大学物理展示实验小论文

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大学物理演示实验论文

大学物理演示实验论文

大学物理演示实验论文学校:沈阳化工大学学院:化学工程学院专业:资源科学与工程班级:1101班日期:2012年5月19日星期六研究课题:离心力在生活中的应用 摘要:在惯性参考系中,做圆周运动的任何物体都要受到向心力=F ma 向的作用,它使物体的运动方向发生改变,所受力的方向指向圆心,假如有一质量为m ,绕半径为R 的圆周以线速度v (角速度w )做圆周运动,则其物体所受的向心力的大小为22==v F ma m mRw R向方向指向圆心。

任何事物都有其两面性,因此它在生活中既有利也有弊,所以我们要充分利用其有利的部分,尽量减少其有害的部分,有时弊也会对人们有利,让更多的为人们提供便利造福人们。

关键字:圆周运动 应用 生活 利弊演示目的:演示惯性离心力的效应及其应用。

演示装置:离心力演示仪。

演示原理:在惯性参考系中,任何一个做圆周运动的物体都要受到向心力的作用,向心力是一种效果力,它既可以由某个力单独提供,也可以是多个力的合力提供,它是迫使物体的运动方向发生改变的力,若物体的质量为m,绕半径为R的圆周以速度v(或角速度w)做圆周运动时,其向心力的大小22vF m mRwR==,方向指向圆心。

在本实验中做圆周运动的是弹性圆环,当整个圆环绕其直径做圆周运动时,由2F mRw=可知,在圆环的“赤道”区域,因为做圆周运动的半径最大,所以其惯性离心力也是最大,在两极无惯性离心力,随着圆环转速加快,作用在圆环上的惯性离心力迫使环壁往外拉,圆环克服弹性圆环的弹性力逐渐变扁,圆环停止转动后,由于不再受惯性离心力,于是在弹性力下恢复原状。

离心力在生活中的应用:(1)离心力在天体现象的解释离心力是人们长期以来被人们误解而产生的一种假象力,因为无法找到施力物体,背离了牛顿第三定律,当物体做圆周运动时,类似于有一股力作用在离心方向,离心力就是物体在圆盘上旋转产生背离圆盘中心的力,洗衣机的脱水桶就是使用离心力的作用原理。

离心力F ma=,离心力是在两种条件下产生的,是由物体的惯性运动力和中心束缚力交织在一起产生的,摆脱中心束缚力的物质便离心而去。

大学物理实验论文(5篇)

大学物理实验论文(5篇)

大学物理实验论文(5篇)高校物理试验论文(5篇)高校物理试验论文范文第1篇物理学是一门试验科学,物理试验是物理学进展的基础。

也可以说是“系统工程”,它集力、热、声、光、电于一体。

高校物理试验作为一门独立设制的课程,是同学动手、观看、制造思维、处理数据、总结写作等综合力量提高的过程,有着其他课程不行替代的作用。

因此不能教条学习,只是简洁地照猫画虎,测几组数据。

应使知其然,还能举一反三,循序渐进。

要在全学年试验中,致使综合力量有全面“质”的飞跃。

只有这样才能真正起到熬炼实效,这就要求试验老师在每个试验过程中乐观引导同学的学习欲望。

2利用物理学史激发同学的爱好光学是讨论客观世界中有关光现象规律的一门学科,通过大量历史资料和出土文物的分析讨论,充分证明我国古代光学在世界科学技术史中的重要贡献。

当时物理学领域内成就最大的是墨家,它是由鲁国的墨翟(公元前480~39年)和他的弟子等所创立。

《墨经》是墨家的集体创作成果,它比古希腊欧几里得(公元前330~275年)“光学”还早百余年,不仅是中国光学的先驱,在世界光学史中也占据先的地位。

《墨经》对光的直进律,做出了精辟的记载,认为从物体上发出来的光线,似乎箭矢一样(“光之人,照若射”),通过精细的观看试验发觉,当两个光源同时照一物,产生本影和半影,还给投影下了一个科学定义:光有所遮挡的地方就是影。

