試驗一錐體上滾

【試驗?zāi)康摹浚?/p>

1.通過視察與思索雙錐體沿斜面軌道上滾的現(xiàn)象，使學(xué)生加深了解在重力

場中物體總是以降低重心，趨于穩(wěn)定的運動規(guī)律。

2.說明物體具有從勢能高的位置向勢能低的位置運動的趨勢，同時說明物

體勢能和動能的相互轉(zhuǎn)換.

【試驗儀器】：錐體上滾演示儀

圖1,錐體上滾演示儀

【試驗原理】：

能量最低原理指出：物體或系統(tǒng)的能量總是自然趨向最低狀態(tài)。本試驗中在

低端的兩根導(dǎo)軌間距小，錐體停在此處重心被抬高了；相反，在高端兩根導(dǎo)軌較

為分開，錐體化此處下陷，重心事實上降低r.試驗現(xiàn)象仍舊符合能量最低原埋。

【試驗步驟】：

1.將雙錐體置于導(dǎo)軌的高端，雙錐體并不下滾;

2.將雙錐體置于導(dǎo)軌的低端，松手后雙錐體向高端滾去；

3.重復(fù)第2步操作，細(xì)致視察雙錐體上滾的狀況。

【留意事項】：

1.移動錐體時要輕拿輕放，切勿將錐體掉落在地上。

2.錐體啟動時位置要正，防止它滾動時摔下來造成變形或損壞。

試驗二陀螺進(jìn)動

【試驗?zāi)康摹浚?/p>

演示旋轉(zhuǎn)剛體(車輪)在外力矩作用下的進(jìn)動。

【試驗儀器】：陀螺進(jìn)動儀

圖2陀螺進(jìn)動儀

【試驗原理】：

陀螺轉(zhuǎn)動起來具有角動量L,當(dāng)其傾斜時受到一個垂直紙面對里的重力矩(r

Xmg)作用，依據(jù)角動量原理，其方向也垂直紙面對里。

AL=(rxing)At.

~L.

下一時刻的角動量L+AL向斜后方，陀螺將小會倒下,而是作進(jìn)動。

【試驗步驟】：

用力使陀螺快速轉(zhuǎn)動，將其傾斜放在支架上，放手后陀螺不僅繞其自轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)

動，而且自轉(zhuǎn)軸還會繞支架旋轉(zhuǎn)。這就是進(jìn)動現(xiàn)象。

【留意事項】：

留意愛護(hù)陀螺，快要停止轉(zhuǎn)動時用手接住，以免掉到地上摔壞。

試驗三彈性碰撞儀

【試驗?zāi)康摹浚?/p>

1.演示等質(zhì)量球的彈性碰撞過程，加深對動量原理的理解。

2.演示彈性碰撞時能量的最大傳遞。

3.使學(xué)生對彈性碰撞過程中的動量、能量變更過程有更清楚的理解。

【試驗儀器】：彈性碰撞儀

圖3,彈性碰撞儀

【試驗原理】：

由動量守恒和能量守恒原理可知：在志向狀況下，完全彈性碰撞的物理過程

滿意動量守恒和能量守恒,當(dāng)兩個等質(zhì)量剛性球彈性正碰時，它們將交換速度。

多個小球碰撞時可以進(jìn)行類似的分析。事實上，由于小球間的碰撞并非志向的彈

性碰撞，還是有能量損失的，故最終小球還是要靜止下來。

【試驗步驟】：

1.調(diào)整固定擺球的螺絲，盡量使擺球的中心處于同始終線上;

