大物演示实验论文2
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”。
大学物理课题演示实验报告5篇
大学物理课题演示实验报告5篇大学物理课题演示实验报告 (1)一、实验任务精确测定银川地区的重力加速度二、实验要求测量结果的相对不确定度不超过5%三、物理模型的建立及比较初步确定有以下六种模型方案:方法一、用打点计时器测量所用仪器为:打点计时器、直尺、带钱夹的铁架台、纸带、夹子、重物、学生电源等.利用自由落体原理使重物做自由落体运动.选择理想纸带,找出起始点0,数出时间为t的p点,用米尺测出op的距离为h,其中t=0.02秒×两点间隔数.由公式h=gt2/2得g=2h/t2,将所测代入即可求得g.方法二、用滴水法测重力加速度调节水龙头阀门,使水滴按相等时间滴下,用秒表测出n个(n取50—100)水滴所用时间t,则每两水滴相隔时间为t′=t/n,用米尺测出水滴下落距离h,由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.方法三、取半径为r的玻璃杯,内装适当的液体,固定在旋转台上.旋转台绕其对称轴以角速度ω匀速旋转,这时液体相对于玻璃杯的形状为旋转抛物面重力加速度的计算公式推导如下:取液面上任一液元a,它距转轴为_,质量为m,受重力mg、弹力n.由动力学知:ncosα-mg=0(1)nsinα=mω2_(2)两式相比得tgα=ω2_/g,又tgα=dy/d_,∴dy=ω2_d_/g,∴y/_=ω2_/2g.∴g=ω2_2/2y..将某点对于对称轴和垂直于对称轴最低点的直角坐标系的坐标_、y测出,将转台转速ω代入即可求得g.方法四、光电控制计时法调节水龙头阀门,使水滴按相等时间滴下,用秒表测出n个(n取50—100)水滴所用时间t,则每两水滴相隔时间为t′=t/n,用米尺测出水滴下落距离h,由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.方法五、用圆锥摆测量所用仪器为:米尺、秒表、单摆.使单摆的摆锤在水平面内作匀速圆周运动,用直尺测量出h(见图1),用秒表测出摆锥n转所用的时间t,则摆锥角速度ω=2πn/t摆锥作匀速圆周运动的向心力f=mgtgθ,而tgθ=r/h所以mgtgθ=mω2r 由以上几式得:g=4π2n2h/t2.将所测的n、t、h代入即可求得g值.方法六、单摆法测量重力加速度在摆角很小时,摆动周期为:则通过对以上六种方法的比较,本想尝试利用光电控制计时法来测量,但因为实验室器材不全,故该方法无法进行;对其他几种方法反复比较,用单摆法测量重力加速度原理、方法都比较简单且最熟悉,仪器在实验室也很齐全,故利用该方法来测最为顺利,从而可以得到更为精确的值。
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。
大学物理展示实验小论文
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。
大学物理演示实验报告文档2篇
大学物理演示实验报告文档2篇College physics demonstration experiment report docu ment编订:JinTai College大学物理演示实验报告文档2篇小泰温馨提示:实验报告是把实验的目的、方法、过程、结果等记录下来,经过整理,写成的书面汇报。
本文档根据实验报告内容要求展开说明,具有实践指导意义,便于学习和使用,本文下载后内容可随意修改调整及打印。
本文简要目录如下:【下载该文档后使用Word打开,按住键盘Ctrl键且鼠标单击目录内容即可跳转到对应篇章】1、篇章1:大学物理演示实验报告文档2、篇章2:大学物理演示实验报告文档篇章1:大学物理演示实验报告文档院系名称:纺织与材料学院专业班级:轻化工程11级03班鱼洗是中国三大青铜器之一,在鱼洗内注入清水后摩擦其两耳,如果频率恰当,就会出现水面产生波纹,发出嗡嗡的声音并有水花跃出的现象。
经验表明,湿润的双手比干燥的双手更容易引起水花飞跃。
鱼洗的原理应该是同时应用了波的叠加和共振。
摩擦的双手相当于两个相干波源,他们产生的水波在盆中相互叠加,形成干涉图样。
这与实验中观察到的现象相同。
按照我的分析,如果振动的频率接近于鱼洗的固有频率,才会产生共振现象。
通过摩擦输入的能量才会激起水花。
令人不解的是,事实上鱼洗是否能产生水花与双手的摩擦频率并没有关系。