墨家依据光的直进律,制成了世界上最早的针孔照相机。

在十一、十二世纪间,我国科学家郭守敬依据光学原理制成了各种天文仪器,观测天象,取得了丰硕成果[4]。

在教学中我们感到,上试验课缺少足够的时间,应当将试验仪器的一些改进通过演示,使同学明白其有用与便捷。

而我们只能见缝插针,简洁叙述。

例如:在薄透镜测焦距的试验中,以前成像的像屏用的是一个喷漆薄铁片。

共轭法测焦距,要求同学们在观看到大小两个像,我们说这叫“大像追小像”,追的结果是看两像的中心是否重合,这一步是用成像的方法(细调)验证粗调是否调好了,是否“同轴等高”。

趣味物理实验报告论文(3篇)

趣味物理实验报告论文(3篇)

第1篇摘要:物理实验是物理学学习的重要环节,它不仅能够帮助学生理解抽象的物理概念,还能激发学生的学习兴趣。

本文将介绍一项趣味物理实验——利用空气压力制作简易喷泉,通过实验探究空气压力与水流喷射的关系。

实验过程中,学生将亲身体验科学的魅力,培养动手能力和科学思维。

关键词:趣味物理实验;空气压力;喷泉;科学思维一、引言物理学是一门研究自然界物质和能量运动规律的自然科学。

物理实验是物理学学习的重要手段,它有助于学生将抽象的物理概念转化为具体的、可感知的现象。

为了提高学生的学习兴趣,本文设计了一项趣味物理实验——利用空气压力制作简易喷泉。

二、实验目的1. 理解空气压力的概念及其在生活中的应用。

2. 探究空气压力与水流喷射的关系。

3. 培养学生的动手能力和科学思维。

三、实验原理喷泉的制作原理是利用大气压力将水从喷泉口喷出。

当喷泉口被水填满时,大气压力作用于水面,将水压入喷泉管内。

当喷泉管内的水位达到一定高度时,水从喷泉口喷出,形成喷泉。

四、实验材料与工具1. 空塑料瓶(容量约500ml)2. 针或尖锐物3. 热熔胶枪4. 水泵(可选)5. 热水6. 透明胶带五、实验步骤1. 将空塑料瓶的底部用针或尖锐物扎一个小孔,孔径约为1cm。

2. 将扎孔的塑料瓶装满水,用透明胶带封住瓶口。

3. 将塑料瓶倒置,使孔口朝下,将瓶口放在一个接水容器上。

4. 用热水加热塑料瓶,使其变软。

5. 将加热后的塑料瓶迅速倒置,用热熔胶枪将瓶口与接水容器粘合。

6. 关闭热水,等待塑料瓶冷却,形成密封的喷泉。

7. 当塑料瓶内的水被抽空后,大气压力将水从喷泉口喷出,形成喷泉。

六、实验结果与分析通过实验,我们可以观察到,当塑料瓶内的水被抽空后,大气压力将水从喷泉口喷出,形成喷泉。

这表明空气压力对水流喷射有显著影响。

七、实验总结与反思本次实验利用空气压力制作简易喷泉,使学生亲身体验了科学原理在生活中的应用。

通过实验,学生不仅掌握了空气压力的概念,还学会了如何将理论知识应用于实践。

大学物理小论文

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大学物理小论文大学物理小论文导语:充分利用新课程理念在物理教学中的指导作用,从学生的发展出发,以下是小编为大家整理的大学物理小论文,欢迎大家阅读与借鉴!大学物理小论文(1)新课程改革给中学物理教学带来了教学方式与学习方式的可喜变化,给课堂教学注入了新的生机与活力。

作为教师,我们就要深刻理解新课程理念的精神实质,灵活运用“自主、合作、探究”的学习方式,搞好“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”三维目标的有效整合,提高驾驭新课堂的教学能力。

那么,怎样才能深入推进新课程改革,落实新课程理念,构建和谐高效课堂,提高课堂效率与教学质量?下面结合笔者在中学物理教学工作中的探索与实践,谈淡笔者的思考与认识:一、营造民主和谐的课堂氛围,增强师生互动的有效性首先,教师有一个良好的情绪状态。

