大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)

青島大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)多媒體課件教師：石星軍版權(quán)所有，嚴(yán)禁非法復(fù)制。2021/5/91演示實(shí)驗(yàn)?zāi)夸浟W(xué)部分熱學(xué)部分電磁學(xué)部分光學(xué)部分2021/5/92力學(xué)部分－1離心力演示儀角動(dòng)量守恒演示裝置機(jī)械能守恒演示縱波演示儀簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)等效演示水波盤氣體流速與壓強(qiáng)成反比演示共振演示儀轉(zhuǎn)動(dòng)液體內(nèi)部壓強(qiáng)分布關(guān)系質(zhì)心運(yùn)動(dòng)演示豎駐波演示儀弦駐波演示儀轉(zhuǎn)動(dòng)定理演示儀錐體上滾2021/5/93力學(xué)部分－2混沌擺飛機(jī)的升力彈性碰撞伯努力演示儀返回2021/5/94熱學(xué)部分投影式伽耳頓板麥克斯韋分布率演示儀熱力學(xué)第二定律（克勞修斯表述）投影式相界臨點(diǎn)狀態(tài)演示儀電熱恒溫水浴鍋返回2021/5/95電磁學(xué)部分高壓帶電作業(yè)演示裝置滴水自激感應(yīng)起電儀互感概念演示儀手觸式蓄電池演示儀電磁驅(qū)動(dòng)演示儀跳環(huán)式楞次定律超導(dǎo)磁懸浮列車演示儀尖端放電電磁波的發(fā)射、接收與趨附效應(yīng)雅格比天梯等離子放電求三相旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)靜電植絨赫姆霍茲線圈演示儀返回2021/5/96熱學(xué)部分光纖通訊演示儀紅外接收演示儀超聲光柵演示儀光學(xué)幻想旋光色散電－光調(diào)制演示儀偏振干涉演示儀白光全息太陽能利用返回2021/5/97飛機(jī)的升力【試驗(yàn)?zāi)康摹浚和ㄟ^演示了解飛機(jī)的升力是如何產(chǎn)生的。【試驗(yàn)儀器】：飛機(jī)的升力演示儀【實(shí)驗(yàn)原理】：流體流動(dòng)時(shí)，在同一水平流線上的,其壓強(qiáng)p與流速v存在一定的關(guān)系：p+v2/2=恒量（伯努利方程）

它表明：流速大的地方壓強(qiáng)小，流速小的地方壓強(qiáng)大。飛機(jī)能在空中飛翔就是利用這一原理的。2021/5/98飛機(jī)機(jī)翼的形狀是經(jīng)過精心設(shè)計(jì)的，呈流線型，下面平直，上面圓拱，飛行時(shí)能使流過機(jī)翼上方空氣的流速大于機(jī)翼下方的空氣流速。從伯努利方程來看，在速度比較大的一側(cè)壓強(qiáng)要相對(duì)低一些，因此機(jī)翼下表面的壓強(qiáng)要比上表面大，形成一個(gè)向上偏后的總壓力，它在垂直方向上的分力叫舉力或升力（圖a）。實(shí)驗(yàn)指出，舉力與機(jī)翼的形狀、氣流速度和氣流沖向翼面的角度有關(guān)。正是舉力的作用使飛機(jī)機(jī)翼向上舉起。如果機(jī)翼的上下形狀相同（圖b），那么上下壓強(qiáng)相同，就不存在壓力差，即沒有升力。（如下圖）2021/5/99【操作步驟】：打開電扇開關(guān)，讓氣流流過機(jī)翼，模擬飛機(jī)向前飛行。觀察兩種形狀機(jī)翼的不同運(yùn)動(dòng)情況：流線型機(jī)翼向上升起，平直機(jī)翼紋絲不動(dòng)。

2021/5/9103、用手蓋住機(jī)翼的孔，塑料球下落，松開手，球又升起。【試驗(yàn)現(xiàn)象】：1、打開電源，用手可以感受到氣流的存在和分布。2、可以觀察到塑料管底部的泡沫球逐漸升起。返回2021/5/911手觸電池【試驗(yàn)?zāi)康摹浚和ㄟ^演示進(jìn)一步理解接觸電位差的概念?！驹囼?yàn)儀器】：手觸電池演示儀【試驗(yàn)原理】：要使金屬內(nèi)電子脫離金屬表面的束縛所需的功，稱為該金屬的逸出功。不同的金屬有不同的逸出功。兩種不同的金屬相互接觸時(shí)，逸出功小的金屬將失去電子而電位升高，逸出功大的金屬將獲得電子而電位降低（如圖１）。結(jié)果這兩種金屬之間就產(chǎn)生了電位差，稱之為接觸電位差。2021/5/912

設(shè)wA、wB為金屬A與B的逸出功（且wAwB），則它們的接觸電勢(shì)差為：VA－VB=（wA－wB）/e

因此，相互接觸的兩塊金屬就相當(dāng)于一個(gè)電池，如果在它們之間接一個(gè)電流計(jì)，當(dāng)回路閉合，電流計(jì)就發(fā)生偏轉(zhuǎn)，表明回路中有電流。2021/5/913【操作步驟】：將雙手分別放在銅板（wＣｕ＝4.65ev）和鋁板（wAl＝4.28ev）上，因人是導(dǎo)體，與兩金屬板接觸，從而產(chǎn)生接觸電位差，此時(shí)兩塊金屬板通過人體連接構(gòu)成了一個(gè)等效電池（如圖２），當(dāng)回路閉合時(shí)，觀察電流計(jì)的變化。返回2021/5/914雅格布天梯【試驗(yàn)?zāi)康摹浚和ㄟ^演示來了解氣體弧光放電的原理?！驹囼?yàn)儀器】：雅格布天梯演示儀?！驹囼?yàn)原理】：給存在一定距離的兩電極之間加上高壓，若兩電極間的電場(chǎng)達(dá)到空氣的擊穿電場(chǎng)時(shí)，兩電極間的空氣將被擊穿，并產(chǎn)生大規(guī)模的放電，形成氣體的弧光放電。2021/5/915雅格布天梯中的兩電極構(gòu)成為一梯形，下端間距小，因而場(chǎng)強(qiáng)大（因?=–U

）。其下端的空氣最先被擊穿而放電。由于電弧加熱（空氣的溫度升高，空氣就越易被電離,擊穿場(chǎng)強(qiáng)就下降），使其上部的空氣也被擊穿，形成不斷放電。結(jié)果弧光區(qū)逐漸上移，猶如爬梯子一般的壯觀。當(dāng)升至一定的高度時(shí)，由于兩電極間距過大，使極間場(chǎng)強(qiáng)太小不足以擊穿空氣，弧光因而熄滅?！静僮鞑襟E】：打開電源，觀察弧光的產(chǎn)生，移動(dòng)及消失。返回2021/5/916超聲光柵演示儀【試驗(yàn)原理】：超聲波是一種聲波，它的頻率比人耳通常能夠聽到的聲音的頻率高。壓電晶體在2---5MHz頻率的功率振蕩器激發(fā)下，可以產(chǎn)生頻率在10Hz的超聲波。當(dāng)把能激發(fā)超聲波的壓電晶體放在盛有蒸餾水的液槽中，超聲波在液體媒質(zhì)中傳播，就在液體中形成周期性的互相交替的一組壓縮和膨脹區(qū)域，壓縮與膨脹引起液體密度的變化，對(duì)光而言，導(dǎo)致液體折射率的變化。2021/5/917若使在液槽中的超聲波從液體的上表面反射，此時(shí)入射的超聲波與反射的超聲波將在液體中形成駐波，具有密度變化的周期結(jié)構(gòu)，從而具有變化著的折射率的周期結(jié)構(gòu)。光通過這種液體時(shí)，引起改變的不是光的振幅，而是光波的位相，起著一個(gè)相位光柵的作用。它的周期等于超聲波的波長(zhǎng)。人們稱這種載有專長(zhǎng)波的透明液體為超聲光柵。當(dāng)把一束平行光垂直與超生駐波的方向入射到液體上時(shí)，則光束將產(chǎn)生衍射。在平上將看到一系列的明暗相間的衍射條紋。2021/5/918超聲光柵演示儀裝置結(jié)構(gòu)：

圖1是觀察超生光柵所產(chǎn)生的衍射圖樣的裝置示意圖，其中：①是液槽；②是壓電晶體，它作為一個(gè)超聲波源，由高頻振蕩器驅(qū)動(dòng)；③是液槽頂部反射器，聲波經(jīng)反射器后在液體中產(chǎn)生超聲駐波；④是激光光源；⑤是擴(kuò)束鏡；⑥是f=100mm透鏡；⑦是f=50mm透鏡；⑧是觀察屏。2021/5/919【操作步驟和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】：1.從激光器④發(fā)出的光，經(jīng)擴(kuò)束鏡⑤擴(kuò)束后反射到準(zhǔn)直鏡⑥上，以大于超聲液槽窗口寬度的平行光束，垂直與超聲波傳播方向投射到液槽①上，自液槽①窗口射出的光經(jīng)透鏡⑦后投射到位于其角平面上的觀察屏⑧上。當(dāng)高頻振蕩器未接通電源時(shí)，平行光經(jīng)液槽后不產(chǎn)生衍射，因而在屏上只看到一亮點(diǎn)。2021/5/9202.接通信號(hào)源電源，選用正弦波，將信號(hào)源輸出旋鈕調(diào)至最大輸出。固定一確定頻率（按液槽上標(biāo)出的頻率）此時(shí)在屏⑧上看到有超聲光柵的衍射所產(chǎn)生的衍射圖樣，如圖3所示。2021/5/9213.壓電晶體的固有頻率在2.4MHz左右（在液槽上已標(biāo)出）在這頻率附近，改變信號(hào)源的輸出頻率，屏幕上會(huì)周期出現(xiàn)清晰的衍射圖樣?！咀⒁馐马?xiàng)及維護(hù)】：1.當(dāng)取下液槽上蓋向液槽注入蒸餾水是不要注滿，蓋上蓋與反射器時(shí)一定不要用力壓，以免損壞壓電晶體。2.定期清洗液槽。返回2021/5/922等離子放電球

【實(shí)驗(yàn)原理】：在通常情況下，氣體分子是中性的，但在外界因素（如火焰、紫外線、放射線或強(qiáng)電場(chǎng)等）影響下，可以電離形成電子和正離子，電離后的氣體的正、負(fù)離子，在電場(chǎng)中隨著電壓的增高，形成碰撞電離從而使氣體可以導(dǎo)電。電流通過氣體，我們稱之為“氣體放電”?！皻怏w放電”的形式很多，如火花放電，弧光放電等，即是氣體在常壓下放電。而“等離子球”是低壓氣體（或叫稀疏氣體）在高頻強(qiáng)電場(chǎng)中的放電現(xiàn)象。2021/5/923

