物理探索与演示实验1(电磁学)
高中物理精彩实验教案人教版
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实验内容：通过搭建一个简易的电磁铁实验装置，观察磁场对电流的影响。
利用法拉第电气磁感应现象，探究电流在磁场中的运动规律。
实验材料：铜线圈、铁芯、电源、开关、磁针、导线
实验步骤：
1. 搭建电磁铁实验装置：将铜线圈绕在铁芯上，并接上电源和开关，确保电路连接正常。
2. 将磁针放置在电磁铁附近，观察磁针的指向。
3. 关闭电路，通过调节电流大小，观察磁针的指向变化。
4. 将导线放置在磁场中，观察导线的运动情况。
实验结果与讨论：
1. 当通过电流时，电磁铁产生的磁场会使磁针发生偏转，表明电流在磁场中会受到磁力的作用。
2. 调节电流大小，发现磁针指向的角度发生变化，说明磁力与电流大小成正比。
3. 将导线放置在磁场中，当电流通过导线时，导线会受到磁力的作用，出现运动现象。
实验结论：磁场对电流有影响，电流在磁场中会受到磁力的作用，导致运动或者偏转。
这个实验可以帮助学生深入理解法拉第电气磁感应现象，巩固学习到的电磁学知识。
拓展实验：可以通过改变磁场强度、电流方向等条件，进一步探讨磁场对电流的影响。
可以引导学生设计更多实验，深入探究电磁学的相关原理。
大学物理演示实验报告：基于电磁学验证流体力学伯努利方程实验
物理演示实验报告物理演示实验自主设计方案本物理演示实验根据流体流速与压强的关系以及电磁铁的相关性质验证流体力学中伯努利原理)(2112111为常数C C gh v p =++ρρ(1)当外界环境被选定后，常数C 可以表示为gh v p C 2222221ρρ++=(2)将(1)式与(2)式联立，可以得到gh v p gh v p 22222121112121ρρρρ++=++(3)这就是我们所说的伯努利方程，下面我们来验证这一原理。
在中学阶段，我们已经知道流体流速越大的地方压强越小这一流体学基本关系。
为了验证流速与压强的具体关系，我们不妨选择空气流作为实验流体，大气压强作为外界标准压强，由基本数据可知标准大气的密度ρ=1.29kg/m 3(温度为0℃，标准大气压p 0=101kpa)，我们只需要测量出流体的某一流速v 以及在该流速下的压强p 1。
进而将p 1,v 代入伯努利方程左右两端，验证等式是否成立。
此时，由于选定的外界是标准大气，故验证的等式为02121p v p =+ρ(4)下面我们需要清楚流速与该流速下的流体压强的测量原理。
首先我们先测量流速。
由于流体是以风的形式存在的，因此我们使用鼓风机作为风的发生装置。
我们采取简易风车来测量风速。
选择该风车的前提是在无风环境下风车能够静止即处于平衡状态，并且在受到风力时可以较为灵敏地进行转动，即摩擦阻力越小越好。
设风车的转动半径为R，风车转动角速度为ω，则根据线速度与角速度的关系有ωR v =(5)其中ω可以通过风车的转速n 来测量，即n πω2=(6)联立(5)(6)两式，这样我们可以较为准确地得出流速v 的大小为Rn v π2=(7)接下来，我们来测量该流速下的压强。
该压强的测量需要运用电磁铁以及压一、演示物理原理简介（可以配图说明）力传感器。
我们将电磁铁和压力传感器进行组装成为能够测量电磁铁磁力的装置(我们将在方案实施模块进行详细介绍其使用方法)，具体模型如图1所示。
物理演示实验报告
物理演示实验报告院系：信息工程学号： 04010210 姓名：成亚云在这个学期的第十周的周六中午，我们参观了物理实验演示，更加深入理解了我们所学的力学、能量、电磁学、波动学和光学。
光学幻影，眼见也不一定为实眼见也不一定为实。
看一看这些图片，发现了一个有意思的现象：这些图片好象在动。
事实上它们都是静止的。
那么欺骗了我们的眼睛的是什么呢？科学家研究发现，实际上是“视错觉”。
我们看到的这些图片与这些图片本来的样子有出入，这是因为我们眼睛里不同的细胞与感受器用不同的速度来识别图片和颜色，于是就造成了错觉。
眼睛只能接收有限数量的视觉色质，但我们的大脑一直在不停地处理视觉信息，于是给了我们不间断的视力这样的幻觉。
不管它是光学幻觉，生理幻觉还是认知幻觉，这些经过巧妙设计的图片确实欺骗了我们的眼睛和大脑。
多年来魔术师已有效地利用错觉科学来娱乐大众。
魔术虽涉及一些技巧,错觉却基是于科学。
无线光通信系统主要由光源、调制器、光发射机、光接收机及附加电信发送和接收设备等组成，只要相互进行瞄准即可进行通信。
无线光通信除具有不挤占频带，通信容量大，传输速率高等无线激光通信的优点外，还具有机动灵活、经济、架设快捷、使用方便，不影响市政建设等特点。
随着大气通信技术的成熟，它的应用将会越来越广泛，根据其特点，它潜在的应用场合有:(1) 民用上可用于移动基站间的互连，单位内部的数据传输及小范围内局域网建设如校园网的组建，需严格保密的场合及要害部门，技术上或经济上不宜敷设光缆的地区如军工、国防部门，核电站、边远山区、江河两岸间、高山间等，以及用于灾区、事故地点的快速抢通等。
OWC最大的成功来自于校园局域网连接市场。
这种应用包括连接编辑室和广播站，或者作为一栋大型综合大楼两个高速传输节点之间的通信手段。
在光纤主干链路被切断或网路因恶劣天气被破坏以及其它突发事件时，OWC可以作为紧急情况备用和灾难后的恢复措施。
另外，OWC还可以应付一些其它情况，如在光纤要通过河流或高速公路时，或在一些交通拥挤和地形复杂的城市，政府通常不希望挖开街道铺设光纤，OWC也可以作为一种很好的替代方式。
高中物理探究性教学教案
高中物理探究性教学教案
教学目标：
1. 了解电磁感应的基本概念和原理；
2. 能够通过实验验证电磁感应现象，并能够解释实验现象；
3. 能够应用电磁感应的知识，解决相关问题。
教学重点：
1. 电磁感应的基本原理；
2. 电磁感应实验的操作方法；
3. 实验结果的分析和解释。
教学难点：
1. 理解电磁感应的原理；
2. 进行电磁感应实验并分析实验结果。
教学过程：
一、导入（5分钟）
教师通过简单的实例引入电磁感应的概念，激发学生的探究兴趣。
二、探究实验（30分钟）
1. 实验材料准备：铜线圈、磁铁、电池等；
2. 实验步骤：
a. 将铜线圈放置在磁铁的附近；
b. 将磁铁快速地插入或拔出铜线圈的中心；
c. 观察铜线圈两端是否产生电流；
d. 调整实验条件，观察电流的变化。
3. 实验结果分析：让学生分析实验结果，探讨电流产生的原因。
三、理论总结（10分钟）
根据实验结果，引导学生总结电磁感应的原理，并应用法拉第电磁感应定律解释实验现象。
四、实验应用（10分钟）
让学生通过实验，探讨电磁感应在生活中的应用，并讨论其影响和意义。
五、课堂小结（5分钟）
帮助学生总结本节课的重点知识，强化学习效果。
六、作业布置
布置相关练习题，巩固学生对电磁感应知识的理解和掌握。
教学反思：
本节课采用探究性教学方法，能够激发学生的学习兴趣和动手能力。
通过实验探究，学生不仅能够了解电磁感应的基本原理，还可以培养他们的实验能力和问题解决能力。
此外，课堂气氛活跃，学生参与度高，实现了很好的教学效果。
中学物理演示实验原理
中学物理演示实验的电磁学实验中的几个实验原理学院：物理学院 专业：物理学（师范） 姓名：赵正鹏 学号：2012213913这学期从第六周开始进入中学物理实验研究这门课程的学习，这门课有三部分构成，分别为常规物理实验、演示物理实验以及数字式实验。