课堂教学中教师的情绪应该是愉快的,精神是饱满的。

人们常说“亲其师,信其道”,一旦学生感到教师的可亲可敬,教师的话就很容易被他们接受,师生间容易擦出理解信任的火花。

教师的情绪和精神极易感染学生,当教师由于种种原因烦躁不安地走进教室,打开书本进行教学或操作实验时,学生会感到压抑,从而使得心理闭锁,阻碍了新信息的输入。

而当教师面带微笑,怀着喜悦的心情进入课堂教学时,学生会倍感亲切,快乐之情油然而生。

以教师自己的快乐情绪来影响和引发学生的快乐情绪,会使学生思维活跃,更有效地接受信息的输入。

其次,加强对教学内容的情感处理。

教师对教学内容的讲解不死板,善于创设各种情景,以唤起学生情感的共鸣。

例如《物理》“机械运动”一节内容比较平淡,几个基本概念显得抽象、分散,学生听课容易厌倦。

笔者在教学中采用了诗词引入法:“两只黄鹂鸣翠柳,一行白鹭上青天”“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”,再配上动画效果,使学生在诗情画意中体验到自然界是运动的,运动是美丽的。

然后笔者又创设情景:“今天,老师和你们一起去旅行,让我们在从郑州到北京的旅途中来学习几个物理量。

物理实验设计论文(5篇)

物理实验设计论文(5篇)

