同济大学物理探索实验范围
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坚持教学模式改革培养卓越创新人才摘要:为了培养具有创新意识的卓越人才,作为国家级教学团队的同济大学物理教研室的教师一直致力于教学模式的改革与应用。
从教学实践中不断探索、总结更加符合教学规律,更加契合现代教育理念的教学模式:数字化教学、实验探索演示、基于手机的课堂互动、全英文与双语教学等相结合的新教学模式在工科物理、医用物理和文科物理等大学物理教学中得到全面有效的运用。
关键词:教学模式;创新人才培养;大学物理教学;教学手段大学“普通物理学”课程是理工科类大学最重要也是涉及面最广的公共基础课程之一。
为了培养具有创新意识的卓越人才,同济大学物理系一直致力于教学模式的改革与应用,从教学实践中不断总结经验,努力探索更加符合教学规律,更加契合现代教育理念的教学模式。
同济大学“普通物理学”教学模式的改革,是基于现代教育理念的一项有益创新和实践。
现代教育观认为,创造是现代人的本质特征,培养学生的创新意识和创新能力,是现代教育的出发点和归宿。
为此,我们的教学模式改革的定位正是将培养卓越创新人才作为我们的最高任务和目标。
一、教学模式的探索、实践和创新1.教学手段不断创新为了提高教学质量,提高教学效果,为培养卓越创新人才提供较有力的技术支持,近年来,我们在教学手段的不断改进和充实,不断完善和创新方面下了很大的工夫,取得了喜人的成绩。
(1)信息技术工具使用。
在教育部“使用信息技术工具改造普通物理学课程”项目的支持下,同济大学联合全国十余所兄弟高校共同开发了物理教学数字化平台。
设计和开发的近120个物理数字化模型课件覆盖了包括力学、电磁学、热学、光学和近代物理学等各个部分,其特点是系统全面,风格统一,功能齐全,贴近教学。
首先,从教师的角度来看,由于本项目研制出的物理模型课件的引入,使得我们在原有Flash,VB等演示动画的基础上,在电子教案中能够系统地加入了该项目的研究成果即模型课件,使得教案更加直观、生动和有趣,更有利于激发学生的学习兴趣,更有利于学生对物理概念和物理规律的理解和掌握。
一、选择题1.如图甲所示的电路,当闭合开关后两只电压表的指针偏转均如图乙所示,则R1与R2的电阻之比为()A.4:1B.1:4C.5:1D.1:52.小希按照图所示电路进行实验,闭合开关S后发现小灯泡L不发光。
他猜测电路中某处可能发生断路故障,于是用一只电压表查找故障的位置,测查记录如下表所示。
若电路中只有一处发生断路故障,则断路的位置是()位置a、b之间b、c之间c、d之间d、e之间电压表指针不偏转不偏转不偏转偏转A.a、b之间B.b、c之间C.c、d之间D.d、e之间3.一位同学设计了一个风力测定仪,如图所示,O是转动轴,OC是金属杆,下面连接着一块受风板。
无风时OC是竖直的,风越强,OC杆偏转的角度越大。
AB是一段圆弧形电阻,P点是金属杆与弧形电阻相接触的点,电路中接有一个小灯泡,开关闭合时,关于该装置的使用,下列说法错误的是()A.风力越大,接入电路中的电阻越小B.可以通过灯泡的亮度粗略反映风力的大小,灯泡越暗,说明风力越小C.金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个滑动变阻器,有风时,P A部分连入电路D.若要提高该装置反映风力大小的性能,可以在电路中串联一个电流表4.在实验中经常遇到现象或效果不明显的问题,我们需要对实验进行优化改进,下列采取的措施合理的是()A.在探究电流的热效应时,为了便于比较,被加热液体用水代替煤油B.在观察水的沸腾活动中,为了使水更快的沸腾,应使用酒精灯的内焰加热C.在探究并联电路的电压规律时,为了方便读数,使用两个规格相同的小灯泡D.在探究电阻的影响因素时,为了更明显区别电阻的大小,在灯泡旁串联一个电流表5.如图所示的电路,开关S闭合后,两灯均发光,下列说法中正确的是()A.