通过对这门课的学习，使我门对中学物理实验教学有了更为深入的认识，首先是数字式实验，让我们掌握了传感器在中学物理实验教学中的应用，深化了传感器的知识，基本掌握了传感器的原理与使用方法，相对于传统的物理实验，利用传感器更为便捷，也更为准确，当然，由于传感器应用到了较多的高一层次的物理学知识，集成度较高，使用时相当于一个‘黑箱’，其工作原理并不是十分清楚，这也需要我们在课后要查阅更多的相关知识以帮助我们掌握其工作原理；其次是中学物理常规实验教学的学习，相比于数字实验，常规物理实验的内容都是中学必须掌握的内容，因此、在实验原理和实验方法的掌握上难度并不是很大，但操作更为繁琐，因此完成实验内容需要更多的细心与时间，当然完成实验对于我们巩固中学物理知识与掌握中学物理实验方法有很大的帮助；最后是中学物理演示实验的学习，演示实验是在中学物理教学中的重要组成部分，它不需要学生操作，是由教师来完成，学生观察的实验，演示实验内容较多，涉及的知识面较广，并且有许多的演示实验需要用到高压电源，因此，实验存在一些安全问题，需要我们在操作过程中提高安全观念，认真操作，保证实验的成功以及安全。
中学物理演示实验中，涉及许多的物理知识，我就我所完成的演示实验原理做一个简单的回顾，并对对实验中的一些心得与体会做一个简单的小结。
演示实验的内容主要包括力学演示实验，电磁学演示实验以及光学演示实验。
在电磁学演示实验中我们们完成的实验有：1、RC 放电的暂态过程；2、通断电自感；3、电磁阻尼摆；4、开尔文滴水演示实验；5、静电演示实验组；6、通电直导线的磁场；7、磁场对通电直导线的作用；8、电磁感应演示；9、静电起电机等等。
电磁学实验-静电实验研究实验报告（1）
实验三电磁学实验实验目的：电磁学是中学物理教学中难点最突出部分之一.应用下列实验演示对培养中学教学能力，提高中学生对电磁学物理量的感性认知和促进中学生物理思维的理性飞跃都非常有益.仪器、用具及原理：详见下面各实验内容.实验过程：一、等势线描绘实验演示（一）实验目的：本实验仪器是供高中物理学中，“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的学生实验用.实际测绘静电场的等势线是较困难的，本实验仪器采用稳恒电流场模拟静电场的方法来描绘等势线.用灵敏电流计检测出一组等势点，然后将这些等势点用光滑曲线连接起来，就描绘出了等势线.（二）实验仪器：1.等势线描绘实验器底板（一块）2.圆柱形电极（两只）3.接线柱（一对）4.探针（表棒一对）5.接线叉连线（两根）6.导电纸（标准规格）5张7.复写纸（标准规格）10张8.白纸（标准规格）50张. （三）实验准备：本实验仪器与J0400灵敏电流计和J1202系列学生电源配合使用.1.把实验仪器底板放正，旋下底板上的接线柱冒，并取下电极圈.2.将打好孔的白纸、复写纸、导电纸依次套进接线柱螺杆内，放平.3.将电极圈套入螺杆.4.将接线柱帽旋入螺杆，同时把接线叉嵌入，然后把柱帽旋紧使电极与导电纸接触良好.（图3-1）5.将接线叉另外两个头分别接入J1102学生电流直流稳压6V档.（也可使用干电池组等直流电源3V —6V）6.将两根探针的接线叉接入J0409灵敏电流计（一）接线柱和G1接线柱（注意：不可接入G0柱，以免损坏表头）7.在两电极之间，均匀的在导电纸上取5个小点，作为实验基准点（A、B、……E）图3-1 实验器安装图图3-2 （四）实验步骤：1.实验仪器安装完毕，检查一下是否有接错和松动之处.2.检查无误后，开启J1202电源开关，提示灯发光，表示电路接通. 接线柱螺杆底板1371383. 将一根探针放在基准点A 上，用另一根探针针尖在该点附近找寻与A 等势的点，电流表指针偏转越小，就越接近要找的点，如找到基本一点A 1，指针无偏转，处于0位，就把探针用力扎一下，白纸上便留下了与A 等势的点A 1.4. 用相同的方法可找出A 2A 3……A 8等七个点，这样试取出一条等势线的点.5. 把探针从A 移到B ，参照上述方法找出与B 等势的B 1B 2……B 8.6. 依次类推，共找出五条等势线的点（图3-2）.7. 切断电源，取出白纸，分组把点用光滑曲线连成一条条等势线.8. 按本法画出的等势线是不封闭的要描绘封闭的等势线应在电极附近取基准点（注意：不要将探针直接碰电极，以免损坏表头）.（五）注意事项1．实验前，应仔细阅读说明书，按步骤实验. 2．实验结束，立即断开电源，以免短路.3．电极与导电纸应接触良好，特别注意将接线柱帽旋紧，保证实验质量. 4．用探针测量时，要用探针针尖与导电纸接触.所以最好使探针表杆与纸面垂直. 5．灵敏电流计G1档，可在表棒上串联一只2K 电阻以保护表头. 6．每次实验要更换白纸一张.7．导电纸可多次使用，但不应褶皱、破损.二、电桥演示实验（一）1. J2363型直线电桥，供中学物理学生分组的演示实验用.2. 主要结构条件：电阻丝、刻度尺、滑键、支架.3. 工作条件：环境温度 10～+40℃，相对湿度不大于85%.4. 使用本电桥测电阻阻值误差≤2%.5. 对结构元件的要求：电阻丝有效长度1000mm ，线径为不大于0.3mm 的锰铜丝.电阻丝的一端固定在刻度尺上，另一端有松紧调节装置. 刻度尺，要质地均匀平直，无痕迹，无裂缝，有效刻度1000mm. 滑键，滑块用无色透明塑料制成，能灵活滑动.按键用指针式，位于滑块中间，用厚0.2～0.4mm 锡磷青铜皮制成. 支架，金属制品，梯形结构.6. 检验阻值测量误差≤2%测试方法：用误差不大于0.5%的电阻，灵敏度不低于100μA 的检流计及滑线变阻器连接成如下电路：图中：1L 、2L 为桥臂长度；K 为电键；0R 为已知电阻；R X 为待测电阻；P R 为滑线变阻器； E 为直流电源.根据每次测试中1L 和2L 的读数，按公式x R =（2L /1L ）0R 算出的x R 值（G 表为0），误差应≤2%，测试顺序按表3—1.139表3—1：三、电桥演示实验（二）1. J2364型直线电桥，供中学物理学生分组的演示实验用.2. 主要结构条件：电阻丝、刻度尺、滑键、支架.3. 工作条件：环境温度 10～+40℃，相对湿度不大于85%.4. 使用本电桥测电阻阻值误差≤2%.5. 对结构元件的要求：电阻丝有效长度500mm ，线径为不大于0.3mm 的锰铜丝.电阻丝的一端固定在刻度尺上，另一端有松紧调节装置.刻度尺，要质地均匀平直，无痕迹，无裂缝，有效刻度1000mm.滑键，滑块用无色透明塑料制成，能灵活滑动.按键用指针式，位于滑块中间，用厚0.2～0.4mm 锡磷青铜皮制成.支架，金属制品，梯形结构.6.检验阻值测量误差≤2%测试方法：用误差不大于0.5%的电阻，灵敏度不低于100μA 的检流计及滑线变阻器连接成如下电路：图中：1L 、2L 为桥臂长度；K 为电键；0R 为已知电阻；R X 为待测电阻；P R 为滑线变阻器； E 为直流电源.根据每次测试中1L 和2L 的读数，按公式x R =（2L /1L ）0R 算出的x R 值（G 表为0），误差应≤2%，测试顺序按表3—2.表3—2：四、保险丝作用演示（一）实验目的：保险丝作用演示器是根据教学仪器研究所颁发的《中学理科仪器补充配备目录》的要求而设计制作的.能演示初中物理学有关保险丝的所有实验，还有本仪器还可以作初中电子中演示强度跟电压的关系实验装置（人民教育出版社初中物理第二册P157）.做到一物多用.（二）实验仪器：仪器由主机板和支架组成，如图3-5.主板，可装三根不同的导线，以备实验的需要而选用，所以用的导线为φ0.5mm康铜丝一根，φ0.3mm 康铜丝一根，φ0.5mm铜丝一根.两端按接线仪的导线6根（2长4短）.左侧装三只12V 21W汽车灯泡三只可旋下或装入，以控制线路上电流的大小，三只灯泡是并联的.电源：用教学电源，教学电源中有14V、6A、AC档，只要导线材料及粗细选配恰当，不必自备电源，且14V电源安全，实验没有危险.（三）实验步骤：1．导线都有允许通过的最大电流强度的实验：灯泡两导线接D、F；C、E接教学电源14V，当电灯是一只时，看不出什么现象，当接三只电灯时φ0.3mm 康铜丝发热.