大学物理演示实验

【性能参数】 ：
电源电压： 220V 50HZ
红外接收距离：明火、烟头4-6cm
使用环境条件：相对湿度不大于90％， 温度为：-15 － 45摄氏度
【仪器结构】：
1．结构如图：（1）探测器（2）主机 （3）告警 （4）正常（5）信号输入
【演示操作】：
1．接通电源，打开电源开关，予热5分钟； 2．探测器开始工作，将热源靠近探测器，装置会 发出报警声，（辐射源可为：人体、火焰、电 烙铁等）； 3. 辐射源离开后，报警声自动停止 ；
电磁驱动演示仪
【演示目的】 ：利用电磁驱动演示仪
演示涡流的机械效应，即电磁驱动。观察 导体圆板在旋转磁场中的运动特性。
【仪器结构】 ：
电磁驱动演示仪的结构如下图所 示．
其中①是由钕铁硼材料制成的两块永磁 体．它固定在长方形铁板上：②是定在 L 型 铁架板上的电动机；③是可绕水平轴在竖在 平面上转动的铝圆盘；④是固定①②③的托 饭．
【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。
【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。
（wＣｕ＝4.65ev）和铝板（wAl＝4.28ev）上， 因人是导体，与两金属板接触，从而产生接 触电位差，此时两块金属板通过人体连接构 成了一个等效电池（如图２），当回路闭合 时，观察电流计的变化。
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雅格布天梯
【试验目的】 ：通过演示来了解气体弧
光放电的原理。
【试验仪器】 ：雅格布天梯演示仪。 【试验原理】 ：给存在一定距离的两电
设 wA 、 wB 为 金 属 A 与 B 的 逸 出 功 （ 且 wAwB ） ， 则 它 们 的 接 触 电 势 差 为 ： VA－VB=（wA－wB）/e 因此，相互接触的两块金属就相当于 一个电池，如果在它们之间接一个电流 计，当回路闭合，电流计就发生偏转， 表明回路中有电流。
【操作步骤】：将双手分别放在铜板
3.压电晶体的固有频率在2.4MHz左右（在 液槽上已标出）在这频率附近，改变信号 源的输出频率，屏幕上会周期出现清晰的 衍射图样。
【注意事项及维护】 ：
1.当取下液槽上盖向液槽注入蒸馏水是不 要注满，盖上盖与反射器时一定不要用力 压，以免损坏压电晶体。 2.定期清洗液槽。 返回
等离子放电球
【实验原理】：在通常情况下，气体分
超声光栅演示仪装置结构：
图 1 是观察超生光栅所产生的衍射图样的装置示 意图，其中：
①是液槽；②是压电晶体，它作为一个超声波源，由高频 振荡器驱动；③是液槽顶部反射器，声波经反射器后在液 体中产生超声驻波；④是激光光源；⑤是扩束镜；⑥是 f=100mm透镜；⑦是f=50mm透镜；⑧是观察屏。
【操作步骤和实验现象】 ：
共振演示仪 质心运动演示
弦驻波演示仪 锥体上滚
力学部分－2
混沌摆 弹性碰撞 飞机的升力 伯努力演示仪
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热学部分
投影式伽耳顿板
ຫໍສະໝຸດ Baidu
麦克斯韦分布率演示仪
热力学第二定律（克劳修斯表述） 投影式相界临点状态演示仪 电热恒温水浴锅
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电磁学部分
高压带电作业演示装置 互感概念演示仪 电磁驱动演示仪 超导磁悬浮列车演示仪 电磁波的发射、接收与趋附效应 等离子放电求 静电植绒 返回 滴水自激感应起电仪 手触式蓄电池演示仪 跳环式楞次定律
【操作步骤】：打开电源，观察弧光的产生，
移动及消失。 返回
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。
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。
光学幻像
【实验原理】 ：
你看到的这只玫瑰，其实是一朵玫瑰模型的影 像，模型实物隐藏在展品的壳体里面，它是通 过一个大凹面反光镜成像在窗口外的缘故。我 们知道，一个物体放置在凹面反光镜的二倍焦 距附近，它的影像也在凹面反光镜的二倍焦距 附近，这是凹面反光镜独有的光学特性。凹面 反光镜不但在焦距之外能成明亮看得见的物体 影像，而且在焦距处有很好的聚集作用。因此 它广泛地应用在探照灯照明、太阳能利用及遥 感天线和光学仪器中。
【演示目的】 ：
演示高压带电作业，用以说明静电学中电位差 和等电位的概念及在工业生产中的应用实例。
【性能参数】 ：
电源：电向交流220V，输出电压15000V 绝缘凳：对地绝缘电压大于50000V。
【演示仪结构】 ：
1.静电电源 2.电塔及输电线模型 3.绝缘凳 4.铝板 5.导线挂钩
【演示操作】 ：
1.从激光器④发出的光，经扩束镜⑤扩束后反射 到准直镜⑥上，以大于超声液槽窗口宽度的平行 光束，垂直与超声波传播方向投射到液槽①上， 自液槽①窗口射出的光经透镜⑦后投射到位于其 角平面上的观察屏⑧上。当高频振荡器未接通电 源时，平行光经液槽后不产生衍射，因而在屏上 只看到一亮点。
2. 接通信号源电源，选用正弦波，将信号源 输出旋钮调至最大输出。固定一确定频率（按 液槽上标出的频率）此时在屏⑧上看到有超声 光栅的衍射所产生的衍射图样，如图3所示。
滴水自激感应起电仪
【实验原理】：滴水自激感应起电仪
是通过流动与玻璃管摩擦起电，在静电 感应出的电荷循环堆积，所带电荷量越 来越多，而产生越来越高的电位差的静 电起电装置。(如下图)
装置结构及技术参数：
1.水 槽 2.三通管
3.软 管
4.阀 门
5.玻璃管
6.金属壳
7.金属杯
8.导 线