2.拉起最左邊的一個擺球，釋放，讓其撞擊其它的擺球，可以視察到最右

側(cè)的一個球馬上擺起，其振幅幾乎等于左邊小球的擺幅；

3.同時拉起左側(cè)的兩個、三個或四個擺球，釋放，讓其撞擊剩余的擺球，

可視察到另一側(cè)相同數(shù)目的擺球馬上擺起，其擺幅幾乎等于被拉起擺球的擺幅。

【留意事項】：

1.隨時留意保持7個擺球的球心處于同始終線上；

2.球的擺幅不要太大，否則效果反而不好；

3.不要用力拉球，以免懸線斷開。

試驗四伯努利懸浮球

【試驗?zāi)康摹浚?/p>

了解伯努利原理及試驗現(xiàn)象

【試驗儀器】：伯努利懸浮球

圖4伯努利懸浮球

【試驗原理】：

據(jù)伯努利原理.，單位質(zhì)量的流體的動能（流速頭）、勢能（位置頭）和壓力

能（壓力頭）的和在同一流線上為肯定值。流體的流速大處，其壓強小，流速小

時，其壓強大。

由此可知：當(dāng)球體靠近噴口時，由于噴流從球體上向下噴出，就造成球體

上方的壓力低于下方的大氣壓力，由于兩者之間的壓差大于球體的重量，球體就

被壓在（托舉在）噴口下方不被吹離。

【試驗步驟】：

1.打開氣泵，視察到氣流從喇叭噴出；

2.拉起氣球至喇叭正下方，釋放，可以看球體就懸浮噴口下方不被吹離

【留意事項】：

1.留意愛護(hù)氣球的完好；

2.不要用力拉球，以免懸線斷開。

試驗五傅科擺

【試驗?zāi)康摹浚?/p>

1.相識非慣性平臺的各個組成部分；

2.通過傅科擺演示，視察和理解地球的自傳規(guī)律。

【試驗儀器】：傅科擺

圖5,傅科擺

【試驗原理】：

傅科擺是法國物理學(xué)家傅科(J.B.L.Foucaull)于1851年首先在巴黎萬神殿

的圓拱屋頂下懸掛一個重28公斤的鉛球，掛線長67米的大單擺。發(fā)覺在擺的過

程中，搖擺平面不斷作順時針方向的偏轉(zhuǎn)，從而通過單擺搖擺平面的旋轉(zhuǎn)驗證地

球的自轉(zhuǎn)運動。我國北京自然博物館門口就有一個傅科擺。

地球自西向東旋轉(zhuǎn)，其角速度3的方向沿地軸指向北極(Z軸)。處于北半

球某點的運動物體速度為D,那么該物體所受的科里奧利力的表達(dá)式為：

—?

fc=2mvxcb

科里奧利力f(.的方向垂直于一個平面，這個平面是由。和后的方向所組成

的平面，所以上垂直于0,使。發(fā)生偏轉(zhuǎn)。

傅科的演示干脆證明白地球自西向東的自轉(zhuǎn)。在地球的兩級，傅科擺的搖

擺平面24小時轉(zhuǎn)一圈，而在赤道上，傅科擺沒有方向旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象；在兩極與赤道

之間的區(qū)域，傅科擺方向的旋轉(zhuǎn)速度介于兩者之間。傅科擺在地球的不同地點旋

轉(zhuǎn)的速度不同，說明白地球表面不同地點的線速度不同，因此，傅科擺還可以用

于確定擺所處的維度。

【試驗步驟】：

1.將單擺拉開肯定角度（不要超過底盤限定的范圍），使其在豎直平面內(nèi)

搖擺；

2.調(diào)整底盤上的定標(biāo)尺，使其方向與單擺的搖擺方向一樣；

3,經(jīng)過一段時間（大約1-2小時），視察單擺的花擺面與定標(biāo)尺方向的夾

角（大約10——20度）。

【留意事項】：

1.單擺初始角度不要超出底盤的限定范圍；

2.應(yīng)避開用力拉球，以免擺線斷開。

試驗六聲波可見

【試驗?zāi)康摹浚?/p>

借助視覺暫留演示聲波;