如套以塑料、塑料做融化现象，如导线从D改到B，因康铜丝线径粗，只有微微发热，说明导线因材料不同或线径不同都有规定的最大电流强度.2．短路极其危害性用一16股的短铜导线接到D、F点，电流直接接通铜导线，因线路无负载，铜丝起短路的作用，电流大增，致使φ0.3mm康铜丝烧红，甚至引起火灾.3．保险丝的保护作用D、F二点该接一段保险丝（φ0.35mm以下），也是引起了短路，保险丝熔断，对电路起了保护作用.4．保险丝选用原则：用1mm的保险丝接到D、F二点，因0.3mm的康铜丝电阻有3Ω，14V的电压，即使短路最大电流还不到4A而1mm保险丝熔断电流有12A，保险丝不能熔断，保险丝不能起保护作用.（四）注意事项：φ0.3mm康铜丝应距主板远一些，以免主板烧坏.所用电源电压14V，对人身是安全的，但日常生活上，用的是220V的交流电，人身触摸到是很危险的，操作时必须切断电源，告戒同学所谓保险丝，实际上对人身是不保险的，保险丝叫熔断丝更确切.上述实验，可以用教学电源（应有AC、14V、6A档）的开关，有条件的实验室，可以串联接单刀单掷开关.以便操作，但必须告戒同学，用带电220V的电源时，这种开关是不能使用的，否则就有触电的危险.140五、静电实验演示（一）实验目的：１．掌握静电原理，研究静电演示成功关键.２．掌握多功能静电演示仪、韦氏感应起电机及范氏起电机的构造和使用方法.３．掌握配合课文讲解和演示实验相结合，深入浅出的教学方法.（二）实验仪器：多功能静电演示仪（或辅助以静电实验用具箱部分用具、韦氏感应起电机及范氏起电机）（三）实验内容：（有些实验见实验参考图3-6）1.摩擦起电：［原理］两物体摩擦相互会带上不同种电荷.［步骤］（1）丝绸与玻璃棒、毛皮与胶棒摩擦，在静电计或验电器的金属杆上验证玻璃棒和橡胶棒分别带正、负不同种电荷.（2）同一种物体与不同物体摩擦，在静电计或验电器的金属杆上检验它们是否带电和所带电荷种类是否相同以及分别带哪种电荷.（例如：薄纸与有机玻璃、薄纸与塑料棒摩擦）2.感应起电［原理］带电体移近静电计上锌板或验电器金属球时，引起其电荷重新分布.［步骤］（1）利用静电感应使静电计上锌板或验电器顶端的金属球带电.一带电体移近静电计上锌板或验电器顶端的金属球，因感应而使其获得负电，远端箔片上就获得正电.在带电体未移开前，用手指接触一下静电计上锌板或验电器的金属球，使其接地，箔片上的正电荷经人体入地（或者说正电荷被从地上经人体而导入的负电荷所中和），箔片合拢.手移开，箔片仍合拢.再移开带电体，静电计上锌板上或验电器金属球的负电荷重新分布在箔片和球或板上，箔片又张开.感应使静电计或验电器带上了原带电体上相反的电荷.（2）利用静电感应现象使枕形导体带电将两只静电计分别与一对枕形导体的两端连接起来，开始时，枕形导体彼此接触，且不带电.当把一个带电（电量大些）金属球移近时，发现由于静电感应，两只静电计指针都张开到相同的角度.移开带电金属球后，静电计指针又都合拢.若先将两枕形导体分开，然后再移去带电金属球，则两个静电计上的感应电荷就不能中和，仍张开相同角度，此时两只静电计上带异种电荷.（3）起电盘感应起电用一块绸子或毛皮，急剧地摩擦绝缘圆板，摩擦的时间要比用起电棒稍长些，用验电器确定绝缘圆板所带电荷的正负（例如带正电）.然后手持验电器的铝圆板的绝缘杆，将铝圆板尽可能近地靠近绝缘圆板上方，由于静电感应作用，铝圆板靠近绝缘板的一面带负电，向外的一面带正电.用手接触向外的一面，其正电荷被中和.移开手指，再将铝板提起，铝板就带上负电（在验电器上可以显现）.起电盘是用感应起电的方法来取得电荷的一种装置，它比摩擦起电能得到较多的电荷（也可以在验电141器上比较）.3.摩擦起电的两物体分别产生等量异种电荷的演示［原理］两物体摩擦相互会带上不同种电荷.［步骤］（1）用有机玻璃和聚乙烯（或丙烯）塑料制成的两块长方形板，二板相互摩擦，有机玻璃板带正电荷，聚乙烯板带负电荷，分别放入空心球内（或筒内），（空心球联在静电计的上部）则静电计指针都张开一定角度，移出空球时，指针张角变为零，说明各板都带有电荷，且发生了静电感应现象.（2）当把两板（不接触）同时放在空心金属球内，则静电计指针不张开，抽出任一板，指针又张开，说明两板带有等量异种电荷.（注意：两板摩擦后要快速分离）.4.带电体间相互作用［原理］带同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引.［步骤］（1）把涂敷银导电漆的两个乒乓球用尼龙绳分别悬挂在两个绝缘支架上.使两球几乎接触，用带电的有机玻璃棒从两球中间接近两球时，两球被吸引，与棒接触后球带同号电荷，两球开始脱离棒并相互排斥（同号相斥）.（2）再将两球架分开5厘米左右，分别带正电荷，再移动电荷使它们互相靠近，直到它们相互吸引为止（异号相吸）.5.静电场对水流作用［原理］静电感应下，异号电荷相互吸引.［步骤］让带电的有机玻璃接近一束细水流时，由于静电感应，最靠近有机玻璃棒的那一部分将带上与棒异号的电荷，异号电荷相互吸引的结果，出现了水流被吸向带电的有机玻璃棒的现象.6.电力线分布［原理］同种电荷相排斥，异种电荷相吸引.电力线描述电场强弱、方向.［步骤］（1）演示点电荷电力线的形象在多功能静电演示仪的绝缘杆上将一个验电羽接上高压电正（或负）极，丝线因带同种电荷互相排斥而散开.或用导线将验电羽的金属杆与感应起电机的一根放电杆连接起来，起电后，丝线因带同种电荷互相排斥而散开.（2）演示两个异种电荷的电力线形象在多功能静电演示仪的绝缘杆上将两个验电羽分别接上高压电正、负极，丝线散开且相互吸引.或将两个验电羽分别用导线连接到感应起电机的两根放电杆上.摇动起电机手柄，起电后，丝线散开且相互吸引.（3）演示两个同种点电荷的电力线形象在多功能静电演示仪的绝缘杆上将两个验电羽分别接上高压电正（或负）极，丝线散开且相互排斥.142或将两个验电羽分别用导线连接到感应起电机的两根放电杆上.摇动起电机手柄，起电后，丝线散开且相互排斥.演示电力线的另一种方法是将头屑撒入盛有蓖麻油的玻璃（或有机玻璃）容器中，并置入所需形状的电极.用静电高压电极或起电机使电极带电，头发屑将在电场中排列、显示出电力线的形象.使用投影仪效果好.7.电荷分布于导体的外表面（法拉弟冰桶实验）［原理］电荷分布于导体的外表面［步骤］将一金属网杯倒置于静电计金属杆上，首先使金属网杯带电，静电计张开一个角度，当用验电球接触金属网杯内表面时，静电计指针不动，但当验电球接触金属网杯外表面时，由于有电荷移至验电球上，所以静电计指针角度变小，证明了电荷分布于导体的外表面.8.电荷表面密度分布和电位［原理］导体表面曲率大，电荷密度大.各处电位相同，导体表面是等位面.［步骤］由圆锥、圆柱组成的导体带电时，表面各处的丝须张角（待做）各不相同，在尖端处（表面曲率大）张角最大，曲率小的地方，丝须张角也小，在平坦处张角很小，在凹处（曲率为负）张角几乎为零.张角大小可表明丝须带电量的多少，又由于丝须长短粗细都相同，因此张角的大小也表明该处电荷面密度大小.再用带绝缘柄的金属小球（小球与静电计用导线相连）在导体表面各处移动时，静电计指针张角不变，表明尽管导体表面各处面电荷密度不同，但各处的电位是相同的，即导体表面是等位面.9.尖端放电［原理］尖端放电使空气电离，与风针带电荷同号的正（负）离子被针尖排斥，使针得到反冲而旋转；负（正）离子被吸引，正负离子中和后又带正（负）电荷而被针尖排斥也使风针得到反冲而旋转.［步骤］在绝缘架上插上顶针、其上装风针，接上正极（或负极）高压电时，风针便高速旋转（电风车）.注意：电风车如果不旋转（或较慢）检查顶尖头部是否变圆，要重新磨尖.10.电风转筒（静电电动机）［原理］空气被电离与电极电荷同号的离子被排斥，被喷射到转筒表面，使转筒得到一力矩而旋转.