在场的同学试着摩擦的时候,无论是缓慢的摩擦还是快速的摩擦,都能引起水花四溅。
通过查阅资料得知,鱼洗的原理其实是摩擦引起的自激振动。
(就像用槌敲锣一样,敲击后锣面的振动频率并不等于敲击频率。
)外界能量(双手的摩擦)输入鱼洗时,就会引起其以自己的固有频率震动。
(正如在锣面上敲一下。
)为什么湿润的双手更容易引起鱼洗的振动呢?从实践的角度,可能是因为湿润的双手有更小的摩擦系数,因为摩擦起来更流畅,不会出现干燥双手可能会出现的“阻塞”情况,这只是我个人猜想,并没有发现资料有关于这方面的讨论。
大学物理演示实验心得论文
大学物理实验论文在本学期的演示实验课中,我学到了很多在平时的学习中学习不到的东西。
在实验课上,老师给我们认真的讲解实验原理,让我们通过奇妙的物理现象来感受伟大的自然科学的奥妙,老师向我们展示了一些很新奇的仪器和实验,我们都带着好奇心仔细的观看了每一个实验,并亲手操作了部分实验,一些看似不正常的现象都能用科学的自然知识来解释!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!在演示实验课上,一些奇妙的实验引起了同学们的极大兴趣,如椎体上滚,扫描成像,离心现象,真空物理现象等……现在就其中的几个实验做一下探讨。
(—)锥体上滚实验.这个实验让我看的目瞪口呆,开始我还以为见了一个怪坡呢。
但是经过仔细的分析发现这其实是一种错觉:这个轨道一头高一头低,双锥体从低的一头滚向高的一头是重心向上滚,但分析一下就知道真相不是这样的。
首先这是一个双锥体而不是一个圆柱体,其次这不是一个斜面两条轨道,而且轨道是成八字状摆放的,并且高处张得开。
这样的设计会使椎体处于高处时重心降低,而且在低处时由于轨道变窄使得重心升高且高于在高处时的,由于一来这个实验就变成重心由高处向低处走的正常现象了,也就不违反物理定律了。
操作:将锥体滑滚移到导轨较低的一端,再放开双手,锥体将会自动上滚。
说明:这个实验是由一个锥体和两根互成角度同时又与水平面成一定角度的导轨组成的,因此,从表面上看,物体是由低向高运动,但这其中锥体的形状以及导轨高低不等给人造成了一种错觉,实际上锥体的重心自始至终还是在下降。
原理:物体在重力场中因受到重力和地球引力的作用而会自然降低重心位置。
(二)转盘加减速实验.操作:人坐在转盘的椅子上,双手拿一个重锤,当伸开手臂时转盘转速减慢,当手臂收回时,转盘转速又增大。
大二物理演示实验报告物理力学演示实验报告
大二物理演示实验报告物理力学演示实验报告导读:想知道物理力学演示实验报告范文?只要看看WTT帮你整理的就可以了。
《物理力学演示实验报告一》今天上午我们很高兴的到理学院参观了大学物理演示实验室,我们参观并亲自操作了一些实验,在这次的演示实验课中,我见到了一些很新奇的仪器和实验,一个个奇妙的实验吸引了我们的注意力,通过奇妙的物理现象感受了伟大的自然科学的奥妙,给我印象深刻地有以下几个实验,在演示实验室,老师首先给我们演示的是锥体上滚实验,其实验原理是: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,本今天上午我们很高兴的到理学院参观了大学物理演示实验室,尽管天气很冷,但是我们的热情很高,毕竟这对我们来说是一个全新的领域,是我们之前从未接触过的东西。
在老师的带领下,我们参观并亲自操作了一些实验。
在这次的演示实验课中,我见到了一些很新奇的仪器和实验,一个个奇妙的实验吸引了我们的注意力,通过奇妙的物理现象感受了伟大的自然科学的奥妙。
给我印象深刻地有以下几个实验。
一.锥体上滚在演示实验室,老师首先给我们演示的是锥体上滚实验。
其实验原理是: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,其核心在于刚体在重力场中的平衡问题,而自由运动的物体在重力的作用下总是平衡在重力势能极小的位置。
通过这个实验,我们知道了有时候现象和本质完全相反。
二.电磁炮接着我们又做了电磁炮的实验。
电磁炮是利用电磁力代替火药爆炸力来加速弹丸的电磁发射系统,它主要有电源、高速开关、加速装置和炮弹组成。
根据通电线圈磁场的相互作用原理,加速线圈固定在炮管中,当它通入交变电流时,产生的交变磁场就会在线圈中产生感应电流,感应电流的磁场与加速线圈电流的磁场相互作用,使弹丸加速运动并发射出去。
大学物理演示实验报告范本_2