玻璃球內(nèi)充有某種單一氣體或混合氣體，球內(nèi)電極接高頻高壓電源，手指輕輕觸摸玻璃球表面，人體即為另一電極，氣體在極間電場(chǎng)中電離、復(fù)合，而發(fā)生輝光。玻璃球內(nèi)所充的氣體不同，球內(nèi)壓強(qiáng)不同（即不同的真空度），所產(chǎn)生的輝光的顏色也不同?！驹囼?yàn)操作】：用手指輕觸玻璃球的表面，球內(nèi)產(chǎn)生彩色的輝光。【試驗(yàn)說明】：本展品演示低氣壓氣體在高頻強(qiáng)電場(chǎng)中產(chǎn)生輝光的放電現(xiàn)象，使觀眾認(rèn)識(shí)到氣體分子的激發(fā)、碰撞、電離、復(fù)合的物理過程。返回2021/5/924滴水自激感應(yīng)起電儀【實(shí)驗(yàn)原理】：滴水自激感應(yīng)起電儀是通過流動(dòng)與玻璃管摩擦起電，在靜電感應(yīng)出的電荷循環(huán)堆積，所帶電荷量越來越多，而產(chǎn)生越來越高的電位差的靜電起電裝置。(如下圖)2021/5/925裝置結(jié)構(gòu)及技術(shù)參數(shù)：1.水槽2.三通管3.軟管4.閥門5.玻璃管6.金屬殼7.金屬杯8.導(dǎo)線9.驗(yàn)電器2021/5/9263.用高壓靜電電壓表測(cè)金屬杯之間的電壓，可測(cè)到8000V以上的高壓?！緦?shí)驗(yàn)原理】：1.首先將驗(yàn)電器和一個(gè)金屬杯相連，然后慢慢打開閥門，是三通玻璃管口行成水滴流，不一會(huì)就可觀察到驗(yàn)電器因帶電而張開；2．用手指拿住試電筆氖管的一端，用另一端分別接觸任意金屬杯，可以發(fā)現(xiàn)氖管發(fā)光，有閃光發(fā)生在氖管的那一端上可判斷金屬杯帶何種電荷。若閃光出現(xiàn)在與手接觸的一端，責(zé)備側(cè)的帶電體帶正電；返回2021/5/927電磁驅(qū)動(dòng)演示儀【演示目的】：利用電磁驅(qū)動(dòng)演示儀演示渦流的機(jī)械效應(yīng)，即電磁驅(qū)動(dòng)。觀察導(dǎo)體圓板在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)特性?！緝x器結(jié)構(gòu)】：

電磁驅(qū)動(dòng)演示儀的結(jié)構(gòu)如下圖所示．2021/5/928

其中①是由釹鐵硼材料制成的兩塊永磁體．它固定在長(zhǎng)方形鐵板上：②是定在L型鐵架板上的電動(dòng)機(jī)；③是可繞水平軸在豎在平面上轉(zhuǎn)動(dòng)的鋁圓盤；④是固定①②③的托飯．2021/5/929【演示操作】：

接通電源,電動(dòng)機(jī)通電開始旋轉(zhuǎn),電動(dòng)機(jī)2帶動(dòng)永磁體1使之繞水平軸旋轉(zhuǎn)，繼之在豎直平面內(nèi)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),由于渦流的機(jī)械效應(yīng)驅(qū)動(dòng)圓盤也跟著旋轉(zhuǎn)起來。兩者轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相同,但鋁盤旋轉(zhuǎn)的速度始終小于永磁體(亦即磁場(chǎng))的轉(zhuǎn)速。這種現(xiàn)象稱為電磁驅(qū)動(dòng)。返回視頻2021/5/930高壓帶電作業(yè)演示實(shí)驗(yàn)裝置【演示目的】：演示高壓帶電作業(yè)，用以說明靜電學(xué)中電位差和等電位的概念及在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用實(shí)例?！拘阅軈?shù)】：電源：電向交流220V，輸出電壓15000V絕緣凳：對(duì)地絕緣電壓大于50000V。2021/5/931【演示儀結(jié)構(gòu)】：1.靜電電源2.電塔及輸電線模型

3.絕緣凳4.鋁板5.導(dǎo)線掛鉤2021/5/932【演示操作】：將高壓電塔模型上的高壓輸電線與靜電高壓電源相連接；打開電源；表演者赤腳咱在高壓絕緣凳的鋁板上，將于絕緣凳上鋁板連接導(dǎo)線掛鉤掛在高壓輸電線上，于是表演者與高壓線電位相同，這是表演者可以隨意接觸高壓線進(jìn)行不停電檢修操作，這就是高壓帶電作業(yè)的原理。此時(shí)表演者與地之間有很大的電位差，表演直不可接觸與地相連的導(dǎo)體；演示完畢后，注意切不可從凳上直接下來，必須先將連在鋁板上的導(dǎo)線掛鉤從高壓線上摘下，然后才能從凳上走下來。返回動(dòng)畫2021/5/933共振演示儀【演示儀裝置】：2021/5/934【實(shí)驗(yàn)原理】：

該儀器利用長(zhǎng)短不同的彈性鋼片在周期性外力作用下作強(qiáng)迫振動(dòng)，當(dāng)彈性片的固有頻率與強(qiáng)迫外力的頻率相同時(shí)產(chǎn)生共振現(xiàn)象。調(diào)節(jié)頻率，將在彈性片中可形成駐波?！狙菔静僮鳌浚?/p>

將儀器放置水平桌面上，接通電源，仔細(xì)調(diào)節(jié)電源電壓，使電機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸增快，可觀察到彈性鋼片從長(zhǎng)到短逐個(gè)振動(dòng)，當(dāng)調(diào)節(jié)到一定頻率時(shí)，在較長(zhǎng)的鋼片中可形成駐波。返回2021/5/935光學(xué)幻像【實(shí)驗(yàn)原理】：

你看到的這只玫瑰，其實(shí)是一朵玫瑰模型的影像，模型實(shí)物隱藏在展品的殼體里面，它是通過一個(gè)大凹面反光鏡成像在窗口外的緣故。我們知道，一個(gè)物體放置在凹面反光鏡的二倍焦距附近，它的影像也在凹面反光鏡的二倍焦距附近，這是凹面反光鏡獨(dú)有的光學(xué)特性。凹面反光鏡不但在焦距之外能成明亮看得見的物體影像，而且在焦距處有很好的聚集作用。因此它廣泛地應(yīng)用在探照燈照明、太陽能利用及遙感天線和光學(xué)儀器中。2021/5/936【演示操作】：

接通電源，觀眾站到距展品１米左右處，可看到一只清晰的玫瑰，當(dāng)你用手去摸時(shí)，卻沒摸到玫瑰。返回2021/5/937紅外接收演示裝置【實(shí)驗(yàn)原理】：

對(duì)于不可見的紅外輻射想要確定它們的存在，人眼是不可能的，必須借助于對(duì)紅外敏感的接收元件，即紅外探測(cè)器。它可以把目標(biāo)發(fā)射的不可見的紅外輻射轉(zhuǎn)變?yōu)橐子跍y(cè)量的電信號(hào)。本裝置通過紅外探測(cè)器來演示紅外線的接收，即紅外接收?qǐng)?bào)警器?！拘阅軈?shù)】：

電源電壓：220V50HZ

紅外接收距離：明火、煙頭4-6cm2021/5/938使用環(huán)境條件：相對(duì)濕度不大于90％，溫度為：-15－45攝氏度【儀器結(jié)構(gòu)】：1．結(jié)構(gòu)如圖：（1）探測(cè)器（2）主機(jī)（3）告警（4）正常（5）信號(hào)輸入2021/5/9391．接通電源，打開電源開關(guān)，予熱5分鐘；2．探測(cè)器開始工作，將熱源靠近探測(cè)器，裝置會(huì)發(fā)出報(bào)警聲，（輻射源可為：人體、火焰、電烙鐵等）；輻射源離開后，報(bào)警聲自動(dòng)停止；注意探測(cè)器不可受振動(dòng)?！狙菔静僮鳌浚悍祷?021/5/940互感概念演示儀【儀器用途】：演示兩個(gè)線圈之間的相互感應(yīng)與位置之間的關(guān)系及鐵芯在線圈互感中的作用。【性能參數(shù)】：

電源電壓交流220V，線圈匝數(shù)1000匝。2021/5/941【儀器結(jié)構(gòu)】：1.機(jī)箱2.電源插座3.電源開關(guān)4.轉(zhuǎn)向開關(guān)5.輸入插座6.線圈7.收錄機(jī)8.揚(yáng)聲器2021/5/9423.可以隨意改變線圈的相對(duì)位置和方向觀察兩個(gè)線圈的互感情況。

【操作方法】：1.接通電源，打開電源開關(guān)（綠色）和收錄機(jī)開關(guān)，適當(dāng)調(diào)節(jié)音量，將轉(zhuǎn)向開關(guān)（紅色）打向一側(cè)，這時(shí)可聽到左喇叭有聲音，這是收音機(jī)自身發(fā)出的聲音，將轉(zhuǎn)向開關(guān)打到另一側(cè)，這時(shí)聲音停止；2.將兩線圈分別接在機(jī)箱兩側(cè)的輸入插座上，并把兩線圈放在同一直線上，這時(shí)可聽到右喇叭有聲音，而且兩線圈移近聲音增大，移遠(yuǎn)，聲音減小。加入鐵芯，聲音可增大幾倍，將兩線圈處置放置，聲音減小，至消失。說明這是通過互感線圈感應(yīng)過來的聲音；返回2021/5/943角動(dòng)量守恒演示儀【演示目的】：定性觀察合外力矩為零的條件下，物體的角動(dòng)量守恒。

【儀器裝置】：2021/5/944【演示操作】：

演示者坐在可繞豎直軸自由旋轉(zhuǎn)的椅子上，手握啞鈴，兩臂平伸。使轉(zhuǎn)椅轉(zhuǎn)動(dòng)起來，然后收縮雙臂，可看到人和凳的轉(zhuǎn)速顯著加大。兩臂再度平伸，轉(zhuǎn)速復(fù)又減慢。這是因?yàn)槔@固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的物體的角動(dòng)量等于其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與角速度的乘積，而外力矩等于零時(shí)，角動(dòng)量守恒。當(dāng)人收縮雙臂時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量減小，因此角速度增加。返回視頻2021/5/945靜電現(xiàn)象演示儀

該套儀器可演示靜電系列試驗(yàn)，包括尖端放電、靜電跳球、靜電擺球等?！狙b置結(jié)構(gòu)】：1.靜電電源

2021/5/9462.靜電跳球3.靜電擺球2021/5/9474.尖端放電【操作方法】：1.靜電跳球：

將兩極板分別與靜電起電機(jī)相連接，搖動(dòng)起電機(jī)，是兩極板分別帶正、負(fù)電荷，這是小金屬球也帶有與下板同號(hào)的電荷。同號(hào)電荷相斥，異號(hào)電荷相吸，小球受下極板的排斥和上級(jí)板的吸引，躍向上級(jí)板，與之接觸后，小球所帶的電荷被中和反而帶上與上級(jí)板相同的電荷，于是又被排向下級(jí)板。如此周而復(fù)始，科觀察到球在容器內(nèi)上下跳動(dòng)。當(dāng)兩極板電荷被中和時(shí)，小球隨之停止跳動(dòng)。2021/5/9482.靜電擺球：

