大学物理演示实验讲义
大学教案老师讲义

课程名称:大学物理实验授课班级:XX级物理班授课时间:2023年X月X日授课教师:XXX教学目标:1. 理解光电效应的基本原理和实验方法。
2. 掌握光电效应实验的操作步骤和数据处理方法。
3. 培养学生独立操作、观察实验现象、分析实验数据的能力。
4. 增强学生对物理实验的兴趣,提高学生的科学素养。
教学重点:1. 光电效应的基本原理。
2. 光电效应实验的操作步骤。
3. 数据处理和分析方法。
教学难点:1. 光电效应实验现象的观察和记录。
2. 数据处理和分析过程中的误差分析。
教学内容:一、光电效应的基本原理1. 光电效应的定义和现象。
2. 光电效应的实验验证。
3. 光电效应方程及其推导。
二、光电效应实验1. 实验原理和目的。
2. 实验仪器和设备。
3. 实验步骤:a. 连接电路,检查仪器设备。
b. 调节光源,调整实验装置。
c. 进行实验,观察光电效应现象。
d. 记录实验数据。
4. 数据处理和分析。
三、数据处理和分析方法1. 光电效应方程的应用。
2. 数据处理的方法和技巧。
3. 误差分析和结果讨论。
教学过程:一、导入1. 介绍光电效应的发现和重要性。
2. 引导学生思考光电效应的基本原理。
二、讲授新课1. 讲解光电效应的基本原理和实验方法。
2. 详细介绍光电效应实验的操作步骤和数据处理方法。
三、实验演示1. 演示光电效应实验的操作过程。
2. 引导学生观察实验现象,记录实验数据。
四、课堂练习1. 学生分组进行实验操作,观察并记录实验数据。
2. 教师巡回指导,解答学生疑问。
五、数据处理与分析1. 学生分组进行数据处理,分析实验结果。
2. 教师引导学生进行误差分析和结果讨论。
六、总结与反思1. 总结本次实验的重点和难点。
2. 引导学生反思实验过程中的不足和改进之处。
教学评价:1. 学生对光电效应基本原理的掌握程度。
2. 学生实验操作和数据处理的能力。
3. 学生对实验结果的分析和讨论。
教学资源:1. 光电效应实验教材。
大学物理演示实验讲义

大学物理演示实验讲义(草稿)何豪、侯晓强2010.8实验室功能介绍本实验室将全面支持同学们的大学物理课学习;本实验室为同学们提供了数十个定性或半定量实验。
本实验室还为同学们提供了大量的趣味物理展品。
实验和资料将帮助你理解物理概念,帮助你体会实验构思的巧妙,帮助你把理论与实践更好地结合起来,帮助你开阔知识视野。
总之是为了帮助你早日成才!本实验室采取互动方式教学,除了观察教师为你做的演示实验以外,你还可以选择自己最感兴趣的项目亲自动手做实验;你可以利用导学系统去学习,去思考,去探索;你还可以在课外参加创新实践活动,参加实验室建设,发展自己的个性与特长。
兴趣是最好的老师,在这个实验室的经历将会使你终生难忘!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。
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。
大学物理各种演示实验

任课教师:石星军
等离子放电球
• 操作: • 用手指轻触玻璃球的表面,球内产生
彩色的辉光。 • 说明: • 本展品演示低气压气体在高频强电场
中产生辉光的放电现象,使观众认识 到气体分子的激发、碰撞、电离、复 合的物理过程。
• 原理:
• 在通常情况下,气体分子是中性的,但在 外界因素(如火焰、紫外线、放射线或强 电场等)影响下,可以电离形成电子和正 离子,电离后的气体的正、负离子,在电 场中随着电压的增高,形成碰撞电离从而 使气体可以导电。电流通过气体,我们称 之为“气体放电”。“气体放电”的形式 很多,如火花放电,弧光放电等,即是气 体在常压下放电。而“等离子球”是低压 气体(或叫稀疏气体)在高频强电场中的 放电现象。