物理实验设计论文(5篇)物理试验设计论文(5篇)物理试验设计论文范文第1篇一、试验设计教学的必要性1996年上海高考第四(5)题要求测定陶瓷管上匀称电阻膜的厚度,就属于设计型试验.但由于题目给出了全部试验器材和全部相关量,使试验定位在电阻或电阻率的测定上,又大大降低了试验难度,只属于局部设计型试验.无论命题者出于何种考虑,设计型试验究竟半遮半掩地消失了,这多少给教学工提了个醒.1.从小处着眼,加强试验设计教学上海作为高考改革的试点城市,其胜利的改革将为全国高考供应可能的改革方向,甚至一些新奇的题型和情境,都可能为全国高考所借鉴.如1996年全国高考第21题就是从1995年上海高考第一(5)题脱胎而来的.无疑上海高考关于试验设计的考查是又一个胜利的改革举措,极有在全国推广的价值.而物理《考试说明》中要求“会用在这些试验中学过的试验方法”,也为试验设计的考查在全国的推广供应了可能.2.从大处着眼,加强试验设计教学闻名核物理学家钱三强先生在为郭奕玲、沈慧君编著的《物理学史》所作的序中,曾严峻指出:“今日我们科学界有一个弱点,这就是思想不很活泼,这或许跟大家过去受的教育有肯定关系……”我们经常教育同学“应当……”“必需……”;我们的考试题目经常不惜笔墨描述背景、附加条件,最终只有一个小小的空格“是……”.这样培育选的人才在学校是好同学,步入社会是好职员,大脑中只是机械地跳动着两个问题:“你要我做什么?你要我怎么做?”工作经常:“完成”的相当美丽,但思想僵化,毫无创见.这正是我们的悲伤!长期以来的这种教育选拔模式,致使我们现在仍只能在很羞怯地提到几个美籍华人时才有一种借来的荣光与骄傲!思想不活跃,是由于我们给了同学太多的“必需”的限制;思想僵化,是由于我们留给同学太少的“可能”的余地.试验设计的教学,正是活跃思想,培育力量的一种好方法,授以试验的基本方法,让同学自己去考虑有哪些可能的做法,自己会怎么做.二、试验设计的基本方法1.明确目的,广泛联系题目或课题要求测定什么物理量,或要求验证、探究什么规律,这是试验的目的,是试验设计的动身点.试验目的明确后,应用所学学问,广泛联系,看看该物理量或物理规律在哪些内容中消失过,与哪些物理现象有关,与哪些物理量有直接的联系.对于测量型试验,被测量通过什么规律需用哪些物理量来定量地表示;对于验证型试验,在相应的物理现象中,怎样的定量关系成立,才能达到验证规律的目的;对于探究型试验,在相应的物理现象中,涉及哪些物理量……这些都是应首先分析的.举例来说,要测定地球表面四周的重力加速度,我们就应检索:在所学学问范围内,哪些内容涉及到重力加速度,它与其他物理量有何定量关系,并一一排列出来:(1)在静力学中,静止物体对竖直悬绳的拉力或对水平支持物的压力大小就等于重力,即T=N=mg.若T(或N)和m能测出,则重力加速度g可测定.(2)在超重或失重(但不完全失重)系统中,F-mg=±ma.若F、a 和m可测出,则重力加速度g可测定.(3)在运动学中,物体从光滑斜面上由静止下滑,s=12gsinθt2.若s、θ和t可测定,则重力加速度g也可测定.(4)在运动学中,物体从粗糙斜面上由静止下滑,s=12(gsinθ-μgcosθ)t2.若s、θ、μ和t可测,则重力加速度g也可测定.(5)自由落体运动中,h=12gt2.若h和t可测出,则重力加速度g 也可测定.(6)用重力加速度测定仪测定.(7)在平抛运动中,竖直方向在连续相等的时间内位移之差Δy=gt2.若Δy和t可测,重力加速度g同样可以测出.(8)在斜抛运动中,水平射程可以表示为x=v02sin2θ/g.若x、v0和θ可测出,则重力加速度g也可测出.(9)单摆做简谐振动时,其周期可以表示为T=2πl/g.若T和l可测,则g可测.(10)在焦耳测定热功当量的试验中,若能测出水的质量和上升的温度,算出水增加的内能,再测出重物的质量和下落的高度,同样可测定重力加速度.(11)带电粒子在的匀强电场平行板电容器中平衡时,mg=qU/d.若U、d和带电粒子的荷质比(q/m)可测定,则g可测出.(12)假设一物体在地球表面四周绕地球做圆周运动,mg=GMm/R2,g =GM/R2.…………2.选择方案,简便精确对于每一个试验目标,都可能存在多条思路、多种方案.教材中关于某个试验目标的试验方案,也只是众多方案中的一种,而且不肯定是最好的一种,而只是较可行的一种.那么在众多试验方案中,我们应如何选择呢?一般来说,选择试验方案主要有三条原则:(1)简便性原则即要求所选方案原理简洁、操作简便,各量易测.应尽量避开实施那些原理简单、操作繁琐和被测量不易直接测量的试验方案.(2)可行性原则试验方案的实施要平安牢靠,不会对人身和器材造成危害;所需装置和器材要易于置备,不能脱离实际,不能超消失有条件.(3)精确性原则不同的试验方案,其试验原理、所用仪器以及试验重复性等方面所引入的误差是不同的.在选择方案时,应对各种可能的方案进行初步的误差分析,尽可能选用精确度高的试验方案.以上三原则通常要综合考虑.在前述方案中,方案(1)中常用的测力计误差较大;(2)中F和a均不易测定;(3)中θ和t不易测定且难以保证斜面足够光滑;(4)中θ、t和μ均不易测定;(5)中若用秒表计时人为因素较大,若用打点计时器计时,纸带受振针阻力与通常小物块所受重力相比不能忽视;(6)中仪器先进但一般中学没有;(7)中若用闪光照像技术则是一种好方案,但设备和技术都达不到要求,若用平抛运动的讨论方法误差较大;(8)中θ和v0的测量难度较大;(9)中相对而言较切合中学实际;(10)中需测定的物理量多且很难实行绝热措施;(11)中学阶段不易测定荷质比;(12)只是一个思想试验,无法付诸实践,但可估算,代入数据得g =9.857m/s2,与标准值9.81m/s2只相差4.8.综上所述,中学阶段通常采纳单摆法测定重力加速度.3.依据方案,选定器材试验方案选定之后,考虑该方案需要哪些装置,被测量与哪些物理量有直接的定量关系,这些物理量分别需用什么仪器来测定,从而确定整个试验需要哪些器材.在“用单摆测定重力加速度”的试验中,是利用单摆装置来进行试验的,故需铁架台、细线和摆球等来组装单摆.重力加速度可表示为g=4π2l /T2,周期需用秒表测定;摆长l是从悬点到摆球中心的距离,因此需用米尺和游标卡尺分别测定摆线长度l和摆球直径d.从试验原理表达式可以看出,试验与摆球质量无关,故毋需使用天平.当然,从试验便利性和精确性角度考虑,还需对所选器材作进一步要求,以期把系统误差降到最小.如上述器材中,摆线的伸缩性和质量应较小,摆球的质量应较大.摆线伸缩性大,其长度会随拉力变化而变化;摆球与摆线质量相差越小,系统(摆线和摆球)质心偏离摆球中心越远,误差就越大.为了便于观看,摆球振动的路径宜长,但又要确保单摆做简谐振动,故摆线宜长些,常取1米左右.4.拟定步骤,合理有序试验之前,要做到心中有数:如何组装器材,哪些量先测,哪些量后测,应从正确操作和提高效率的角度拟定一个合理而有序的试验步骤.对一些可直接测量的物理量,可先行测量;对需通过试验装置才能测定的物理量,须先组装器材,再进行试验、观看和测量.在“利用单摆测定重力加速度”的试验中.原理表达式g=4π2l/T2中的l和T分别为单摆的摆长和单摆做简谐振动的周期.因此应先组装单摆,再测定摆长,最终让单摆做简谐振动,测定周期T.依据所测数据计算出重力加速度g的值.至于过程细节不再赘述.5.数据处理,误差分析高考对此要求不高,但常用的数据处理和误差分析的方法还是应当把握,在设计试验时也应予考虑.三、建议物理试验设计论文范文第2篇。

