10个物理演示实验的原理及现象
10个物理演示实验的基础原理及现象
10个物理演示实验的基础原理及现象物理演示实验是学习物理学的重要组成部分,通过这些实验,我们可以观察到一些基础物理原理和现象。
本文将介绍10个常见的物理演示实验的基础原理和现象,帮助读者更好地理解这些现象和原理。
实验一:牛顿第一定律 - 球的惯性在这个实验中,我们需要一块光滑的桌面和一个小球。
如果我们用手指轻轻地将小球推动,它将在桌面上滚动一段距离然后停下来。
这个实验表明,物体会保持其状态直到有外力作用于它。
实验二:牛顿第二定律 - 力的等效这个实验需要一根弹簧、不同质量的物体和一个支撑物。
我们可以通过将不同质量的物体悬挂在弹簧上,测量其延伸的长度,从而观察到质量对于弹性力的影响。
根据牛顿第二定律,力等于物体的质量乘以加速度,实验可以证实这一定律。
实验三:光的折射 - 斯涅尔定律在这个实验中,我们需要一块凸透镜和一支蜡烛。
通过将蜡烛放在凸透镜的一侧,我们可以观察到经过透镜折射的光线。
根据斯涅尔定律,光线在从一种介质到另一种介质时会发生折射,这个实验可以帮助我们理解光的传播方式。
实验四:声音的传播 - 空气振动在这个实验中,我们可以使用一个张紧的橡皮带和一个共鸣腔来观察声音的传播。
当我们拨动橡皮带,它会振动并产生声音,当我们将共鸣腔靠近橡皮带时,可以听到声音更响亮。
这个实验表明声音是通过媒介的振动传播的。
实验五:热传导 - 金属导热性这个实验需要一些不同材质的金属棒和蜡烛。
我们可以将一个蜡烛点燃并用金属棒的一端接触蜡烛火焰,然后观察火焰的传导情况。
不同材质的金属棒会有不同的导热性,这个实验可以帮助我们了解热的传导方式。
实验六:电流的磁场 - 安培环路定律在这个实验中,我们需要使用一个电池、一个导线和一个铁钉。
将导线绕在铁钉上,然后将电池连接到导线的两端。
我们可以观察到铁钉变成了一个临时的磁铁,这是因为电流产生了磁场,符合安培环路定律。
实验七:光的干涉 - 杨氏双缝实验这个实验需要一块光波通过两个细缝的障碍。
大学物理演示实验报告
实验一锥体上滚【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。
实验二陀螺进动【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。
实验三弹性碰撞仪【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。
物理演示实验报告总结
物理演示实验报告总结物理演示实验报告总结引言:物理演示实验是物理学学习过程中不可或缺的一部分。
通过实验,我们可以亲身体验物理定律和原理,加深对物理学概念的理解。
在本次实验中,我们进行了一系列有趣的物理演示实验,涉及到了力学、光学、热学等多个领域。
通过实验的观察和分析,我们对这些物理现象有了更深入的了解。
实验一:牛顿摆实验在这个实验中,我们通过悬挂一个重物于一根绳子上,观察它的摆动现象。
我们发现,无论摆动的幅度多大,摆动的周期都是相同的。
这验证了牛顿摆的周期与摆长无关的原理。
通过这个实验,我们理解了摆动的周期是由重力和绳子的张力共同决定的。
实验二:光的折射实验在这个实验中,我们使用一个透明玻璃板,将一束光线垂直射入板中。
我们观察到光线在玻璃板中发生了折射现象,即光线改变了传播方向。
通过测量入射角和折射角的关系,我们验证了斯涅尔定律。
这个实验让我们更深刻地理解了光的传播规律。
实验三:热传导实验在这个实验中,我们使用了三个金属棒,分别是铜、铁和铝。
我们将一个端点加热,观察热量在金属棒中的传导情况。
我们发现,铜棒传导热量的速度最快,而铝棒传导热量的速度最慢。
通过这个实验,我们了解了不同材料的热传导性质不同,这对于热学领域的研究具有重要意义。
实验四:电磁感应实验在这个实验中,我们使用一个线圈和一个磁铁。
当磁铁靠近线圈时,我们观察到线圈中产生了电流。
这验证了法拉第电磁感应定律。
通过这个实验,我们深入了解了磁场与电流之间的相互作用。
实验五:牛顿第二定律实验在这个实验中,我们使用了一个小车和一个弹簧。
我们将弹簧连接到小车上,并给小车一个推力。
通过测量小车在不同推力下的加速度,我们验证了牛顿第二定律。
这个实验让我们更加熟悉了力与加速度之间的关系。
结论:通过这一系列的物理演示实验,我们对物理学的各个领域有了更深入的了解。
我们通过观察和分析实验现象,验证了物理学中的一些重要定律和原理。
这些实验不仅加深了我们对物理学的理解,同时也培养了我们的实验技能和科学思维能力。
物理演示实验
物理演示实验实验目的:通过物理演示实验,探索并观察一些常见的物理现象,从而增进对物理学原理的理解。
实验一:浮力与比重实验原理:根据阿基米德定律,当物体浸没在液体中时,浮力的大小等于物体排开的液体的重量。
比重是物体的密度与液体的密度之比。
实验步骤:1. 准备一个长方形的塑料容器,并将其装满水;2. 将一个铁块分别放入水中和空气中,观察铁块受到的浮力;3. 用天平分别称量铁块在空气中和水中的质量,计算出比重。
实验结果:观察到铁块在水中受到的浮力比在空气中受到的浮力大,通过计算得到铁块的比重为大于1。