电压表测的是灯L1两端的电压B.开关断开时电流表无示数但电压表有示数C.电压表测的是灯L2两端的电压D.电压表测的是电源两端的电压6.如图所示,电源电压不变,当开关 S1、S2闭合时,两灯都能正常发光;当开关 S2断开时()A.灯 L1变得更亮,电流表读数不变,电压表读数变小B.灯 L1亮度不变,电流表读数变小,电压表读数不变C.灯 L1变得较暗,电流表读数变小,电压表读数不变D.灯 L1亮度不变,电流表读数不变,电压表读数变小7.下列关于导体电阻的说法正确的是()A.铜导线的电阻一定比铁导线的电阻小B.横截面积大的导体,电阻一定小C.导体两端的电压为零时,导体的电阻为零D.导体的电阻越小,表示导体对电流的阻碍作用越小8.现代生活中需要各种各样的材料,下列说法中正确的是()A .超导体是一种电阻超级大的材料B .铅笔芯、油、铝都是很好的导体C .用半导体材料可以制成性能优良的输电线D .有些半导体材料对光比较敏感,可以用来制造光敏电阻9.关于导体、半导体和超导体,下列说法正确的是( )A .中考实行网上阅卷,条形码扫描器中的光敏二极管使用的是半导体材料B .超导材料可用来制作电饭锅的发热体,且发热效率更高C .导体的电阻由导体两端的电压和通过导体的电流共同决定D .当导体被均匀拉长至原来的两倍时,它的电阻增大为原来的两倍10.两个电阻1R 、2R 并联连接,且12R R >,电阻1R 、2R 两端的电压分别为1U 、2U ,通过的电流分别为1I 、2I ,则下列判断中正确的是( )A .12I I =,12U U >B .12I I >,12U U =C .12I I =,12U U <D .12I I <,12U U =11.以下判断正确的是 ( )A .导线多用铜丝不用铁丝是因为铜是导体铁是绝缘体B .用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近一个轻质小球时发现有排斥现象则该小球一定带正电C .在电路中,电源外部的电流方向是从电源负极到电源的正极D .滑动变阻器是通过改变电阻丝的横截面积大小而改变电阻大小的12.如图所示,电源电压保持不变,灯泡L 1、L 2规格完全相同,闭合开关S ,只有一盏灯亮,且只有一个电表有示数,则该电路故障可能是( )A .灯泡L 1开路B .灯泡L 2开路C .灯泡L 1短路D .灯泡L 2短路二、填空题13.如图所示,在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中,观察电压表指针偏转情况,可知盐水溶液相当于电路中的______,观察电压表的接线和指针偏转可知:锌片是盐水溶液的______极,铜片与电压表之间的导线中,自由电子的运动方向是______(“电压表到铜片”或“铜片到电压表”)。
上海市杨浦区人民政府关于印发《关于加快推进上海自贸试验区杨浦联动创新区建设的实施意见》的通知文章属性•【制定机关】上海市杨浦区人民政府•【公布日期】2024.10.25•【字号】杨府发〔2024〕11号•【施行日期】2024.10.25•【效力等级】地方规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】城市建设正文上海市杨浦区人民政府关于印发《关于加快推进上海自贸试验区杨浦联动创新区建设的实施意见》的通知杨府发〔2024〕11号区政府各委、办、局,各街道办事处及各有关单位:现将《关于加快推进上海自贸试验区杨浦联动创新区建设的实施意见》印发给你们,请认真按照执行。
上海市杨浦区人民政府2024年10月25日关于加快推进上海自贸试验区杨浦联动创新区建设的实施意见为贯彻落实市政府关于设立首批上海自贸试验区联动创新区的部署要求,在更大空间、更广范围放大自贸试验区在深化改革、扩大开放中的辐射带动作用,促进杨浦区与自贸试验区联动协同发展,形成更多特色鲜明、示范引领的改革成果,为推动杨浦区高质量发展注入强大动能,助力全市高水平改革开放迈上新台阶,现就建设上海自贸试验区杨浦联动创新区提出如下实施意见。
