效果好.7.电荷分布于导体的外表面(法拉弟冰桶实验)[原理]电荷分布于导体的外表面[步骤]将一金属网杯倒置于静电计金属杆上,首先使金属网杯带电,静电计张开一个角度,当用验电球接触金属网杯内表面时,静电计指针不动,但当验电球接触金属网杯外表面时,由于有电荷移至验电球上,所以静电计指针角度变小,证明了电荷分布于导体的外表面.8.电荷表面密度分布和电位[原理]导体表面曲率大,电荷密度大.各处电位相同,导体表面是等位面.[步骤]由圆锥、圆柱组成的导体带电时,表面各处的丝须张角(待做)各不相同,在尖端处(表面曲率大)张角最大,曲率小的地方,丝须张角也小,在平坦处张角很小,在凹处(曲率为负)张角几乎为零.张角大小可表明丝须带电量的多少,又由于丝须长短粗细都相同,因此张角的大小也表明该处电荷面密度大小.再用带绝缘柄的金属小球(小球与静电计用导线相连)在导体表面各处移动时,静电计指针张角不变,表明尽管导体表面各处面电荷密度不同,但各处的电位是相同的,即导体表面是等位面.9.尖端放电[原理]尖端放电使空气电离,与风针带电荷同号的正(负)离子被针尖排斥,使针得到反冲而旋转;负(正)离子被吸引,正负离子中和后又带正(负)电荷而被针尖排斥也使风针得到反冲而旋转.[步骤]在绝缘架上插上顶针、其上装风针,接上正极(或负极)高压电时,风针便高速旋转(电风车).注意:电风车如果不旋转(或较慢)检查顶尖头部是否变圆,要重新磨尖.10.电风转筒(静电电动机)[原理]空气被电离与电极电荷同号的离子被排斥,被喷射到转筒表面,使转筒得到一力矩而旋转.[步骤]一顶针上顶着一个能自由旋转的电介质转筒,其两侧对称地各放置一个排针,并分别与高压静电源两极相联,通电时筒可高速旋转.11.电风吹焰[原理]带电的尖端处电荷密度最大,其附近场强最强,因此尖端附近空气被电离,与尖端电荷同号的离子受到排斥飞向远方形成“电风”,与尖端电荷异号的离子受到吸引而趋向尖端与尖端电荷中和又带上同号电荷后受到排斥,飞向远方,也形成“电风”.[步骤]在多功能静电演示仪上使针形导体带电,能把放在尖端前方的蜡烛火焰吹向一边,甚至吹灭.(可手143144持蜡烛,使火焰靠近放电尖端).或用导线使尖形布电器与起电机的一杆相连.在尖端的前方放一支燃着的蜡烛.摇动起电机手柄,可以看到蜡烛的火焰被吹向一边.12. 避雷针原理[原理]尖端电荷密度大,处在高压场中发生放电现象;球面电荷分布均匀处在高压场中不发生放电现象.[步骤]在极板上开二个孔,装上顶尖和一个带金属柄球(φ=2cm )(二者长度相同)二极板通高压电时,顶尖发出嗤嗤声,不发生劈劈叭叭打火声,当搬倒顶尖时,同样条件下,就发生打火声,演示了避雷针原理.13. 静电屏蔽[原理]在电荷平衡时,导体内部的电场强度等于零. [步骤]当带正电的有机玻璃棒接近静电计上部金属球时,指针有一很大张角.如球外套一接地的金属球网时(与球不接触),无论带正电的有机玻璃棒靠得多近,甚至与金属球网接触,指针也不张开,演示了静电屏蔽现象.14. 平行板电容器和外力克服电场力作功变为静电场增量[原理]平行板电容器所带电量、电势差的关系:Q=CV ;电容、介质、间距、相对面积的关系:0rSC dεε=. 外力克服电场力作功变为静电场能增量,根据0rSC dεε=知d 增加,C 减小,而Q 不变.根据静电能量公式:W=(1/2)QV=(1/2)CV 2可知,C 减小(一次方),V 增加(二次方),因此电场能W 增加了.