这表明铁块的密度大于水的密度,因此浮力可以支持它在水中浮起。
实验二:牛顿摆实验原理:牛顿摆是由质量为m的物体悬挂在轻绳上,通过重力对物体施加的拉力与物体与垂直线之间的夹角相等而保持平衡的物理实验。
实验步骤:1. 准备一个轻绳,并将一质量为m的物体悬挂在一固定点上;2. 将物体拉至一侧,并释放,观察物体的振动情况。
实验结果:观察到物体在释放后,通过摆动达到平衡位置,再次摆动,重复这一过程。
通过记录摆动的周期和长度,可以得到周期与摆长的关系,验证了牛顿的摆动定律。
实验三:光的折射实验原理:光在从一种介质传播到另一种介质时,由于介质的折射率不同,光线会发生折射现象。
实验步骤:1. 准备一个透明的玻璃容器,并将其注满水;2. 在容器中放置一个小水晶球或者其他透明的形状;3. 以不同的角度观察光线在水中的折射现象。
实验结果:观察到光线从空气进入水中时会发生折射现象,而且折射角度与入射角度不相等。
这可以通过斯涅尔定律来解释,入射角和折射角之间的正弦比等于两种介质的折射率之比。
结论:通过以上三个物理演示实验,我们可以对浮力、比重、牛顿摆和光的折射等物理原理有更深入的了解。
这些实验不仅增加了我们对物理学原理的直观理解,也提升了我们在实验中观察、记录和分析数据的能力。
物理演示实验在教学中具有重要的作用,可以帮助学生更好地理解和应用物理学知识。
10个物理演示实验的原理与现象
10个物理演示实验的原理与现象1.牛顿摆实验:原理是通过将一质点连接到一根不可伸长、不可弯曲且质量可以忽略不计的绳子上,使其悬挂于一固定点并允许自由摆动,演示了周期性运动和重力作用下的力学波动现象。
2.杨氏模量实验:原理是通过悬挂一个平衡的弹簧,将不同质量的挂物悬挂在弹簧下方,并测量弹簧的伸长量,根据胡克定律推导出弹性模量的测量原理,演示了杨氏模量与弹性形变的关系。
3.光的折射实验:原理是当光从一种介质传播到另一种介质时,由于两种介质的光速不同,光线会发生折射现象。
根据斯涅尔定律,光线在折射面上入射角和折射角之间满足一定的关系,演示了光在不同介质中传播时的行为。
4.平面镜成像实验:原理是当光线以一定角度入射到平面镜上时,会发生反射现象,并形成一个虚像。
根据镜面法则,入射角和反射角相等,通过平面镜成像实验可以观察到光线的反射特性和虚像的形成。
5.大气压力实验:原理是利用大气压力对液体的压强进行实验观测。
将一个杯装的开放水银柱与一个封闭的水银柱相连,利用大气压力对水银柱施加的压力,观察水银柱的高度变化。
通过这一实验可以测量大气压力并验证大气压力的存在。
6.磁体力实验:原理是在一个磁场中放置一个导体,当导体中有电流通过时,导体会受到磁场力的作用。
根据洛伦兹力定律,当导体与磁场垂直时,磁场会对导体施加一个力,通过这一实验可以观察到电磁力的作用。
7.电容器实验:原理是利用电容器的原理,通过将两块金属板分别连接到正负电极上,形成一个电容器。
当给电容器充电时,电荷会在两个金属板之间储存,根据库仑定律,电容器中的电荷与电压之间满足一定的关系,通过这一实验可以观察到电容器的充放电现象。
8.磁感线实验:原理是将磁铁放置在纸上并撒上铁粉,当磁铁产生磁场时,铁粉会被磁场激活并排列成一定的形状,形成磁力线。
通过这一实验可以直观地观察到磁场的分布和磁感线的形状。
9.声音共振实验:原理是当一个物体在特定频率下受到振动时,另一个物体会因为频率的共振而发生共振现象。
大学物理实验报告(10篇)
大学物理实验报告(10篇)大学物理实验报告1院系名称:勘察与测绘学院专业班级:姓名:学号:辉光盘【实验目的】:观察平板晶体中的高压辉光放电现象。
【实验仪器】:大型闪电盘演示仪【实验原理闪电盘是在两层玻璃盘中密封了涂有荧光材料的玻璃珠,玻璃珠充有稀薄的惰性气体(如氩气等)。
控制器中有一块振荡电路板,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,振荡电路产生高频电压电场,由于稀薄气体受到高频电场的电离作用二产生紫外辐射,玻璃珠上的荧光材料受到紫外辐射激发出可见光,其颜色由玻璃珠上涂敷的荧光材料决定。
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。
【实验步骤】:1. 将闪电盘后控制器上的电位器调节到最小;2. 插上220V电源,打开开关;3. 调高电位器,观察闪电盘上图像变化,当电压超过一定域值后,盘上出现闪光;4. 用手触摸玻璃表面,观察闪光随手指移动变化;5. 缓慢调低电位器到闪光恰好消失,对闪电盘拍手或说话,观察辉光岁声音的变化。
【注意事项】:1. 闪电盘为玻璃质地,注意轻拿轻放;2. 移动闪电盘时请勿在控制器上用力,避免控制器与盘面连接断裂;3. 闪电盘不可悬空吊挂。
辉光球【实验目的】观察辉光放电现象,了解电场、电离、击穿及发光等概念。
【实验步骤】1.将辉光球底座上的电位器调节到最小;2.插上220V电源,并打开开关;3. 调节电位器,观察辉光球的玻璃球壳内,电压超过一定域值后中心处电极之间随机产生数道辉光;4.用手触摸玻璃球壳,观察到辉光随手指移动变化;5.缓慢调低电位器到辉光恰好消失,对辉光球拍手或说话,观察辉光随声音的变化。