一、总体要求全面贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想,深入学习贯彻习近平总书记关于全面深化改革的一系列新思想、新观点、新论断和考察上海重要讲话精神,全面贯彻落实党的二十届三中全会、十二届市委五次全会和十一届区委九次全会精神,完整准确全面贯彻新发展理念,全面践行人民城市理念,坚持以制度创新为核心,以经营主体需求为牵引,以促进高质量发展为目标,通过建设全市首批自贸试验区联动创新区,着力打造一流开放平台、营造一流营商环境,形成与自贸试验区优势互补、相互支撑、协同发展的良好格局。
(一)功能定位紧紧围绕打造国际化科技创新协同区、在线新经济引领区,充分凸显以在线新经济为核心的平台经济特色,面向全球开展高水平科技创新合作,不断加大制度创新先行先试力度,在更大空间放大自贸试验区辐射带动效应,形成一批具有杨浦特色的引领性改革创新成果。
《大学物理实验》教学大纲课程编号:课程性质:专业必修课程名称:大学物理实验学时学分:英文名称:考核方式:闭卷考试选用教材:《物理实验》江兴方、谢建生、唐丽等编科学技术出版社大纲执笔人:陈宪锋先修课程:高等数学大纲审核人:陈岚萍适用专业:自动化专业批准人:孙霓刚执行时间:年月日一、课程目标.通过基本物理实验的方法与技术、常用物理量及常及仪器使用的训练,提高物理实验技能。
使学生了解掌握一些常用物理量的测量方法,熟悉和掌握常用仪器的基本原理、性能和使用方法,了解和掌握研究各种不同的物理现象的基本实验方法。
.培养与提高学生的科学实验能力,使学生在获得知识和运用知识的能力方面都得训练与提高。
其中包括:阅读实验教材、理解实验原理、查阅资料的能力(包括借助物理实验网站、仪器说明书等)了解物理实验仪器外观,了解正确理实验数据(有的实验可以在多媒体软件中进行数据处理);学会正确表述实验结果;分析说明实验结论;书写完整的实验报告的;在实验中仔细观察实验现象,思考分析判断实验结果;与此同时学生根据课题要求自行进行一些设计性、综合性的实验。
.培养与提高学生的科学实验素养,使学生在实事求是的科学态度与严肃认真的工作作风方面得到培养和提高。
其中包括:对待科学实事求是的素养;严肃认真、遵守操作规程的素养;不怕困难、主动研究的素养;相互协作、共同探索的素养。
.物理实验开设选修实验,目的在于在物理实验室或者学习物理实验的气氛下开展创新性的探索实验活动,培养学生的创新性能力。
二、课程目标、教学方法与毕业要求的对应关系三、教学内容及学时分配绪论课(学时)物理实验的作用与地位,实验的基本程序,测量、误差与不确定度,有效数字,随机误差的统计处理,系统误差的判断和处理,实验结果的不确定度表示。
实验课(学时).实验类型有:①演示;②验证;③综合;④设计; ⑤其它;.实验要求有:①必修;②选修;③其他四、实验成绩的考核与评定办法实验课程成绩的考核分为平时成绩和实验报告两部分:平时成绩:包括学生出勤、实验纪律和回答问题等成绩,占总成绩的。
2022-2023学年上海市同济大学附属七一中学八年级上学期期末物理试题1.基于实验事实,并通过科学想象和推理得出的是()A.平面镜成像的特点B.凸透镜成像规律C.二力平衡的条件D.牛顿第一定律2.一本九年级物理教科书的质量约为()A.0.02千克B.0.2千克C.2千克D.20千克3.新“七不规范”中.“言语不喧哗”提醒大家要控制声音的A.响度B.音调C.音色D.频率4.光从空气斜射入玻璃中,入射角为 60°,则折射角可能A.等于 0°B.小于 60°C.等于 60°D.大于 60°5.物体置于距凸透镜的焦点10厘米处,在透镜另一侧光屏上成一个放大的像.该透镜的焦距可能为()A.5 厘米B.8 厘米C.10 厘米D.15 厘米6.将重为G的物体挂于测力计下,使它们以大小为v1的速度向上做匀速直线运动,后以大小为v2的速度向下做匀速直线运动,且v1>v2.已知前后两次测力计的示数分别为F1、F2,若不计空气阻力,则( )A.F1可能大于G B.F2可能小于GC.F1一定大于F2D.F1一定等于F27.如图所示,为入射光线,为出射光线。