將兩極板分別與靜電起電機(jī)相接。調(diào)節(jié)細(xì)有機(jī)玻璃棒，使球略偏向一極板。搖動(dòng)起電機(jī)，使兩極分別帶正、負(fù)電荷。這是導(dǎo)體小球兩邊分別被感應(yīng)出與臨近極板異號(hào)的電荷。球上感應(yīng)電荷又反過來使極板上電荷分布改變，從而使兩極板間電場(chǎng)分布發(fā)生變化。球與極板相距較近的這一側(cè)空間場(chǎng)強(qiáng)較強(qiáng)，因而球受力較大，而另一側(cè)與極板距離較遠(yuǎn)，空間場(chǎng)強(qiáng)較弱，受力較小，這樣球就擺向距球近的一極板。當(dāng)球與這極板相接觸時(shí)，與上面同樣的道理使球又?jǐn)[回來。不斷搖動(dòng)起電機(jī)，球就在兩極板間往復(fù)擺動(dòng)，并發(fā)出乒乓聲。起電機(jī)放電后，則導(dǎo)體小球會(huì)因慣性，在一段時(shí)間內(nèi)作微小擺動(dòng)，最后停止在平衡位置。將乒乓球調(diào)節(jié)在兩極間的電場(chǎng)力幾乎相等，故球不動(dòng)。2021/5/9493.尖端放電：

將起電機(jī)的一極接在針形導(dǎo)體上，搖動(dòng)起電機(jī)，使針形導(dǎo)體帶電。由于導(dǎo)體尖端處電荷密度最大，所以附近場(chǎng)強(qiáng)最強(qiáng)。在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下，使尖端附近的空氣中殘存的離子發(fā)生加速運(yùn)動(dòng)，這些被加速的離子與空氣分子相碰撞時(shí)，使空氣分子電離，從而產(chǎn)生大量新的離子。與尖端上電荷異號(hào)的離子受到吸引而趨向尖端，最后與尖端上的電荷中和；與尖端上電荷同號(hào)的離子受到排斥而飛向遠(yuǎn)方形成“電風(fēng)”，把附近的蠟燭火焰吹向一邊，甚至吹滅。返回視頻2021/5/950靜電植絨【試驗(yàn)?zāi)康摹浚?/p>

演示靜電植絨的基本原理和模擬靜電在生產(chǎn)中的應(yīng)用?！緦?shí)驗(yàn)原理】：絨絲在上下兩極板間所建立的電場(chǎng)中極化而垂直排列，在加之絨絲并非百分之百絕緣體，可帶少量與下極板同號(hào)的電荷，在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下絨絲豎直地飛向上極板，與上極板相碰，既中和并帶與上極板相同的電荷，在電場(chǎng)的作用下又迅速飛向下極板，這樣絨絲在兩極板間上下飛舞。2021/5/951若再上極板表面涂具有一定圖案或文字的粘結(jié)劑，兩極板間加上直流高壓后，絨絲就可整齊而豎直地附著在圖案或文字處。返回2021/5/952離心力演示儀

【儀器用途】：本儀器用于演示彈性圓環(huán)在離心力的作用下變扁的物理現(xiàn)象。

【性能參數(shù)】：電源電壓交流220V，電機(jī)轉(zhuǎn)速1200轉(zhuǎn)/分。

【儀器結(jié)構(gòu)】：兩只相互垂直的圓環(huán)，固定在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上，圓環(huán)可隨電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。軸上有一彈簧支撐著圓環(huán)使其保持圓形。2021/5/953【現(xiàn)象演示】：1.接通電源。

2.當(dāng)按下電源開關(guān)時(shí)，電機(jī)開始旋轉(zhuǎn)，圓環(huán)也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。隨著轉(zhuǎn)速的加快,作用于圓環(huán)上的慣性離心力迫使環(huán)壁向外拉，圓環(huán)克服軸上彈簧的彈性力逐漸變扁。松開按鈕開關(guān)圓環(huán)恢復(fù)原狀。視頻返回2021/5/954麥克斯韋速率分布演示儀

該儀器采用翻轉(zhuǎn)式速率分布演示板來模擬演示熱學(xué)中氣體分子的速率分布，即麥克斯韋速率分布。它可形象地演示出速率分布與溫度的關(guān)系，并說明速率分布概率歸一化。【裝置結(jié)構(gòu)】：裝置采用玻璃制作的封閉式結(jié)構(gòu)，可翻轉(zhuǎn)，自動(dòng)定位，重復(fù)使用。具體結(jié)構(gòu)如下圖：2021/5/9551.調(diào)溫桿2.活動(dòng)漏斗3.下滑曲面4.轉(zhuǎn)向箭頭5.支桿6.底座7.邊框8.隔槽9.噴口10.緩流板11.儲(chǔ)存室2021/5/956【操作步驟】：l、將儀器豎直放置在桌面或地面上，推動(dòng)調(diào)溫桿使活動(dòng)漏斗的漏口對(duì)正溫度T1的位置。2、儀器底座不動(dòng)，按轉(zhuǎn)向箭頭的方向轉(zhuǎn)動(dòng)整個(gè)邊框一周，當(dāng)聽到“喀”的一聲時(shí)恰好為堅(jiān)直位置。3、鋼珠集中在貯存室里，由下方小口漏下，經(jīng)緩流板慢慢地流到活動(dòng)漏斗中，再由漏斗口漏下，形成不對(duì)稱分布地落在下滑曲面上，從噴口水平噴出、位于高處的鋼珠滑下后水平速率大，低處的滑下后水平速率小，而速率大的落在遠(yuǎn)處的隔槽，速率小的落在近處隔槽，當(dāng)鋼珠全部落下后，便形成對(duì)應(yīng)T1溫度的速率分布曲線，即f(v)－v曲線。2021/5/9574、拉動(dòng)調(diào)溫桿，使活動(dòng)漏斗的漏口對(duì)正T2（高溫）位置。5、再次按箭頭方向翻轉(zhuǎn)演示板360度，鋼珠重新落下，當(dāng)全部落完時(shí)，形成對(duì)應(yīng)T2的分布。6、將兩次分布曲線在儀器上繪出標(biāo)記，比較T1和T2的分布，可以看溫度高使曲線平坦，最概然速率變大。7、利用T1和T2兩條分布曲線所圍面積相等可以說明速率分布概率歸一化。返回視頻2021/5/958普氏擺

【演示說明】：柔性擺在做往復(fù)的單擺運(yùn)動(dòng)（即擺球在一平面內(nèi)做往復(fù)的擺動(dòng)）。當(dāng)觀察者通過光衰減鏡，同時(shí)用雙目觀看擺球時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)此時(shí)的單擺軌跡變成了圓錐擺，擺球的運(yùn)動(dòng)軌跡成為一橢圓形。將光衰減鏡子反轉(zhuǎn)到180度時(shí)，擺動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生了改變。這一現(xiàn)象由Pulfrich發(fā)現(xiàn)，至今已有70多年，仍未得到滿意的解釋，成為一個(gè)未解之謎。2021/5/959【操作步驟】：1.使擺球做水平方向擺動(dòng)。2.不帶光衰鏡觀察擺球擺動(dòng)的軌跡。

3.站在與擺球軌跡相垂直位置上，拿起光衰減鏡，雙目通過鏡片觀察擺球，看它的軌跡有什么變化。

4.將光衰減鏡反轉(zhuǎn)180度，再觀察擺球運(yùn)動(dòng)軌跡，看有什么變化。

2021/5/960氣體流速與壓強(qiáng)成反比演示儀

【演示目的】：定性驗(yàn)證由伯努力方程所給出的流速與壓強(qiáng)的關(guān)系，即流速大處壓強(qiáng)小，流速小處壓強(qiáng)大。

【儀器結(jié)構(gòu)】：為了定性驗(yàn)證流速與壓強(qiáng)的反比關(guān)系，增加演示實(shí)驗(yàn)的趣味性，設(shè)計(jì)了如下演示儀，其結(jié)構(gòu)如下：

2021/5/961①.演示儀底座，內(nèi)部裝有可繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)；②.帶有葉片在電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)下可繞豎直軸快速旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體；③.在底座水平面上旋轉(zhuǎn)的圓環(huán)形紙片；④.隔離罩，防止外面氣流對(duì)葉片附近氣流的影響；⑤.電動(dòng)機(jī)電源開關(guān)，按此鍵可使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，近而驅(qū)動(dòng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)。2021/5/962【操作步驟】：1．按壓電鍵⑤，是電動(dòng)機(jī)電源接通，電動(dòng)機(jī)開始繞豎直軸旋轉(zhuǎn)，并帶葉片旋轉(zhuǎn)；

2．由于葉片繞豎直軸旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)周圍空氣也繞軸旋轉(zhuǎn)，由于葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度W恒定，而其邊緣線速度V與葉片水平半徑R有如下關(guān)系:V=RW,赤道面半徑R大，則V大，而兩極附近半徑R小V則??；

3．由此赤道面空氣繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的速度大于上，下兩極的空氣轉(zhuǎn)動(dòng)速度；

4．由于空氣轉(zhuǎn)速與壓強(qiáng)成反比，則赤道面的壓強(qiáng)小于兩極附近的壓強(qiáng)，于是環(huán)形紙面懸浮在赤道面上。

2021/5/963【注意事項(xiàng)】：1.紙環(huán)要輕，并使其環(huán)的中心盡量與轉(zhuǎn)軸重合；

2.如環(huán)形紙環(huán)纏絞在軸上可重新放置，在進(jìn)行演示。

返回視頻2021/5/964青銅三寶

“青銅三寶”是上海交通大學(xué)中華青銅公司研制推出的，是世界上第一套青銅文化科技物理教具。1.變音鐘：

變音鐘取故編鐘之形，用現(xiàn)代特殊功能銅合金鑄成。常溫下敲擊編鐘，聲似木魚，加熱后則輕敲似鈴，清音裊繞。因寓意“心誠則靈”，而得名“誠則靈變音鐘”。

此鐘用銅合金為反鐵磁性材料，其金屬內(nèi)阻尼系數(shù)大，敲擊后產(chǎn)生拍頻的衰減快。加熱后溫度上升至尼爾點(diǎn)發(fā)生相變，成為吸磁質(zhì)材料，從而恢復(fù)一般銅合金特性。2021/5/9652.噴水魚洗：

銅噴洗是古代盥洗用的青銅器皿，形似淺盆。在同盆洗中盛滿清水后，當(dāng)手心用力摩擦兩環(huán)耳時(shí)，從洗內(nèi)發(fā)出悅耳的“嗡嗡”之聲，同時(shí)洗的水面水波激蕩，隨著聲音增大，會(huì)從魚口向上噴出四簇晶瑩透亮的水珠。