【注意事项】1.辉光球要轻拿轻放;2.辉光球长时间工作可能会产生臭氧。
【实验原理】辉光球发光是低压气体(或叫稀疏气体)在高频电场中的放电现象。
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。
初中物理热学演示实验总汇
初中物理热学演示实验总汇实验一:《气体的扩散》实验二:《液体的扩散》实验三:《影响扩散的主要因素》实验四:《分子间有引力》实验五:《内能的改变》实验六:《热机的原理》实验一:《气体的扩散》实验器材:两个集气瓶、玻璃板、二氧化氮气体。
实验过程:1.在两个集气瓶中装入空气和二氧化氮气体;2.把装有二氧化氮的集气瓶用玻璃板盖住,把另一个集气瓶倒扣在二氧化氮集气瓶的上端;3.抽去玻璃板,观察两个瓶中的气体颜色变化情况。
现象:处于上方充满空气的集气瓶颜色逐渐变深,处于下方充满二氧化氮气体的集气瓶颜色逐渐变浅,最后两瓶气体颜色基本一样。
结论:气体之间可以发生扩散现象。
练习:1.如图为研究气体扩散的实验装置,两个瓶中分别装有二氧化氮气体和空气,其中二氧化氮气体的密度大于空气的密度。
为了增强实验的可信度,下面一只瓶子里应装入气体。
扩散现象说明了。
答案:二氧化氮;一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
2.书香校园是我们成长的地方,如图所示的一组校园美景,其中能说明分子无规则运动的是()A.丁香芳香四溢 B.湖面波光粼粼C.雪花飘飘 D.柳絮漫天飞舞答案:A。
实验二:《液体的扩散》实验器材:量筒、水、硫酸铜溶液。
实验步骤:1.在量筒中装入适量硫酸铜溶液;2.再慢慢地沿着量筒内壁装入水,发现水和硫酸铜的界面比较清晰;3.十天、二十天、三十天观察溶液,可以发现水和硫酸铜溶液的界面逐渐变模糊,最后溶液上下颜色均匀。
结论:液体之间可以发生扩散。
练习:1.某同学要将水和硫酸铜溶液装入量筒中做“液体扩散”实验,已知水的密度小于硫酸铜溶液的密度。
装好液体后,处于量筒底部的液体是 。
装好液体的量筒所处的环境温度越高,液体颜色变均匀所用的时间越短,这说明温度越高,液体扩散得越 。
答案:硫酸铜溶液;快。
2.桑植民歌“冷水泡茶漫漫浓”表明了分子具有 现象,其快慢与 的高低有关。
答案:扩散;温度。
实验三:《影响扩散的主要因素》实验器材:两个烧杯、凉水、热水、钢笔水。
北交大物理演示实验报告
北交大物理演示实验报告北交大物理演示实验报告一、引言在物理学的学习过程中,实验是不可或缺的一部分。
通过实验,我们可以直观地观察到物理现象,并验证理论模型的正确性。
本次实验是在北交大物理实验室进行的一系列物理演示实验,旨在帮助学生更好地理解和掌握物理学的基本概念和原理。
二、实验一:牛顿摆牛顿摆是一个简单而重要的物理实验,通过摆的运动来研究力学中的重力和周期运动。
在实验中,我们通过调整摆的长度和质量,观察摆的周期与摆长的关系。
实验结果表明,摆长越大,周期越长,这符合摆的周期公式T=2π√(L/g),其中T为周期,L为摆长,g为重力加速度。
三、实验二:杨氏模量杨氏模量是描述固体材料弹性性质的重要参数。
在实验中,我们使用一根细长的金属丝,通过悬挂不同负重来测定其伸长量。
根据胡克定律,应力与应变成正比,即F/A=EΔL/L0,其中F为受力,A为横截面积,E为杨氏模量,ΔL为伸长量,L0为原始长度。
通过实验数据的处理和计算,我们可以得到金属丝的杨氏模量。
四、实验三:光的折射光的折射是光学中的重要现象,也是实验室中常见的实验之一。
在实验中,我们使用一个透明的均匀介质,如玻璃,观察光线从空气进入介质后的折射现象。
根据斯涅尔定律,光线在两个介质界面上的入射角和折射角之间满足n1sinθ1=n2sinθ2,其中n1和n2分别为两个介质的折射率,θ1和θ2分别为入射角和折射角。
通过实验,我们可以验证斯涅尔定律,并计算出介质的折射率。
五、实验四:电磁感应电磁感应是电磁学中的重要现象,也是实验室中常见的实验之一。
在实验中,我们使用一个线圈和一个磁铁,通过改变磁铁与线圈的相对运动来观察感应电流的产生。
根据法拉第电磁感应定律,当磁通量发生变化时,线圈中将会产生感应电流。
通过实验,我们可以验证法拉第电磁感应定律,并研究感应电流与磁通量变化的关系。
六、实验五:声音的共振声音的共振是声学中的重要现象,也是实验室中常见的实验之一。
在实验中,我们使用一个空气柱和一个音叉,通过调节空气柱的长度来观察共振现象。
大学物理演示实验报告
大学物理演示实验报告大学物理演示实验报告引言:大学物理实验是培养学生科学素养和实践能力的重要环节,其中物理演示实验更是为学生提供了直观、生动的学习方式。
本文将通过介绍几个具有代表性的大学物理演示实验,探讨其原理、实验过程和实验结果,以及对学生学习的启发和意义。
实验一:牛顿摆实验牛顿摆实验是物理学中经典的实验之一。
通过一个线上悬挂的质点,我们可以观察到摆动的规律。
实验中,我们先将质点从一侧拉开,然后释放,观察摆动的周期和振幅。