［步骤］一顶针上顶着一个能自由旋转的电介质转筒，其两侧对称地各放置一个排针，并分别与高压静电源两极相联，通电时筒可高速旋转.11.电风吹焰［原理］带电的尖端处电荷密度最大，其附近场强最强，因此尖端附近空气被电离，与尖端电荷同号的离子受到排斥飞向远方形成“电风”，与尖端电荷异号的离子受到吸引而趋向尖端与尖端电荷中和又带上同号电荷后受到排斥，飞向远方，也形成“电风”.［步骤］在多功能静电演示仪上使针形导体带电，能把放在尖端前方的蜡烛火焰吹向一边，甚至吹灭.（可手143144持蜡烛，使火焰靠近放电尖端）.或用导线使尖形布电器与起电机的一杆相连.在尖端的前方放一支燃着的蜡烛.摇动起电机手柄，可以看到蜡烛的火焰被吹向一边.12. 避雷针原理［原理］尖端电荷密度大，处在高压场中发生放电现象；球面电荷分布均匀处在高压场中不发生放电现象.［步骤］在极板上开二个孔，装上顶尖和一个带金属柄球（φ=2cm ）（二者长度相同）二极板通高压电时，顶尖发出嗤嗤声，不发生劈劈叭叭打火声，当搬倒顶尖时，同样条件下，就发生打火声，演示了避雷针原理.13. 静电屏蔽［原理］在电荷平衡时，导体内部的电场强度等于零. ［步骤］当带正电的有机玻璃棒接近静电计上部金属球时，指针有一很大张角.如球外套一接地的金属球网时（与球不接触），无论带正电的有机玻璃棒靠得多近，甚至与金属球网接触，指针也不张开，演示了静电屏蔽现象.14. 平行板电容器和外力克服电场力作功变为静电场增量［原理］平行板电容器所带电量、电势差的关系：Q=CV ；电容、介质、间距、相对面积的关系：0rSC dεε=. 外力克服电场力作功变为静电场能增量，根据0rSC dεε=知d 增加，C 减小，而Q 不变.根据静电能量公式：W=(1/2)QV=(1/2)CV 2可知，C 减小（一次方），V 增加（二次方），因此电场能W 增加了.（或由W=（1/2）VQ 知：Q 不变，V 增加，因此W 增加了）.［步骤］（1）可演示0rSC dεε= 、Q=CV 关系（Q 不变）.用手指轻触铝板，用丝绸摩擦过的有机玻璃棒使锌板带正电后，手指再离开铝板，此时静电计指针有一张角α（Q 不变），当：①S 改变：使铝板绕轴转动一个角度，使两板重迭面积S 减小，则指针张角变大.这是因为Q 不变，而S 变小，C 变小，据Q=CV 知，V （两板间电势差）变大的结果.②d 改变：沿滑道向外拉铝板，d 增加，指针张角α变大.这是因为Q 不变，d 增大而C 变小，据Q=CV ，则V 变大的结果.③r ε改变：把厚木板加入两金属板间，则指针张角α变小.这是因为Q 不变，加入木板使r ε变大，C变大.据Q=CV ，则V 变小的结果.(2) 外力克服电场力作功变为静电场能增量：两平行金属板带电后，向外拉活动板，可见到静电计指针张角变大，表明两板间电势差增大.15. 静电乒乓［原理］在高压电场中，轻物体带电前、后受电场力作用.［步骤］用丝线挂一镀金属膜的乓乒球，置于具有较高电势差的两金属板间（球放入锌板和铝板间，再将两板接正、负极），可见球受力情况，稍向一板加力见球在两板间来回迅速运动，演示静电乓乒现象.16.静电植绒原理［原理］轻小物体带电后，在电场中受电场力作用.［步骤］将植绒盒插在横梁支架上，高压输出端正负极分别联在盒的上下两极，开启高压电后，可看到盒内绒毛（或纸悄）上下跳动.如果在上极板上涂上粘接剂，就会形成所需要的象刺绣似的纺织品，这就是“静电植绒”原理.利用这种原理，可进行静电除尘，静电喷涂，静电摄影、静电复印等工作.注意：一次实验后，必须放电.禁止在未放电时换接正负极，否则会发生过电和损坏仪器.17.电介质的极化[原理]电介质模型在高压静电场中铝丝的静电感应和石蜡的极化使每个极子两端带有等量异号电荷，形成电偶极子，在电场中受力矩作用.[步骤]每根竖直的细丝线上系着四个电偶极子，模拟的偶极子是直径约为1毫米、长约2.5—3厘米的铝丝，铝丝两端各包有绿豆大小的枣核石蜡，（避免铝丝尖端放电，可对周围空气的干扰增加稳定性）把电介质模型放入高压静电场（即：将锌板、电偶极子和铝板依次放在绝缘架上，锌板接正极、铝板接负极.），电偶极子在电场中受力矩作用.18.静电除尘[原理]玻璃筒内靠近轴处电场较强，空气分子在强电场中电离，形成正负离子，这些离子又与烟粒相遇，使烟分别带上正负电荷，在电场力作用下，沉积在玻璃筒壁和中心铜线上.[步骤]把一个玻璃筒固定在一个有抽板的木盒上，玻璃筒的外面稀疏地绕以铜线作为一极，圆筒上端有开口的端盖中心固定一金属丝作为另一极，将玻璃筒内外铜线分别与高压电源两极相联（尚未接通电源）将木盒内油布条（或木悄）点燃，放入木盒中，看到浓烟从玻璃筒内袅袅上升自顶端逸出，当接通电源时，玻璃筒顶端即刻停止冒烟.使用一段时间后，玻璃筒内壁需要用酒精清洗.除尘装置或是用金属壳验电器改装而成的.中间金属杆做为一个电极，金属壳做为另一个电极.将两电极分别接到起电机放电杆上，点燃香头，放在底座上，待烟较浓时，摇起电机手柄，浓烟迅速消失.静电有着广泛的应用.这里用一简单装置说明工业上的除尘器的作用.19.光电效应：［原理］在紫外光照射下，金属表面释放出电子（光电子）的现象.［步骤］把锌板插入绝缘架的金属柱上，然后依次放上铝网、紫光灯.首先使铝网带正电.（一般用丝绸擦过的有机玻璃棒使网带正电）.（1）当高纯锌板不带电时，用紫外光照射（不要直视；开灯时间为10秒内.）锌板（用细砂纸擦光的）表面，指针迅速张开（张角约40度角左右）.据光电效应理论，锌板在紫外光照射下应有光电子被145击发出来而带正电，经验证锌板确已带正电，验证了光电效应理论.（2）当使锌板带负电（首先使网带正电，再用手指尖轻轻触锌板，使锌板正电消失，然后再使其带负电）再用紫外线照射时，则指针张角逐渐减小直到闭合，而后又张开一定角度，经验证锌板已带正电.据光电效应理论，这是因为锌板在被击发出光电子过程中负电荷减小，待负电荷释放完毕时，指针张角为零，而锌板继续释放光电子则指针又张开一个角度而带正电.再一次验证了光电效应理论的正确性.注意：此步骤的完成需调整灯、网、锌板间的间距.太近时，指针还未合拢就张开；太远时过程缓慢，所以间距要适当（一般锌板与网距约4厘米，网与灯相距约6厘米较合适），效应才明显.（3）当使锌板带少量正电（指针张角约30度角左右为宜），光照射时，指针继续张大，经验证锌板带正电.说明锌板在紫外光照射下有光电子发射，再一次验证了光电效应理论.说明：上述实验中（2）效果明显，（1）（3）由于锌板表面氧化等原因效果不明显.20．玻璃隔紫外线作用[原理]玻璃有吸收紫外光的作用（隔紫外光的作用）.[步骤]在紫外灯和网间放置一玻璃板，做实验19（光电效应），指针均不动.（四）注意事项1．电风车如果不旋转（或较慢）检查顶尖头部是否变圆，要重新磨尖.2．一次实验后，必须放电.禁止在未放电时换接正负极，否则会发生过电和损坏仪器.3．用紫外光照射不要直视；开灯时间为10秒内.4．调整灯、网、锌板间的间距，太近时，指针还未合拢就张开；太远时过程缓慢，所以间距要适当（一般锌板与网距约4厘米，网与灯相距约6厘米较合适），效应才明显.5．静电高压输出端不应长时间短路.6．静电学的演示实验受环境的影响，准备演示实验时充分考虑当时、当地条件，特别是清洁及干燥程度，并反复操作确保成功.7．对实验中可能出现的似乎“反常”的现象应有所准备.8．使用范德格拉夫起电机时要注意安全.使用范氏起电机应注意的问题A．保持皮带与带轮的干燥.这个因素对起电机的起电能力影响最大.可点亮灯泡，来防止温度的增加.B．由于金属球带电后，电压非常高，所以人体不要在高压情况下靠近金属球，以免在人体与球壳之间产生放电现象一般应保持二者之间有50cm以上的距离.C．当电机停止转动之后，也不能用手直接去接触球壳，因为此时球壳上仍有残留电荷，导电之后方能接触球壳.D．支撑球壳的有机玻璃电极支柱表面电阻很高，若表面被油脂指纹、灰尘等污染，可能就会在此处发生放电现象，影响球壳电压上升.当表面被污染时，可用纯酒精棉擦洗，干后用软布擦一次.E．做为电极的金属球壳，要经常保持表面清洁，应注意不要磕碰它.146。