大学物理演示实验报告Record the situation and lessons learned, find out the existing problems andform future countermeasures.姓名:___________________单位:___________________时间:___________________编号:FS-DY-20865大学物理演示实验报告大学物理演示实验报告一:实验目的:通过演示来了解弧光放电的原理实验原理: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。
雅格布天梯的两极构成一梯形,下端间距小,因而场强大(因)。
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。
简单操作:打开电源,观察弧光产生。
并观察现象。
(注意弧光的产生、移动、消失)。
实验现象:两根电极之间的高电压使极间最狭窄处的电场极度强。
巨大的电场力使空气电离而形成气体离子导电,同时产生光和热。
热空气带着电弧一起上升,就象圣经中的雅各布(yacob 以色列人的祖先)梦中见到的天梯。
注意事项:演示器工作一段时间后,进入保护状态,自动断电,稍等一段时间,仪器恢复后可继续演示,实验拓展:举例说明电弧放电的应用大学物理演示实验报告二:学物理演示实验报告--避雷针一、演示目的气体放电存在多种形式,如电晕放电、电弧放电和火花放电等,通过此演示实验观察火花放电的发生过程及条件。
二、原理首先让尖端电极和球型电极与平板电极的距离相等。
尖端电极放电,而球型电极未放电。
这是由于电荷在导体上的分布与导体的曲率半径有关。
大学物理演示实验报告
精选范文:大学物理演示实验报告(共2篇)实验目的:通过演示来了解弧光放电的原理实验原理: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。
雅格布天梯的两极构成一梯形,下端间距小,因而场强大(因)。
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。
简单操作:打开电源,观察弧光产生。
并观察现象。
(注意弧光的产生、移动、消失)。
实验现象:两根电极之间的高电压使极间最狭窄处的电场极度强。
巨大的电场力使空气电离而形成气体离子导电,同时产生光和热。
热空气带着电弧一起上升,就象圣经中的雅各布(yacob以色列人的祖先)梦中见到的天梯。
注意事项:演示器工作一段时间后,进入保护状态,自动断电,稍等一段时间,仪器恢复后可继续演示,实验拓展:举例说明电弧放电的应用[大学物理演示实验报告(共2篇)]篇一:大学物理演示实验报告大学物理演示实验报告院系名称:电气工程学院专业班级:测控1001姓名:王杰学号:201048770114人造火焰[大学物理演示实验报告(共2篇)]一、实验原理仪器下部是由半透明的材料制成的炭火造型,由于不同厚度的炭火造型各位置透光不同,在其下部的灯光照明下,较薄的地方显得火红,较厚的地方显得暗淡。
火苗的形成:为了使火苗从炭火堆中窜出,在炭火模型的后面放置一面反射镜,上面刻有火苗状的透光镜,炭火模型与其镜中的像形成对称结构,中间形成一条透光缝,在缝的下部形成一根横轴,轴的四周镶满不同反射方向的小反光片,光源的光照射到反光片上,光源的光照到反光片上,随着轴的转动,光被随机的反射出来,让我们看到了火苗的存在。
二、演示方法1、接通电源,观察视窗内似有熊熊烈火燃烧。
大学物理演示实验感想(优秀范文5篇)
大学物理演示实验感想(优秀范文5篇)第一篇:大学物理演示实验感想演示实验感想物理学是研究物质运动和相互作用规律的学科, 是自然科学的基础。
因此物理学理论与实践永远不能分离。
在物理学理论的教学过程中, 演示实验教学又是一个非常重要的环节。
它可以充分体现出理论来源于现象而不是纯粹的逻辑推导。
同学们普遍认为大学物理抽象难懂、深奥复杂、枯燥乏味。
物理演示实验能够将抽象、深奥的物理知识转变为具体、简单的趣味内容, 使模糊、枯燥、复杂难懂的内容变得清晰、生动、津津有味。
另外, 物理演示实验能把我们在生产、生活中看到的和听到的现象, 通过实验手段再现出来。
实物演示真实、直观, 能给人身临其境之感,极大地调动学习的积极性, 主动性以及激发创造的潜能。
老师让负责操作的同学明确注意事项后,亲自动手操作,使我们具有获得成功的自豪感, 并培养了我们的自信心和学习兴趣。
同时, 老师也可以从中发现问题, 从而能够督促教师自身不断的提高自己的业务素质, 真正做到教、学相长。
实验结束后,老师会要求写一份报告,包括对物理现象的解释、对实验仪器提出的改进之处、相关实验的设计等。