2021/5/966

其原理是在雙手有規(guī)律地摩擦作為振源的環(huán)耳時(shí)，銅噴洗作受迫振動(dòng)。一旦雙手的摩擦產(chǎn)生的振動(dòng)頻率與銅噴洗固有頻率相同或相近時(shí)，便發(fā)生共振。銅噴洗內(nèi)壁的入射波與反射波迭加，產(chǎn)生干涉，形成駐波。對(duì)圓噴狀物體來說，最易產(chǎn)生的駐波形式為四個(gè)波節(jié)和四個(gè)波幅，它們等距離地沿周圍分布，而在波幅處巧妙地設(shè)計(jì)了四條魚的口，由于波幅處的振幅最大，使晶瑩的水珠濺起，猶如四條魚口噴泉。3.透光鏡：

源于西漢的“透光鏡”，在陽光（直射光）的照射下，能在反射光中將鏡背的紋飾成像在反射屏（或墻面）上。北宋科學(xué)家沈括在他的“夢(mèng)溪筆談”中指出，因?yàn)殓R背面有花紋，致使鏡面也呈現(xiàn)出相對(duì)應(yīng)的微觀曲率，肉眼雖難容易覺察，但當(dāng)鏡子反射光線時(shí)，由于長(zhǎng)光程放大效應(yīng)，就能在屏上反映出來。2021/5/967

實(shí)際上，制造透光鏡的方法很多，例如用簡(jiǎn)單的手工補(bǔ)充研磨拋光法直接在鏡面上磨出花紋槽溝即可。因?yàn)椴蹨虾軠\，又圓滑無棱，肉眼極難察見，反光時(shí)卻能收到“透光”效果。當(dāng)然，采用這種方法，要使反射光斑中的花紋與鏡背圖案完全一致，要下相當(dāng)大的功夫才行。2021/5/968跳環(huán)式楞次定律演示裝置

【演示目的】：

利用通電線圈及線圈內(nèi)的鐵芯所產(chǎn)生的變化磁場(chǎng)與鋁環(huán)的相互作用，演示楞次定律。

【演示裝置】：鐵芯為φ26X450的軟鐵棒，線圈為有機(jī)玻璃骨架、φ0.7mm高強(qiáng)度漆色線繞制而成2021/5/969【演示原理】：

當(dāng)線圈中突然通電流時(shí)，穿過閉合的小鋁環(huán)中的磁通量發(fā)生變化，根據(jù)楞次定律可知，閉合鋁環(huán)中會(huì)產(chǎn)生感生電流、感生電流的方向和原線圈中的電流方向相反。因此與原線圈相斥，相斥的電磁力是鋁環(huán)上跳?！狙菔静僮鳌浚?.閉合鋁環(huán)的上跳演示

將電源插座插入電源，打開電源開關(guān)，將鋁環(huán)套入鐵棒內(nèi)按動(dòng)操作開關(guān)。當(dāng)開關(guān)接通則鋁環(huán)高高跳起，當(dāng)保持操作開關(guān)接通狀態(tài)不變，則鋁環(huán)保持一定高度，選在鐵棒中央；當(dāng)斷開操作開關(guān)，則鋁環(huán)落下。

2021/5/9702.帶孔鋁環(huán)的演示

重復(fù)上述步驟，然后將帶孔的鋁環(huán)套入鐵棒內(nèi)，按動(dòng)操作開關(guān)。當(dāng)開關(guān)接通瞬間，鋁環(huán)上跳，但高度沒有不帶孔的鋁環(huán)高；保持操作開關(guān)接通狀態(tài)不變，鋁環(huán)則保持某一高度不變，懸在鐵棒中央某一位置，但沒有不帶孔的鋁環(huán)懸的高；當(dāng)把操作開關(guān)斷開后，鋁環(huán)落下。

3.開口鋁環(huán)的演示

重復(fù)上述步驟，然后將開口鋁環(huán)套入鐵棒內(nèi)按動(dòng)操作開關(guān)，開口鋁環(huán)靜止不動(dòng)。2021/5/971討論：

上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象反映了楞次定律的內(nèi)容。當(dāng)線圈通有電流時(shí)，將在鐵芯中產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，套在鐵芯中的鋁環(huán)將產(chǎn)生感生電流，感生電流的方向與線圈中的電流方向相反，因此與線圈相斥，使得鋁環(huán)上跳；當(dāng)帶孔的鋁環(huán)重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)時(shí)由于感生電流沒有不帶孔的鋁環(huán)大，所以它沒有不帶孔的鋁環(huán)跳的高；當(dāng)開口鋁環(huán)重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于開口鋁環(huán)形不成閉合回路，無感生電流，沒有受到電磁力的作用，所以靜止不動(dòng)。

返回2021/5/972形狀記憶合金

【實(shí)驗(yàn)原理】：

形狀記憶效應(yīng)是呈熱彈性馬氏體相變的合金所具有的一種奇特的功能，既合金處于低溫相是予以塑性形變，加熱到臨界溫度以上通過逆相變恢復(fù)其原始形狀的現(xiàn)象。形狀記憶合金效應(yīng)分為三種類型：1.合金處于低溫時(shí)予以適當(dāng)形變，加熱到臨界溫度以上通過逆相變恢復(fù)其原始形狀，冷卻時(shí)不恢復(fù)低溫相形狀的現(xiàn)象稱為單程記憶效應(yīng)。

2.加熱時(shí)恢復(fù)高溫相形狀，冷卻時(shí)恢復(fù)低溫相形狀的現(xiàn)象稱為雙程記憶效應(yīng)。

3.加熱時(shí)恢復(fù)高溫相形狀，冷卻時(shí)由高溫形狀先恢復(fù)為平直狀，繼續(xù)冷卻則最終變?yōu)槿∠蛳喾吹母邷叵嘈螤畹默F(xiàn)象稱為全程記憶效應(yīng)，它是一種特殊的雙程記憶效應(yīng)。2021/5/973

具有形狀記憶效應(yīng)的合金稱為記憶合金?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的形狀記憶合金有20余種，其中應(yīng)用廣泛的只有TiNi基合金和銅基合金?！狙菔灸Ｐ?/p>

】：

形狀記憶合金演示模型是以不同的結(jié)構(gòu)形式展示記憶合金記憶恢復(fù)特性并蘊(yùn)含相變、能量轉(zhuǎn)換（熱能—機(jī)械能）等其它物理意義的裝置或元件的總稱。

2021/5/9741.偏心曲柄型熱機(jī)：是利用形狀記憶合金記憶恢復(fù)特性，記住不同溫區(qū)之間的力矩差驅(qū)使輪盤轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置（如圖）。2021/5/9752.記憶合金花：是利用形狀記憶合金雙程記憶效應(yīng)制成的,隨溫度變化可自行開，閉的仿菊花花朵（如圖）。2021/5/9763.記憶合金彈簧：是利用形狀記憶合金雙程記憶效應(yīng)制成的，水溫度變化可自行伸，縮的感溫驅(qū)動(dòng)元件（如圖）

充分展示了工業(yè)用形狀記憶合金元件典型結(jié)構(gòu)。

采用CuZnAl記憶合金絲，表面鍍錫，熱風(fēng)或熱水為熱源，伸縮溫度為65℃～85℃。2021/5/977陰極射線在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)

【演示目的】：觀察電子束在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)并驗(yàn)證洛侖茲力的規(guī)律?！驹砼c操作】：陰極射線管的陽極和陰極分別接感應(yīng)圈的正負(fù)極。在感應(yīng)圈正確工作時(shí)，射線管兩極在強(qiáng)電場(chǎng)作用下，從陰極發(fā)射電子束---陰極射線，陰極射線經(jīng)狹縫射在斜置的熒光屏上，可顯示為一直線。以條形磁鐵從水平并垂直方向移近射線，可見射線偏轉(zhuǎn)，靠的越近，偏轉(zhuǎn)越甚；改變磁鐵的極性，可見偏轉(zhuǎn)方向也改變。根據(jù)磁鐵的極性和射線的偏轉(zhuǎn)方向可驗(yàn)證洛侖茲力的規(guī)律。注意：要正確選擇感應(yīng)圈極性，輸出電壓不要過高。

2021/5/978轉(zhuǎn)動(dòng)定理演示儀

【儀器用途】：

本儀器用于演示觀察角加速度與力矩和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的關(guān)系?！緝x器結(jié)構(gòu)】：1.底座2.軸桿（用滾珠軸承固定可自由轉(zhuǎn)動(dòng)）3.繞線輪4.重物（沿水平桿位置可移動(dòng)）5.定滑輪6.砝碼2021/5/979【演示步驟】：用左右兩套結(jié)構(gòu)完全相同的裝置做對(duì)比實(shí)驗(yàn)1.將兩套裝置上的重物固定在距軸都相同的位置上。2.將兩套裝置的線輪上繞等長(zhǎng)的線繩，線繩上掛質(zhì)量相同的砝碼。將量砝碼都繞到最高位置，同時(shí)施放兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)。使它們?cè)陧来a的力矩下開始轉(zhuǎn)動(dòng)?？梢妰商紫到y(tǒng)在相同力矩作用下，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量相同，角加速度和轉(zhuǎn)速也相同。3.將一套裝置上的重物固定在距軸最遠(yuǎn)處，而將另一套裝置上的重物固定在距軸很近處。4.講砝碼繞到最高位置，同時(shí)施放兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)使它們?cè)陧来a的力矩下開始轉(zhuǎn)動(dòng)。可見重物靠近軸的系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)的快，另一個(gè)慢。說明當(dāng)力矩相同時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與小角速度愈大。2021/5/9805.將兩套裝置上的重物在距軸相同的位置上，兩線繩所掛砝碼，其中一個(gè)再增加一個(gè)砝碼，使作用力矩增加一倍。將砝碼繞到最高位置，同時(shí)施放兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)，可觀察到力矩大的系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)較快，另一個(gè)系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)較慢。說明轉(zhuǎn)動(dòng)慣量相同時(shí)，力矩越大，角加速度越大。返回2021/5/981轉(zhuǎn)動(dòng)液體內(nèi)部壓強(qiáng)分布演示儀【演示原理】：

該儀器利用兩個(gè)小球（比重分別大于和小于水）在轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤上透明管中的上升和下降來演示轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)中液體內(nèi)部壓強(qiáng)的變化及所受的離心力?！緝x器結(jié)構(gòu)】：

輕球（比重小于水）2.“V”透明管（有機(jī)玻璃）3.液體（水）4．重球（比重大于水）5．支架6．電動(dòng)機(jī)7．轉(zhuǎn)盤2021/5/982【操作方法】：

轉(zhuǎn)盤靜止是可以看到重球在透明管的底部，輕球浮在管的水平面上。接通電源，按動(dòng)遙控開關(guān)，使轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)（注意：電壓最高只能調(diào)到175V，若轉(zhuǎn)速快可調(diào)低電壓，否則轉(zhuǎn)速太快易發(fā)生危險(xiǎn)），可觀察到重球逐漸上升，輕球逐漸下降。當(dāng)深色球升到頂部后，斷開電源，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速將逐漸減慢，可觀察到兩個(gè)小球做與轉(zhuǎn)盤鍵快事相反的運(yùn)動(dòng)，或可手動(dòng)立即停止轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，可靜止觀察這一運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，從而分析轉(zhuǎn)動(dòng)一體的內(nèi)部壓強(qiáng)分布。返回2021/5/983縱波演示儀【儀器用途】：演示縱波的傳播及縱波駐波。