在图中添加一个合适的光学器件可为()①平面镜②凸透镜③凹透镜A.只有①B.只有②和③C.只有①和③D.有①、②、③8.重为G的正方体静止在水平面上,若在该正方体上表面的中央施加一个竖直向上的力,其大小为F(F<G),此时该正方体在竖直方向上所受重力和支持力的合力的大小为()A.0 B.F C.G﹣F D.G9.一束白光经三棱镜后会分散成许多不同颜色的光,这种现象叫光的色散,最早是由物理学家__________发现的。
三原色光红、__________、蓝光等比例混合后为__________色光(选填“单”或“复”)。
10.成语“锣鼓喧天”是指锣鼓声音震天响:能分辨出锣声、鼓声是因为其__________不同;“震天响”则是指鼓声的__________特别大;若锣鼓声在表所示的各种介质中传播,其传播速度最大的介质是__________.11.____________________,动能__________,惯性__________。
弹簧纵驻波实验报告篇一:实验指导书(驻波)上海电力学院物理实验指导书所属课程:实验名称:面向专业:实验室名称:XX年 2 月驻波(一)一.实验目的:1. 观察在弦线上形成的驻波;2. 了解弦线振动时驻波波长与弦线所受张力的关系,并利用它来测定电动音叉的频率.二、实验仪器、设备:三、实验原理四.实验内容与步骤:五、实验数据记录六、数据处理:驻波(二)一、实验目的:了解纵驻波的形成和测定空气中的声速。
三.原理摘要——测量公式、测量电路图、光路图或其它示意图:四、实验内容与步骤:五、实验数据记录:T1= 289.2 K ; T2= 289.4 K ;篇二:综合设计实验2~2综合设计实验演示实验一旋光色散实验操作:1、配置溶液:大约用300克蔗糖,玻璃管内的溶液大约占整个容器的2/3至1/2之间为妥,将溶液摇匀。
2、打开仪器灯箱光源,连续缓慢转动前端检偏器,可观察到玻璃管下半部有糖溶液的地方透过来的光的颜色呈赤橙黄绿青兰紫依次变化;管的上部没有糖溶液的地方仅有明暗的变化;3、在光源和装有糖溶液的玻璃管之间加上滤色片,旋转检偏器,记录下从玻璃管上方看视场最暗时检偏器的角度;再旋转检偏器,再记下从玻璃管下方看视场最暗时检偏器的角度;上述两个测量角位置之差就是糖溶液的旋光角度;4、换用另一种颜色的滤色片,重复3的操作;5、保留好实验数据,可以用来分析旋光效应与波长的关系;6、如果改变糖溶液的浓度,重复3,4步操作,还可以分析溶液浓度对旋光效应的影响。
气体火焰驻波实验步骤:1、缓慢打开液化气罐开关并点燃燃气筒,使火焰高度在同一水平线上,高度约为3-5cm。
2、打开信号发生器,缓慢调解频率旋钮,看见火焰出现有规律的起伏,形成驻波。
3、当频率由低到高调解时,可以看到驻波波腹个数逐渐增加。
用弹簧演示纵驻波实验操作方法:1、将装置放在有白墙作衬底的环境下;2、打开电源,适当增大电压(电压不宜太高)使弹簧发生振动;3、缓慢调节频率,直到弹簧上呈现明显的波腹和波结,即形成纵驻波;此时再适当增大电压,现象更为显著;4、缓慢改变频率,直到再次出现明显的波腹和波结;如果频率增高波长将变短,频率降低则波长变长;5、结束实验,将频率和电压调至最低,关闭电源。
同济大学普通物理下物理探索实验【光学部分实验】莫尔条纹莫尔条纹是18世纪法国研究人员莫尔首先发现的一种光学现象。
从技术角度上讲,莫尔条纹是两条线或两个物体之间以恒定的角度和频率发生干涉的视觉结果,当人眼无法分辨这两条线或两个物体时,只看到干涉的花纹,这种光学现象就是莫尔条纹。