实验结果表明,摆动的周期与摆长的平方根成正比,与重力加速度的倒数成正比。
这个实验直观地展示了牛顿力学中的重要定律,使学生对物理规律有了更深入的理解。
实验二:焦耳效应实验焦耳效应实验是研究电能转化为热能的经典实验。
实验中,我们通过将电流通过一个电阻丝,使其发热并使温度升高。
实验结果表明,电流通过电阻丝时会产生热量,热量的大小与电流的平方成正比,与电阻丝的电阻成正比,与时间成正比。
这个实验不仅能够验证焦耳定律,还能够让学生直观地感受到电能转化为热能的过程,增强他们对能量守恒定律的理解。
实验三:杨氏模量实验杨氏模量实验是研究固体材料力学性质的重要实验之一。
实验中,我们通过在一根细长的杆上施加力,测量其伸长量和应力,从而计算出杨氏模量。
实验结果表明,杨氏模量与应力和应变的比值成正比。
这个实验使学生了解了杨氏模量的概念和计算方法,并且能够通过实际操作和测量,提高他们的实验技能和数据处理能力。
实验四:光的干涉实验光的干涉实验是研究光的波动性质的重要实验之一。
实验中,我们使用一个双缝装置,使光通过两个狭缝后形成干涉条纹。
通过观察干涉条纹的间距和颜色变化,我们可以推断出光的波长和相位差的关系。
这个实验直观地展示了光的波动性质,并且为学生提供了一个思考光的行为的框架。
结论:大学物理演示实验是培养学生科学素养和实践能力的重要途径。
通过参与实验,学生不仅能够直观地感受到物理规律和现象,还能够提高他们的实验技能和数据处理能力。
初中物理演示实验报告
初中物理演示实验报告篇一:学物理演示实验报告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,通过此演示实验观看火花放电的发生进程及条件。
二、原理第一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散布与导体的曲率半径有关。
导体上曲率半径越小的地址电荷积聚越多(尖端电极处),两极之间的电场越强,空气层被击穿。
反之越少(球型电极处),两极之间的电场越弱,空气层未被击穿。
当尖端电极与平板电极之间的距离大于球型电极与平板电极之间的距离时,其间的电场较弱,不能击穿空气层。
而现在球型电极与平板电极之间的距离最近,放电只能在此处发生。
三、装置一个尖端电极和一个球型电极及平板电极。
四、现象演示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。
接着让尖端电极与平板电极之间的实验六十五跳环式楞次定律【实验目的】利用通电线圈及线圈内的铁芯所产生的转变磁场与铝环的彼此作用,演示楞次定律。
【实验器材】楞次定律演示仪,铝环(3个)。
如图65-1所示。
开口环闭合环底座带孔环图 65-1【实验原理】当线圈通有电流时,在铁芯中产生交变磁场,穿过闭合的铝环中的磁通量发生转变。
依照楞次定律,套在铁芯中的铝环将产生感生电流,感生电流的方向与线圈中的电流方向相反。
因此与原线圈相斥,相斥的电磁力使得铝环上跳。
【实验操作与现象】1.闭合铝环的演示打开演示仪电源开关,将闭合铝环套入铁棒内按动操作开关。
当操作开关接通时,那么闭合铝环高高跳起,维持操作开关接通状态不变,闭合铝环那么维持必然高度,悬在铁棒中央。
断开操作开关时,闭合铝环落下。
2.带孔铝环的演示把闭合铝环取下,将带孔的铝环套入铁棒内按动操作开关。
当操作开关接通时,那么带孔的铝环也向上跳起,但跳起的高度没有闭合铝环高。
维持操作开关接通状态不变,带孔的铝环也维持必然高度,悬在铁棒中央某一名置,但仍是没有闭合铝环悬的高。
物理演示实验实验报告
物理演示实验实验报告物理演示实验实验报告引言物理演示实验是学习物理知识的重要环节,通过实际操作和观察,我们可以更好地理解和掌握物理原理。
本实验报告将介绍三个物理演示实验,并对实验结果进行分析和讨论。
实验一:牛顿摆实验目的:观察牛顿摆的运动规律,验证摆动周期与摆长的关系。
实验原理:牛顿摆由一根不可伸长的轻绳和一质点组成,当质点从平衡位置被拉开一定角度后,释放质点,质点将在重力的作用下作周期性的摆动。
实验过程:将摆长固定为一定值,测量摆动周期;然后改变摆长,再次测量摆动周期。
重复多次实验,记录数据。
实验结果:通过实验数据的统计和分析,我们发现牛顿摆的摆动周期与摆长的平方根成正比关系,即T∝√L。
这符合理论预期,验证了摆动周期与摆长的关系。
实验二:光的折射实验目的:观察光在不同介质中的折射现象,验证折射定律。
实验原理:当光从一种介质进入另一种介质时,由于介质的密度不同,光线会发生折射现象。
根据折射定律,入射角、折射角和两种介质的折射率之间存在一定的关系。
实验过程:在一个透明容器中注入水,并在水中放置一支笔,观察笔在水中的折射现象。
改变入射角度,再次观察折射现象。
记录数据。
实验结果:通过实验观察和测量,我们发现入射角、折射角和两种介质的折射率之间的关系符合折射定律,验证了折射定律的正确性。
实验三:电磁感应实验目的:观察电磁感应现象,验证法拉第电磁感应定律。
实验原理:当一个导体在磁场中运动或磁场发生变化时,导体中会产生感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与磁场的变化率成正比。