【性能參數(shù)】：電源：?jiǎn)蜗蚪涣?20V。振源頻率2Hz【儀器結(jié)構(gòu)】：1.支架2.特制彈簧3.電動(dòng)振源2021/5/984【操作方法】：接通電源使振源按固定頻率開始振動(dòng)，固定在振源上的彈簧向另一方向傳播振動(dòng)，可以清晰地看到彈簧上傳播這疏密相間的縱波。若將彈簧末端固定在支架上時(shí)，傳播過來的縱波在彈簧的末端產(chǎn)生反射波，結(jié)果可以觀察到駐波現(xiàn)象，在彈簧的后半部駐波較為明顯。返回2021/5/985大型渦電流演示儀

【演示目的】：演示法拉第電磁感應(yīng)定律?！驹砼c操作】：

在一線圈上方套一閉合的鋁環(huán)，當(dāng)線圈中通有交變電流時(shí)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，通過鋁環(huán)的磁通量發(fā)生變化，在鋁環(huán)中就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，因?yàn)殇X環(huán)閉合，就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，鋁環(huán)就會(huì)與載流線圈發(fā)生相互作用。定量分析表明，鋁環(huán)在半個(gè)周期時(shí)間內(nèi)受到排斥力，在下半個(gè)周期內(nèi)將受到吸引力，但因鋁環(huán)有自感存在，使得一個(gè)周期內(nèi)的相互作用是排斥力占主導(dǎo)地位，當(dāng)排斥力大到足以抵消鋁環(huán)的重力，鋁環(huán)就會(huì)被彈起。2021/5/986

大型渦電流演示儀由左右兩個(gè)線圈構(gòu)成，中間用弧形金屬桿相連，其上套有閉合鋁環(huán)。演示時(shí)按下按鈕，右邊的鋁環(huán)就沿金屬桿被彈跳到左邊，再按一下，則鋁環(huán)又被彈回到右邊。2021/5/987小型渦電流演示儀

【演示目的】：演示渦電流的機(jī)械效應(yīng)?！驹砼c操作】：

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，當(dāng)磁鐵與金屬材料之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬材料內(nèi)就會(huì)形成渦電流，渦電流的存在就會(huì)阻礙磁鐵和金屬之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。渦電流越大，這種阻礙作用就會(huì)越強(qiáng)，而渦電流的強(qiáng)弱在材料一定的情況下，與材料的形狀、大小密切相關(guān)。

演示時(shí)，讓一塊磁鐵分別從三個(gè)一定高度的中空鋁管（A、B、C）頂端落下，其中A是管壁完好的鋁管，B是管壁上開有狹縫的鋁管，C是管壁上加工出許多圓孔的鋁管。2021/5/988

觀察并比較在三種情況下磁鐵下落的快慢情況。實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象是明顯的：磁鐵在A管中下落得最慢，C管中則快些，而在B管中下落速度是最快的。這是因?yàn)楣鼙谕暾匿X管有助于形成渦電流，磁鐵受到的阻礙作用強(qiáng)，故磁鐵在其中下落時(shí)，運(yùn)動(dòng)得最慢；對(duì)于管壁上有一條縫的鋁管，由于縫的阻斷作用，不易形成渦電流，磁鐵受到的阻礙作用弱，故磁鐵在其中下落就快；而在管壁上開許多孔的鋁管，雖有阻斷渦電流的作用，但沒有開縫的阻斷作用強(qiáng)，故磁鐵在其中落下時(shí)，運(yùn)動(dòng)的快慢就介于A、B之間，較管壁完整的快，比管壁上開縫的要慢。2021/5/989角動(dòng)量守恒定律（茹可夫斯基凳）

【演示目的】：驗(yàn)證角動(dòng)量守恒定律【演示原理】：

系統(tǒng)繞某一定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，若所受的合外力矩為零，則系統(tǒng)的角動(dòng)量守恒。即：J1W1=J2W2.當(dāng)J2>J1時(shí),則W2<W1,反之亦然！【演示操作】：演示者坐在可繞豎直軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)的座椅上，手持啞鈴，兩臂平伸，由旁人助其旋轉(zhuǎn)或自己設(shè)法轉(zhuǎn)動(dòng)起來，然后慢慢收斂雙臂，可以看到轉(zhuǎn)速不斷增大（因?yàn)镴不斷變小，所以W不斷變大）。若把兩手再平伸，則轉(zhuǎn)速就由大變小（J變大，W變?。?。視頻返回2021/5/990混沌擺

【演示目的】：通過混沌擺的運(yùn)動(dòng)，演示該力學(xué)系統(tǒng)的混沌性質(zhì)。【演示原理】：

一個(gè)動(dòng)力學(xué)系統(tǒng),如果描述其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的動(dòng)力學(xué)方程是線性的，則只要初始條件給定，就可預(yù)見以后任意時(shí)刻該系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。如果描述其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的動(dòng)力學(xué)方程是非線性的，則以后的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就有很大的不確定性，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對(duì)初始條件具有很強(qiáng)的敏感性，具有內(nèi)在的隨機(jī)性。我們現(xiàn)在這個(gè)系統(tǒng)就是一個(gè)非線性系統(tǒng)，常常一個(gè)很小的擾動(dòng)，會(huì)引起很大的差異，導(dǎo)致不可預(yù)見結(jié)果的出現(xiàn)，這種現(xiàn)象我們稱之為混沌。這種擺我們稱之為混沌擺。2021/5/991【演示操作】：

手持軸柄給系統(tǒng)施加一沖量矩，系統(tǒng)開始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)情況復(fù)雜，前一時(shí)刻難以預(yù)言后一時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。重新啟動(dòng)，由于初始狀態(tài)的不同，系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)情況就差別很大。這反映了系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的混沌性質(zhì)。(如圖)返回視頻2021/5/992伯努力懸浮器【演示目的】：演示伯努力定律?！驹砼c操作】：

十八世紀(jì)瑞士物理學(xué)家丹尼爾·伯努力發(fā)現(xiàn)，理想流體在重力場(chǎng)中作穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，同一流線上各點(diǎn)的壓強(qiáng)、流速和高度之間存在一定的關(guān)系(即伯努力方程)：若在同一水平流線上，則有2021/5/993：流體密度，P1、V1為一處流體的速度和壓強(qiáng)，P2、V2為另一處流體的速度和壓強(qiáng)。顯然，當(dāng)流體流過物體表面時(shí)，如流速大，則壓強(qiáng)小，如流速小，則壓強(qiáng)大。

演示時(shí)，將圓盤托起到空氣出口處，空氣沿圓盤四周高速流出，根據(jù)伯努力方程，因?yàn)閳A盤上方氣體的流速比下方大，故圓盤上方的壓強(qiáng)小，而下方壓強(qiáng)大，對(duì)圓盤產(chǎn)生一個(gè)向上的推力。在一定的情況下（注意圓盤和空氣出口之間的間隙），當(dāng)這個(gè)推力大到足以抵消圓盤自身的重力時(shí)圓盤就會(huì)懸浮起來。返回2021/5/994車輪式進(jìn)動(dòng)演示儀

【演示目的】：演示車輪式回轉(zhuǎn)儀的回轉(zhuǎn)效應(yīng)?！狙菔驹怼浚喝鐖D1，當(dāng)車輪式回轉(zhuǎn)儀的輪子繞自轉(zhuǎn)軸以角速度W高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，其角動(dòng)量。若支點(diǎn)O不在系統(tǒng)重心，系統(tǒng)將受到重力矩作用，由角動(dòng)量定理知，車輪自轉(zhuǎn)軸將繞堅(jiān)直軸發(fā)生進(jìn)動(dòng)，其進(jìn)動(dòng)角速度，方向由的方向決定。2021/5/995【演示操作】：(1)適當(dāng)調(diào)節(jié)支點(diǎn)位置，使系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，之后在支點(diǎn)O點(diǎn)的右側(cè)加一重物。(2)左手扶住橫桿，右手驅(qū)動(dòng)車輪，使之繞自轉(zhuǎn)軸以W高速轉(zhuǎn)動(dòng)。(3)放手后，即可觀察到如圖1所示的進(jìn)動(dòng)現(xiàn)象。2021/5/996(4)若在上述橫桿上加的重物，是在支點(diǎn)O點(diǎn)的左側(cè)，重復(fù)上述操作，可觀察到如圖2所示的進(jìn)動(dòng)現(xiàn)象。因繞自轉(zhuǎn)軸W的方向不變，但外力矩的方向改變了，所以可以看到進(jìn)動(dòng)角速度的方向也隨之改變。在上述實(shí)驗(yàn)中，若保持外力矩不變，但改變W的方向，再觀察進(jìn)動(dòng)角速度的方向。總之，“進(jìn)動(dòng)”總是使L方向向M方向靠攏。2021/5/997FD-WPA多功能水波盤演示儀

一、概述

波是物理學(xué)中的一個(gè)重要內(nèi)容。不管是水波、聲波、光波或者其它類型的波，其原理或傳播的性質(zhì)基本上都一樣。所以水波的研究可起到觸類旁通的作用。FD-WPA多功能水波演示實(shí)驗(yàn)儀可用于觀察波的衍射、迭加、干涉、相干和駐波。該實(shí)驗(yàn)儀內(nèi)設(shè)高性能單片電腦，由于控制馬達(dá)的轉(zhuǎn)速、氣動(dòng)頻率等。二、演示功能

通過面板操作，控制馬達(dá)光源轉(zhuǎn)速（閃光頻率）、水波產(chǎn)生的頻率，配上相關(guān)的附件，可觀察一下現(xiàn)象。2021/5/9981.波的傳播速度調(diào)節(jié)；2.波的反射；3.波的折射；4.兩束的迭加和傳播；5.波的旋渦；6.波的擴(kuò)散；

7.波的衍射和障礙物小孔的關(guān)系；8.多普勒效應(yīng)。三、面板操作說明

控制面板除電源開關(guān)、指示燈外，還設(shè)定5只功能鍵（其中3只按鍵、兩只開光鍵）：1.開關(guān)鍵：該鍵置于高端表示同步方式，既步進(jìn)馬達(dá)每走8步，氣泵動(dòng)作一次。該鍵置于低端表示異步方式，此種方式馬達(dá)轉(zhuǎn)速固定不變，氣泵動(dòng)作頻率可調(diào)。2.2#開關(guān)鍵：該鍵置于高端表示不進(jìn)給，此時(shí)轉(zhuǎn)盤為自由狀態(tài)，可隨意轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)至透光處時(shí)，可觀察自然光的波形（清晰度和時(shí)差）。2021/5/9993.3#鍵：該鍵為加速鍵。當(dāng)實(shí)驗(yàn)儀位于同步狀態(tài)時(shí)，按本鍵將使馬達(dá)均勻地加速（在電源開啟時(shí)，馬達(dá)處于最低速）；當(dāng)實(shí)驗(yàn)儀位于異步狀態(tài)時(shí)，按本鍵將可以觀察到波的擴(kuò)散現(xiàn)象。4.4#鍵：該鍵為減速鍵。當(dāng)實(shí)驗(yàn)儀位于同步狀態(tài)時(shí)，按本鍵將使馬達(dá)均勻減速；當(dāng)實(shí)驗(yàn)儀位于異步狀態(tài)時(shí)，按本健將可以觀察到波的旋渦現(xiàn)象。5.5#鍵：該鍵為復(fù)位鍵。該鍵僅在實(shí)驗(yàn)儀位于同步狀態(tài)時(shí)起作用。四、使用步驟和實(shí)驗(yàn)方法

