大学物理演示实验报告

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】：

注意保护陀螺，快要停止转动时用手接住,以免掉到地上摔坏。

实验三 弹性碰撞仪

【实验目的】：

1. 演示等质量球的弹性碰撞过程，加深对动量原理的理解。

2. 演示弹性碰撞时能量的最大传递。

3. 使学生对弹性碰撞过程中的动量、能量变化过程有更清晰的理解。

【实验仪器】：弹性碰撞仪

图3，弹性碰撞仪

第1篇

一、实验目的

本次力学演示实验旨在通过一系列力学现象的展示，加深对力学基本概念、原理的理解，培养学生的观察能力、实验操作能力和分析问题的能力。通过实验，使学生能够掌握以下内容：

1. 力的合成与分解；

2. 物体的平衡条件；

3. 杠杆原理；

4. 惯性现象；

5. 动态平衡与振动。

二、实验原理

1. 力的合成与分解：根据平行四边形法则，可以将两个共点力合成一个合力，也可以将一个力分解为两个分力。

2. 物体的平衡条件：物体在静止或匀速直线运动状态下，受到的合力为零，即处于平衡状态。

3. 杠杆原理：杠杆的平衡条件为动力×动力臂=阻力×阻力臂。

4. 惯性现象：物体具有保持其静止状态或匀速直线运动状态的性质，称为惯性。

5. 动态平衡与振动：物体在受到周期性外力作用下，会发生周期性振动。

三、实验仪器与设备

1. 力学实验台

2. 力传感器

3. 测力计

4. 滑轮组

5. 杠杆

6. 惯性小车 7. 震动平台

8. 秒表

9. 直尺

10. 计算器

四、实验内容及步骤

1. 力的合成与分解实验

- 使用两个力传感器分别测量两个共点力的方向和大小。

- 将两个力传感器连接到力学实验台上，使两个力作用在同一点上。

- 使用测力计测量两个力的合力大小和方向。

- 将合力传感器连接到力学实验台上，使合力作用在同一点上。

- 比较两个力的合力与实际测量值，验证力的合成与分解原理。

2. 物体的平衡条件实验

- 将物体放置在力学实验台上，使其处于静止状态。

- 使用力传感器测量物体所受的合力大小和方向。

- 改变物体所受的合力大小和方向，观察物体是否保持平衡。

- 分析物体在不同合力作用下的平衡状态。

3. 杠杆原理实验

- 将杠杆放置在力学实验台上，使其处于平衡状态。

- 使用力传感器测量杠杆两端所受的力大小。

- 使用测力计测量杠杆两端所受的力臂长度。

大学物理演示实验报告

水波盘

【实验目的】利用水波的投影显示波的形成、传播、反射、干涉和衍射等的形象。

【实验器材】水波盘演示仪，如图20-1所示。有水槽、振动源、光源、各种振子（包括单振子、双振子、

平面波振子）及挡板2块

水槽及壳体 水槽是用底部装有密封、透明玻璃的不锈钢盆制成。壳体用金属材料制成，上面放有水槽，正面竖直安装毛玻璃，作为水波投影的屏幕。框架内部倾斜45°装有平面镜，用来反射水面的影象到屏幕上，底部装有变压电源，后面装有一立杆。立杆上端安装光源盒，中部安装振动源盒，在立杆的中部开有长槽孔，用来调节振动源盒的高度。

振动源 振动源采用电磁、激励式。它是由电磁铁、电位器、振杆、振子、主板等组成。振频调节是一个与电磁铁线圈串联的可调电阻，控制其电流以改变振动的频率。调节振幅螺丝，可使投影波形的清晰度达到最佳。振动源盒后面有一插孔，使用时与光源盒插头相接。

光源

光源为盒式机械遮挡频闪光源，灯泡为12V 100W幻灯机溴钨灯，频闪器是由直流微型电动机驱动一个可旋转的遮挡叶片，使其遮光次数为50?60次/秒。盒的顶部开有散热窗，当电机旋转时，带动遮光叶片，驱动盒内热空气排除盒外，使之降温。

实验原理】

两列同频率、振动方向相同、相差恒定的波在某一区域相遇，会产生干涉现象。有的地方振动始终干涉加强，有的地方干涉减弱。理论计算表明，干涉加强与干涉减弱由下式确定：

（20-1）

其中，

【实验操作与现象】

1．准备工作 ，为波长。

（a）在水槽内注3?8mm深的清水，充分湿润水槽四周及实验用的附件。 （b）将振荡波所需的振子固定在承接块上，调节振动源盒的高度，使振子插入水面1-2mm。 （c）先把光源电源插头、直流电源插头及振源插头插入到相对应的插座中，再插上交流220伏输入电源插头。

2．实验操作

（a）圆形波 将单振子固定在承接块上，打开电源开关，溴钨灯亮，遮光叶轮转动，振杆弹动，屏幕上即显示图象，为圆形波，如图20-2所示。

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。