大学物理演示实验教学探索论文

大学物理演示实验教学探索论文

大学物理演示实验教学探索论文大学物理演示实验教学探索论文1演示实验的教学现状实验是物理教学的重要内容和有效手段,也是物理研究的一种基本研究方法,是培养学生创新思维和创造力的最佳途径,因此演示实验普遍使用在中学和大学的物理课堂教学中。

演示实验可以从以下几个方面辅助课堂教学:(1)建立教学情境以激发学生进一步探索的兴趣;(2)提供可观察到的素材以促进学生逻辑思考;(3)训练学生的观察能力,促进其将已掌握的理论知识运用于实验现象分析;(4)通过实验可以训练学生的实验操作和初步的科学研究技能。

因此,演示实验在物理教学中的地位不可替代,甚至可以说一节物理课如果没有实验是不完整的[1—6]。

现实中演示实验在大学物理教学中却存在诸多不尽如人意的地方:(1)课前实验仪器的调试和准备工作非常繁杂,由于现代教育技术的发展使得大部分物理实验都可以采用动画或多媒体视频形式播放出来,所以部分老师更愿意用后面的替代方式。

(2)重视分组实验,轻视演示实验,各高校一般都对分组实验投入较多,台套数齐全,而演示实验由于设备昂贵,种类繁多,反而不及分组实验受到重视,甚至有观点认为既然有了齐全的分组实验可供学生动手操作,演示实验或可免除;(3)由于大学物理课程一般放在一年级或二年级开设,这个阶段正好是大学阶段课业集中的时候,导致许多学生对于课前的预习敷衍了事,教学效果不良;(4)演示实验报告由于不需要处理数据,因此质量普遍不高,部分照抄实验指导书或者从网上直接下载,能认真分析并提出合理建议的学生比较少。

2充分发挥演示实验作用,促进理论教学大学物理课程中部分概念和规律比较抽象,如果仅仅进行理论分析或者多媒体演示难以获得良好的教学效果,演示实验可以将教师将要讲授的内容以客观现实的形式展现在学生面前。

(1)我们根据不同专业的教学内容在每学期期末的时候就将第二个学期的大学物理演示实验项目按照教学大纲的要求整理发到每个任课教师的手上,包括实验名称、实验内容和实验仪器。

大学物理演示实验小论文

大学物理演示实验小论文

力学部分1. 滚摆一、演示目的1. 通过滚摆的滚动演示机械能守恒;2. 演示滚摆的平动、转动动能之和与重力势能之间的转换。

二、原理重力作用下滚摆的运动是质心的平动与绕质心的转动的叠加,其动力学过程的计算可用质心运动定理和质心角动量定理。

滚摆的受力如图1所示,其动力学方程组如下:解得滚摆从静止开始下落,下落高度为h.质心平动动能为:绕质心转动动能为:总动能为:由此可知,重力势能变成了质心的平动动能与绕质心的转动动能,总机械能守恒。