1.清潔處理；2.檢查出水孔是否處于不漏水狀態(tài)，否則將橡皮彎曲后有夾子固定；2021/5/91003.用透明飲用水加上幾滴洗潔凈（加強(qiáng)水的流動(dòng)性）后倒入水盤中。水的深度控制在3-5mm內(nèi)。如水盤不再水平面上，可調(diào)節(jié)水平螺栓；4.根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容選擇1根或2根氣管，氣管的固定有一大一小兩個(gè)螺栓：大螺栓調(diào)節(jié)氣管與水面的相對(duì)位置，一般以噴嘴接近但不接觸水面為準(zhǔn)；小螺栓確定噴嘴的方向和水波前后左右的位置；5.如做單束水波實(shí)驗(yàn)時(shí)，另一根不用的皮管應(yīng)彎曲后用夾子夾?。ú蛔屍涑鏊?，這樣可加強(qiáng)工作氣管的氣量6.驗(yàn)證惠更斯原理時(shí)，可選用有不同小孔的擋板，以觀察不同的波長(zhǎng)7.根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容配備不同的擋板，可以觀察波的各種不同現(xiàn)象。返回2021/5/9101白光全息

這里展出的兩幅反射全息種在用白光（非相干）再現(xiàn)三維立體形象的全息照片。反射全息圖又稱為180o全息，即全息圖在拍攝記錄時(shí)，要求物光和參考光從兩側(cè)投射到厚層記錄介質(zhì)上，形成體積全息圖。體積全息圖在現(xiàn)時(shí)遵從布喇格定律。鑒于體積全息圖具有波長(zhǎng)選擇性，故在非相干白光在現(xiàn)時(shí)，只能看到一定波長(zhǎng)范圍內(nèi)的單色像。

反射全息圖具有較高的衍射效率，再現(xiàn)像明亮、質(zhì)感和立體感強(qiáng)，視差效果明顯，用二步法拍攝的反射全息照片還可以使三維立體的部分形象圖處于記錄介質(zhì)表面以外（如狗的前抓和嘴）。返回2021/5/9102超導(dǎo)磁懸浮演示裝置

【演示目的】：1利用超導(dǎo)對(duì)永磁體的排斥作用演示磁懸浮2利用超導(dǎo)體對(duì)永磁體的吸引作用演示磁倒掛【演示原理】：

當(dāng)將一個(gè)永磁體移近YbaCuo超導(dǎo)體表面時(shí)，磁通線從表面進(jìn)入超導(dǎo)體內(nèi)，在超導(dǎo)體內(nèi)形成很大的磁通密度梯度，感應(yīng)出高臨界電流。從而對(duì)永磁體產(chǎn)生排斥，排斥力隨相對(duì)距離的減小而逐漸增大，他可以克服超導(dǎo)體的重力使其懸浮在永磁體的上方的一定高度上；當(dāng)超導(dǎo)體遠(yuǎn)離永磁體移動(dòng)時(shí)，在超導(dǎo)體中產(chǎn)生一負(fù)的磁通密度，感應(yīng)出反向的臨界電流，對(duì)永磁體產(chǎn)生吸引力，可以克服超導(dǎo)體的重力，使其倒掛在永磁體下方的某一位置上。2021/5/9103【演示裝置】：裝置有三部分組成：永磁鐵，磁軛和超導(dǎo)體

1永磁鐵是用25*25*12的NdFeB釹鐵硼永磁材料組成共計(jì)九塊，磁極排列如裝置圖所示2磁軛是由100mm*100m*5mm軟鐵制成3超導(dǎo)樣品是用熔融結(jié)構(gòu)生長(zhǎng)工藝制備的，含Ag的YbaCuo系高溫超導(dǎo)體，所以稱為高溫超導(dǎo)體：是因?yàn)樗谝旱獪貐^(qū)77KC（-196℃）下呈現(xiàn)出超導(dǎo)性，以區(qū)別于以往在液氦溫區(qū)42K一下呈現(xiàn)超導(dǎo)特性的低溫材料，樣品形狀為：圓盤狀，直徑Φ30mm左右，厚度為3mm，其臨界轉(zhuǎn)變溫度為90K左右（-183℃）。2021/5/9104【演示方法】：1

演示磁懸浮，將超導(dǎo)樣品方入液氮中浸泡約3——5分鐘，然后用竹夾子將其夾處方在磁體的中央，使其懸浮在高度為10mm處，將夾子松開，則樣品即懸浮在空中，持續(xù)一段時(shí)間后，溫度高于臨界溫度，樣品失超，自動(dòng)落到磁鐵表面。2

演示磁倒持、將樣品放入液氮中，浸泡3---5分鐘。把磁鐵翻轉(zhuǎn)180℃，使其永磁鐵表面朝下，用竹夾子將樣品夾出，在下方逐漸靠近永磁鐵表面，直到超導(dǎo)塊懸掛起來，將夾子松開。【注意事項(xiàng)】：（1）樣品放入液氮中，必須、充分冷卻、直至液氮中無氣泡為止。2021/5/9105（2）演示時(shí)，樣品一定用竹夾子夾住，千萬不要掉在地上，以免樣品摔碎。（3）演示倒掛時(shí)，當(dāng)樣品懸浮一段時(shí)間后，由于溫度升高，樣品失去超導(dǎo)性將下落，這時(shí)應(yīng)用手接住它，否則，樣品將摔壞。建議：如若演示時(shí)間長(zhǎng)，可將樣品用絕熱好、重量輕的材料包起來。（如海棉、泡沫等）（4）超導(dǎo)塊最好保存在干燥向內(nèi)，防止受潮脫落。返回2021/5/9106滴水自激感應(yīng)起電儀

滴水自激感應(yīng)起電儀是通過流動(dòng)與玻璃管摩擦起電，在靜電感應(yīng)出的電荷循環(huán)堆積，所帶電荷量越來越多，而產(chǎn)生越來越高的電位差的靜電起電裝置。一、裝置結(jié)構(gòu)

1.水槽2.三通管3.軟管4.閥門5.玻璃管6.金屬殼7.金屬杯8.導(dǎo)線9.驗(yàn)電器

2021/5/9107二、操作方法

1.首先將驗(yàn)電器和一個(gè)金屬杯相連，然后慢慢打開閥門，是三通玻璃管口行成水滴流，不一會(huì)就可觀察到驗(yàn)電器因帶電而張開；2.用手指拿住試電筆氖管的一端，用另一端分別接觸任意金屬杯，可以發(fā)現(xiàn)氖管發(fā)光，有閃光發(fā)生在氖管的那一端上可判斷金屬杯帶何種電荷。若閃光出現(xiàn)在與手接觸的一端，責(zé)備側(cè)的帶電體帶正電；3.用高壓靜電電壓表測(cè)金屬杯之間的電壓，可測(cè)到8000V以上的高壓。返回2021/5/9108電磁波的發(fā)射、接收與趨膚效應(yīng)演示儀

【演示目的】：1.利用該演示儀演示電磁波的基本特性及其發(fā)射，接收原理，使學(xué)生加對(duì)交變電磁波的認(rèn)識(shí)，以及對(duì)電磁波的發(fā)射與接收過程的理解

2.利用電磁波的電場(chǎng)，用較粗的銅棒做導(dǎo)線演示趨服效應(yīng)使學(xué)生更形象地理解此物理現(xiàn)象【演示裝置與原理

】：實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：a、發(fā)射機(jī)；b、半波陣子接收天線；c、環(huán)形接收天線；d、氖泡棒；e、趨膚效應(yīng)演示儀2021/5/91091．發(fā)射機(jī)如圖a所示，發(fā)射電源A，輸入電壓為220V,50Hz交流，輸入功率為85W，輸出直流為600V，交流為6.3V,B為高壓開關(guān)，C為電源開關(guān)，D為交流電壓表。發(fā)射管F為中功率電子管，采用自激推挽振蕩，發(fā)射天線H與振蕩回路G直接耦合，發(fā)射波長(zhǎng)約為150cm，發(fā)射天線是一條長(zhǎng)為74cm得直銅管，在發(fā)射機(jī)的尾部放一反射天線J,它是一根長(zhǎng)為78cm得直銅管。2021/5/91102．半波振子接收天線（圖b）由兩根拉桿天線組成，中間裝有6.3V的小電珠，調(diào)節(jié)其長(zhǎng)度可以改變它的固有頻率。3．在環(huán)形接收天線（圖c）上裝有6.3V小電珠和微調(diào)電容器，用絕緣起子調(diào)整微調(diào)電容器改變其頻率，以演示發(fā)射天線上的電流振幅與磁場(chǎng)方向。4．氖泡棒（圖d）是在一根絕緣棒的頂端裝有氖泡，以演示發(fā)射天線的電壓振幅。5．趨膚效應(yīng)演示儀（圖e）的兩個(gè)小電珠分別連接在銅棒表層和芯處，在同一頻率交流電下，銅棒表層電流密度大，內(nèi)層電流密度小。因此，把該儀器平放在發(fā)射天線附近時(shí)與表層連接的小電珠亮，而與內(nèi)層連接的不亮。【操作過程及現(xiàn)象演示】：1．檢查發(fā)射機(jī)上的電子管是否固定好，接收天線上小電珠是否完好，拉桿天線接頭處的螺釘是否擰緊。2．關(guān)閉高壓開關(guān)（圖a中B），接通電源（圖a中C），預(yù)熱5分鐘，待發(fā)射管燒熱后即可進(jìn)行演示。2021/5/91113．演示電磁波接收及電磁共振。將半波振子接收天線移到正對(duì)發(fā)射天線50cm左右，并使接收天線與發(fā)射天線平行，接通高壓開關(guān)，接收天線上的小電珠發(fā)亮。將接收天線拉長(zhǎng)或縮短（改變接收天線的固有頻率），接收天線上的小電珠就變暗或熄滅，只有當(dāng)接收天線為某一長(zhǎng)度時(shí)，小電珠最亮，因?yàn)榇藭r(shí)接收天線的固有頻率與接收的電磁波頻率相同，產(chǎn)生共振。4．演示電磁波的電場(chǎng)方向。保持半波振子接收天線與發(fā)射天線距離為50cm左右，接收天線長(zhǎng)度為共振時(shí)長(zhǎng)度。將半波陣子接收天線繞接收天線軸轉(zhuǎn)動(dòng)360度，可以觀察到只有當(dāng)接收天線與發(fā)射天線平行時(shí)，小電珠最亮，由此可以確定電磁波的電場(chǎng)方向。演示完畢，關(guān)閉高壓開關(guān)。2021/5/91125．演示電磁波的磁場(chǎng)方向。打開高壓開關(guān)，手持環(huán)形接收天線道離發(fā)射天線20cm左右，使其水平，用絕緣起子調(diào)整環(huán)形接收天線的微調(diào)電容器，使環(huán)形天線上的小電珠達(dá)到最亮。把環(huán)形天線沿發(fā)射天線一端移向另一端，發(fā)現(xiàn)中央最亮，這是由于發(fā)射天線的長(zhǎng)度時(shí)發(fā)射電磁波的半波長(zhǎng)，兩端為電流為波節(jié)，中央為電流波腹，磁場(chǎng)最強(qiáng)。轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)形天線的平面，當(dāng)水平放置時(shí)，小電珠達(dá)到最亮，由此定出電磁波的磁場(chǎng)方向，與上面演示相比較就可以使同學(xué)形象地看到電磁波的電場(chǎng)與磁場(chǎng)是相互垂直的。同時(shí)還可以加深對(duì)磁通概念的認(rèn)識(shí)。演示完畢，關(guān)閉高壓開關(guān)。6．演示發(fā)射天線的電壓振幅。打開高壓開關(guān)，將氖泡棒的氖泡靠在發(fā)射天線上，有一端移至另一端，由于半波長(zhǎng)發(fā)射天線中的電流與電壓相位差約為π/2，兩端電壓最大為波腹，中部電壓為零是波節(jié)，氖泡在高頻電壓鍋底十九部激發(fā)氖氣發(fā)亮，因此氖泡在天線兩端最亮，當(dāng)靠近中部時(shí)就熄滅了。在發(fā)射振蕩回路，可以看到類似的現(xiàn)象。演示完畢，關(guān)閉高壓開關(guān)。2021/5/91137．演示趨膚效應(yīng)。打開趨膚效應(yīng)演示儀，接通直流電路，可兩個(gè)小電珠同時(shí)亮且亮度相同，此時(shí)無趨膚效應(yīng)。關(guān)閉趨膚效應(yīng)演示儀，打開高壓開關(guān)，并把該演示儀平放在距離發(fā)射天線約50cm處，可發(fā)現(xiàn)兩端與銅棒外層連接的小電珠發(fā)亮，而兩端與芯處連接的小電珠不亮。8．關(guān)閉高壓開關(guān)，關(guān)閉電源開關(guān)，取下220V電源插頭。【注意事項(xiàng)