写文章是为了突出创新两个字。
撰写文章的过程应该是对这个实验进行消化的过程。
是知识的再运用与逻辑思维能力的提高过程。
撰写论文的过程是想象力升华的过程, 从而对我们创新能力的培养起到了潜移默化的作用。
物理学是一门实验科学, 是理论和实验高度结合的精确科学。
凡物理学的概念、规律及公式等都是以客观实验为基础的。
因此物理学绝不能脱离物理实验结果的验证, 实验是物理学的基础。
演示实验为同学们学习物理知识提供了必要的感性认识。
通过演示实验, 能够加强同学对物理学中抽象概念的理解, 生动、形象、有趣的演示实验能够在较大程度上扩展思维空间, 引起浓厚的学习兴趣, 也常常会带来意想不到的效果。
由此, 我们的观察能力、实验能力和逻辑思维能力都会得到提高。
第二篇:大学物理演示实验感想通过此次光学演示实验使我了解了光的实质,就是原子核外电子得到能量跃迁到更高的轨道上之后由于所处轨道不稳定,电子还要跃迁回去,跃迁回去会释放出一个光子,就是以光的形式向外发出能量,跃迁的能级不同,释放出来的能量不同,光子的波长就不同,光的颜色就不一样了。
物理教学中的演示实验论文
物理教学中的演⽰实验论⽂物理教学中的演⽰实验论⽂ 现如今,⼤家⼀定都接触过论⽂吧,论⽂可以推⼴经验,交流认识。
相信很多朋友都对写论⽂感到⾮常苦恼吧,以下是⼩编为⼤家整理的物理教学中的演⽰实验论⽂,欢迎⼤家借鉴与参考,希望对⼤家有所帮助。
物理学是建⽴在实验基础上的⼀门科学,所有的物理概念物理规律都是在实验基础上抽象和总结出来的。
物理教学的⽬的是让学⽣真正地理解和掌握物理规律,培养学⽣的思维能⼒和实践能⼒。
如何培养学⽣的思维能⼒、刨造能⼒和实践能⼒,让学⽣真正感受到物理世界、激发学习积极性、提⾼教学质量,最有效的办法莫过于教学内容与物理实验的结合,⽽现在实验室的内容⼤都是验证性的实验、缺少典型富有启发性的演⽰实验,演⽰实验⼜是物理教学中最具有活⼒的内容。
随着教学改⾰的深⼈,演⽰实验越来越被⼈们重视,建⽴了演⽰实验的各种学术组织并进⾏积极活动,我们不但重视在⼀般性的教学中应⽤演⽰实验,⽽且在⼤学物理讨论课中也引⼊了演⽰实验,从⽽建⽴、完善了演⽰实验的教学新模式。
1、演⽰实验在教学过程中的新划分 为了在教学中更有效地发挥演⽰实验的优势,我们根据教学形式的不同分三个层⾯,即三级实验课堂教学实验:主要与教学内容同步的⽤以说明物理概念、规律的实验,现象明显、直观形象、操作简便.花费时间短就可演⽰完的实验;⾛廊演⽰实验:主要是⼤学物理内容中具有典型性的,且调试和演⽰时间长的对⼤课有关⽅⾯概念规律起到验证和巩固的实验:趣味物理实验中⼼:实验具有典型性、越昧性、启发性,主要是供学有余⼒的学⽣利⽤空闲时间进⾏研究、探索的,且需要较长的时间才能搞清现象本质的实验,⾛廊演⽰实验和趣味物理实验安排在每周下午,并由经验丰富教师担任指导教师。
2、演⽰实验有效地创造了学⽣学习物理的环境 在物理课堂教学上,教师在学⽣⾯前⼀边讲解⼀边操作演⽰能够活跃课堂⽓氛,造成⼀种学习物理的环境,沟通师⽣之问的感情。
最新的教育⼼理学研究成果表明,学⽣在⽣动活泼、轻松愉快的环境⾥吸取知识营养可以提⾼学习效率。
大学物理演示实验教学改革论文
大学物理演示实验教学改革论文物理课程教学是离不开实验课程教学的,而演示实验做为实验教学中的重要一环,既能增强学生对物理知识、物理现象的感性认识,又能培养学生的观察能力、思维能力和逻辑分析能力,因此,物理演示实验的教学在物理学课程的教学中有着非常重要的作用。
首先,通过物理演示实验的教学方式,原本枯燥、抽象的物理概念和公式,经过一个动态的物理过程,变得生动、具体。
其次,我们尝试改变传统的由教师演示、学生观看的课堂教学模式,在教学过程中引入启发式教学模式,增强与学生的互动,不仅可以大大调动了学生参与课程的积极性,而且还可让学生在思考的过程中领略物理学思维方法的魅力,培养严谨求实的科学态度与精神。
最后,在课堂演示教学后,我们往往将相关知识点进行拓展,广泛与生活与实际应用相联系,启发学生思考相关物理现象对科学技术以及人类社会进步的影响与作用,从而起到良好的教书育人效果。
在课堂教学过程中,我们将一些比较便携的实验设备直接带入课堂,直观的演示给学生们观看,如我们针对角动量守恒这一知识点,将角动量守恒演示仪带入课堂演示给学生观看;针对单缝、光栅衍射等比较抽象的知识点,直接将半导体激光器以及单缝、双逢、光栅片代入课堂,在课堂讲授相关知识点的同时,直观演示给学生观看。