(或由W=(1/2)VQ 知:Q 不变,V 增加,因此W 增加了).[步骤](1)可演示0rSC dεε= 、Q=CV 关系(Q 不变).用手指轻触铝板,用丝绸摩擦过的有机玻璃棒使锌板带正电后,手指再离开铝板,此时静电计指针有一张角α(Q 不变),当:①S 改变:使铝板绕轴转动一个角度,使两板重迭面积S 减小,则指针张角变大.这是因为Q 不变,而S 变小,C 变小,据Q=CV 知,V (两板间电势差)变大的结果.②d 改变:沿滑道向外拉铝板,d 增加,指针张角α变大.这是因为Q 不变,d 增大而C 变小,据Q=CV ,则V 变大的结果.③r ε改变:把厚木板加入两金属板间,则指针张角α变小.这是因为Q 不变,加入木板使r ε变大,C变大.据Q=CV ,则V 变小的结果.(2) 外力克服电场力作功变为静电场能增量:两平行金属板带电后,向外拉活动板,可见到静电计指针张角变大,表明两板间电势差增大.15. 静电乒乓[原理]在高压电场中,轻物体带电前、后受电场力作用.[步骤]用丝线挂一镀金属膜的乓乒球,置于具有较高电势差的两金属板间(球放入锌板和铝板间,再将两板接正、负极),可见球受力情况,稍向一板加力见球在两板间来回迅速运动,演示静电乓乒现象.16.静电植绒原理[原理]轻小物体带电后,在电场中受电场力作用.[步骤]将植绒盒插在横梁支架上,高压输出端正负极分别联在盒的上下两极,开启高压电后,可看到盒内绒毛(或纸悄)上下跳动.如果在上极板上涂上粘接剂,就会形成所需要的象刺绣似的纺织品,这就是“静电植绒”原理.利用这种原理,可进行静电除尘,静电喷涂,静电摄影、静电复印等工作.注意:一次实验后,必须放电.禁止在未放电时换接正负极,否则会发生过电和损坏仪器.17.电介质的极化[原理]电介质模型在高压静电场中铝丝的静电感应和石蜡的极化使每个极子两端带有等量异号电荷,形成电偶极子,在电场中受力矩作用.[步骤]每根竖直的细丝线上系着四个电偶极子,模拟的偶极子是直径约为1毫米、长约2.5—3厘米的铝丝,铝丝两端各包有绿豆大小的枣核石蜡,(避免铝丝尖端放电,可对周围空气的干扰增加稳定性)把电介质模型放入高压静电场(即:将锌板、电偶极子和铝板依次放在绝缘架上,锌板接正极、铝板接负极.),电偶极子在电场中受力矩作用.18.静电除尘[原理]玻璃筒内靠近轴处电场较强,空气分子在强电场中电离,形成正负离子,这些离子又与烟粒相遇,使烟分别带上正负电荷,在电场力作用下,沉积在玻璃筒壁和中心铜线上.[步骤]把一个玻璃筒固定在一个有抽板的木盒上,玻璃筒的外面稀疏地绕以铜线作为一极,圆筒上端有开口的端盖中心固定一金属丝作为另一极,将玻璃筒内外铜线分别与高压电源两极相联(尚未接通电源)将木盒内油布条(或木悄)点燃,放入木盒中,看到浓烟从玻璃筒内袅袅上升自顶端逸出,当接通电源时,玻璃筒顶端即刻停止冒烟.使用一段时间后,玻璃筒内壁需要用酒精清洗.除尘装置或是用金属壳验电器改装而成的.中间金属杆做为一个电极,金属壳做为另一个电极.将两电极分别接到起电机放电杆上,点燃香头,放在底座上,待烟较浓时,摇起电机手柄,浓烟迅速消失.静电有着广泛的应用.这里用一简单装置说明工业上的除尘器的作用.19.光电效应:[原理]在紫外光照射下,金属表面释放出电子(光电子)的现象.[步骤]把锌板插入绝缘架的金属柱上,然后依次放上铝网、紫光灯.首先使铝网带正电.(一般用丝绸擦过的有机玻璃棒使网带正电).(1)当高纯锌板不带电时,用紫外光照射(不要直视;开灯时间为10秒内.)