】：1．使用此儀器時(shí)，要先打開電源開關(guān)，后打開高壓開關(guān)，關(guān)閉時(shí)，先關(guān)閉高壓開關(guān)，后關(guān)閉電源開關(guān)。2．打開高壓前，要將配套的接收天線，氖泡棒遠(yuǎn)離發(fā)射機(jī)，以防打開高壓后燒毀小電珠。返回2021/5/9114電磁阻尼【演示目的】：演示渦電流的機(jī)械效應(yīng)【原理與操作】：

由金屬板做成的擺錘單擺，當(dāng)擺動(dòng)過程中擺錘在磁鐵兩磁極間往復(fù)通過時(shí)，對(duì)擺錘的每一局部范圍而言，磁通量發(fā)生變化，因而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)——感應(yīng)電流，這是窩點(diǎn)流，按楞次定律，窩點(diǎn)流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)的作用，阻礙擺錘的運(yùn)動(dòng)，這就是電磁阻尼作用

若是開口的擺錘，窩點(diǎn)流減小，阻尼作用也減小。2021/5/9115光電調(diào)制演示儀一、儀器用途

用于高等院校光學(xué)演示試驗(yàn)，主要演示晶體的電光效應(yīng)，調(diào)制器的交流調(diào)制輸出特性和激光通訊原理。二、技術(shù)參數(shù)1調(diào)制方法：橫向調(diào)制：調(diào)制頻率：音頻2

調(diào)制晶體：鈮酸鋰晶體3

半波電壓：低于180伏（λ=632.8nm）4

直流偏壓：0—+230伏，連續(xù)可調(diào)5

電源：220V+5V,50Hz2021/5/9116三、工作原理

當(dāng)晶體加電場(chǎng)后，該晶體的折射率發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為光電效應(yīng)。晶體電光調(diào)制演示儀是根據(jù)電光效應(yīng)的原理，采用鈮酸鋰晶體的橫向調(diào)制方式做成的。圖一是晶體電光調(diào)制演示儀的示意圖。2021/5/91172021/5/91182021/5/9119這時(shí)調(diào)制器輸出波形的頻率和調(diào)制信號(hào)的頻率相同，即線性調(diào)制。這就是晶體電光調(diào)制的原理。如果不滿足上面兩個(gè)條件，輸出波形將失真。四、儀器結(jié)構(gòu)

本儀器由調(diào)制電源，調(diào)制器和接受放大器三個(gè)主要部分組成，如圖二所示2021/5/9120

1、晶體電光調(diào)制電源：

調(diào)制電源由連續(xù)可調(diào)的直流電源,顯示直流偏壓值，調(diào)制信號(hào)的可由內(nèi)振蕩器或音樂片提供，也可以由外部通過后面板上的“輸入”插孔輸入任意電信號(hào)。此調(diào)制信號(hào)是用裝在面板上的“信號(hào)選擇”鍵，選擇三個(gè)信號(hào)中的任意信號(hào)。通過前面面板上的“輸出”插孔輸出的參考信號(hào)，接到雙線示波器上與輸出信號(hào)比較，觀察調(diào)制器的輸出特性。2、調(diào)制器

調(diào)制器由三個(gè)可旋轉(zhuǎn)的偏振片和一塊鈮酸鋰晶體組成，采用橫向調(diào)制方式。晶體放在兩個(gè)正交的偏振片之間，起偏器和晶體的X軸平行。起偏器前的偏振片是調(diào)節(jié)輸入光強(qiáng)用的。晶體固定在四維調(diào)節(jié)架上，可精細(xì)調(diào)節(jié)，使光束嚴(yán)格驗(yàn)光軸方向通過晶體。3、接受放大器

接受放大器由3DU光電三極管和功率放大器組成。光電三極管把被調(diào)制的氦氖激光經(jīng)光電轉(zhuǎn)換，輸入到功率放大器上，放大后的信號(hào)接到雙線示波器，同參考信號(hào)（由電源面板上的“輸出”插孔輸出）比較，觀察調(diào)制器的輸出特性。放大器內(nèi)裝有揚(yáng)聲器，用來再現(xiàn)調(diào)制信號(hào)的聲音。2021/5/9121

儀器按下列步驟進(jìn)行調(diào)整1晶體的安裝：用棉花球沾少許酒精擦凈放晶體處的下電極，然后放晶體和鋁電極，最后用彈簧片固定。2調(diào)制電源后面板上的輸出，接到調(diào)制器后面板上，光電三極管的插頭插在放大器后面的插孔。3打開He-Ne激光電源。調(diào)He-Ne激光管和晶體的位置，使He-Ne光通過晶體的中心和偏振片的中心。4緊靠晶體前面放一張鏡頭紙，接受器前面放一白屏，旋轉(zhuǎn)兩個(gè)片振片使之正交，起偏器平行于晶體的X軸。這時(shí)屏上可看到會(huì)聚偏振光的干涉圖形，根據(jù)錐光干涉圖中“暗十字”判斷偏振片的透振方向，暗十字線分別對(duì)應(yīng)于起偏器或檢偏器的透振方向。5仔細(xì)調(diào)節(jié)晶體的位置，調(diào)出清晰的暗十字線，使He-Ne激光光點(diǎn)正好打在暗十字的中心。通過以上的操作，光路已基本調(diào)好。6讓接收屏對(duì)準(zhǔn)出射的光線。2021/5/9122六、演示內(nèi)容1、光效應(yīng)和會(huì)聚偏振光干涉的演示

接受器前放白屏，晶體上不加電壓時(shí)，屏上看到單軸晶體的會(huì)聚偏振光干涉條紋。晶體上不加交流信號(hào)，只加直流電壓時(shí)，屏上出現(xiàn)雙軸晶體的會(huì)聚偏振光干涉條紋，加電場(chǎng)前后，干涉條紋的變化反映了晶體內(nèi)部折射率分布的變化，這就是晶體的電光效應(yīng)。2、交流調(diào)制輸出特性的演示

把調(diào)制電源前面板上的輸出接到雙線示波器（用戶自備）的Y1上，接收放大器的交流輸出接到示波器的Y2上，此信號(hào)同Y1上的參考信號(hào)作比較，觀察演示儀的交流調(diào)制輸出特性，晶體上交，直流信號(hào)同時(shí)加上，當(dāng)適當(dāng)改變其大小時(shí)，可演示出線形調(diào)制和失真的非線性調(diào)制波形。2021/5/91233、激光通訊的演示

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旋轉(zhuǎn)減光片（起偏器和減偏器不動(dòng)，始終要保持正交），把輸入光強(qiáng)減弱，對(duì)準(zhǔn)暗十字線的中心。2打開電源，按下電源面板上的“音樂”鍵，直流電壓架到80V左右，適當(dāng)調(diào)節(jié)調(diào)制幅度，放大器的輸出大小，能夠聽到不失的聲音為止（或把調(diào)制信號(hào)改用正弦信號(hào)，放大器的輸出接到示波器上，重復(fù)上面的操作，示波器上能夠看到不失真的波形）。3晶體上的直流電壓固定，把接收器逐漸移遠(yuǎn)，取出晶體前的鏡頭紙，與此同時(shí)適當(dāng)增加輸入光強(qiáng)和調(diào)制幅度，通過遮光和照光,生動(dòng)的演示激光通訊的原理。也可以用光纜（用戶自備）把調(diào)制器的輸出光和接收器連接起來，實(shí)現(xiàn)模擬激光光纖通訊。2021/5/9124七、可能產(chǎn)生的故障和檢查方法

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調(diào)制電源主要是提供直流偏壓和調(diào)制信號(hào)，有無偏壓輸出，可用萬用表檢查。面板上的輸出接到示波器檢查有無調(diào)制信號(hào)；也可以通過按下“外調(diào)”鍵，把正弦信號(hào)接到“輸入”，檢查放大器是否正常工作。如果放大器工作正常，但沒有正弦信號(hào)輸出時(shí)，把電源的機(jī)箱打開，把大的線路板上的1K微調(diào)電位器左右旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)到正弦波不失真的情況下，輸出幅度最大。如果此時(shí)振蕩器仍不工作。就要懷疑uA741集成塊是否壞了，或+15伏電源電壓異常。2雖然調(diào)制電源工作正常，但接收不到信號(hào)，這時(shí)先檢查信號(hào)是否加到晶體上，這通過改變偏壓時(shí)干涉圖形的變化來檢查，也可用萬用表直接檢查。3