互感概念演示仪
• 仪器用途: • 演示两个线圈之间的相互感应与位
置之间的关系及铁芯在线圈互感中 的作用。 • 性能参数: 电源电压交流 220V, 线圈匝数 1000匝。
仪器结构:(如图)
• 1.机箱 2.电源 插座 3.电源开关 4.转向开关
• 5.输入插座 6.线 圈 7.收录机 8.扬声器
• 2.用手指拿住试电笔氖管的一端,用 另一端分别接触任意金属杯,可以发 现氖管发光,有闪光发生在氖管的那 一端上可判断金属杯带何种电荷。若 闪光出现在与手接触的一端,责备侧 的带电体带正电;
• 3.用高压静电电压表测金属杯之间的电
压,可测到8000V以上的高压。
电磁驱动演示仪
• 一、演示目的: • 利用电磁驱动演示仪演示涡流
• 操作方法:
• 接通电源,打开电源开关(绿色) 和收录机开关,适当调节音量,将 转向开关(红色)打向一侧,这时 可听到左喇叭有声音,这是收音机 自身发出的声音,将转向开关打到 另一侧,这时声音停止。
【理学】大学物理演示实验报告 共(3页)

【理学】大学物理演示实验报告共(3页)实验名称:物理演示实验
实验目的:通过演示物理实验,帮助学生加深对物理原理的理解,提高对物理知识的兴趣,培养科学探究的能力。
实验器材:振动线圈、直流电源、磁体、电子显微镜、带电粒子束管、宏观物体、光学仪器等。
实验过程及结果:
1.振动线圈演示
将直流电源连接到振动线圈的电极,可通过调节电源输出电压的大小,使线圈振动的幅度变化。
实验中可以让学生观察振动线圈在不同电压下的振动情况,同时可让学生根据振动的幅度变化来研究产生振动的原理。
2.磁体演示
将磁体通过直流电源与接触器连接起来,将磁铁放置在接触器上,当接触器断开时,磁体的磁力线方向改变,从而使磁体的磁力线相互作用,产生撞击声。
实验中可以让学生观察磁体的撞击声,并进一步研究磁体的磁效应以及磁力线的性质。
3.光学演示
通过电子显微镜观察宏观物体的结构,并使用带电粒子束管来实现“手写”字。
实验中可以帮助学生理解光的反射、折射、衍射和干涉等基本概念,以及物质的粒子性和波动性等。
大学物理学实验讲义

大学物理学实验(讲稿)(力、热、光、电)**: ***授课时间:所在院系: 物理与电子信息学院预备知识:不确定度的概念:不确定度是由于测量误差的存在而造成对被测量值不能确定的程度。
因此,我们应将测量中的不可靠量值叫误差,导致测量结果的不可靠量值叫不确定度。
一、 直接测量量的不确定度计算:A 类不确定度:(随机误差))1()(2--=∑N N x xu iA (通用式)B 类不确定度:(未定系统误差)3仪∆=B u (p=0.683) (通用式)总不确定度:22B A u u u +=(通用式)仪∆获得的三个途径:(1)由仪器或说明书给出(指以前称为仪器误差)。
(2)由仪器的准确度等级给出:100量程)(等级仪⨯=∆(3)估计连续读数的仪器:分度值仪21=∆;非连续读数的仪器:分度值仪=∆; 数子式仪器:仪∆取末位数字的21±±或。
单次测量的不确定度计算:由于00)(==-A i u x x 故,3仪∆==B u u二、 间接测量量的不确定度计算:设:...),,(z y x f N = 传递公式:...)()()(222222+∂∂+∂∂+∂∂=z y x N u zf u y f u x f u 例如:园柱体的密度公式为h d m v m 24πρ==则222)()2()()(hu d u m u u h d m ++=ρρ ρρρρ⨯=)()(u u (单位)式中:—待测物体的直径。
—d —待测物体的高度。
—h —待测物体的质量。