1、实验步骤:(1)将两张圆环图形重叠,然后平移其中一张图形,观察莫尔条纹情况。
(2)移动其中一张图形,观察莫尔条纹情况。
2、作业:(1)思考莫尔条纹的形成原理。
莫尔条纹是两条线或两个物体之间以恒定的角度和频率发生干涉的视觉结果,当人眼无法分辨这两条线或两个物体时,只看到干涉的花纹,这种光学现象就是莫尔条纹。
(2)思考莫尔条纹的应用。
高灵敏的位移测量、文档加密及防伪等。
补色立体画补色立体画需通过彩色滤波片看,左右两眼分别用不同颜色的滤波片。
1、作业:(1)为什么人的眼睛可以看出立体感?补色立体画是如何做到这一点的?人眼之所以能看到立体图像是由于左右双眼从不同的角度观察景物,形成具有一定视差的两幅图像,再各自反映到大脑中,经过大脑的合成产生立体感。
当戴上特殊的红青眼镜后,由于镜片的滤光作用,透过红色镜片只能看到红色的图像,透过青色的镜片只能看到青色的图,通过红青眼镜将具有视差的两张图各自反映到大脑中,使人产生逼真的立体感。
这些红青立体画立体感的深度取决于两幅图的视差大小。
(2)补色立体画如何做出来的?红青立体画是把两幅具有适当视差的同一景物分别制成红色和青色(绿色加蓝色)图像,再把这两幅图像组合在一起。
动感流水画在五光十色的工艺画世界里,动感画是独特的一支。
那么水波流动的效果是怎样做出来的呢?实际上,这动感流水画装置的关键是偏振片。
在画框内部有一盏小灯,灯前有一张偏振片在转动。
在画的背后贴有许多小的偏振条。
由于灯前的偏振片与画背后偏振条偏振方向的夹角在不断变化,因此造成了流水的明暗变化效果。
1、实验步骤:打开电源开关,观察流水画的现象。
一、选择题1.在用电高峰时,家庭电路中的电压会比其他时段的220V稍微降低。
一盏标有“220V 100W”的白炽灯,在用电高峰和其他时段相比()A.额定功率不变,灯泡变暗B.实际功率不变,灯泡变暗C.实际功率减小,灯泡变亮D.额定功率减小,灯泡变亮2.小明帮爷爷在院落装照明灯,他将标有“220V 100W”的节能灯接在家庭电路中,通电后节能灯比正常发光时暗,经检测它两端的实际电压为198V,则这盏节能灯的实际功率为()A.100W B.81W C.50W D.25W3.如图是小松同学做电学实验时所画电路图的一部分,根据此图中所提供器材,可以直接研究的问题是()A.测小灯泡消耗的电能B.测小灯泡产生的热量C.测小灯泡的实际电功率D.以上都不对4.下列不是电功率单位的是()A.焦耳每秒(J/s)B.千瓦(kW)C.瓦特(W)D.千瓦时(kW •h)5.将额定电压相同的两个灯泡L1、L2串联后接入电路中,如图所示。
接通电路后发现灯泡L1要比L2亮一些,则下列判断正确的是()A.L1的电阻比L2的小B.L1的额定功率比L2的大C.灯L1两端的电压大D.通过灯L1的电流大6.小军同学根据他在电学实验课上获得的实验数据,画出如图所示的图象。
其中图线①表示电阻1R,图线②表示电阻2R。
根据图象信息可判断()A.当1R和2R串联时,两个电阻的阻值不可能相等B.当1R和2R并联时,通过它们的电流不可能相等C.当1R和2R串联在电压为9V电路中,电路中总功率为4.5WD.当1R和2R并联在电压为4V电路中,电路中总功率为3.2W7.当一个电阻的阻值为R时,将它接在电路中通电一段时间,产生的热量为Q。
如果要使它产生的热量为4Q,下列办法中可行的是()A.将电压变为原来4倍,通电时间不变B.将电阻变为原来2倍,通电时间变为原来1 2C.将电阻变为原来12,通电时间变为原来2倍D.将电压变为原来12,电阻变为原来2倍8.两个定值电阻,甲标有“10Ω 1A”,乙标有“15Ω 0.6A”,现把它们连入由一个开关和电源组成的电路,以下说法正确的是()A.甲、乙并联时允许干路最大电流为1.6AB.甲、乙并联时允许乙的最大功率为5.4WC.甲、乙串联时允许电源最大电压为19VD.甲、乙串联时允许甲的最大功率为10W9.如图是电阻甲和乙的I-U图象,小明对图象信息作出的判断,正确的是()A.将甲和乙串联,若电流为0. 3A,则它们两端的电压为3VB.若甲和乙并联,若电压为1V,则它们的干路电流为0.4AC.当甲两端电压为0.5V时,通过它的电流为0.3AD.甲乙并联在2. 5V的电路中,消耗的总功率2.5W10.在探究“电流产生的热量与什么因素有关”时,小李设计了如图的实验装置。