9.验电器
【实验原理】：
【演示操作】 ：
接通电源 , 电动机通电开始旋转 , 电动机 2 带动永磁体 1 使之绕水平轴旋 转，继之在竖直平面内产生旋转磁场, 由于涡流的机械效应驱动圆盘也跟着 旋转起来。两者转动的方向相同,但铝 盘旋转的速度始终小于永磁体(亦即磁 场)的转速。这种现象称为电磁驱动。
视频 返回
高压带电作业演示实验装置
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动画
共振演示仪
【演示仪装置】 ：
【实验原理】 ：
该仪器利用长短不同的弹性钢片在周期性外 力作用下作强迫振动，当弹性片的固有频率与 强迫外力的频率相同时产生共振现象。调节频 率，将在弹性片中可形成驻波。
【演示操作】 ：
将仪器放置水平桌面上，接通电源，仔细调 节电源电压，使电机转速逐渐增快，可观察到 弹性钢片从长到短逐个振动，当调节到一定频 率时，在较长的钢片中可形成驻波。 返回
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青岛大学物理演示实验 多媒体课件
教师：石星军
演示实验目录
力学部分
热学部分
电磁学部分
光学部分
离心力演示仪
力学部分－1
角动量守恒演示装置 纵波演示仪 水波盘
机械能守恒演示 简谐运动与圆周运动等效演示 气体流速与压强成反比演示 转动液体内部压强分布关系 竖驻波演示仪 转动定理演示仪
1. 将高压电塔模型上的高压输电线与静电高压电源相连 接 ； 2. 打开电源 ； 3. 表演者赤脚咱在高压绝缘凳的铝板上，将于绝缘凳上 铝板连接导线挂钩挂在高压输电线上，于是表演者与 高压线电位相同，这是表演者可以随意接触高压线进 行不停电检修操作，这就是高压带电作业的原理。此 时表演者与地之间有很大的电位差，表演直不可接触 与地相连的导体 ； 4. 演示完毕后，注意切不可从凳上直接下来，必须先将 连在铝板上的导线挂钩从高压线上摘下，然后才能从 凳上走下来 。
若使在液槽中的超声波从液体的上表面反 射，此时入射的超声波与反射的超声波将 在液体中形成驻波，具有密度变化的周期 结构，从而具有变化着的折射率的周期结 构。光通过这种液体时，引起改变的不是 光的振幅，而是光波的位相，起着一个相 位光栅的作用。它的周期等于超声波的波 长。人们称这种载有专长波的透明液体为 超声光栅。当把一束平行光垂直与超生驻 波的方向入射到液体上时，则光束将产生 衍射。在平上将看到一系列的明暗相间的 衍射条纹。
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（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。
【试验操作】 ：用手指轻触玻璃球的表
面，球内产生彩色的辉光。
【试验说明】 ：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。 玻璃球内充有某种单一气体或混合气体， 球内电极接高频高压电源，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。玻 璃球内所充的气体不同，球内压强不同 （即不同的真空度），所产生的辉光的颜 色也不同。 返回
【演示操作】 ：
接通电源，观众站到距展品１米左右处， 可看到一只清晰的玫瑰，当你用手去摸时， 却没摸到玫瑰。
返回
红外接收演示装置
【实验原理】 ：
对于不可见的红外辐射想要确定它们的存在， 人眼是不可能的，必须借助于对红外敏感的接收 元件，即红外探测器。它可以把目标发射的不可 见的红外辐射转变为易于测量的电信号。本装置 通过红外探测器来演示红外线的接收，即红外接 收报警器。
尖端放电 雅格比天梯
三相旋转磁场 赫姆霍兹线圈演示仪
热学部分
光纤通讯演示仪 红外接收演示仪 超声光栅演示仪 光学幻想 旋光色散 返回 电－光调制演示仪 偏振干涉演示仪 白光全息 太阳能利用
飞机的升力
【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
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手触电池
【试验目的】 ：通过演示进一步理解接
触电位差的概念。
【试验仪器】 ：手触电池演示仪 【试验原理】 ：要使金属内电子脱离金
属表面的束缚所需的功，称为该金属的逸 出功。不同的金属有不同的逸出功。两种 不同的金属相互接触时，逸出功小的金属 将失去电子而电位升高，逸出功大的金属 将获得电子而电位降低（如图１）。结果 这两种金属之间就产生了电位差，称之为 接触电位差。
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） 它表明：流速大的地方压强小，流速小的地 方压强大。飞机能在空中飞翔就是利用这一 原理的。
飞机机翼的形状是经过精心设计的，呈流线型， 下面平直，上面圆拱，飞行时能使流过机翼上 方空气的流速大于机翼下方的空气流速。从伯 努利方程来看，在速度比较大的一侧压强要相 对低一些，因此机翼下表面的压强要比上表面 大，形成一个向上偏后的总压力，它在垂直方 向上的分力叫举力或升力（图a）。实验指出， 举力与机翼的形状、气流速度和气流冲向翼面 的角度有关。正是举力的作用使飞机机翼向上 举起。如果机翼的上下形状相同（图b），那 么上下压强相同，就不存在压力差，即没有升 力。（如下图）
1.首先将验电器和一个金属杯相连，然 后慢慢打开阀门，是三通玻璃管口行成 水滴流，不一会就可观察到验电器因带 电而张开； 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。 返回