—m三、 测量结果表示:3)18.091.8()(cm g u ±=±=ρρρ (第一位为1时可多取1位)3)05.080.7()(cm gu ±=±=ρρρ (测量值不足两位补零与不确定度位数对齐)实验一 单摆一、实验目的1、用单摆测定本地的重力加速度;2、掌握用作图法验证理论公式;3、了解测量中主要误差来源及处理方法。
大学物理演示实验(二)

大学物理演示实验(二)引言概述:大学物理演示实验(二)是大学物理实验课程中的一部分,旨在通过实验展示和验证物理理论,帮助学生巩固课堂知识,培养实验技能和科学观察能力。
本文档将介绍大学物理演示实验(二)的内容和目标。
正文:1. 实验一:光的折射- 介绍折射现象和斯涅尔定律- 测量光线由空气进入玻璃的折射角- 实验中的注意事项和误差分析- 实验结果的分析和讨论- 总结实验对折射现象的认识和物理原理的应用2. 实验二:牛顿环实验- 介绍牛顿环实验和干涉现象- 利用透明球与平板玻璃之间的干涉环展示干涉现象- 实验中的观察与记录- 计算干涉环的半径和观察现象的解释- 总结实验对干涉现象的认识和光的波动性质的验证3. 实验三:弹性碰撞- 介绍弹性碰撞的基本概念和守恒定律- 利用弹性碰撞实验装置进行实验- 测量碰撞前后小球的速度和动量- 实验中的注意事项和误差分析- 实验结果的分析和讨论- 总结实验对弹性碰撞的认识和动量守恒定律的应用4. 实验四:平衡与力的测量- 介绍物体平衡和力的概念- 利用测力计测量物体的重力和不同角度下的拉力- 实验中的观察与记录- 绘制力的示意图和分析力的关系- 总结实验对平衡和力的认识和测力学的应用5. 实验五:磁感线实验- 介绍磁感线和磁力线的概念- 利用磁铁和铁屑展示磁感线的分布- 实验中的观察与记录- 分析磁感线和磁铁性质的关系- 总结实验对磁感线和磁铁性质的认识总结:大学物理演示实验(二)通过五个实验点的探究,帮助学生深入理解物理理论和原理。
通过折射、干涉、碰撞、平衡和磁感线五个实验的展示和验证,学生不仅巩固了课堂知识,还培养了实验技能和科学观察能力。
这些实验的结果对物理现象的认识和理论的应用具有重要意义,为学生日后的学习和研究打下了坚实的基础。
大学物理演示实验

【操作步骤】:打开电扇开关,让气流
流过机翼,模拟飞机向前飞行。观察两种形 状机翼的不同运动情况:流线型机翼向上升 起,平直机翼纹丝不动。
精品
【试验现象】 : 1、打开电源,用手可以感受到气流的
存在和分布。
2、可以观察到塑料管底部的泡沫球逐 渐升起。
3、用手盖住机翼的孔,塑料球下落,松 开手,球又升起。
极之间加上高压,若两电极间的电场达到空 气的击穿电场时,两电极间的空气将被击穿, 并产生大规模的放电,形成气体的弧光放电。
精品
雅格布天梯中的两电极构成为一梯 形,下端间距小,因而场强大(因 Ë=–U )。其下端的空气最先被击 穿而放电。由于电弧加热(空气的 温度升高,空气就越易被电离, 击穿 场强就下降),使其上部的空气也 被击穿,形成不断放电。结果弧光 区逐渐上移,犹如爬梯子一般的壮 观。当升至一定的高度时,由于两 电极间距过大,使极间场强太小不 足以击穿空气,弧光因而熄灭。
【操作步骤】:打开电源,观察弧光的产生,
移动及消失。
精品
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超声光栅演示仪
【试验原理】 :超声波是一种声波,它
的频率比人耳通常能够听到的声音的频率 高。压电晶体在2---5MHz频率的功率振荡 器激发下,可以产生频率在10Hz的超声波。 当把能激发超声波的压电晶体放在盛有蒸 馏水的液槽中,超声波在液体媒质中传播, 就在液体中形成周期性的互相交替的一组 压缩和膨胀区域,压缩与膨胀引起液体密 度的变化,对光而言,导致液体折射率的 变化。
【试验目的】 :通过演示了解飞机的升力是
如何产生的。
【试验仪器】 :飞机的升力演示仪
【实验原理】:流体流动时,在同一水平流