对于体积较大,结构比较复杂,不便于运输的实验项目,我们采取了录像给学生观看的方式,如针对波动中驻波的气体火焰柱演示,针对磁学中超导的超导小火车演示,我们在课堂教学中都在讲授相关知识点的同时,同步播放视频录像给学生观看,使得知识点更加形象具体,学生学习兴趣浓厚,教学效果良好。
此外,为了给学生自学提供方便,打破课堂教学时间、空间的限制,我们将演示实验项目的视频开放提供在物理实验中心网站上,全校学生可自由观看,随时随地对自己感兴趣的内容进行自学。
我们将大学物理演示实验分为验证性实验和探究性实验两大类。
验证性实验是对一些物理定律的直观展示,而探究性实验则包含更广泛的物理原理与更多值得讨论的物理内涵。
大学物理演示实验论文
大学物理演示实验论文学生姓名:学号:学院:专业班级:日期:一.辉光球实验现象1、实验现象:辉光球,外观为直径约15cm的高强度玻璃球壳,球内充有稀薄的惰性气体,玻璃球中央有一个黑色球状电极。
球的底部有一块震荡电路板,通过电源变换器,将12V低压直流电转变为高压高频电压加在电极上。
通电后,震荡电路产生高频电压电场,由于球内稀薄气体受到高频电场的电离作用而光芒四射,产生神秘色彩。
由于电极上电压很高,故所发生的光是一些辐射状的辉光,绚丽多彩,光芒四射。
2、在日常生活中,低压气体中显示辉光的放电现象,也有广泛的应用。
例如,在低压气体放电管中,在两极间加上足够高的电压时,或在其周围加上高频电场,就使管内的稀薄气体呈现出辉光放电现象,其特征是需要高电压而电流密度较小。
辉光的部位和管内所充气体的压强有关,辉光的颜色随气体的种类而异。
荧光灯、霓虹灯的发光都属于这种辉光放电。
还有一种是氙灯,氙灯是一种高辉度的光源。
它的颜色成分与日光相近故可以做天然色光源、红外线、紫外线光源、闪光灯和点光源等,应用范围很广。
其构造是在石英管内封入电极,并充入高压氙气而制成的放电管。
在稀有气体中,氙的原子序数大,电离电压低,容易产生高能量的连续光谱,并且因离子的能量小,电极的寿命长达数千小时。
因点灯需要高电压,要使用附属的启动器、安定器、点灯装置等。
在各种各样的辉光中,最神奇的还要算人体辉光了。
1911年伦敦有一位叫华尔德基尔纳的医生运用双花青染料刷过的玻璃屏透视人体,发现在人体表面有一个厚达15毫米的彩色光层。
医学家们对此研究表明,人体在疾病发生前,体表的辉光会发生变化,出现一种干扰的“日冕”现象;癌症患者体内会产生一种云状辉光;当人喝酒时辉光开始有清晰、发亮的光斑,酒醉后便转为苍白色,最后光圈内收。
吸烟的人其辉光则有不谐和的现象。
一次小小的物理演示实验参观却有着非常重要的作用对于我们自身。
因为这次实验更加激发了我们探索科学,探究事理,创新化的兴趣。
(整理)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。
演示实验论文
演示实验论文第一篇:演示实验论文谈谈我对物理演示实验的看法首先感谢老师在这学期对我们的教导。
“物理学(PHYSICS)是研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律及所使用的实验手段和思维方法的自然科学,简称物理。
物理学是人们对无生命自然界中物质的转变的知识做出规律性的总结。
现在,物理学已成为自然科学中最基础的学科之一。
物理理论通常是以数学的形式表达出来。
经过大量严格的实验验证的物理学规律被称为物理定律。
然而如同其他很多自然科学理论一样,这些定律不能被证明,其正确性只能靠着反复的实验和观测来检验。
”(引用)物理学是探究微观与宏观世界中物质之间相互作用的一门重要学科,它揭示了物质之间所存在的联系以及各物质之间自身所特有的规律,从根本上解释了各微观与宏观现象,给出了粒子本身所存在的性质,物理学的基本原理渗透在自然科学的各个领域,应用于技术科学的各个方面,是技术科学的基础和先导。
物理学深刻影响人类的思维方式和对世界的基本认识,所体现的科学的世界观和方法论,形成人类文明的一个重要组成部分。
物理实验是验证物理规律的一门实践性学科,按实验的发展它包括普通物理实验与近代物理实验,按照实验的操作性可分为理论性实验与操作性实验,既具探索性又具验证性,物理规律与性质的得出过程是通过实验现象大胆对未知规律的探索与猜想,继而通过实际理论的推导验证,再通过实验对所推导的结论进行验证的过程,在其中物理实验起到了至关重要的作用。
早从阿基米德浮力实验到牛顿斜坡实验再到爱因斯坦光电效应实验,无一不显示了实验的进步性与科学性。