大学物理电磁学演示实验实验报告
避雷针常规防雷电可分为防直击雷电、防感应雷电和综合性防雷电。
防直击雷电的避雷装置一般由三部分组成，即接闪器、引下线和接地体；接闪器又分为避雷针、避雷线、避雷带、避雷网。
以避雷针作为接闪器的防雷电原理是：避雷针通过导线接入地下，与地面形成等电位差，利用自身的高度，使电场强度增加到极限值的雷电云电场发生畸变，开始电离并下行先导放电；避雷针在强电场作用下产生尖端放电，形成向上先导放电；两者会合形成雷电通路，随之泻入大地，达到避雷效果。
实际上，避雷针是引雷针，可将周围的雷电引来并提前放电，将雷电电流通过自身的接地导体传向地面，避免保护对象直接遭雷击。
通俗的解释就是：避雷针的作用像雨伞为人们遮雨一样，覆盖着它一定范围内的建筑设施，一旦有雷电进入到了这个伞状的范围，雷电就会被避雷针吸引过来，再通过本体泄人大地，从而使伞状以下的建筑不被雷击。
避雷针之外还有避雷线，它是通过防护对象的制高点向另外制高点或地面接引金属线的防雷电，它的防护作用等同于在弧垂上每一点都是一根等高的避雷针。
后来发展了避雷带，就是在屋顶四周的女儿墙或屋脊、屋檐上安装金属带做接闪器来防雷电，即如你所说的那种。
避雷带的防护原理与避雷线一样，由于它的接闪面积大，接闪设备附近空间电场强度相对比较强，更容易吸引雷电先导，使附近尤其比它低的物体受雷击的几率大大减少。
再后来又发展了避雷网，分明网和暗网。
明网是在避雷带的中间加敷金属线制成的网，然后通过截面积足够大的金属物与大地连接的防雷电，用以保护建筑物的中间部位。
暗网则是利用建筑物钢筋混凝土结构中的钢筋网进行雷电防护，只要每层楼的楼板内的钢筋与梁、柱、墙内的钢筋有可靠的电气连接，并与层台和地桩有良好的电气连接，形成可靠的暗网，则这种方法要比其他防护设施更为有效。
法国易敌雷拥有超过40年丰富防雷器生产和防雷工程经验和一支强大的由法国最著名大学和研究机构组成的工程师队伍，使INDELEC（"易敌雷"）防雷器成为雷电保护装置的专家。
大学物理实验报告
大学物理演示实验报告-------电磁学部分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！而上周我们进行了本学期以来的第二次物理演示实验，本次的物理演示实验内容主要是电磁学部分，虽然说在大学电磁学这部分的知识我们还没有接触，不过凭借着在高中所学习的电磁学知识，我们还算是能够入门。
经过了这次的物理演示实验，我想在我的收获中最大的就是对电磁学有了具体的了解。
在高中的时候，虽然说我们也学习了电磁学这方面的知识，但是我们对于这方面的知识只是停留在理论的层面上，对于电磁学的知识并没有太多的直观的认识。
而这次的物理演示实验让我对于曾经看不见摸不着的电磁学有了具体的了解，让我对以后大学物理电磁学的学习有了更大的兴趣和动力。
经过了这次物理演示实验，我想很有必要进行一下这方面的总结，以便于在以后的大学物理的电磁学的学习上有更大的帮助。
（由于实验项目较多，我选择了几个我觉得比较好的实验进行说明）【实验总结与归纳】（一）电介质的极化【目的】演示电介质在电场中的极化。
【仪器】静电高压电源；立式平板电容；纸人。
【操作与原理】如下图所示。
将立式平板电容器的上下极板分别与静电高压电源两极相连。
打开开关，拔动旋钮5至50（5000至50000伏），使电容器上下极板带电，这样在两极板间形成电场。
把剪好的纸人放入电场中，由于纸人在电场中被极化，每一个偶极子都在电场方向排列，所以纸人在空中总保持伸直状态。
当纸人碰到某一极板时，由于接触端与极板带了同种电荷而被排斥，使纸人又向另一极板跳去。
这样纸人便在两极板间不停的跳起舞来。
（二）高压带电作业【目的】：演示高压带电作业，用以说明电位、电位差和等电位的概念。
初中物理电磁力实验教案
初中物理电磁力实验教案一、教学目标1. 知识与技能（1）通过实验观察，了解电磁铁的极性与电流方向的关系。
（2）通过实验探究，掌握电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系。
（3）能够运用电磁铁的原理，设计简单的电磁装置。
2. 过程与方法（1）通过观察实验现象，培养学生的观察能力和思维能力。
（2）通过动手实验，培养学生的实践操作能力和问题解决能力。
（3）学会使用控制变量法，分析电磁铁磁性强弱的影响因素。
3. 情感态度与价值观（1）培养学生对科学的兴趣和好奇心。
（2）培养学生尊重事实、实事求是的科学态度。
二、教学重难点1. 重点：电磁铁的极性与电流方向的关系，电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系。
2. 难点：控制变量法的运用，电磁铁磁性强弱的影响因素分析。
三、教学准备1. 实验器材：电磁铁、铁钉、电流表、滑动变阻器、电池组、导线、磁铁等。
2. 实验场地：实验室。
四、教学过程1. 导入：回顾电磁铁的基本原理，引导学生思考电磁铁的极性与电流方向的关系。
2. 实验一：电磁铁的极性与电流方向的关系（1）学生分组，每组准备实验器材。
（2）按照实验步骤，连接电路，将电磁铁与电流表、滑动变阻器相连。
（3）观察并记录电磁铁在不同电流方向下的极性变化。
（4）分析实验现象，引导学生得出电磁铁的极性与电流方向的关系。
3. 实验二：电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系（1）学生在实验一的基础上，调整滑动变阻器，改变电流大小。
（2）观察并记录电磁铁在不同电流大小下的磁性强弱变化。
（3）分析实验现象，引导学生得出电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系。
4. 实验三：电磁铁的应用（1）学生分组，每组设计一个简单的电磁装置，如电磁起重机、电磁继电器等。
（2）学生动手操作，验证电磁装置的功能。
（3）引导学生思考电磁装置在实际生活中的应用。
五、教学反思本节课通过三个实验，让学生了解了电磁铁的极性与电流方向的关系，掌握了电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系。
在实验过程中，学生动手操作，观察现象，分析问题，培养了实践操作能力和问题解决能力。
大学物理电磁学演示实验实验报告
避雷针常规防雷电可分为防直击雷电、防感应雷电和综合性防雷电。
防直击雷电的避雷装置一般由三部分组成，即接闪器、引下线和接地体；接闪器又分为避雷针、避雷线、避雷带、避雷网。
以避雷针作为接闪器的防雷电原理是：避雷针通过导线接入地下，与地面形成等电位差，利用自身的高度，使电场强度增加到极限值的雷电云电场发生畸变，开始电离并下行先导放电；避雷针在强电场作用下产生尖端放电，形成向上先导放电；两者会合形成雷电通路，随之泻入大地，达到避雷效果。
实际上，避雷针是引雷针，可将周围的雷电引来并提前放电，将雷电电流通过自身的接地导体传向地面，避免保护对象直接遭雷击。
通俗的解释就是：避雷针的作用像雨伞为人们遮雨一样，覆盖着它一定范围内的建筑设施，一旦有雷电进入到了这个伞状的范围，雷电就会被避雷针吸引过来，再通过本体泄人大地，从而使伞状以下的建筑不被雷击。
避雷针之外还有避雷线，它是通过防护对象的制高点向另外制高点或地面接引金属线的防雷电，它的防护作用等同于在弧垂上每一点都是一根等高的避雷针。