普通物理A考试涉及的物理演示实验项目
——2012~2013学年第二学期1.球列碰撞演示实验
1、调整仪器,使得七个钢球的球心位于同一水平线上。
2、将仪器一端的一个钢球拉起来后,松手,则钢球正碰下一个钢球,末端的一个钢球弹起,继而,又碰下一个钢球,另一端的钢球弹起,循环不已,中间的五个不动。
3、拉起仪器一端的两个钢球重复上述操作,结果另一端的两个钢球弹起,中间的三个不动。
4、改变拉起钢球的数量重复上述操作,观察结果,每次会有另一端的相同数量的钢球弹起。
2.角动量迭加与守恒演示实验
图中1为仪器支架,2为转盘,转盘分别用销子连接轴臂3、3’,它们可绕销子在垂直面内转动。
以改变系统的质量分布及角动量向量的方向,双臂的另一端分别装有小电机4、4’,电机轴上装有圆盘5、5’,转盘上装有电池盒6,开关7可控制圆盘的正反转向。
转盘中心装有空心轴8,其顶端装有滑轮架9,一对小滑轮10固定在此架上,分别用尼龙绳11系在上电机套上,线的另一端跨过
滑轮穿过空心轴系在重物12上,伸出支座的线长及重物对轴臂起限位作用。
以上部分是用来演示角动量守恒和角动量向量性用的。
1.演示系统的角动量守恒,如图1
2.当两圆盘无自转时,拨动轴臂系统绕OZ轴转动,这是系统的角速度为ω1,
将铅直绳向下拉时,由于轴臂向上偏转,使此系统的转动惯量减小,系统角速度变为ω2,可以明显看出绕OZ轴的转动加快,从而验证了角动量
守恒定律。
3.通过演示角动量守恒,验证角动量的向量特性及其迭加规律,如图2。
启动电机使双臂上圆盘5、5’自转,当轴臂都在水平位置时,由于J z1’ω1+ J z1’ω2=0
所以转盘处于静止状态。
若向下拉绳,两轴臂上偏,将发现转盘绕OZ轴顺时针转动(即’ ωz与OZ轴反向),显然,这是由于(J z1·ω1+ J z1·ω2)z+ J z·ωz=0
的缘故。
这里J z是指除两圆盘外,系统其余部分对z轴的转动惯量。
由以上演示可理解角动量的向量性。
此内容可按照四种状态演示,即两盘作顺、逆时针转动及轴臂上偏和下偏。
3.转动定律演示实验
用左右两套结构完全相同的装置作对比实验 :
1.将二套装置上的重物固定在距轴都相同的位置上。
2.将两套装置的线轮上绕等长的线绳,线绳上挂质量相同的砝码。
将
两砝码都绕到最高位置,同时施放两个转动系统。
使它们在砝码的
力矩下开始转动。
可见两套系统在相同力矩作用下,转动惯量相同,
角加速度和转速也相同。
3.将一套装置上的重物固定在距轴最远处,而将另一套装置上的重物
固定在距轴很近处。
4.将砝码绕到最高位置,同时施放两个转动系统使它们在砝码的力矩
下开始转动。
可见重物靠近轴的系统旋转得较快,另一个较慢。
说
明当力矩相同时,转动惯量愈小角速度愈大。
5.将两套装置上的重物固定在距轴相同的位置上,两线绳所挂砝码,
其中一个再增加一个砝码,使作用力矩增加一倍。
将砝码绕到最高
位置,同时释放两个转动系统,可观察到力矩大的系统旋转较快,
另一个系统转动较慢。
说明转动惯量相同时,力矩越大,角加速度
越大。
4.避雷针模拟演示实验
1.将静电高压电源正、负极分别接在避雷针演示仪的上下金属
板上,把带支架的金属球放在金属板两极之间。
2.接通电压,金属球与上极板间形成火花放电,可听到劈啪声
音,并看到火花。
若看不到火花,可将电源电压逐渐加大。
3.演示完毕后,关闭电源。
4.用带绝缘柄的电工钳将带支架的顶端呈圆锥状(尖端)的金
属物体也放在金属板两极之间,此时金属球和尖端的高度一
致。
接通静电高压电源,金属球火花放电现象停止了,但可