锌板(用细砂纸擦光的)表面,指针迅速张开(张角约40度角左右).据光电效应理论,锌板在紫外光照射下应有光电子被145击发出来而带正电,经验证锌板确已带正电,验证了光电效应理论.(2)当使锌板带负电(首先使网带正电,再用手指尖轻轻触锌板,使锌板正电消失,然后再使其带负电)再用紫外线照射时,则指针张角逐渐减小直到闭合,而后又张开一定角度,经验证锌板已带正电.据光电效应理论,这是因为锌板在被击发出光电子过程中负电荷减小,待负电荷释放完毕时,指针张角为零,而锌板继续释放光电子则指针又张开一个角度而带正电.再一次验证了光电效应理论的正确性.注意:此步骤的完成需调整灯、网、锌板间的间距.太近时,指针还未合拢就张开;太远时过程缓慢,所以间距要适当(一般锌板与网距约4厘米,网与灯相距约6厘米较合适),效应才明显.(3)当使锌板带少量正电(指针张角约30度角左右为宜),光照射时,指针继续张大,经验证锌板带正电.说明锌板在紫外光照射下有光电子发射,再一次验证了光电效应理论.说明:上述实验中(2)效果明显,(1)(3)由于锌板表面氧化等原因效果不明显.20.玻璃隔紫外线作用[原理]玻璃有吸收紫外光的作用(隔紫外光的作用).[步骤]在紫外灯和网间放置一玻璃板,做实验19(光电效应),指针均不动.(四)注意事项1.电风车如果不旋转(或较慢)检查顶尖头部是否变圆,要重新磨尖.2.一次实验后,必须放电.禁止在未放电时换接正负极,否则会发生过电和损坏仪器.3.用紫外光照射不要直视;开灯时间为10秒内.4.调整灯、网、锌板间的间距,太近时,指针还未合拢就张开;太远时过程缓慢,所以间距要适当(一般锌板与网距约4厘米,网与灯相距约6厘米较合适),效应才明显.5.静电高压输出端不应长时间短路.6.静电学的演示实验受环境的影响,准备演示实验时充分考虑当时、当地条件,特别是清洁及干燥程度,并反复操作确保成功.7.对实验中可能出现的似乎“反常”的现象应有所准备.8.使用范德格拉夫起电机时要注意安全.使用范氏起电机应注意的问题A.保持皮带与带轮的干燥.这个因素对起电机的起电能力影响最大.可点亮灯泡,来防止温度的增加.B.由于金属球带电后,电压非常高,所以人体不要在高压情况下靠近金属球,以免在人体与球壳之间产生放电现象一般应保持二者之间有50cm以上的距离.C.当电机停止转动之后,也不能用手直接去接触球壳,因为此时球壳上仍有残留电荷,导电之后方能接触球壳.D.支撑球壳的有机玻璃电极支柱表面电阻很高,若表面被油脂指纹、灰尘等污染,可能就会在此处发生放电现象,影响球壳电压上升.当表面被污染时,可用纯酒精棉擦洗,干后用软布擦一次.E.做为电极的金属球壳,要经常保持表面清洁,应注意不要磕碰它.146。
电磁学演示实验报告电磁学演示实验报告引言:电磁学是物理学中的一个重要分支,研究电荷和电流之间的相互作用以及电磁波的产生和传播。
为了更好地理解电磁学的基本原理,我们进行了一系列电磁学演示实验。
通过这些实验,我们能够直观地观察到电磁现象,并深入理解电磁学的基本概念。
实验一:电磁感应在第一个实验中,我们使用了一个线圈和一个磁铁。
当磁铁靠近线圈时,我们观察到线圈中的电流发生了变化。
这是因为磁铁的磁场穿过线圈时,产生了感应电动势,从而引起了电流的流动。
通过改变磁铁的位置和线圈的方向,我们发现电流的大小和方向也随之改变。
这个实验直观地展示了电磁感应的过程,揭示了磁场和电流之间的密切关系。