物理演示实验一般是指密切配合物理课堂教学内容由教师操作让学生观察的实验。
演示实验是把物理现象直观地向学生展示的过程。
它是学生最集中地获得物理现象的主要来源。
同时演示实验在培养学生观察、实验能力,提高学生学习物理的兴趣等各方面都起着十分重要的作用。
具体来说,它的教学作用体现在以下几个方面:1.引起学生的兴趣,吸引学生的注意2.培养学生的观察能力、实验能力3.演示实验为学生提供必要的感性知识4.演示实验是归纳物理概念和规律的基础(引用)物理演示实验是一门演示性极高的实验,它需要教师与学生的配合,教师在教授的过程中应积极启发同学们对实验现象的思考,同学们也应该配合老师的启发,积极的与老师互动并探索演示实验所蕴含的科学性知识。
谈大学物理演示实验教学体会论文
谈大学物理演示实验教学体会论文大学物理实验是全国高等院校理工科各专业学生在大学低年级要开设的一门重要的必修根底课,而演示实验又是其中不可或缺的一局部.物理演示实验是指教师在讲授物理知识的过程中为配合教学内容而演示给学生看,在操作的同时引导学生对实验进行观察、思考和分析的一种物理实验教学方式.国内外的著名大学都十分重视物理演示实验的教学,国内每两年要定期举行高校演示实验的研讨会.早在18世纪,德国、法国的一些高校就纷纷设立了专门的演示实验室,甚至在欧洲还有“没有演示就不称之谓物理课”的说法,可见演示实验的重要性是有目共睹的.本文就结合自己的演示实验教学工作实践,简单地介绍一下大学物理演示实验的重要作用以及改良演示实验教学效果的几点举措,希望能抛砖引玉,进一步改良学校的演示实验教学工作.1.1促进理论教学激发学生的求知欲通过演示实验可以将大学物理中很难理解和想象的物理规律屡次重复地展现在学生面前,使物理规律得到直接的实验验证.这个过程激发了学生主动学习的兴趣和求知的欲望,这是仅靠单调的课堂讲述式教学达不到的,也是演示实验独特的魅力所在.1.2培养学生的综合能力在演示实验的过程中通过教师的诱导、启迪、指导学生透过外表现象把握事物本质,可以培养学生发现问题、分析问题、解决问题的'能力以及科研创新能力.大学物理演示实验要努力培养学生的创新意识和创新能力,这是目前各高校物理教学改革的一个主要内容[1].而做好科研成果与演示实验教学的融合也是新时期推进物理演示实验教学改革的有效突破口.1.3促进师生之间的交流演示实验课的上课形式也与理论课不同,并不像在课堂上要求正襟危坐,在演示实验课上,学生之间可以互相询问,互相演示,针对某一现象进行讨论,大大活泼了课堂气氛.师生之间也可以通过提问、启发、讲解等进行近距离的交流,这一过程不但使学生轻松地学到了知识还拉近了师生之间的感情,和谐的师生关系也是提高教学效果必不可少的一个因素.1.4失败的演示实验可以让学生学到更多知识通过给学生讲解演示实验从失败到成功的真实过程可以提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,最重要的是对学生的心灵是一种洗礼.现在很多学生的受挫能力都很差,这个过程,让学生感受到在科学上没有平坦的大道,科学家是凭着对自然界强烈的探索热情,以坚持不懈、顽强拼搏的毅力战胜困难和逆境的,也可以让学生被科学家们热爱科学、献身科学的忘我精神所感动,以他们为典范,对追求真理和科学研究产生强烈的兴趣.2.1提高教师的教学能力只有教师有一桶水才能给学生一杯水,因此作为实验教师我们要密切关注物理演示实验的最新进展,关注开展动态,查阅国内外的相关资料,定期参加培训来充实自己.另外,因为演示实验中涉及到的知识是跨学科的,比方说梦幻时钟要涉及到LED的知识,偏振光的干预要涉及到材料的知识,因此我们还应该广泛涉猎相关的知识,深入研究.当然在演示实验中,我们还必须采取适宜的教学方法,通过诱导、启发等,让学生不但欣赏到了赏心悦目的现象,更重要的是开拓了视野,学到了知识,综合能力得到了提高.2.2增强学生的主动参与性我们应该打破传统的“教师操作、学生观察”的教学模式,让学生成为学习的主体,提高学生的参与意识和主观能动性,最大程度地调动他们的积极性,增强学生的动手能力.让学生来做演示实验,使他们有了表演和参与的时机,也有了发挥自己潜能的舞台,学生的积极性被调动起来,教学的目的自然就到达了,而且事半功倍,比起教师“苦口婆心”的教导,印象要深刻得多.而且学生会因为自己亲历亲为的实践结果而获得一种成就感和自豪感,进而也激发了他们更强的好奇心和求知欲.比方鱼洗这个演示实验,实验中激起的水花使学生不时传出唏嘘声,随后他们会情不自禁地想知道这个神秘现象背后的原理,很多学生都主动来尝试这个实验,一次不行就再来一次,甚至做完实验后还迟迟不肯离开.