实验过程:将一个螺线管放置在恒定磁场中,用一个磁铁靠近或远离螺线管,观察螺线管两端的电压变化。
改变磁铁的运动速度,再次观察电压变化。
记录数据。
实验结果:通过实验观察和数据分析,我们发现感应电动势的大小与磁场的变化率成正比,验证了法拉第电磁感应定律的正确性。
结论通过以上三个物理演示实验,我们验证了牛顿摆的摆动周期与摆长的关系、光的折射定律以及法拉第电磁感应定律。
10个物理演示实验的原理及现象
10个物理演示实验的原理及现象物理演示实验是教学中常用的工具,通过实际操作,可以帮助学生更好地理解物理原理和现象。
本文将介绍10个常见的物理演示实验,包括它们的原理及观察到的现象。
实验一:杯中船原理:该实验利用了物体浮力的原理。
当一个物体浸入液体中时,液体会对物体产生向上的浮力,如果浮力大于物体的重力,物体就会浮起来。
现象:将一个小船放入杯子中,在船上放上一些小石子或硬币,然后慢慢注入水,当水位升高到合适的位置时,船会出现浮起的现象。
实验二:电磁感应原理:该实验利用了法拉第电磁感应原理。
当磁场发生变化时,会在导体中产生感应电流。
现象:将一个螺线管置于磁铁附近,用磁铁快速靠近或远离螺线管时,会在螺线管两端产生瞬时电流,可以通过连接电灯泡来观察到光亮的现象。
实验三:折射与反射原理:该实验利用了光的折射和反射原理。
光在不同介质界面上的入射、折射和反射过程可以被用来解释和理解细微的光学现象。
现象:将一根铅笔插入半盛满水的杯子中,观察铅笔在水中的折射现象。
将一面镜子倾斜放置在桌子上,观察从不同角度看到的反射图像。
实验四:弹簧振子原理:该实验利用了弹簧的弹性特性。
当弹簧受到拉伸或压缩后,会产生恢复力,使弹簧回复到原来的形状。
现象:将一根弹簧悬挂在支架上,将一质量挂在弹簧下方,然后将质量从平衡位置推开或拉开,观察质量在弹簧上的振动现象。
实验五:电路连通与断开原理:该实验利用了开关在电路中的连通和断开作用。
当开关接通时,电流可以在电路中流动;当开关断开时,电流无法通过。
现象:将一个开关与电池和电灯串联,控制电灯的亮灭。
当开关打开时,电路连通,电灯亮起;当开关关闭时,电路断开,电灯熄灭。
实验六:滑轮组原理:该实验利用了滑轮组的力学原理。
通过改变滑轮组的组合方式,可以改变力的方向和大小。
现象:使用不同组合方式的滑轮组,可以观察到不同大小的力可以使物体上升或下降的现象。
实验七:密度差异原理:该实验利用了物体的密度差异。
物理实验简单易做及原理
物理实验简单易做及原理
很多物理实验都是简单且容易操作的,其背后原理也非常有趣。
下面举几个例子:
1. 静电实验
只需一个气球和一些碎纸片,就能演示静电的产生和引力现象。
气球反复与头发、毛衣等摩擦,就会带正电荷。
同时纸屑带负电,两者相吸即可看到静电引力效应。
这种电荷转移现象即静电原理。
2. 浮力实验
准备一个透明杯子、水和一个鸡蛋。
先放入满杯水,再将鸡蛋轻轻放入。
鸡蛋就会下沉。
然后再给鸡蛋加盐,顿时鸡蛋就会浮起来。
这说明加盐增加了水的密度,提高了浮力,体现了浮力定律。
3. 简单摆锤
只需一根细绳和一个小重物,就能制作简单摆锤。
这种周期性摆动展示了单摆的运动规律,能观察到质量、长度等因素对周期的影响。
很多物理实验看似简单,但背后却蕴含着深奥的自然规律,通过动手实践能让我们亲身感受和体会这些原理,对学习物理知识有很大帮助。
物理演示实验报告
物理演示实验报告
一、雅各布天梯
1、实验目的:了解气体弧光放电原理。
2、实验原理:雅各布天梯中的两电极构成一梯形,下段间距
小,场强大。
二根呈羊角形的管状电极,一极接高压电,另一个接地。
在2-5万伏高压下,两电极最近处的空气首先被击穿,形成大量的正负等离子体,即产生电弧放电。
空气对流加上电动力的驱使,使电弧如一簇簇圣火似地向上爬升,随着电弧被拉长,电弧通过的电阻加大,当电流送给电弧的能量小于由弧道向周围空气散出的热量时,电弧就会自行熄灭。
在高压下,电极间距最小处的空气还会再次被击穿,发生第二次电弧放电,如此周而复始。
3、实验步骤:打开电源,观察湖光的产生移动及消失。
二、辉光球演示实验
1、实验原理:玻璃球中充有某种气体,通常情况下不由于各
种因素影响,气体中总有一些离子和电子,球内电极接高频高压电源时,在电场作用下,离子运动加速,碰撞空气分子产生新电离,同时出现正负离子重合,而发生辉光,玻璃球内气体不同,球内压强不同,球内压强不同,所产生的辉光颜色不同,当用手触摸玻璃球表面时,手的感应使球内电场改变,辉光形式也随之改变。
2、试验操作及现象:通电后打开开关,用手触碰球体,光向
手处移动。
我的感想:在这次物理演示实验中,我收获颇丰。
亲自观测使我对物理现象的认识不再只停留在理论知识上,而是通过实际的观测,了解物理知识,加深印象。
而各种有趣的实验也提升了我对于物理的兴趣,让我在课下了解物理知识,增加物理素养。
41个有趣的物理小实验及原理讲解实验
41个有趣的物理小实验及原理讲解实验
一、托比现象实验
原理:托比现象是由英国物理学家托比(Toby)发现的一个实验现象。
它可以通过实验演示物质的束流现象。