三、装置滚摆四、现象演示1 调节悬线,使滚摆轴保持水平,然后转动滚摆的轴,使悬线均匀绕在轴上(绕线不能重叠)。

当滚摆到达一定高度,使轮在挂线悬点的正下方,放手使其平稳下落。

2 在重力作用下,重力势能转化为轮的转动动能。

轮下降到最低点时,轮的转速最大,转动动能最大;然后又反向卷绕挂绳,转动动能转化为重力势能,轮的转速减小,位置升高。

如此可多次重复直至停止。

五、讨论与思考:1 分析滚摆下落速度(平动)与位置高度的关系;2 分析滚摆上下平动的周期与轴径的关系;3 分析滚摆上下平动的周期与滚摆质量的关系;4 分析滚摆上下平动的周期与滚摆转动惯量的关系。

2. 茹科夫斯基椅一、演示目的定性观察合外力矩为零的条件下,物体系统的角动量守恒。

二、原理质点系绕定轴转动时,若其所受到的合外力矩为零,则质点系的角动量守恒,L=Jw=恒量。

因为内力矩不会影响质点系的角动量,若质点系在内力的作用下,质量分布发生变化,从而使绕定轴转动的转动惯量改变,则它的角速度将发生相应的改变以保持总角动量守恒。

本实验的对象是手持哑铃坐在轮椅上的操作者,若哑铃位置改变,则操作者及轮椅系统的转动惯量改变,从而系统角速度随之改变。

三、装置茹科夫斯基椅四、现象演示1 操作者坐在可绕竖直轴自由旋转的椅子上,手握哑铃,两臂平伸。

2 其他人推动转椅使转椅转动起来,然后操作者收缩双臂,可看到操作者和椅的转速显著加大。

两臂再度平伸,转速复又减慢。

大学物理演示实验报告试论工科大学物理演示实验教学探索论文

大学物理演示实验报告试论工科大学物理演示实验教学探索论文

大学物理演示实验报告试论工科大学物理演示实验教学探索论文论文摘要:工科大学物理实验是一门基础课程,其中大学物理演示实验的建立和发展在培养工科学生认知能力、实践动手能力有着非常重要的作用。

着重探索了大学物理演示实验在工科物理教学中的特点和注意事项,以及针对工科大学物理演示实验的教学方法探索。

论文关键词:大学物理;演示实验;教学探索由于工科对学生动手能力要求的特殊性,对大学物理实验的教学提出了更高的要求。

通过大学物理实验的学习,培养学生的动手能力和创新性思维。

大学物理演示实验是物理实验教学的一个非常重要环节,其中包含力热光电等70多个大学物理演示实验项目,这些实验项目与自然界中存在的实验现象,以及人类的生活环境是息息相关的。

许多项目是利用物理学基本原理结合创造性思维设计制作出来的,集知识性和趣味性于一体,既有古老的经典演示实验,如高压静电、海市蜃楼等,又有融合多种现代科学技术的演示探索实验,如3D影视、超导磁悬浮等,能适应不同专业的学生对物理实验的不同要求。

所开设的内容都是经过精心组织设计的,由小到大、由易到难,都能在本实验中激发学生学习物理的兴趣,培养创新意识和创新能力,适应新时代对人才发展的更高需求。

一、工科开设大学物理演示的重要性物理实验是科学实验的基础,同时也体现了大多数科学实验的共性,在实验思想、实验方法以及实验手段等方面是各学科科学实验的基础。

但是,对于不同专业、不同学科层次的学生不能一概而论,应掌握其自身特点,分别明确教学目标和任务。

对于工科类学生,应侧重实验方法手段的探索,增强其应对实际问题的能力,积极培养他们的创新意识;对于理科类学生,应侧重实验理论方面的推导,逐渐培养其科学严谨的学习态度,同时也能增加他们的理论联系实际的能力;对于文科类及其他学科的学生,应侧重实验现象的感官认识,通过亲身感受丰富多彩的演示实验,促进唯物主义世界观的形成,增强科学实验的基础,培养务实、不浮躁的精神。