比方窥视无穷的实验,学生看到像隧道一样无限延伸的现象,首先都感到很好奇,还有的学生马上就伸手去触摸仪器,继而就会思考,“它的原理是什么?”“为什么看起来无限远而事实并非如此呢?”有的学生就会主动问老师它的原理是不是跟万花筒相同,这个过程明显激发了学生主动学习的兴趣和求知的欲望.2.3探索新的演示方式在这个日新月异的时代,信息的传输非常便捷,因此好多高校纷纷建立了大学物理演示实验网络教学管理平台[2].这个平台可以为演示实验提供丰富的网络教学资源,尤其是那些比拟前沿的或者是携带不太方便的演示实验仪器,都可以借助这个平台让学生方便地查阅和学习相关的知识,也提高了教师教学水平和工作效率以及效劳水平.还有的学校在学生上课比拟集中的楼区尝试通过建立走廊演示区[3]、计算机触摸屏等来提高演示实验的教学效果.不过对于走廊演示以及计算机触摸屏等都要注意安排专人维护和管理,演示的内容应该与时俱进、定期更新.当然也可以将演示实验做成多媒体课件,或者通过MATLAB,Mathematic等将那些不便于描述和演示的实验逼真地模拟出来,方便学生学习.2.4开放演示实验室经典的演示实验可以给理工科专业的学生开设,而那些紧密联系科技前沿或者跟生活密切相关的趣味性比拟强的演示实验,完全可以给艺术、经管类的文科学生开放,很多高校已经通过开设通选课等形式给文科学生开设物理演示实验课.文科生开设物理实验课可以拓展物理的科学普及功能,让文科学生学习一些与现代生活密切相关的物理学根本知识,感受物理学中科学的思维方法,有利于学生文理互补和兼通,提高他们的综合素质.也有人建议物理演示实验室可以对社会人士开放,比方中小学生和其他对物理感兴趣的社会人士,在增加人们科学素养的同时也可适当解决经费缺乏的问题,当然对社会人士开放要注意趣味性,还要建立合理的管理制度,也要注意平安性.2.5自制演示实验教具演示实验面临的一个最大问题就是教育经费的缺乏,为了解决这一问题,很多高校都有自制的实验教具,在每届《全国高等学校大学物理演示实验教学研讨会》上也有相关的演示仪器参展.自制教具既可以锻炼师生的动手能力、创新能力,又可以解决经费缺乏的问题.笔者所在的学校在每年的辽宁省大学物理实验竞赛上也总有一些自制的器材获得很好的奖项,比方简谐振动演示仪、黑体辐射演示仪,这些自制的仪器完全可以放在演示实验室给学生做实验用.总之,不管是在过去、现在还是将来,大学物理演示实验都是一种非常重要的教学手段.开设大学物理演示实验课适应培养跨世纪人才和素质教育的要求,也适应现代化物理教学开展的要求.物理教师,我们应该不断充实自己,不懈地努力和探索,找到更适合于教学需要、具有更好教学效果的方法,让演示实验在物理教学中发挥更大的作用,也为国家培养开拓型、创新型的人才奉献一份微薄的力量.。
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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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:XXXXXXX
班级:1101班
姓名:XXX
日期:2012年11月8日
摘要:
记忆合金是一种颇为特别的金属,它极易被弯曲,我们把它加热到一定的温度,金属会变成一定的形状;使它处于稳定状态,当温度降低到一定温度时,金属条则恢复了原状。
这些都由一种有记忆力的智能金属做成的,它的微观结构有两种相对稳定的状态,在高温下这种合金可以被变成任何你想要的形状,在较低的温度下合金又可以恢复到另一种形状,但若对它重新加热,它会记起它原来的形状,而变回去。
这种材料就叫做记忆金属。
实验原理:
在本次演示实验中所观察到的现象。
当在室温条件下,我们所能观察到每条金属呈卷曲的形状,当老师对其进行加热时,当其温度达到变态温度时,其受热的金属条就会恢复其“记忆”形状。
变成直线型,呈现风车的形状,这根合金仿佛记起了什么似的,立即恢复到它原来的形态。
这是怎么回事?难道合金也具有人类那样的记忆力?原来不是那么回事!这只是利用某些合金在固态时其晶体结构随温度发生变化的规律而已。
各种合金都有自己的变态温度。
上述那种高温合金的变态温度很高。
在高温时它被做成直线型而处于稳定状态。
在室温下恢复到原来的弯曲状态,使它却处于不
稳定状态,因此,只要把它加热到变态温度,它就立即恢复到原来处于稳定状态的直线形了。
分类及应用:
单程记忆效应