实验二:安培环路定理在第二个实验中,我们使用了一个螺线管和一个直流电源。
我们将电流通过螺线管,然后用一个磁铁靠近螺线管。
通过测量螺线管两端的电压,我们发现当磁铁靠近时,电压的大小发生了变化。
这是因为磁场的变化导致了电磁感应,从而引起了电压的变化。
根据安培环路定理,我们可以得出结论:电压的变化与螺线管中的电流和磁场的变化有关。
这个实验验证了安培环路定理的正确性,并进一步加深了我们对电磁感应的理解。
实验三:电磁波的传播在第三个实验中,我们使用了一个发射器和一个接收器。
发射器产生了一个高频电磁场,而接收器用于接收这个电磁场。
我们将发射器和接收器分别放置在不同的位置,并观察到接收器中的电流的变化。
通过改变发射器和接收器的位置,我们发现电流的大小和方向也随之改变。
这个实验展示了电磁波的传播过程,揭示了电磁场的波动性质。
通过这个实验,我们更加深入地理解了电磁波的本质和传播规律。
实验四:电磁感应的应用在最后一个实验中,我们使用了一个发电机和一个灯泡。
我们通过转动发电机的把手,产生了一个变化的磁场。
由于电磁感应的作用,灯泡亮了起来。
这个实验展示了电磁感应的实际应用,揭示了发电原理。
通过这个实验,我们更加深入地理解了电磁感应在发电中的重要性。
大学物理演示实验报告-------电磁学部分实验物理和理论物理是物理学的两大组成部分,其发展共同形成整个物理学史的前进足迹,二者相互促进、共同发展。
当实验物理中有新的发现、出现新的结果时,就会激励和促进理论物理研究出现新的模型、理论,使人类对自然规律的探索向广深推进。
大学物理演示实验更是激发了同学们的试验兴趣和热情,通过奇妙的物理实验增进我们的理论学习!而上周我们进行了本学期以来的第二次物理演示实验,本次的物理演示实验内容主要是电磁学部分,虽然说在大学电磁学这部分的知识我们还没有接触,不过凭借着在高中所学习的电磁学知识,我们还算是能够入门。
经过了这次的物理演示实验,我想在我的收获中最大的就是对电磁学有了具体的了解。
在高中的时候,虽然说我们也学习了电磁学这方面的知识,但是我们对于这方面的知识只是停留在理论的层面上,对于电磁学的知识并没有太多的直观的认识。
而这次的物理演示实验让我对于曾经看不见摸不着的电磁学有了具体的了解,让我对以后大学物理电磁学的学习有了更大的兴趣和动力。
经过了这次物理演示实验,我想很有必要进行一下这方面的总结,以便于在以后的大学物理的电磁学的学习上有更大的帮助。
(由于实验项目较多,我选择了几个我觉得比较好的实验进行说明)【实验总结与归纳】(一)电介质的极化【目的】演示电介质在电场中的极化。
【仪器】静电高压电源;立式平板电容;纸人。
【操作与原理】如下图所示。
将立式平板电容器的上下极板分别与静电高压电源两极相连。
打开开关,拔动旋钮5至50(5000至50000伏),使电容器上下极板带电,这样在两极板间形成电场。
把剪好的纸人放入电场中,由于纸人在电场中被极化,每一个偶极子都在电场方向排列,所以纸人在空中总保持伸直状态。
当纸人碰到某一极板时,由于接触端与极板带了同种电荷而被排斥,使纸人又向另一极板跳去。
这样纸人便在两极板间不停的跳起舞来。
(二)高压带电作业【目的】:演示高压带电作业,用以说明电位、电位差和等电位的概念。
避雷针常规防雷电可分为防直击雷电、防感应雷电和综合性防雷电。
防直击雷电的避雷装置一般由三部分组成,即接闪器、引下线和接地体;接闪器又分为避雷针、避雷线、避雷带、避雷网。