线上的,其压强p与流速v存在一定的关系: p+v2/2=恒量(伯努利方程)
最新大学物理演示实验

1.超导磁悬浮操作方法1.首先将小车下面垫上一 8mm 左右的硬纸板放在磁性导轨上。
要让再将液氮倒入小车容器中 , 大约过三分钟, 撤下硬纸板。
2.小车悬浮在空中 , 给其一个驱动力 , 机车就会沿着磁性导轨运动。
3.打开驱动力的开关(可变向) , 让机车每圈的运动都受到一个驱动力的作用 , 这样可是机车持续的运动下去。
注意事项: 1.液氮的温度是零下近 200 摄氏度 , 操作者及观看者要注意不要触及液氮, 操作时一定要带手套, 使用镊子。
2.超导块的冷却要均匀, 全面, 最好全部浸入液氮中, 否则机车的运动将会不稳定。
原理提示:超导体的磁性与导体不同, 进入超导态后置于外磁场中时, 它内部产生磁化强度与外磁场完全抵消, 磁力线完全被排斥在超导体外面, 从而内部的磁感应强度为零, 这就是超导体的完全抗磁性, 即迈斯纳效应。
完全抗磁性会产生磁悬浮现象。
实验中, 当超导块经冷却达到超导态后靠近磁性导轨时, 磁力线进入超导体表面并形成很大的磁通密度梯度, 感应出高临界电流, 从而超导块对轨道产生排斥, 排斥力克服超导体重力使其悬浮。
磁性导轨用铷铁硼磁块铺设在钢板上制成, 两边 N 型轨道起磁约束作用, 保证超导块在轨道上运动。
2.光栅透视系统操作方法打开灯光电源, 把观察镜对准灯源中心, 透过观察镜观察不同光源的光谱。
注意事项不要频繁的开关灯源, 因灯管的寿命和开灯的次数有关。
原理提示根据光栅方程 , 如果是复色光入射, 则由于各成分色光的不同。
除中央零级条纹外, 各成分色光的其它同级明条纹将在不同的衍射角出现。
同级的不同颜色的明条纹将按波长顺序排列成光栅光谱, 这就是光栅的分光作用。
如果入射复色光中只包含若干个波长成分, 则光栅光谱由若干条不同颜色的细亮谱线组成。
本实验中使用介质膜光栅, 很好的观察了氦、汞及白光的光谱。
3.光学幻影原理提示凹面镜成虚像的原理, 观察者所看到的图像是在仪器的后部凹面镜中所成的虚像, 因在凹面镜的前方焦点上有一个倒悬的可以转动的物体, 观察者看到的图像就是这个物体的虚像。
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大学物理演示实验讲义(草稿)何豪、侯晓强2010.8实验室功能介绍本实验室将全面支持同学们的大学物理课学习;本实验室为同学们提供了数十个定性或半定量实验。
本实验室还为同学们提供了大量的趣味物理展品。
实验和资料将帮助你理解物理概念,帮助你体会实验构思的巧妙,帮助你把理论与实践更好地结合起来,帮助你开阔知识视野。
总之是为了帮助你早日成才!本实验室采取互动方式教学,除了观察教师为你做的演示实验以外,你还可以选择自己最感兴趣的项目亲自动手做实验;你可以利用导学系统去学习,去思考,去探索;你还可以在课外参加创新实践活动,参加实验室建设,发展自己的个性与特长。
兴趣是最好的老师,在这个实验室的经历将会使你终生难忘!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。
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。
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【实验原理】:由动量守恒和能量守恒原理可知:在理想情况下,完全弹性碰撞的物理过程满足动量守恒和能量守恒。
当两个等质量刚性球弹性正碰时,它们将交换速度。
多个小球碰撞时可以进行类似的分析。
事实上,由于小球间的碰撞并非理想的弹性碰撞,还是有能量损失的,故最后小球还是要静止下来。