材料:一块水晶管,一个交流变压器,三个弹片,一个9V电池,热胶,一块铁片。
实验步骤:
1、将水晶管放在铁片上,并用热胶固定。
2、将变压器的一端与电池相连,另一端与水晶管相连。
3、将三块弹片放在同一水平平面内,并用一根线将他们连接起来。
4、通电,当弹出的火花达到一定数量时,弹片会突然跳起,就是托
比现象。
原理:当电流经过水晶管时,水晶管内会产生一个磁场。
该磁场会与
弹片上弹出的火花电流产生能量交互,从而产生推力,使得弹片突然跳起。
二、空气压汞柱实验
原理:空气压力对汞柱的高度的影响。
材料:玻璃漏斗,汞柱,硅胶塞,乙醇,平板。
实验步骤:
1、将乙醇放入玻璃漏斗中,并用硅胶塞密封。
2、将汞柱放入玻璃漏斗中,观察汞柱的高度改变。
3、将玻璃漏斗放在一个平板上,慢慢改变玻璃漏斗的高度,观察汞柱的高度是否有变化,记录实验结果。
原理:空气压力改变会影响汞的蒸发率,汞柱的高度会受到影响。
北京交通大学物理演示实验
AA1 端处于高宽端,BB1 端处于低窄端,若支撑点遇锥面相切位置如图 2 所 示, 则当锥体滚动时, 质心在水平面内运动, 锥体处于平衡状态。 设 BB1 端固定, AA1 端宽度一定,只调节其高度,则 AA1 端下降,将会出现由平衡状态上滚的现 象。AA1 端至多下降到 BB1 端所在水平面上,不过此时滚动虽明显,但“往上” 不明显。故本实验装置高低宽窄布局要适度,使 AA1 端比平衡位置略低,锥体 能自动滚动即可。 三、装置 双锥体,V 字形斜面轨道
四、现象演示 操作者坐在转椅上,左手持车轮使车轮轴保持水平,用右手拨动车轮使它快 速转动,坐在转椅上的操作者沿与车轮旋转方向相反的方向旋转。 五、讨论与思考: 为改进演示效果,你认为应从哪些方面改进仪器? 6、傅科摆 实验目的: 证明地球时刻在自西往东自转。 实验原理: 该实验被称为“最美丽的十大实验”之一。 证实地球自转的仪器,是法国物理学家傅科于 1851 年发明的。地球自西向 东绕着它的自转轴自转,同时在围绕太阳公转。观察地球的自转效应并不难。用 未经扭曲过的尼龙钓鱼线,悬挂摆锤,在摆锤底部装有指针。摆长从 3 米至 30 米皆可。当摆静止时,在它下面的地面上,固定一张白卡片纸,上面画一条参考 线。把摆锤沿参考线的方向拉开,然后让它往返摆动。几小时后,摆动平面就偏 离了原来画的参考线.这是在摆锤下面的地面随着地球旋转产生的现象。 由于地球的自转,摆动平面的旋转方向,在北半球是顺时针的,在南半球是 反时针的。摆的旋转周期,在两极是 24 小时,在赤道上傅科摆不旋转。在纬度 40°的地方,每小时旋转 10°弱,即在 37 小时内旋转一周。 显然摆线越长,摆锤越重,实验效果越好。因为摆线长,摆幅就大。周期也 长,即便摆动不多几次(来回摆动一二次)也可以察觉到摆动平面的旋转、摆锤 越重,摆动的能量越大,越能维持较长时间的自由摆动。
物理演示实验
19 潜望镜
原理:
✓ 当光线经过与水平面成45°角的上下两面平行镜面时,参 观者在下部的观察孔就能看到上面的物体。
✓ 光的镜面反射。
操作:
✓ 目镜在下面。
注意:
✓ 爱护仪器。
20 魔法钱箱
原理:
✓ 根据平面镜成像的特点制成。
操作:
✓ 向一个四周封闭、一面通透的空箱顶部放进一枚硬币。 ✓ 从正面看不到硬币;但从后面能找到了硬币。
✓ 用手可改变电场分布,改变发光颜色,利用此原理可制作 等离子电视。
操作:
✓ 打开电源。 ✓ 用手触摸球面,可改变发光颜色。 ✓ 使用完毕,关闭电源。
注意:
✓ 爱护仪器,小心击碎。
08 热声效应
原理:
✓ 本演示仪是共振型驻波热声制冷实验装置。 ✓ 在谐振管上端有一热声堆,扬声器产生的声波
在谐振管内形成纵向驻波; ✓ 输入最大功率声波,揩振管上端温度会渐渐升
✓ 全息照片既记录了物体反射光的强度,又记录 了物体反射光的相位。
✓ 在一张全息底片上可以分层记录多幅全息照。
操作:
✓ 改变观察角度,可以看到玻璃中的齿轮和卡尺。
注意:
✓ 全息照片仍为单面图像; ✓ 当你不小心打碎全息照片时,每块碎片都能
再现物体的完整画面。
05 范氏起电机
原理:
✓ 高压电源通过尖端放电的方式,将电荷传到并分布在球壳 上,球壳电位将达到10万伏。
✓ 稳定悬浮靠内部负反馈机制来保持。
操作:
✓ 通电后,慢慢抽出小匙,使地球仪悬浮。
注意:
✓ 使用完毕,关闭电源。 ✓ 操作上,动作要轻。
33 双锥体上坡
原理:
✓ 虽然圆锥看上去“爬”到坡上了,但其实圆锥重心是下降的。
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竞速轨道(1)实验目的探究物体运动时速度、时间与路程之间的关系。
实验装置实验原理如果两个物体运动的位移相等,但其中一个物体是匀速直线运动,而另一个物体运动过程中有加速也有减速,它们的路程与速度不同,它们运动的时间不同。
操作与现象同时释放两个实心钢球通过同样高度、同样斜率的斜面滚到A、B两条轨道上,其中A 轨道是平直的,B轨道先是平直的,然后凹陷下去,再平直一段距离,接着有爬升上来与A 轨道同一高度,观察两个球到达轨道末端的时间,B轨道钢球先到达轨道末端。