以避雷针作为接闪器的防雷电原理是:避雷针通过导线接入地下,与地面形成等电位差,利用自身的高度,使电场强度增加到极限值的雷电云电场发生畸变,开始电离并下行先导放电;避雷针在强电场作用下产生尖端放电,形成向上先导放电;两者会合形成雷电通路,随之泻入大地,达到避雷效果。
实际上,避雷针是引雷针,可将周围的雷电引来并提前放电,将雷电电流通过自身的接地导体传向地面,避免保护对象直接遭雷击。
通俗的解释就是:避雷针的作用像雨伞为人们遮雨一样,覆盖着它一定范围内的建筑设施,一旦有雷电进入到了这个伞状的范围,雷电就会被避雷针吸引过来,再通过本体泄人大地,从而使伞状以下的建筑不被雷击。
避雷针之外还有避雷线,它是通过防护对象的制高点向另外制高点或地面接引金属线的防雷电,它的防护作用等同于在弧垂上每一点都是一根等高的避雷针。
后来发展了避雷带,就是在屋顶四周的女儿墙或屋脊、屋檐上安装金属带做接闪器来防雷电,即如你所说的那种。
避雷带的防护原理与避雷线一样,由于它的接闪面积大,接闪设备附近空间电场强度相对比较强,更容易吸引雷电先导,使附近尤其比它低的物体受雷击的几率大大减少。
再后来又发展了避雷网,分明网和暗网。
明网是在避雷带的中间加敷金属线制成的网,然后通过截面积足够大的金属物与大地连接的防雷电,用以保护建筑物的中间部位。
暗网则是利用建筑物钢筋混凝土结构中的钢筋网进行雷电防护,只要每层楼的楼板内的钢筋与梁、柱、墙内的钢筋有可靠的电气连接,并与层台和地桩有良好的电气连接,形成可靠的暗网,则这种方法要比其他防护设施更为有效。
法国易敌雷拥有超过40年丰富防雷器生产和防雷工程经验和一支强大的由法国最著名大学和研究机构组成的工程师队伍,使INDELEC("易敌雷")防雷器成为雷电保护装置的专家。
第1篇一、实验目的1. 验证奥斯特定律,观察电流通过导体时产生的磁场现象。
2. 掌握使用电流表、磁针和导线进行实验的基本方法。
3. 理解电流与磁场之间的关系,以及磁场对电流的作用。
二、实验原理奥斯特定律指出,当电流通过导体时,导体周围会产生磁场。
该磁场的方向可以用右手螺旋法则确定,即右手握住导体,大拇指指向电流方向,四指所指方向即为磁场方向。
三、实验仪器与材料1. 电流表(量程0~5A)2. 磁针(用于观察磁场方向)3. 导线(若干)4. 电源(直流电源)5. 开关6. 绝缘棒(用于支撑导线)7. 纸张、铅笔(用于记录实验数据)四、实验步骤1. 将导线连接到电流表和电源上,确保电流表正确连接在电路中。
2. 打开开关,观察电流表指针是否偏转,确认电路通路。
3. 将导线放置在绝缘棒上,使其水平放置,距离磁针约5cm。
4. 闭合开关,观察磁针是否发生偏转,记录磁针偏转的方向。
5. 改变导线中的电流方向,再次观察磁针的偏转方向,记录变化。
6. 改变导线的位置,观察磁针在不同位置时的偏转情况,记录数据。
7. 重复实验步骤,验证实验结果的可靠性。
五、实验结果与分析1. 实验结果实验中,当导线中有电流通过时,磁针发生偏转,说明电流通过导体产生了磁场。
改变导线中的电流方向,磁针的偏转方向也随之改变,验证了右手螺旋法则。
改变导线的位置,磁针的偏转角度也发生变化,说明磁场强度与导线距离有关。
2. 分析实验结果表明,电流通过导体时会产生磁场,磁场方向与电流方向有关。
根据右手螺旋法则,我们可以确定磁场的方向。
此外,磁场强度与导线距离有关,距离越远,磁场强度越小。