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第一节物理实验课的课堂上,在老师的带领下,参观并了解了一些有趣的物理实验,那些魔术一样的实验为我们推开了神奇的物理世界的大门,物理的奥妙第一次如此清晰的展现在我们面前,激发了我们对物理的兴趣及探究。

下面是两个我印象颇深的实验。

一.辉光球
人们更多的称之为魔球。

用手指轻触玻璃球的表面时,球内产生彩色的辉光。

这其实是气体分子的激发、碰撞、电离、复合的物理过程,玻璃球内充有某种单一气体或混合气体,球内电极接高频压电源,手指轻轻触摸玻璃球表面,人体即为另一电极,气体在极间电场中电离、复合、而发生辉光。

所以辉光球发光是低压气体(或叫稀疏气体)在高频强电场中的放电现象。

在自然界中这种现象也是存在的,北极光就是一种辉光。

在通常情况下,气体中的自由电荷极少,是良好的绝缘体。

但在某些外界因素(如紫外线、X射线以及放射线的照射,或者气体加热)的作用下,气体分子可发生电离,气体中出现电子和离子,这时在外电场作用下,电子和离子作定向漂移运动,气体就导电。

通常把气体放电粗分成两种类型:依靠外界作用维持气体导电,且外界作用撤除后放电即停止的,称为气体的被激导电;不依靠外界作用,在电场作用下能自己维持导电状态的,称为气体的自激导电。

辉光放电是低压气体中伴有辉光出现的自激导电。

气体的导电规律,在充有气体的密封玻璃管内装有两个电极,把它们与电源的正负极相连,并逐渐增加电压。

当电压V较小时,电压V与电流强度I的关系服从欧姆定律。

当V增加到关系曲线中的中间段时,电流达到饱和值。

如果电压继续升高,电流又随着电压的升高而升高。

在这一阶段中,因为电子与正离子在分别向阳极和阴极运动的过程中获得了较大的动能,当他们与中性分子碰撞时,足以使中性分子电离,从而产生出新的电子和离子。

上述的导电过程都是必须依赖于外界的电离作用而维持的,属于气体被激导电。

当两电极间的电压进一步增加到D时,电流将突然增加,同时极间电压突然下降。

这是因为产生了雪崩式的碰撞电离。

此时即使撤去外界的电力作用,导电过程仍然继续进行,这种现象称为气体的自激导电。

在气体自激导电时,往往伴有发声、发光等现象。

当气体由被激导电过渡到自激导电时,我们说气体已被击穿或已被点燃。

使气体击穿的最小电压D称为击穿电压。

气体击穿后,由于气体的性质、压强、电极的形状和距离、外加电压以及电源的功率的不同,而可能采取辉光放电、弧光放电、火花放电及电晕放电等形式。

辉光放电在日常生活中也有极大的应用,如霓虹灯,日光灯等等。

二.磁悬浮地球仪
它是利用电流磁效应使地球仪漂浮在半空中。

地球仪顶端有一个磁铁,圆环形塑胶框内部顶端有一个金属线圈,金属线圈通过电流就会成为电磁铁。

电磁铁与地球仪顶端磁铁间的吸引力可抵消地球仪所受重力,因此地球仪可漂浮在半空中。

用手轻轻触碰地球仪使其偏离平衡位置,手移开后地球仪仍可回到平衡位置不至掉落,这是利用负反馈机制。

地球仪底端也有一个磁铁。

塑胶框内部底端有一个霍尔侦测器,可侦测地球仪底端磁铁的磁场变化。

地球仪偏离平衡位置时,霍尔侦测器侦测到地球仪底端磁铁的磁场变化,便会产生一补偿电流。

补偿电流流到塑胶框顶端金属线圈时,金属线圈磁场增加,可将地球仪拉回平衡位置。

轻轻转动地球仪便可持续不停转动,这可以用惯性原理(说得深入一点,依据动量守恒原理)解释。

地球仪所受到的外力总和为零,因此会以固定速率沿固定方向转动。

在国内,磁悬浮列车就是对磁悬浮技术的一种成熟应用。

通过这次演示实验课,看过那些让我们深深为之着迷,百思不得其解的实验,激发了我们对未知知识的探究,并折服于那些变幻无穷的自然现象,第一次感受到物理的博大与奥妙。

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