注意事项两球要同时从起点处下落;实验完毕及时将小球收到网袋里。
思考题1、如果凹陷的部分没有平直的一段距离,两球会同时到达终点吗?2、钢球的轻重对实验结果有影响吗?竞速轨道(2)实验目的探究物体运动快慢的几个因素。
实验装置见仪器照片实验原理两个球如果在斜率相同但空隙不一样的轨道上运动,每个球受到向下运动的合外力大小不同。
虽然两球初始速度相同,当末速度不同。
操作与现象把两个篮球放在两条斜率相等的轨道上,其中A轨道较宽,B轨道较窄。
两个球同时滚下,B轨道的球最先到达终点。
注意事项放置球时,不要用力过猛。
思考题为什么轨道较窄的球会最先到达终点?两个球滚下来快慢的决定因素是什么?超级碰撞球实验目的1.进一步理解动量守恒原理以及能量守恒原理。
2.观察物体弹性碰撞与非弹性碰撞时力的作用以及能量的转换。
实验装置实验原理当质点系所受外力矢量和为零时,质点系的总动量不随时间变化,这个结论称之为动量守恒定律。
两个高弹性球质量不等,发生弹性对心相向碰撞时,根据动量能量守恒定律,质量较小球返回速率将较大球静止时大的多。
大球和小球的初动能都变成了小球返回的动能,其返回速度会很大。
多球连续正碰时,效果将更加明显。
操作与现象1.两个一大一小的弹性球穿在一根钢丝上,上面的是小球,下面的球最大。
2.释放下面的大球,使其自由下落,可以看到大球弹起的高度远远低于释放它的高度。
3.把两弹性球置于上次的高度,同时释放两球,小球弹起的高度高于释放它的高度,弹起的速度也高于下降到最低点时的速度。
释放的球越多,最上面的小球弹起的高度就越高,弹起的速度也越大。
注意事项实验完毕及时找回大小球。
思考题1.为什么不论释放几个弹性球,只有最上面的球会弹起?2.反弹时弹性球的受力情况是怎样的?3.如果大球在上小球在下,释放时还会弹起那么高吗?质心运动定律实验目的验证刚体受到作用点不同而大小和方向均相等的外力冲击后,其运动状态虽然不同,但其质心的运动相同。
仪器装置实验原理刚体的复杂运动可以分解为平动和转动。
质点组的运动为以质心的平动和各质点相对于质心的运动。
质心的平动遵从质心定理,即作用在质点组的合外力等于质点组质量与质心加速度的乘积。
本实验演示刚体(哑铃状物体)在外力作用下,当外力矩为零时,刚体仅作平动;当外力矩不为零时,刚体既有平动又有转动;而当作用的外力相同并初始条件相同时,刚体质心的运动情况相同。
操作与现象1.将哑铃放在支架上,使哑铃的质心位于打击杆的正上方,用手施力F于打击杆手柄处,则哑铃被垂直地打起来,哑铃始终平动,质心的运动轨道迹为竖直线。
2.将哑铃的质心偏离打击杆正上方,则可看到木球哑铃飞起后质心的运动轨迹仍是竖直线。
哑铃同时又绕其质心转动,质心偏离的方向不同,转动的方向也不同。
注意事项:打击力必须是强而短促的冲击力。
思考题试分析比较不同打击情况下,哑铃的运动状态和能量的变化。
茹科夫斯基转椅演示角动量守恒实验目的利用儒可夫斯基凳验证合外力矩为零的条件下物体的转动惯量改变时角动量守恒。
实验装置实验原理如果对于某一个固定点,质点所受的合外力矩为零,则此质点对该固定点的角动量矢量保持不变——角动量守恒定律。
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,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。
操作与现象演示者坐在可绕竖直轴自由旋转的椅子上,手握铁哑铃,两臂平伸。
使转椅转动起来,然后收缩双臂,可看到人和凳的转速显着加大。
两臂再度平伸,转速复又减慢。
这是因为绕固定轴转动的物体的角动量等于其转动惯量与角速度的乘积,而外力矩等于零时,角动量守恒。
当人收缩双臂时,转动惯量减小,因此角速度增加。
注意事项凳子旋转时,实验者身体感觉不适应尽快即停止实验。
思考题花样滑冰和跳水运动中有相关现象吗?直升飞机演示角动量守恒实验目的使用直升飞机模型,演示角动量守恒原理。
实验装置实验原理直升飞机为什么有一条又细又长的尾巴?尾梢处还有一个在竖直平面内旋转的小螺旋桨?原因在于角动量守恒定律,直升飞机看作是一个由主螺旋桨和机身组成的二体系统,当直升飞机静止时,系统的角动量等于零。
起飞时,主螺旋桨转动,具有一个角动量,遵照角动量守恒定律,系统的角动量必须保持为零。
因此机身一定要沿相反的方向转动(这类同于平动中的反冲现象),为了制止机身转动,就要开动尾梢处的小螺旋桨,产生一个力矩。
尾巴很长,力臂很大,小螺旋桨的功率可以很小,以节约能量。
显然,若小螺旋桨的转速太小,将不足以完全制止机身转动;若转速太大,矫枉过正,机身也转动(反方向)。
同理,升空的直升飞机,系统也具有一个角动量(这是初始状态),当它降落时,主螺旋桨停止,角动量减小到0,但是系统要保持角动量原有的大小和方向,因此机身将同方向转动,此时为了制止这个转动,也要开动尾梢处的小螺旋桨(与起飞时反方向)。
本装置是利用玩具直升飞机改制成,直升飞机装在垂直的不锈钢管上。
不锈钢管装入电源机壳内,接通电源,适当调节机翼速度,使机翼旋转起来机身向机翼旋转的相反方向旋转,再调节尾翼旋转速度,机身就不会旋转。