后来发展了避雷带，就是在屋顶四周的女儿墙或屋脊、屋檐上安装金属带做接闪器来防雷电，即如你所说的那种。
避雷带的防护原理与避雷线一样，由于它的接闪面积大，接闪设备附近空间电场强度相对比较强，更容易吸引雷电先导，使附近尤其比它低的物体受雷击的几率大大减少。
再后来又发展了避雷网，分明网和暗网。
明网是在避雷带的中间加敷金属线制成的网，然后通过截面积足够大的金属物与大地连接的防雷电，用以保护建筑物的中间部位。
暗网则是利用建筑物钢筋混凝土结构中的钢筋网进行雷电防护，只要每层楼的楼板内的钢筋与梁、柱、墙内的钢筋有可靠的电气连接，并与层台和地桩有良好的电气连接，形成可靠的暗网，则这种方法要比其他防护设施更为有效。
法国易敌雷拥有超过40年丰富防雷器生产和防雷工程经验和一支强大的由法国最著名大学和研究机构组成的工程师队伍，使INDELEC（"易敌雷"）防雷器成为雷电保护装置的专家。
电磁学实验
跳环式楞次定律
实验目的：利用通电线圈及线圈内的铁芯所产生的变化磁场与铝环 的相互作用，演示楞次定律。
实验原理：
铁芯为φ26 X 450的软铁棒，线圈为有机玻璃骨架、 φ0.7mm高强度漆色线绕制而成。 当线圈中突然通电流时，穿过闭合的小铝环中的磁通 量发生变化，根据楞次定律可知，闭合铝环中会产生感 生电流、感生电流的方向和原线圈中的电流方向相反。 因此与原线圈相斥，相斥的电磁力是铝环上跳。
磁性轨道是用钢板加工成椭圆形轨道用作磁轭,上 面铺以钕铁硼(NdFeB)永磁块(表磁为0.4T)形成磁性导 轨.两边轨道起保证超导体周期运动的磁约束作用. 加速装置是使永磁体绕水平轴旋转在竖直面内产生 旋转磁场的方法来实现的.在扁圆柱形的尼龙轮上, 镶有 四块钕铁硼(NdFeB)磁块,尼龙轮固定在玩具电机轴上,电 机又固定在磁轨道面的正上方.当电机快速转动时,在此 导轨面的上方产生一绕水平轴旋转的磁场.若磁场转向与 超导体在轨道面上前进的方向同向时,则当超导体通过磁 旋转磁场的下方时便产生一驱动超导块加速前进的磁驱 动力,从而起加速作用. 操作方法：1、将列车模型放在液氮中浸泡一定时间(约3分钟),使 里面的超导材料由正常态 转变为超导态. (超导态就是 电阻率为零的状态).2、正悬浮:轨道朝上,将列车放置 在磁轨道上,列车便悬浮.注意使悬浮间隙处处相同.打 开加速用的旋转电机,轻轻推动一下列车,给它一初速度, 列车便沿着轨道无摩擦地运动起来. 3、倒挂悬浮:将轨 道翻转180,使磁面朝下,其余操作同2即可演示.
操作方法：1、闭合铝环的上跳演示
将电源插座插入电源，打开电源开关，将铝环套入铁 棒内按动操作开关。当开关接通则铝环高高跳起，当保 持操作开关接通状态不变，则铝环保持一定高度，选在 铁棒中央；当断开操作开关，则铝环落下。
物理演示实验报告 东南大学
物理演示实验报告在这个学期的第七周的周六上午，我们在老师的安排下去观看一些具有代表性的演示实验。
我们来到了学校的田家炳物理实验楼的演示实验室，将我们的大学物理课程所学习的力学、能量、电磁学、波动学和光学，从演示实验室内得到体现。
辉光球在演示实验室，首先看到的第一个仪器称为辉光球。
辉光球又称为电离子魔幻球。
它的外观为直径约15cm的高强度玻璃球壳，球内充有稀薄的惰性气体（如氩气等），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，在黑暗中非常好看。
视觉暂留仪后面有看到了一个视觉暂留仪。
人眼在观察景物时，光信号传入大脑神经，需经过一段短暂的时间，光的作用结束后，视觉形象并不立即消失，这种残留的视觉称“后像”，视觉的这一现象则被称为“视觉暂留”。
其具体应用是电影的拍摄和放映。
原因是由视神经的反应速度造成的，其时值是二十四分之一秒。
是动画、电影等视觉媒体形成和传播的根据。
视觉实际上是靠眼睛的晶状体成像，感光细胞感光，并且将光信号转换为神经电流，传回大脑引起人体视觉。
感光细胞的感光是靠一些感光色素，感光色素的形成是需要一定时间的，这就形成了视觉暂停的机理。
演示仪器利用人眼的视觉惰性即视觉暂留结合频闪灯的特殊作用，演示了电影成像的原理。
在未打开频闪灯时，台阶和弯杆的运动随转盘转动，看不出一定的规律。
打开频闪灯后，调节频率使频闪灯闪亮的时间间隔与两相邻台阶经过同一位置的时间间隔相同或成整数倍，由于眼睛的视觉暂留，我们感觉台阶已经静止，但弯杆却在不断变换，便形成了弯杆爬台阶的动画场面。
液体驻波管接下来看到的是一个液体驻波管，液体为油，振源为声源。
通电后会在管的一头发出声音。
电流磁场演示实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 验证奥斯特定律，观察电流通过导体时产生的磁场现象。
2. 掌握使用电流表、磁针和导线进行实验的基本方法。
3. 理解电流与磁场之间的关系，以及磁场对电流的作用。
二、实验原理奥斯特定律指出，当电流通过导体时，导体周围会产生磁场。
该磁场的方向可以用右手螺旋法则确定，即右手握住导体，大拇指指向电流方向，四指所指方向即为磁场方向。
三、实验仪器与材料1. 电流表（量程0～5A）2. 磁针（用于观察磁场方向）3. 导线（若干）4. 电源（直流电源）5. 开关6. 绝缘棒（用于支撑导线）7. 纸张、铅笔（用于记录实验数据）四、实验步骤1. 将导线连接到电流表和电源上，确保电流表正确连接在电路中。
2. 打开开关，观察电流表指针是否偏转，确认电路通路。
3. 将导线放置在绝缘棒上，使其水平放置，距离磁针约5cm。
4. 闭合开关，观察磁针是否发生偏转，记录磁针偏转的方向。
5. 改变导线中的电流方向，再次观察磁针的偏转方向，记录变化。
6. 改变导线的位置，观察磁针在不同位置时的偏转情况，记录数据。
7. 重复实验步骤，验证实验结果的可靠性。
五、实验结果与分析1. 实验结果实验中，当导线中有电流通过时，磁针发生偏转，说明电流通过导体产生了磁场。
改变导线中的电流方向，磁针的偏转方向也随之改变，验证了右手螺旋法则。
改变导线的位置，磁针的偏转角度也发生变化，说明磁场强度与导线距离有关。
2. 分析实验结果表明，电流通过导体时会产生磁场，磁场方向与电流方向有关。
根据右手螺旋法则，我们可以确定磁场的方向。
此外，磁场强度与导线距离有关，距离越远，磁场强度越小。
六、实验结论通过本次实验，我们验证了奥斯特定律，观察了电流通过导体时产生的磁场现象。
实验结果表明，电流与磁场之间存在密切关系，磁场方向与电流方向有关，磁场强度与导线距离有关。
七、实验心得本次实验使我更加深入地了解了电流与磁场之间的关系。
通过实际操作，我掌握了使用电流表、磁针和导线进行实验的基本方法。
电磁学演示实验
• 电磁波
• 电磁波的发射与接收
• 阴极射线管 • 洛仑兹力
• 电磁感应
• 电磁感应现象 • 电磁感应发光二极管
• 对比式楞次定律 • 楞次环 • 电磁驱动与阻尼 • 跳环
图为美军官员视察电磁弹射器。电磁弹射器是航空母舰上的一种舰载机起飞装置，已由美国最新下水 的（2013年10月11日）福特号航母首先装备。与传统的蒸汽式弹射器相比，电磁弹射具有容积小、对 舰上辅助系统要求低、效率高、重量轻、运行和维护费用低廉的好处。
第二十五讲 电磁学演示实验
实验目录
• 静电现象 • 静磁现象 • 电流磁效应 • 电磁感应 • 电磁波
• 静电现象 • 压电效应 • 光电效应、热电子
压电效应的应用—地震预测
带电体相互作用
• 静电摆球 • 静电跳球
尖端放电现象
• 避雷针 • 静电滚筒 • 富兰克林轮
• 放电盘 • 辉光球 • 静电吹风
等离子体
• 静磁现象
• 高斯炮
• “同性相吸”
顺磁质-铁磁体-软磁体
• 磁悬浮小哑铃 • 磁悬浮地球仪
2010年诺贝尔物理奖得主Andre Geim