形状记忆合金在较低的温度下变形,加热后可恢复变形前的形状,这种只在加热过程中存在的形状记忆现象称为单程记忆效应。
双程记忆效应
某些合金加热时恢复高温相形状,冷却时又能恢复低温相形状,称为双程记忆效应。
全程记忆效应
加热时恢复高温相形状,冷却时变为形状相同而取向相反的低温相形状,称为全程记忆效应。
形状记忆合金的具体应用
工业应用
(1)利用单程形状记忆效应的单向形状恢复。
如管接
头、天线、套环等。
(2)外因性双向记忆恢复。
即利用单程形状记忆效应并借助外力随温度升降做反复动作,如热敏元件、机器人、
接线柱等。
(3)内因性双向记忆恢复。
即利用双程记忆效应随温度升降做反复动作,如热机、热敏元件等。
但这类应用记忆衰减快、可靠性差,不常用。
(4)超弹性的应用。
如弹簧、接线柱、眼镜架等。
以本次演示实验为例,把其进行加热,其立刻变成直线型,把其冷却,温度恢复到室温,它会立即恢复原状。
利用形状记忆合金弹簧可以控制浴室水管的水温,在热水温度过高时通过"记忆"功能,调节或关闭供水管道,避免烫伤。
也可以制作成消防报警装置及电器设备的保安装置。
当发生火灾时,记忆合金制成的弹簧发生形变,启动消防报警装置,达到报警的目的。
还可以把用记忆合金制成的弹簧放在暖气的阀门内,用以保持暖房的温度,当温度过低或过高时,自动开启或关闭暖气的阀门。
作为一类新兴的功能材料,记忆合金的很多新用途正不断被开发,例如用记忆合金制作的眼镜架,如果不小心被碰弯曲了,只要将其放在热水中加热,就可以恢复原状。
不久的将来,汽车的外壳也可以用记忆合金制作。
如果不小心碰瘪了,只要用电吹风加加温就可恢复原状,既省钱又省力,很是方便。
管道结合和自动化控制方面
记忆合金已用于管道结合和自动化控制方面,用记忆合
金制成套管可以代替焊接,方法是在低温时将管端内全扩大,装配时套接一起,一经加热,套管收缩。
恢复原形,形成紧密的接合。
用记忆合金配件修复起来,十分方便。
在一些施工不便的部位,用记忆合金制成销钉,装入孔内加热,其尾端自动分开卷曲,形成单面装配件。
热机械和恒温自动控制
记忆合金特别适合于热机械和恒温自动控制,已制成室温自动开闭臂,能在阳光照耀的白天打开通风窗,晚间室温下降时自动关闭。
记忆合金热机的设计方案也不少,它们都能在具有低温差的两种介质间工作,从而为利用工业冷却水、核反应堆余热、海洋温差和太阳能开辟了新途径。
医疗上的应用
记忆合金在临床医疗领域内有着广泛的应用,例如人造骨骼、伤骨固定加压器、牙科正畸器、各类腔内支架、栓塞器、心脏修补器、血栓过滤器、介入导丝和手术缝合线等等,记忆合金在现代医疗中正扮演着不可替代的角色。
有些合金的生物相容性很好,利用其形状记忆效应和超弹性的医学实例相当多。
如血栓过滤器、脊柱矫形棒、牙齿矫形丝、脑动脉瘤夹、接骨板、髓内针、人工关节、避孕器、心脏修补元件、人造肾脏用微型泵等。
例如接骨用的骨板,不但能将两段断骨固定,而且在恢复原形状的过程中产生压缩力,迫使
断骨接合在一起。
齿科用的矫齿丝,结扎脑动脉瘤和输精管的长夹,脊柱矫直用的支板等,都是在植入人体内后靠体温的作用启动,血栓滤器也是一种记忆合金新产品。
被拉直的滤器植入静脉后,会逐渐恢复成网状,从而阻止95%的凝血块流向心脏和肺部。
人工心脏是一种结构更加复杂的脏器,用记忆合金制成的肌纤维与弹性体薄膜心室相配合,可以模仿心室收缩运动。
现在泵送水已取得成功。
由于记忆合金是一种“有生命的合金”,利用它在一定温度下形状的变化,就可以设计出形形色色的自控器件,它的用途正在不断扩大航天技术
记忆合金最令人鼓舞的应用是在中。
“阿波罗”11号登月舱在月球着陆,实现了人类第一次登月旅行的梦想。
宇航员登月后,在月球上放置了一个半球形的直径数米大的天线,用以向地球发送和接受信息。
数米大的天线装在小小的登月舱里送上了太空。
天线就是用当时刚刚发明不久的记忆合金制成的。
用极薄的记忆合金材料先在正常情况下按预定要求做好,然后降低温度把它压成一团,装进登月舱带上天去。
放到月面上以后,在阳光照射下温度升高,当达到转变温度时,天线又“记”起了自己的本来面貌,变成一个巨大的半球形。
高科技应用展望
20世纪是机电学的时代。
传感——集成电路——驱动是最典型的机械电子控制系统,但复杂而庞大。
形状记忆材料兼有传感和驱动的双重功能,可以实现控制系统的微型化和智能化,如全息机器人、毫米级超微型机械手等。
21世纪将成为材料电子学的时代。
形状记忆合金的机器人的动作除温度外不受任何环境条件的影响,可望在反应堆、加速器、太空实验室等高技术领域大显身手。