【試驗儀器】：聲波可見演示儀

圖6聲波可見演示儀

【試驗原理】：

不同長度，不同張力的弦振動后形成的駐波基頻、協(xié)頻各不相同，即合成波

形各不相同。本裝置產(chǎn)生的是橫波，可借助滾輪中黑白相間的條紋和人眼的視覺

暫留作用將其顯示出來。

【試驗步驟】：

1.將整個裝置豎直放穩(wěn)，用手轉(zhuǎn)動滾輪;

2.依次撥動四根琴弦，可視察到不同長度，不同張力的弦線上出現(xiàn)不同基

頻與協(xié)頻的駐波;

3.重復(fù)轉(zhuǎn)動滾輪，撥動琴弦，視察弦上的波形。

【留意事項】:

1.滾輪轉(zhuǎn)速不必太高。

2.撥動琴弦切勿用力過猛。

試驗七環(huán)駐波演示試驗

【試驗?zāi)康摹浚?/p>

借助駐波演示儀視察在波，加深對駐波形成條件的理解。

【試驗儀器】：環(huán)駐波演示儀

圖7環(huán)駐波演示儀

【試驗原理】：

兩列頻率、振動方向及振幅都相同的簡諧波，在同始終線上沿相反方向傳播

時疊加形成駐波。駐波中既沒有相位的空間移動，也沒有能量的定向傳播，各點

均在自己的平衡位置旁邊作簡諧振動。振幅最大處為波腹，振幅為零處為波節(jié)。

本試驗是利用振子端點反射的波與該點傳出的入射波在環(huán)上疊加形成駐波。

只有滿意圓弧的長度等于駐波半波長的整數(shù)倍時，才可在環(huán)上形成駐波。通過變

更入射波長（變更信號源的頻率），可以形成不同波長的駐波。

【試驗步驟】：

1.首先將信號源限制振幅電壓輸出調(diào)至最低，打開電源。

2.適當(dāng)增大電壓值環(huán)平穩(wěn)振動；然后調(diào)整頻率旋鈕，直到出現(xiàn)環(huán)駐波；

3.緩慢變更信號源的頻率，使環(huán)上出現(xiàn)不同個數(shù)的波腹與波節(jié)，并使之保

持穩(wěn)定；假如波腹的幅度小，可適當(dāng)調(diào)高電壓；

4.重復(fù)步驟2、3,多次進(jìn)行視察。

【留意事項】:

1.試驗中輸出電壓不能太高，每次變更不能太大C

2.為達(dá)到最佳效果，頻率與電壓需交替協(xié)作調(diào)整，變更要緩慢。

試驗八激光李薩如圖形演示儀

【試驗?zāi)康摹浚?/p>

利用光杠桿的原理，深化理解簡諧振動、受迫振動、共振以及二維同頻振動合成。

【試驗儀器】：激光李薩如圖形演示儀

儀器結(jié)構(gòu)如下圖:

圖8激光李薩如圖形演示儀

【試驗原理】：

激光李薩如圖形演示儀的激光束向左放射.，面板下的機箱內(nèi)裝有低頻電壓信

號發(fā)生源。振動器1水平放置，代表X方向振動；振動器2垂直放置（部分振動

條穿入機箱內(nèi)），代表Y方向振動，兩個振動器中的振動片分別由機箱內(nèi)低頻信

號功率源驅(qū)動，做受迫振動。當(dāng)線圈通以溝通電時，穿過線圈的振動片被磁化，

極性不斷變更，并于振動片兩旁的磁體吸引、排斥，引起振動，在受迫振動中，

通過變更低頻率信號功率源的輸出頻率，實現(xiàn)振動頻率的相互比率關(guān)系，反射激

光束而形成李薩如圖形。即：

I.當(dāng)兩個方向相互垂直、頻率成整數(shù)比的簡諧振動疊加時，在屏幕上就會

顯示李薩如圖形。

2.利用光杠桿原理可以使微小的振動放大。

【試驗步驟】：

1.演示二維同頻振動合成：激光李薩如圖形演示儀平放在桌上，激光照耀

在遠(yuǎn)處屏上，"X:Y轉(zhuǎn)換開關(guān)”選擇在“1：1”上，打開X方向振動開關(guān)，演示

X方向振動；關(guān)閉X方向振動開光，打開Y方向振動開關(guān)，演示Y方向振動，最

終打開X、Y方向振動開關(guān)，演示兩個相互垂直方向的簡諧振動合成。

2.演示二維不同頻，但兩者的頻率成證書比的振動合成，"X:Y轉(zhuǎn)換開關(guān)”

分別選擇在“1：2”、“2:3”、“3：4”上，演示李薩如圖形，如要是圖形

穩(wěn)定（相位差趨向定值），可調(diào)整Y頻率微調(diào)旋鈕。

【留意事項】：

在打開激光電源開關(guān)的狀況下，不許用手干脆接觸激光管的電極接線，以免

觸電。

試驗九雅格布天梯演示試驗

【試驗?zāi)康摹浚?/p>

通過演示來了解氣體呱光放電的原理。

【試驗儀器】：雅格布天梯演示儀

圖9雅格布天梯演示儀

【試驗原理】：

無論是在淡薄氣體、金屬蒸汽或大氣中，當(dāng)回路中電流的功率較大時，能夠

供應(yīng)足夠大的電流，使氣體擊穿，伴隨有劇烈的光輝，這時所形成的自持放電的

形式是弧光放電。

雅格布天梯是演示高壓放電現(xiàn)象的一種裝置。給存在肯定距離的兩也極之間

加上高壓，若兩電極間的電場達(dá)到空氣的擊穿電場時，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。

雅格布天梯中的兩電極構(gòu)成為一梯形，下端間距小，因而場強大。其下端的

空氣最先被擊穿，產(chǎn)生大量的正負(fù)離子，同時產(chǎn)生光和熱，即電弧放電。由于電

弧加熱（空氣的溫度上升，空氣就越易被電離，擊穿場強就下降），使其上部的

空氣也被擊穿，形成不斷放電。結(jié)果弧光區(qū)漸漸上移，如同爬梯子一般的壯麗。

當(dāng)升至肯定的高度時，由于兩電極間距過大，使極間場強太小不足以擊穿空氣，

電極供應(yīng)的能量不足以補充聲、光、熱等能量損耗時弧光因而熄滅。此時高壓再

次將電極底部的空氣擊穿，發(fā)生其次輪電弧放電，如此周而復(fù)始，形成試驗中的

現(xiàn)象。

【試驗步驟】：

打開電源開關(guān)，可看到高壓弧光放電沿著“天梯”向上“爬”，同時聽到放

電聲，直到上移的弧光消逝，天梯底部將再次產(chǎn)生弧光放電。

【留意事項】：

1.千萬做好平安防護(hù)，將儀器封閉，不能讓人觸及儀器，尤其是在工作時；

2.儀器工作時間不能過長，一般不超過3分鐘，將自動斷電進(jìn)入愛護(hù)狀態(tài),

稍等一段時間，儀器復(fù)原后方可接著演示。

試驗十能量轉(zhuǎn)換輪演示試驗

【試驗?zāi)康摹浚?/p>

驗證能量轉(zhuǎn)換與守恒定律。

【試驗儀器】：能量轉(zhuǎn)換輪演示儀

圖10能量轉(zhuǎn)換輪演示儀

【試驗原理】：

能量轉(zhuǎn)換輪演示了電能、磁能、機械能、光能之間的相互轉(zhuǎn)化。給電磁鐵通

電，電能經(jīng)電磁鐵轉(zhuǎn)換成磁能，即產(chǎn)生交變磁場，轉(zhuǎn)輪內(nèi)的磁鐵在該磁場的磁力

作用下帶動轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)，磁能乂轉(zhuǎn)換成機械能；而轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn)使永久磁鐵的固定