超导磁悬浮
• 超导磁悬浮列车
• 电流磁效应
• 电磁铁吸盘
• 巴比轮—安培力 • 简易电动机
高中物理电磁导体实验教案
高中物理电磁导体实验教案
实验名称：磁场对导体产生感应电流的影响
实验目的：通过实验探究磁场对导体产生感应电流的影响，了解法拉第电磁感应定律及麦克斯韦-安培定律。
实验器材：电磁铁、铜导线、电流表、直流电源、尺子、磁铁
实验步骤：
1. 准备实验器材，将导线连接电流表和直流电源，与电磁铁相连。
2. 将电磁铁通电产生磁场，将铜导线移动或振动，观察电流表的反应。
3. 分别记录导线移动或振动时电流表的读数，并测量电流表显示的电流值。
4. 根据实验数据，综合分析得出结论。
实验结果分析：
1. 随着导线在磁场中的移动或振动，感应电流的大小会发生变化。
2. 当导线相对磁场的运动速度增大时，感应电流的大小也会增大。
实验结论：磁场对导体产生感应电流的影响是由法拉第电磁感应定律和麦克斯韦-安培定律所决定的，导体相对运动于磁场时会产生感应电流，其大小与导体运动的速度和磁场的强度有关。
拓展实验：可让学生设计其他与电磁导体相关的实验，如探究磁场对线圈的影响、探索不同导体的电导率对感应电流的影响等。
注意事项：实验中需注意安全，操作时要小心谨慎。
实验结束后及时关闭电源，将实验器材整理归位。
通过本实验，学生可以更加直观地了解磁场对导体产生感应电流的影响，增强对电磁学知识的理解和掌握。
希望学生通过本实验的学习，能够对电磁现象有更加全面深刻的认识。
物理演示与探索实验(电磁学)2
实验二十二
实验目的
互感现象
观察一通有交变电流的线圈对另一线圈的互感效应及铁芯 在电磁感应中所起的作用
实验器材
互感概念演示仪
实验原理
两个线圈，若在其中一个线圈中通以某一交变信号，由 于互感，则会在另一线圈中感应出来，线圈结构一定时，感 应信号的强弱与线圈的相对取向、距离及铁芯等磁介质有关。 当两个线圈平行取向时，感应出来的信号最强，偏离平行取 向时，感应信号由强变弱，当两个线圈相互垂直时，感应信 号基本消失。两线圈较近时，漏磁少，感应出来的信号强， 反之，漏磁多，感应出来的信号弱。铁芯属强磁质，可使磁 场大大加强，故感应出来的信号强，反之，感应出来的信号 弱。
当一个自感与电阻组成LR电路，在0突变到 或 突变到0的阶跃电压的作用 下，由于自感的作用，电路中的电流不会瞬间突变。这种在阶跃电压作用下，从开 始变化到逐渐趋于稳态的过程叫做暂态过程。 实验原理图如图一所示，将开关Ｋ拨至１位置，一个从0 到 作用在电路上，电路中出现反抗电流增加的自感电动势： di L L dt 按照楞次定律，这个电动势是反抗电流增加的。 按欧姆定律 的阶跃电压立即
L
di iR dt
求解微分方程可得：电路中电流将按下式规律增加 图一 将开关Ｋ由１拨向２位置，电路中的电压从e 阶越式地跌落到零，这时电路中只有自 感电动势，由含源电路欧姆定律：
可解得电流将按下式规律由 I o 减少到零。
总之，ＬＲ 电路在阶跃电压的作用下，电流不会突变，而是按指数的 规律进行增或减，而增减的快慢由时间常数 决定 。
实验操作与现象
1、接通电源，打开电源开关和收音机开关，适当调节音量， 将换向开关打到一侧，这时可听到左喇叭有声音，这是 收音机自身发出的声音，将换向开关打到另一侧，这时 声音停止；
电磁感应现象实验报告
电磁感应现象实验报告电磁感应现象实验教案电磁感应现象一、实验目的:1、观察电磁感应现象，掌握产生感应电流的条件。
2、锻炼学生动手能力，提高学生实验技能。
二、实验器材:电流表、原副线圈、蹄形磁铁、条形磁铁、滑动变阻器、导线若干、电池(电源)三、实验步骤实验1:直导线在磁场中:导体不动;导体向上或向下运动;导体向左或向右运动。
导体向上、向下运动;电表_____________，导体向左、向右运动;电表_____________。
结论:_____________电路中就有电流产生。
分析:导体的移动引起闭合电路面积的变化，从而引起磁通量的变化。
实验2:条形磁铁插入(拨出)螺线管。
线圈不动，磁铁动，电表__________________________。
结论:说明无论是导体运动还是磁场运动，只要_____________;闭合回路中就有电流产生。
分析:条形磁铁的插入(拨出)引起螺线管处磁感应强度发生变化，从而引起磁通量的变化。
实验3:导体和磁场不发生相对运动，线圈电路接通、断开，滑动变阻器滑动片左、右滑动。
线圈电路接通、断开;电表指针_________________;滑动变阻器滑动片左、右滑动;电表指针______________结论:说明，除了闭合回路的部分导线切割磁感线外，线圈中的________________________发生变化时，也能产生感应电流。
所以无论是导体做切割磁感线的运动，还是磁场发生变化，实质上都是引起穿过闭合电路的_____________发生变化。
分析:滑动变阻器阻值的改变引起内线圈电路电流的改变，电流在外线圈处产生磁感应强度发生变化，从而引起外线圈中磁通量的变化。
四、实验结论上述三个实验均表明:不论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生。
这种利用磁场产生电流的现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流。
五、布置作业完成并分析实验报告电磁感应现象实验报告实验1:直导线在磁场中，导体不动;导体向上、向下运动;导体向左或向右运动。
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实验二
【实验目的】
演示起电现象
感应起电机
【实验器材】
维氏起电机，包括由起电盘、放电球、莱顿瓶、感应 电刷、皮带轮、集电梳、连接片，起电圆盘涂有许多片 铝箔，如图所示
【实验原理】
起电机是利用感应作用来起电的，在通常情况下，由于大气中带电粒子的 碰撞，或者以前实验残留下来的电荷，是能够自己带电的，当两个起电盘快速旋 转时，带电系统特别是装有绝缘手柄的放电叉的球部，分别积聚起不同电性的电 荷。随着起电过程不断交替进行，感应起电的作用越来越强，两个导电系统积聚 的不同符号的电荷越来越多，它们之间的电势差也越来越大。
【实验操作与现象】
把起电机放电球调整到合适的位置，摇动圆盘把手，当两个起电盘快速旋 转时，放电叉的球部分别聚集起不同电性的大量电荷，而形成火花放电。注意观 察放电现象。
【注意事项】
1、操作起电机时，动作要缓和，由慢到快，但速度不能太快，过快了会影响中 和电刷与导电层接触，反而不能起电，也容易损坏起电盘。摇转停止时亦需慢慢 进行，可松开手柄靠摩擦作用使其自然减慢，以防起电盘由于惯性从转动轴上松 脱。 2、起电机带电后和停止摇动时，由于集电杆等处带有电荷，操作者不要触摸实 验设备，应将两个放电球接触，进行正负电荷中和， 3、两放电球接触后不能再转动摇把手，避免两个起电盘上所有导电层正负电荷 完全中和，不能再起电。
实验九
实验目的
压电效应
演示压电晶体在压缩力作用下，在两面能够产生 电位差，即机械振动通过压电晶体转换为电振动 （电信号）；在晶体两面加上一定的电位差，晶 体线度会发生一定的变化，产生机械振动，即逆 压电效应。
实验仪器
压电效应演示仪，如图所示：
实验原理
一.压电效应（Piezoelectric Effect）
【实验操作与现象】
1．将两极板分别与感应起电机正负极相接。调节细有机玻璃棒，使球略偏向 一极板。 2．开启高压电源，可以看到金属球在两板之间来回摆动。 3．演示完成后，关闭电源并进行人工放电。
【注意事项】
1．操作过程中，不要触摸实验设备，以免触电。
实验五 尖端放电
【实验目的】