操作与现象1.接通电源,打开电源开关,指示灯亮。
2.调节机翼速度调节旋钮,由小到大,机翼会逐步加大旋转速度。
慢慢调节,看到机身能产生和机翼相反方向的旋转即可。
再调节尾翼速度调节旋钮,由小到大,适当调节,看到尾翼旋转,当机身停止旋转即可。
3.实验结束,调节速度至最小,关掉电源。
注意事项开机时间不宜过长,以免烧坏设备。
思考题试直升飞机尾部的螺旋桨转动的角动量方向对飞行有何影响?杠杆式回转仪实验目的演示刚体的定向转动、进动、章动现象。
实验装置实验原理绕旋转对称轴以很大的角速度转动的物体(陀螺),如果没有外力矩的作用,由于惯性,物体转动轴的方向保持不变。
迅速转动的陀螺受外力矩(如重力力矩)作用时,它并不是立即倾倒,而是转动轴绕着某固定轴缓缓转动,即进动。
由于磨擦等因素使陀螺绕对称轴转动的角速度逐渐变小,才慢慢地倾倒下来。
该仪器可以直观地演示出刚体的进动和陀螺的定轴性这一物理现象。
操作与现象(一)演示刚体的定向转动1.调节平衡重物的位置,使系统的重心通过支点,轮的自转轴处于水平方位,整个系统处于平衡状态。
2.让自转轮快速转动,可以看到无论怎样旋转支架,自转轮的转轴方位始终保持不变,即角动量不变。
(二)演示进动、章动现象1.调节平衡重物的位置,使系统的重心不过支点,即整个系统对支点轴受有重力矩作用。
2.让自转轮快速转动,可以看到,自转轮自转的同时,其自转轴还绕竖直轴旋转的进动。
如若用手指压一下自转轮,还可看到章动现象。
注意事项开始实验时自转轮的转速不能太慢。
思考题试一试当企图用手加速回转仪的进动时,它却向上跑去,为什么?伯努利悬浮器实验目的观察圆盘的悬浮现象,理解伯努利定理。
实验装置实验原理理想流体在重力场中做定常流动时,同一流线上各点的压强、流速和高度之间存在一定的关系,即为伯努利方程222212112121gh v P gh v P ρρρρ++++= 若在同一水平流线,则有2222112121v P v P ρρ++= 式中ρ为流体密度,P 为压强,v 为流速。
显然,当流体流过物体表面时,流速大则压强小。
它是机械能守恒定律表述成适合于流体力学应用的形式。
伯努利方程在水利、造船、化工、航空等部门有着广泛的应用。
在工程上伯努利方程常写成 常量22=h gv g p ++ρ 本实验中由于圆盘上下表面气体流速不同,产生的压力差向上形成推力。
当推力大达足以抵消圆盘自身的重力时,圆盘就会悬浮起来。
操作与现象1. 打开仪器侧面的电源开关,可以感觉到风源吹出的强风。
2. 将圆盘用手向上托起,接近出风口。
3. 当圆盘靠近出风口时,可以松开手,看到圆盘悬浮在空中。
4. 实验完毕,用手把圆盘取下,关闭电源。
注意事项关闭电源前要先把圆盘从风口附近取下。
思考题为什么两艘同向行驶的船靠近时,有相撞的危险?对比式楞茨定律演示仪实验目的演示楞茨定律。
实验装置实验原理根据楞次定律可知,感生电流总是反抗引起感生电流的原因,因此下落磁铁块将不断地受到磁力的阻碍作用,而缓慢下降,铝块在铝管下落过程中,没有感生电流产生,所以不受电磁阻尼的作用,而以重力加速度(管壁的摩擦力和空气阻力很小忽略)匀加速快速下落。
操作与现象1.左右手分别持磁铁、铝块,分别从两铝管的上端口同时释放。
从两铝管下端开口处,可以比较磁块与铝块的下落先后。
2.两手持相同的磁铁块,分别从两铝管(其中一个是开有缝隙的铝管)的上端口同时释放,磁铁块缓慢地下落。
管中的磁铁块沿开有缝隙的铝管中下落过程中,由于管中产生的感生电流很小、受到的电磁阻尼也小,快速地先于另一铝管中的磁铁块降到下端口。
注意事项1.演示所用的两块磁铁为钕铁硼磁块材料制成,磁性很强,切勿将两块磁铁靠近或吸合在一起,以免撞碎磁铁或夹住。
2.由于本装置全部采用铝合金结构,切勿磕碰、防止结构变形。
楞次定律及磁悬浮实验目的演示楞次定律和磁悬浮。
实验装置仪器照片实验原理铜管可看成是很多圈小铜环叠加而成,当磁铁下落时,每个小铜环都产生感生电动势和感生电流。
根据法拉第电磁感应和楞次定律,感生电流的磁场所产生的力将反抗磁铁的下落。
磁铁在铜管里下落时不仅受到重力的作用,还要受到与反抗其下落的磁力。
当磁铁下落伊始,由于速度减慢产生的磁力较小,重力大于磁力,磁铁加速运动,反抗力随之增大。
随后重力和磁力相等时作匀速运动,直到磁铁接近管底,由于磁力减弱,磁铁又作加速运动。
由于不锈钢管材料的电阻率较大,因而产生的感生电流较小,所以对下落的磁铁产生的反抗力也小,磁铁在不锈钢管中的下落速度较快。
玻璃管是绝缘材料,磁铁在玻璃管管中近乎自由落体。
当磁铁下落通过玻璃管上的线圈时,发光二极管相继放光。
通过改变线圈的输入电压,从而改变线圈的磁场强弱,使磁铁能够悬浮。
操作与现象1.将声控开关插入电源插座上,整流变压器的输入端插入声控开关上,整流器的输出端插入主机上方的插孔内。
2.使用超声控制器(橡胶皮囊),使声控开关又输出电压(小灯亮),在按超声控制器,小灯熄灭(表明无电压输出)。
3.用超声控制器使整流线圈带电,分别用三个完全相同的磁铁放入不同材质(铜管、玻璃管和不锈钢管)的上端,感到磁力能够将磁铁托起再松手,这时磁铁悬浮于管中(如果磁力不够,可调节变压器的输出)。