【实验步骤】:1.调整固定摆球的螺丝,尽量使摆球的中心处于同一直线上;2.拉起最左边的一个摆球,释放,让其撞击其它的摆球,可以观察到最右侧的一个球立即摆起,其振幅几乎等于左边小球的摆幅;3.同时拉起左侧的两个、三个或四个摆球,释放,让其撞击剩余的摆球,可观察到另一侧相同数目的摆球立即摆起,其摆幅几乎等于被拉起摆球的摆幅。
【注意事项】:1.随时注意保持7个摆球的球心处于同一直线上;2.球的摆幅不要太大,否则效果反而不好;3. 不要用力拉球,以免悬线断开。
伯努利悬浮球【实验目的】:了解伯努利原理及实验现象【实验仪器】:伯努利悬浮球图4伯努利悬浮球【实验原理】:据伯努利原理,单位质量的流体的动能(流速头)、势能(位置头)和压力能(压力头)的和在同一流线上为一定值。
流体的流速大处,其压强小,流速小时,其压强大。
由此可知:当球体靠近喷口时,由于喷流从球体上向下喷出,就造成球体上方的压力低于下方的大气压力,由于两者之间的压差大于球体的重量,球体就被压在(托举在)喷口下方不被吹离。
【实验步骤】:1.打开气泵,观察到气流从喇叭喷出;2.拉起气球至喇叭正下方,释放,可以看球体就悬浮喷口下方不被吹离【注意事项】:1.注意保护气球的完好;2. 不要用力拉球,以免悬线断开。
傅科摆【实验目的】:1. 认识非惯性平台的各个组成部分;2. 通过傅科摆演示,观察和理解地球的自传规律。
【实验仪器】:傅科摆图5,傅科摆【实验原理】:傅科摆是法国物理学家傅科于1851年首先在巴黎万神殿的圆拱屋顶下悬挂一个重28公斤的铅球,挂线长67米的大单摆。
发现在摆的过程中,摆动平面不断作顺时针方向的偏转,从而通过单摆摆动平面的旋转验证地球的自转运动。
我国北京自然博物馆门口就有一个傅科摆。
地球自西向东旋转,其角速度ϖ 的方向沿地轴指向北极(Z 轴)。
处于北半球某点的运动物体速度为υ ,那么该物体所受的科里奥利力的表达式为:科里奥利力c f 的方向垂直于一个平面,这个平面是由υ 和ϖ 的方向所组成的平面,所以c f 垂直于υ ,使υ发生偏转。
傅科的演示直接证明了地球自西向东的自转。
在地球的两级,傅科摆的摆动平面24小时转一圈,而在赤道上,傅科摆没有方向旋转的现象;在两极与赤道之间的区域,傅科摆方向的旋转速度介于两者之间。
傅科摆在地球的不同地点旋转的速度不同,说明了地球表面不同地点的线速度不同,因此,傅科摆还可以用于确定摆所处的维度。
【实验步骤】:1.将单摆拉开一定角度(不要超过底盘限定的范围),使其在竖直平面内摆动;2.调节底盘上的定标尺,使其方向与单摆的摆动方向一致;3,经过一段时间(大约1-2小时),观察单摆的摆动面与定标尺方向的夹角(大约10——20度)。
【注意事项】:1.单摆初始角度不要超出底盘的限定范围;2. 应避免用力拉球,以免摆线断开。
声波可见【实验目的】:借助视觉暂留演示声波;【实验仪器】:声波可见演示仪图6 声波可见演示仪【实验原理】:不同长度,不同张力的弦振动后形成的驻波基频、协频各不相同,即合成波形各不相同。
本装置产生的是横波,可借助滚轮中黑白相间的条纹和人眼的视觉暂留作用将其显示出来。
【实验步骤】:1.将整个装置竖直放稳,用手转动滚轮;2.依次拨动四根琴弦,可观察到不同长度,不同张力的弦线上出现不同基频与协频的驻波;3.重复转动滚轮,拨动琴弦,观察弦上的波形。
【注意事项】:1.滚轮转速不必太高。
2.拨动琴弦切勿用力过猛。
环驻波演示实验【实验目的】:借助驻波演示仪观察驻波,加深对驻波形成条件的理解。
【实验仪器】:环驻波演示仪图7 环驻波演示仪【实验原理】:两列频率、振动方向及振幅都相同的简谐波,在同一直线上沿相反方向传播时叠加形成驻波。
驻波中既没有相位的空间移动,也没有能量的定向传播,各点均在自己的平衡位置附近作简谐振动。
振幅最大处为波腹,振幅为零处为波节。
本实验是利用振子端点反射的波与该点传出的入射波在环上叠加形成驻波。