演示蜡烛的火焰在“电风”的吹动下的偏移，富 兰克林轮在“电风”的推动下的的转动，观察尖端 放电现象。
物理探索与演示实验
电磁学部分
绪论
电磁学是经典物理学的一部分。它主 要是研究电荷、电流产生电场、磁场的规 律，电场和磁场的相互联系，电磁场对电 荷、电流的作用，以及电磁场对物质的各 种效应。电磁现象是自然界存在的一种极 为普遍的现象，它涉及到很广泛的领域； 电的研究和应用在认识客观世界和改造客 观世界中展现了巨大的活力。
【实验操作与现象】
把高压电源任一极接在柱的金属部分上，接通高压电源， 则放电轮的尖端发生放电，使空气电离，电离分子离开尖 端，使轮子受到反冲，因而轮子沿着弯曲的针尖的反方向 转动起来。演示后，关闭电源。
【注意事项】
由于电源电压较高，关闭电源后，不能完全充分放电，故 应取下电源任一极接头，与另一极接头相碰触人工进行放 电，以确保仪器设备和操作者的安全。
【实验操作与现象】
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。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。演示完毕后，关闭电源。 2．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。演示完毕后，关闭电源。
实验三
【实验目的】
静电跳球
演示同号电荷相斥，异号电荷相吸的现象 。
【实验器材】
装有金属小球的圆形容器，感应起电机，如图所示
【实验原理】
当装有金属小球的圆形容器上下两极金属板分别带有正、负电荷时，此时金属 小球也带有与下板同号的电荷。根据同号电荷相斥、异号电荷相吸的原理，金属小 球受下极板的排斥和上极板的吸引，跃向上极板。一旦金属小球与上极板接触后， 金属小球所带的电荷被中和反而带上了与上极板相同的电荷，于是又被排斥返回下 极板。如此周而复始，可观察到金属小球在密闭的容器内上下跳动。当两极板电荷 被完全中和时，金属小球随之停止跳动。
【实验仪器】 直流高压电源、尖端放电装置
【实验原理】
在静电学中我们知道，导体表面的电荷分布与导 体的表面曲率有关，表面曲率半径越大，电荷分 布越少；反之越多。而表面附近的电场与表面电 荷成正比，所以，表面曲率半径越小，表面附近 电场越强。当电场到达一定量值时，附近空气中 残留的离子在这个电场作用下，将发生激烈的运 动，并与空气的分子碰撞而产生大量离子。那些 和导体上电荷异号的离子，因受导体电荷吸引而 移向尖端，与导体上电荷相中和；而与导体上电 荷同号的离子，则因受导体电荷排斥而飞向远方 形成“电风”。
实验七
【实验目的】
电介质极化
模拟电偶极子在电场中定向排列，说明电介质极化的微观机 理。
【实验器材】
电介质极化演示仪，感应起电机，如图所示，
【实验原理】 电偶极子－两个大小相等符号相反的点电荷+q和-q，当它们之间的距离r 比所考虑的场点到二者的距离小得多时，这一电荷系统就称为电偶极子。
电偶极子在电场中受力矩作用，使电偶极子转到平行于电场的方向。 电介质内的有极分子在没有外加电场的情况下，由于热运动其分子电矩杂 乱无章地取向。从宏观上看没有偶极矩。当外加一电场后，在电场的作用 下，每个偶极矩都趋向于与外场一致，宏观上表现出极化现象。 【实验操作与现象】 将静电高压电源正、负极接在电介质极化演示仪的两极板上，此时电介 质极化演示仪内模拟电偶极子的石蜡细棒排列方向是混乱状态（沿任意方 向）。当接通电压，模拟偶极子极化使两端带上等量异号电荷，从而形成 偶极子，并立即由混乱状况变为有向排列。关闭电压，则偶极子又处于混 乱状态。 【注意事项】 关闭电源后，把两极相碰触进行放电，确保仪器设备和操作者的安全。
【实验操作与现象】
把电源正、负极分别接在密闭容器的上极板和下极板处，接通高压电源，即可看 到金属小球在容器内上下跳动，关闭电源金属小球停止跳动。
实验四
【实验目的】
静电摆球
用感应球来演示静电感应现象
【实验器材】
静电摆球演示仪，感应起电机，如图所示。
极板 金属球
【实验原理】
当两极板分别带上正、负电荷时，这时导体小球两边分别被感应出与邻 近极板异号的电荷。球上感应电荷又反过来使极板上电荷分布改变，从而使 两极板间电场分布发生变化。球与极板相距较近的这一侧空间场强较强，因 而球受力较大，而另一侧与极板距离较远，空间场强较弱，受力较小，这样 球就摆向距球近的一极板。当球与这极板相接触时，与上面同样的道理使球 又摆回来。持续加电，球就在两极板间往复摆动，并发出乒乓声。关闭电源 后，则导体小球会因惯性，在一段时间内做微小摆动，最后停止在平衡位置。 将金属球调节在两极板中间，因小球两边电场力几乎相等，故球不动。
这种现象称为逆压电效应，或称电致伸缩。
实验十 手触式蓄电池演示仪
【实验目的】
通过双手分别触摸铜板和铝板产生电流这 一现象演示化学电池的工作原理。
【实验器材】
【实验原理】
两块金属板分别相当于电池的两个电极。人手上有 汗液，汗液是一种电介质，里面含有一定量的正负离子。 当手分别放在铝板和铜板上时，铝比铜活泼，铝板上汗液 中的负离子发生化学反应，而把外层电子留在铝板上使铝 板聚集了大量负电荷。如果用导线把铝板和铜板连接起来， 铝板上的电子将向铜板流动，于是串联在导线中的电流计 上便有电流通过。同样，把铝片和锌片插入硫酸溶液中， 也会在电路中有电流，这就是我们常见化学电池的工作原 理。
3．移去氖泡，将起电盘提起，再用氖泡接触起电盘，则在氖泡的另一端产 生一次闪光。这是由于提起起电盘，盘上的负电荷所产生的负电位使氖 泡点燃放电。放电后，负电荷消失。 4．由于实验过程中塑料板上电荷的转移是极有限的，因此塑料板只需摩擦 一次，不断地放下和提起起电盘，并不停地用氖泡接触起电盘，可以观 察到氖泡两头交替地闪光。
由物理学知，一些离子型晶体的电 介质(如石英、酒石酸钾钠、钛酸钡等) 不仅在电场力作用下，而且在机械力 作用下，都会产生极化现象.
二、逆压电效应
若对上述电介质施加电场作用时，同样会引起 电介质内部正负电荷中心的相对位移而导致电 介质产生变形，且其应变S与外电场强度E成 正比：
S=Dt*E Dt是逆压电常数矩阵.
实验六 避雷针工作原理
【实验目的】 演示尖端放电现象，理解避雷针的工作原 理。 【实验器材】 避雷针演示仪，直流高压电源，如图所示。
【实验原理】
当避雷针演示仪接通静电高压电源后，绝缘 支架上的两个金属板带电了。在极板间电压超过1 万伏时，由于导体尖端处电荷密度大于金属球处， 所以金属尖端附近形成了强电场，在强电场的作 用下，空气分子被电离，致使极板和金属尖端之 间处于连续的电晕放电状态，即尖端放电现象。 而金属球与极板间的电场不能达到火花放电的数 值，故金属球不放电。在实际应用中，尖端导体 与大地相连接，云层中的电荷通过导体与大地中 和，因而避免了人身和物体遭到雷电等静电的伤 害。如高层建筑物顶端都安有高于屋顶物体的金 属避雷针。
【实验操作与现象】
当把双手分别放在两块金属板上，你会发现指针转动 了，这说明了电路里产生了电流。两手越湿润，电流表指 针偏转越大。
实验十一 帕尔帖效应演示仪
【实验目的】
观察锑铋金属棒两端的温度与其通电电流的关系 了解帕尔帖效应的工作原理
【实验器材】
【实验原理】
电流流过两种不同导体的界面时，将从外界吸 收热量，或向外界放出热量，这就是帕尔贴效应。 由帕尔贴效应产生的热流量称作贴尔贴热，用符号 QP 表示。对帕尔贴效应的物理解释是：电荷载体 在导体中运动形成电流。由于电荷载体在不同的材 料中处于不同的能极，当它从高能级向低能级运动 时，便释放出多余的能量；相反，从低能级向高能 级运动时，从外界吸收能量。能量在两种材料的交 界处以热量的形式吸收或放出。