磁場運動起來，則又在左側(cè)的閉合線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，能量又被轉(zhuǎn)換成電能，

并通過發(fā)光二極管變?yōu)楣饽?。依?jù)能量轉(zhuǎn)換與守恒定律，自然界的各種能量之

間可以相互轉(zhuǎn)化、但總能量保持不變。本試驗也遵循這肯定律。

【試驗步驟】：

1.打開箱體前面板上的開關(guān)，使圓盤右側(cè)鐵芯產(chǎn)生變更的磁場：

2.輕輕轉(zhuǎn)動大圓盤（圓盤上裝有很多永磁鐵）使其轉(zhuǎn)起來，經(jīng)過兩磁場的

相互作用，圓盤越轉(zhuǎn)越快;

3.視察圓盤左側(cè)線圈中發(fā)光二極管的發(fā)光狀況;

4.試驗完畢，關(guān)掉電源。

【留意事項】：

1.因有肯定的摩擦，因此，起先應(yīng)給肯定的驅(qū)動力;

2.易被磁化的物品應(yīng)遠(yuǎn)離儀器，如機械手表；

3.假如大圓盤轉(zhuǎn)動時系統(tǒng)晃動，請把底座墊平。

試驗十一大型閃電盤（輝光盤）演示試驗

【試驗?zāi)康摹浚?/p>

視察平板晶體中的高樂輝光放電現(xiàn)象。

【試驗儀器】：大型閃電盤演示儀

圖11大型閃電盤演示儀

【試驗原理】：

閃電盤是在兩層玻璃盤中密封了涂有熒光材料的玻璃珠，玻璃珠充有淡薄

的惰性氣體（如氮氣等）。限制器中有一塊振蕩電路板，通過電源變換器，將12V

低壓直流電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏焊哳l電壓加在電極上。

通電后，振蕩電路產(chǎn)與高頻電壓電場，由于淡薄氣體受到高頻電場的電離作

用二產(chǎn)生紫外輻射，玻璃珠上的熒光材料受到紫外輻射激發(fā)二發(fā)出可見光，其顏

色由玻璃珠上涂敷的熒光材料確定。由于電極上電壓很高，故所發(fā)生的光是一些

輻射狀的輝光，絢麗多彩，光線四射，在黑暗中特別好看。

【試驗步驟】：

1.將閃電盤后限制器上的電位器調(diào)整到最小：

2.插上220V電源，打開開關(guān)；

3.調(diào)高電位器，視察閃電盤上圖像變更，當(dāng)電壓超過肯定域值后，盤上出

現(xiàn)閃光;

4.用手觸摸玻璃表面，視察閃光順手指移動變更；

5.緩慢調(diào)低電位器到閃光恰好消逝，對閃電盤拍手或說話，視察輝光歲聲

音的變更。

【留意事項】：

1.閃電盤為玻璃質(zhì)地，留意輕拿輕放；

2.移動閃電盤時請勿在限制器上用力，避開限制器與盤面連接斷裂；

3.閃電盤不行懸空吊掛。

試驗十二輝光球演示試驗

【試驗?zāi)康摹浚?/p>

1.探究低氣壓氣體在高頻強電場中產(chǎn)生輝光的放電現(xiàn)象和原理。

2.探究氣體分子激發(fā)，碰撞，復(fù)合的物理過程。

【試驗儀器】：輝光球演示儀

圖12輝光球演示儀

【試驗原理】：

輝光球發(fā)光是低壓氣體（或叫稀疏氣體）在高頻強電場中的放電現(xiàn)象。玻璃

球中心有一個黑色球狀電極。球的底部有一塊震蕩電路板，通電后，震蕩電路產(chǎn)