信號(hào)已加到調(diào)制晶體上，但收不到信號(hào)，這時(shí)可能使光電管損壞，或放大器有毛病，檢查的方法是把交流信號(hào)接到放大器的輸出端看有無輸出，若有輸出，說明光電管損壞或信號(hào)沒送到功率放大器。2021/5/9125八、注意事項(xiàng)1全內(nèi)腔He—Ne激光器剛啟動(dòng)時(shí)，其輸出很不穩(wěn)定，因此，演示之前要予熱十多分鐘。2光電三極管是半導(dǎo)體器件，應(yīng)避免腔光照射，以免燒壞。做實(shí)驗(yàn)時(shí)，光強(qiáng)應(yīng)從弱到強(qiáng)，緩慢改變，盡可能在弱光下使用，這樣能保重接收器光電轉(zhuǎn)換是線性性好。3調(diào)制晶體易碎，要輕拿輕放，若兩斷面和電極上落灰，不能用力擦，電極是鋁膜要注意保護(hù)。若長(zhǎng)期不用，晶體應(yīng)放在干燥瓶?jī)?nèi)保存。4若壓在晶體上的銅（或鋁）條表面氧化，使用前將其氧化層擦掉，保持良好的導(dǎo)電性，彈簧片不能壓得太緊，以免壓斷晶體或給晶體施加應(yīng)力。5直流偏壓的極性是通過面板上的琴鍵開關(guān)可改變的，因此，偏壓得負(fù)端也不能接地。2021/5/91266該儀器應(yīng)放在清潔干燥處保存，不易在潮濕環(huán)境中使用。工作環(huán)境溫度高于28℃時(shí)，連續(xù)使用時(shí)間不要超過2小時(shí)。7激光管兩極和接線柱上有高壓，在操作時(shí)要注意安全，即使關(guān)閉電源接線柱上也有電壓，要對(duì)其放電。九、儀器的成套性

1主機(jī)——晶體電光調(diào)制電源，電光調(diào)制器及接收放大器各一臺(tái)。2He—Ne激光電源和230mm激光管一支。3接收器及調(diào)節(jié)架一個(gè)。4光具座一個(gè)。5各種連結(jié)線返回2021/5/9127共振演示儀

該儀器利用長(zhǎng)短不同的彈性鋼片在周期性外力作用下作強(qiáng)迫振動(dòng)，當(dāng)彈性片的固有頻率與強(qiáng)迫外力的頻率相同時(shí)產(chǎn)生共振現(xiàn)象。調(diào)節(jié)頻率，將在彈性片中可形成駐波。

裝置結(jié)構(gòu)及技術(shù)參數(shù)：

2021/5/9128操作方法：

將儀器放置水平桌面上，接通電源，仔細(xì)調(diào)節(jié)電源電壓，使電機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸增快，可觀察到彈性鋼片從長(zhǎng)到短逐個(gè)振動(dòng)，當(dāng)調(diào)節(jié)到一定頻率時(shí)，在較長(zhǎng)的鋼片中可形成駐波。返回2021/5/9129【演示目的】：光學(xué)分型

通過演示光學(xué)分型的物理現(xiàn)象，掌握光學(xué)分型的原理。【演示原理】：

根據(jù)平面鏡的成像原理與多次成像原理。四面完全一樣的等腰梯形平面鏡構(gòu)成一柱形。在底部放一張畫，根據(jù)平面鏡成像原理，畫在四面境內(nèi)各成一像，由多次成像原理，像又在其對(duì)面的平面境內(nèi)形成一像。這樣經(jīng)多次成像就形成了分型的現(xiàn)象?！狙菔静襟E】：

1插上電源——2打開開關(guān)——3觀察現(xiàn)象2021/5/9130亥姆霍茲線圈演示儀

【演示目的】：

測(cè)試兩線圈內(nèi)的磁場(chǎng)強(qiáng)度。

【演示裝置】：2021/5/9131【演示原理】：

探測(cè)頭利用運(yùn)動(dòng)的電荷在磁場(chǎng)中受洛侖茲力，其運(yùn)動(dòng)方向要發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在偏向的一測(cè)會(huì)有點(diǎn)荷積累。這樣兩側(cè)就形成電勢(shì)差，通過測(cè)電勢(shì)差就可知道其磁場(chǎng)的大小。

通電線圈內(nèi)部有磁場(chǎng)，當(dāng)兩通電線圈的通電電流方向一樣時(shí)，他們內(nèi)部形成的磁場(chǎng)方向也一致。這樣兩線圈之間的部分就形成均勻磁場(chǎng)。當(dāng)探頭在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)其測(cè)量的數(shù)值幾乎不變。當(dāng)兩通電線圈方向不同時(shí)，兩線圈中心的磁場(chǎng)應(yīng)為零。2021/5/9132【演示內(nèi)容】：

1、接線；2、選擇通直流電電壓大??；3、接通電源，打開開關(guān)；4、選擇線圈的通電方向；5、移動(dòng)探頭讀取數(shù)據(jù)

驗(yàn)證所讀取的數(shù)據(jù)與理論是否相符返回2021/5/9133紅外接收演示裝置

一、原理與用途

對(duì)于不可見的紅外輻射想要確定它們的存在，人眼是不可能的，必須借助于對(duì)紅外敏感的接收元件，即紅外探測(cè)器。它可以把目標(biāo)發(fā)射的不可見的紅外輻射轉(zhuǎn)變?yōu)橐子跍y(cè)量的電信號(hào)。本裝置通過紅外探測(cè)器來演示紅外線的接收，即紅外接收?qǐng)?bào)警器。二、性能參數(shù)電源電壓：220V50HZ

紅外接收距離：明火、煙頭4-6cm

使用環(huán)境條件：相對(duì)濕度不大于90％，溫度為．-152021/5/9134三、儀器結(jié)構(gòu)1．結(jié)構(gòu)圖：

（1）探測(cè)器（2）主機(jī)（3）告警（4）正常（5）信號(hào)輸入2021/5/9135四、使用方法1．接通電源，打開電源開關(guān)，予熱5分鐘。

2．探測(cè)器開始工作，將熱源靠近探測(cè)器，裝置會(huì)發(fā)出報(bào)警聲，（輻射源可為：人體、火焰、電烙鐵等）。3.

輻射源離開后，報(bào)警聲自動(dòng)停止。4．注意探測(cè)器不可受振動(dòng)。返回2021/5/9136互感概念演示儀

一、儀器用途

演示兩個(gè)線圈之間的相互感應(yīng)與位置之間的關(guān)系及鐵芯在線圈互感中的用。二、性能參數(shù)

電源電壓交流220V，線圈匝數(shù)1000匝。三、儀器結(jié)構(gòu)1.機(jī)箱2.電源插座3.電源開關(guān)4.轉(zhuǎn)向開關(guān)5.輸入插座6.線圈7.收錄機(jī)8.揚(yáng)聲器

2021/5/9137四、操作方法1.接通電源，打開電源開關(guān)（綠色）和收錄機(jī)開關(guān)，適當(dāng)調(diào)節(jié)音量，將轉(zhuǎn)向開關(guān)（紅色）打向一側(cè)，這時(shí)可聽到左喇叭有聲音，這是收音機(jī)自身發(fā)出的聲音，將轉(zhuǎn)向開關(guān)打到另一側(cè)，這時(shí)聲音停止2.將兩線圈分別接在機(jī)箱兩側(cè)的輸入插座上，并把兩線圈放在同一直線上，這時(shí)可聽到右喇叭有聲音，而且兩線圈移近聲音增大，移遠(yuǎn)，聲音減小。加入鐵芯，聲音可增大幾倍，將兩線圈處置放置，聲音減小，至消失。說明這是通過互感線圈感應(yīng)過來的聲音3.可以隨意改變線圈的相對(duì)位置和方向觀察兩個(gè)線圈的互感情況。返回2021/5/9138

簡(jiǎn)諧振動(dòng)合成儀是由兩個(gè)間歇振動(dòng)發(fā)生器和記錄部件配合在一起而成的。該儀器給大，中學(xué)校教學(xué)中對(duì)學(xué)習(xí)振動(dòng)課程，提供了形象化的教學(xué)，它能用機(jī)械傳動(dòng)的辦法，通過慢動(dòng)作逐漸地指出各種間歇振動(dòng)合成后的圖形。描繪過程直觀，有起點(diǎn)和描繪方向。通過演示和具體操作及簡(jiǎn)諧分析試驗(yàn)，能清楚的認(rèn)識(shí)到相位和位相差在振動(dòng)中所起的作用。簡(jiǎn)諧振動(dòng)合成儀

【演示目的】：

通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)直接繪制兩相互垂直的簡(jiǎn)諧振動(dòng)合成的里薩如圖形【原理與操作】：

利用一作圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)在直徑方向上的投影是簡(jiǎn)諧振動(dòng)的原理，制成簡(jiǎn)諧振動(dòng)合成儀，讓一質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與兩個(gè)簡(jiǎn)諧振動(dòng)。2021/5/9139一、演示振動(dòng)的合成1.在同一方向上的兩個(gè)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成；2.在互相垂直方向上的兩個(gè)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成。

適當(dāng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，使兩個(gè)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的方向相向互垂直。通過連桿和繪圖筆，可在上部的圖板上直接繪出兩振動(dòng)合成的軌跡曲線----李薩如圖形。兩個(gè)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的初相位（兩者的相位差）可以自由設(shè)定。因此可以繪出同一頻率比下不同位相差的圖形。改變兩者齒和齒輪的搭配，可以得到頻率比為1：1;1：2;1:3;3:2等的李薩如圖形。由于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)加工精度的問題，頻率比不能精確保證嚴(yán)格的整數(shù)比，此可以等效的看成整數(shù)比之外再附加一以2位周期的不斷改變的位相差，由于所繪李薩如圖形不是固定的，不斷重復(fù)的，而是經(jīng)歷位相差從0到2所有的圖形并且是周期性的重復(fù)。2021/5/9140二、利用本儀器繪制的“拍”振動(dòng)圖線和周期性振動(dòng)圖線做振動(dòng)的分解試驗(yàn)

1.“派”的分解2.簡(jiǎn)諧分析

原理：簡(jiǎn)諧振動(dòng)發(fā)生器是利用旋轉(zhuǎn)矢量在軸上的投影能表示簡(jiǎn)諧振動(dòng)的方法制造的。如圖一所示：B位第一振動(dòng)部分，產(chǎn)生X方向分運(yùn)動(dòng)。C為第二振動(dòng)部分，產(chǎn)生Y方向分運(yùn)動(dòng)。它的振動(dòng)方向能取水平或鉛垂。第一和第二部分分別為第1個(gè)和第2個(gè)簡(jiǎn)諧振動(dòng)發(fā)生器。兩個(gè)簡(jiǎn)諧振動(dòng)發(fā)生器式考第一個(gè)間隙諧很動(dòng)發(fā)生器的滑板同時(shí)也作為第二個(gè)簡(jiǎn)諧振動(dòng)發(fā)生器的付基板來連合起來的。D第三部分是紀(jì)錄部分，它能使振動(dòng)在時(shí)間軸上展開。A為控制部分，E為調(diào)速機(jī)構(gòu)，B和C兩個(gè)振動(dòng)頻率比已全部改用由同步電機(jī)帶動(dòng)的齒輪齒數(shù)比確定。因此，頻率穩(wěn)定。