听到丝丝的电晕放电声,看到尖端与上极板之间形成连续的
一条放电火花细线。
若看不到放电火花细线,将电源电压提
高。
5.演示完毕后,关闭电源。
5.法拉第笼演示实验
它是由笼体、高压电源、电压显示器和控制部分组成。
其笼体与大地连通,高压电源通过限流电阻将 10万伏直流高压输送给放电杆,当放电杆尖端距笼体10 厘米时,出现放电火花,根据接地导体静电平衡的条件,笼体是一个等位体,内部电势为零,电场为零,电荷分布在接近放电杆的外表面上。
表演时先请几位观众进入笼体后关闭笼门,操作员接通电源,用放电杆进行放电演示。
这时即使笼内人员将手贴在笼壁上,使放电杆向手指放电,笼内人员不仅不会触电,而且还可以体验电子风的清凉感觉。
这是因为人体触电的原因是身体的不同部位存在电位差,强电流通过身体,此时手指虽然接近放电火花,但放电电流是通过手指前方的金属网传入大地,身体并不存在电位差,没有电流通过,所以没有触电的感觉。
高压带电作业操作员的防护服就是用金属丝制成,接触高压线时形成等电位,人体不通过电流,起到保护作用。
外壳接地的法拉第笼可以有效地隔绝笼体内外的电场和电磁波干扰,这叫做“静电屏蔽”。
6.跳环及磁悬浮演示实验
1.跳环实验:一只紫铜环或小铝环套在铁芯线圈的软铁棒上,接通线圈接线柱,合上输出开关,打开电源后盖板上电源开关,显示窗显示电源电压或输出电流,调输出电压调节换文件开关由断开(水平)转向最高输出电压(约24V),可见到小铝环突然脱离软铁棒,飞出一定高度。
2.浮环实验:调输出电压调节换文件开关在16V~24V,放铝环等材料的环于线圈铁芯上,观察环的悬浮现象。
可记录相同电压下的悬浮高度,以及相同材料在不同电压/电流时的高度。
3.双铝环实验:将小铝环套在线圈铁芯棒上,逐渐增加电压,使小铝环上升到脱机圈约5~7cm时,用手拿住另一只小铝环,慢慢套入软铁棒,当这只小铝环距离原来的小铝环约2cm时,它会将下面的小铝环吸上来,合二为一,松手后一起做上下运动。
4.黄铜环—铝铜环—紫铜,双环和三环实验,间隔不同材料实验。
5.点亮发光管实验,试从不同高度观察发光管的发光亮度。
6.共振实验:当一只小铝环悬浮在软铁棒上离开线圈约5~7cm时,用大铝环套在小铝环外,并拿着大铝环的柄作上下运动(要求沿着软铁棒,不要碰着小铝环)。
此时小铝环受到大铝环的吸引力也会跟着大铝环上下运动。
改变大铝环上下运动的频率,使小铝环上下运动幅度越来越大,直至跳出线圈铁芯棒。
7.磁铁摆演示实验
8.自感现象演示实验
9.环形驻波演示实验
1、固定端反射的线形驻波的演示
将松紧带的两端分别固定在振荡器和喇叭振源上面的竖直铜棒上。
把振荡器(或其它一处)的输出端与喇叭振源的输入端接通,调节功率旋钮使它位于中间位置,打开电源,把频率调节旋钮从低处往高处逐步转动,这样在松紧带上会显现出线形驻波。
2、环形驻波的演示
把钢丝变成一个圆环后,将两端固定在喇叭振源的铜棒上,接通电路,调节频率旋钮和功率旋钮,从钢丝左端和右端传来的振动在钢丝内迭加,当调节到圆周长等于半波长的整数倍时,则在圆环上形成环形驻波。
实验原理:
当两个振幅和频率相同的相干波在同一直线相向传播时,其所迭加而成的波称为驻波,一维驻波是波干涉中的一种特殊情形。
在弦线出现许多静止点,称为驻波的波节,相邻两波节间的距离为半个波长。
10.弹簧纵驻波演示实验
操作方法:
1、先将电压调节旋钮逆时针减小,打开电源,适当增大电压(电压不宜太高)使弹簧发生振动;
2、缓慢调节频率,直到弹簧振动呈现明显的波节和波腹,即形成纵驻波,此时略增大电压,现象更为显著;
3、改变频率,重复操作2,再观察现象;
4、结束实验,将频率和电压调至最低,关闭电源。
注意事项:
1、仪器要放到有白墙作衬底的地方,以便于观察;
2、电压一定要从小到大调节,出现驻波即可,电压切勿大,既影响效果又损坏仪器。
原理提示:
弹簧的振动在对应的固定端被反射,与入射振动迭加形成驻波驻波原理同昆特管的原理提示。