六、实验结论通过本次实验,我们验证了奥斯特定律,观察了电流通过导体时产生的磁场现象。
实验结果表明,电流与磁场之间存在密切关系,磁场方向与电流方向有关,磁场强度与导线距离有关。
七、实验心得本次实验使我更加深入地了解了电流与磁场之间的关系。
通过实际操作,我掌握了使用电流表、磁针和导线进行实验的基本方法。
大学物理演示实验报告实验目的,通过一系列的物理演示实验,加深学生对物理原理的理解,培养学生的实验操作能力和科学思维能力。
实验一,牛顿摆。
实验原理,牛顿摆是由一根细线和一个重物组成,当重物摆动时,它会在一定范围内来回摆动。
实验过程,将牛顿摆吊在支架上,使摆球摆动,观察摆球的运动规律。
实验结果,摆球来回摆动,摆动的幅度和周期与摆长有关。
实验二,光的折射。
实验原理,光在从一种介质进入另一种介质时,会发生折射现象,即光线会发生弯曲。
实验过程,将一根铅笔放入水中,观察铅笔在水中的形状。
实验结果,铅笔在水中看起来弯曲了,这是由于光线在进入水中发生了折射。
实验三,电磁感应。
实验原理,当导体在磁场中运动或磁场发生变化时,会产生感应电流。
实验过程,将一个螺线管放入磁场中,观察螺线管两端的灯泡是否会发光。
实验结果,当螺线管在磁场中运动时,灯泡会发光,这是由于磁场的变化引起了感应电流。
实验四,声音的传播。
实验原理,声音是通过介质传播的机械波,它需要介质来传播,不能在真空中传播。
实验过程,在水中放置一个钟,敲击钟,观察声音在水中的传播情况。
实验结果,声音在水中的传播速度比在空气中慢,声音会在水中发生折射。
实验五,热传导。
实验原理,热传导是热量在物体内部传播的过程,它是由分子间的碰撞传递能量而实现的。
实验过程,在一根金属棒的一端加热,观察热量在金属棒内部的传播情况。
实验结果,热量会从加热的一端向另一端传播,传播的速度与金属的热导率有关。
实验总结,通过以上一系列的物理演示实验,我们加深了对牛顿力学、光学、电磁学、声学和热学等物理学原理的理解,同时也培养了实验操作能力和科学思维能力。
这些实验不仅让我们在课堂上学到了知识,也让我们在实验中感受到了物理规律的神奇和美妙。
希望同学们在今后的学习中能够继续保持对物理学的热爱,不断探索物理世界的奥秘。
电磁学物理实验演示课报告——磁悬浮实验
130222班 13021044 王明明
今天我们进行了这学期的第二堂物理演示实验课,参观了很多电磁学上的经典实验,实验大多生动有趣,既有与高压电的“零距离”接触,又有液体倒流,磁悬浮等奇观,下面主要分析一下有关磁悬浮的一组实验和其原理:这组磁悬浮实验共分5个小实验,首先是点亮发光管实验,发光管随下落被点亮,发出绿色和红色的光;其次是跳环实验,将紫铜环放在小铁棒上,将输出电压调节至最高档,发现小环脱离铁棒,飞出一定的高度;接下来是双铝环实验,通过对一只小铝环加压使其上升后放上另一只铝环,两铝环相吸并一同运动;然后是浮环试验验证了不同材质的环在不同电压下的浮起高度的变化;最后是共振实验第一步与双铝环实验相同,后拿一大环套在小环外面并控制大环振动发现小环随之振动。
解释这些实验主要的原理是电磁感应原理和楞次定律,在交流电下线圈产生交变电场,交变电场使闭合导体产生电动势和感应电流,由于感应电流产生的磁场总与原磁场相斥,当斥利超过重力时,可以观察到上跳现象,相等则会出现磁悬浮现象,下面是实验时拍摄的组图:
实验的应用最广的当然是已投入运营的磁悬浮列车,但也有像磁悬浮创意LED 灯和磁悬浮风力发电等领域也在不断发展。