只有满足圆弧的长度等于驻波半波长的整数倍时,才可在环上形成驻波。
通过改变入射波长(改变信号源的频率),可以形成不同波长的驻波。
【实验步骤】:1.首先将信号源控制振幅电压输出调至最低,打开电源。
2.适当增大电压值环平稳振动;然后调节频率旋钮,直到出现环驻波;3.缓慢改变信号源的频率,使环上出现不同个数的波腹与波节,并使之保持稳定;如果波腹的幅度小,可适当调高电压;4.重复步骤2、3,多次进行观察。
【注意事项】:1.实验中输出电压不能太高,每次变化不能太大。
2.为达到最佳效果,频率与电压需交替配合调整,变化要缓慢。
激光李萨如图形演示仪【实验目的】:利用光杠杆的原理,深入理解简谐振动、受迫振动、共振以及二维同频振动合成。
【实验仪器】:激光李萨如图形演示仪仪器结构如下图:图8 激光李萨如图形演示仪【实验原理】:激光李萨如图形演示仪的激光束向左发射,面板下的机箱内装有低频电压信号发生源。
振动器1水平放置,代表X方向振动;振动器2垂直放置(部分振动条穿入机箱内),代表Y方向振动,两个振动器中的振动片分别由机箱内低频信号功率源驱动,做受迫振动。
当线圈通以交流电时,穿过线圈的振动片被磁化,极性不断变化,并于振动片两旁的磁体吸引、排斥,引起振动,在受迫振动中,通过改变低频率信号功率源的输出频率,实现振动频率的相互比率关系,反射激光束而形成李萨如图形。
即:1.当两个方向相互垂直、频率成整数比的简谐振动叠加时,在屏幕上就会显示李萨如图形。
2.利用光杠杆原理可以使微小的振动放大。
【实验步骤】:1.演示二维同频振动合成:激光李萨如图形演示仪平放在桌上,激光照射在远处屏上,“X:Y 转换开关”选择在“1:1”上,打开X方向振动开关,演示X方向振动;关闭X方向振动开光,打开Y方向振动开关,演示Y方向振动,最后打开X、Y方向振动开关,演示两个相互垂直方向的简谐振动合成。
2.演示二维不同频,但两者的频率成证书比的振动合成,“X:Y转换开关”分别选择在“1:2”、“2:3”、“3:4”上,演示李萨如图形,如要是图形稳定(相位差趋向定值),可调节Y 频率微调旋钮。
【注意事项】:在打开激光电源开关的情况下,不许用手直接接触激光管的电极接线,以免触电。
雅格布天梯演示实验【实验目的】:通过演示来了解气体弧光放电的原理。
【实验仪器】:雅格布天梯演示仪图9 雅格布天梯演示仪【实验原理】:无论是在稀薄气体、金属蒸汽或大气中,当回路中电流的功率较大时,能够提供足够大的电流,使气体击穿,伴随有强烈的光辉,这时所形成的自持放电的形式是弧光放电。
雅格布天梯是演示高压放电现象的一种装置。
给存在一定距离的两电极之间加上高压,若两电极间的电场达到空气的击穿电场时,两电极间的空气将被击穿,并产生大规模的放电,形成气体的弧光放电。
雅格布天梯中的两电极构成为一梯形,下端间距小,因而场强大。
其下端的空气最先被击穿,产生大量的正负离子,同时产生光和热,即电弧放电。
由于电弧加热(空气的温度升高,空气就越易被电离, 击穿场强就下降),使其上部的空气也被击穿,形成不断放电。
结果弧光区逐渐上移,犹如爬梯子一般的壮观。
当升至一定的高度时,由于两电极间距过大,使极间场强太小不足以击穿空气,电极提供的能量不足以补充声、光、热等能量损耗时弧光因而熄灭。
此时高压再次将电极底部的空气击穿,发生第二轮电弧放电,如此周而复始,形成实验中的现象。
【实验步骤】:打开电源开关,可看到高压弧光放电沿着“天梯”向上“爬”,同时听到放电声,直到上移的弧光消失,天梯底部将再次产生弧光放电。
【注意事项】:1.千万做好安全防护,将仪器封闭,不能让人触及仪器,尤其是在工作时;2.仪器工作时间不能过长,一般不超过3分钟,将自动断电进入保护状态, 稍等一段时间,仪器恢复后方可继续演示。
能量转换轮演示实验【实验目的】:验证能量转换与守恒定律。