生高頻電壓電場，由于球內(nèi)淡薄氣體受到高頻電場的電離作用而光線四射。

輝光球工作時.，在球中心的電極四周形成一個類似于點電荷的場。當(dāng)用手（人

與大地相連）觸及球時，球四周的電場、電勢分布不再勻稱對稱，故輝光在手指

的四周處變得更為光明。

【試驗步驟】：

1.打開電源開關(guān)，輝光球發(fā)光；

2.用指尖觸及輝光球，可見輝光在手指的四周處變得更為光明，產(chǎn)生的弧

線順著手的觸摸移動而游動扭曲，順手指移動起舞。

【留意事項】：

不行敲擊輝光球體，以免打破玻璃。

試驗十三偏振光干涉演示試驗

【試驗?zāi)康摹浚?/p>

學(xué)習(xí)偏振光干涉原理。

【試驗儀器】：偏振光干涉演示儀

圖13偏振光干涉演示儀

【試驗原理】：

偏振光干涉演示儀內(nèi)的圖案分兩種：

（1）層數(shù)的薄膜疊制而成的蝴蝶、飛機、花朵等圖案（中心厚，四邊?。?，

薄膜內(nèi)部的殘余應(yīng)力分布勻稱。

（2）光彈性材料制成的三角板和曲線板，厚度相等，但內(nèi)部存在著非勻稱分

布的殘余應(yīng)力。

白光光源發(fā)出的光透過第一個偏振片后變成線偏振光。

線偏振光通過這些模型后產(chǎn)生應(yīng)力雙折射，分成有肯定相差且振動方向相互

垂直的兩束光。這兩束光通過最外層的偏振片后成為相干光，發(fā)生偏振光干涉。

對于蝴蝶、飛機、花空等模型，由于應(yīng)力勻稱，雙折射產(chǎn)生的光程差由厚度

確定，各種波長的光干涉后的強度均隨厚度而變更，故干涉后呈現(xiàn)于層數(shù)分布對

應(yīng)的色調(diào)圖案。

對于三角板和曲線板，由于厚度勻稱，雙折射產(chǎn)生的光程差主要與殘余應(yīng)力

分布有光，各波長的光干涉后的強度隨應(yīng)力分布而變，則干涉后呈現(xiàn)與應(yīng)力分布

對應(yīng)的不規(guī)則彩色條紋。條紋密集的地方是殘余應(yīng)力比較集中的地方。

U形尺的干涉條紋類似于三角板和曲線板，區(qū)分在于這里的應(yīng)力不是殘余應(yīng)

力，而是實時動態(tài)應(yīng)力，所以條紋的色調(diào)和疏密是隨外力的大小而變更的。利用

偏振光的干涉，可以考察透亮元件是否收到應(yīng)力已經(jīng)應(yīng)力的分布狀況。

轉(zhuǎn)動外層偏振片，即變更兩偏振片的偏振方向夾角，也會影響各種波長的光

干涉后的強度，使圖案顏色發(fā)生變更。

【試驗步驟】：

1.輕地從儀器上方抽出儀器內(nèi)的兩種圖案，看到它們都是由無色透亮的材

料制成，原樣放回；

2.打開光源，這時馬上視察到視場中各種圖案偏振光干涉的彩色條紋；

3.旋轉(zhuǎn)面板上的旋鈕，視察干涉條紋的色調(diào)也隨之變更；

4.把透亮U形尺從窗口放進(jìn)，視察不到異樣，用力握U形尺的開口處，馬

上看到在尺上出現(xiàn)彩色條紋，旦疏密不等；變更握力，條紋的色調(diào)和疏密分布也

發(fā)生變更。

【留意事項】：

取玻璃片也當(dāng)心輕放，留意平安。

試驗十四普氏擺演示試驗

【試驗?zāi)康摹浚?/p>

了解普氏擺，演示人眼的視覺特點

【試驗儀器】：普氏擺演示儀

圖14普氏擺演示儀

【試驗原理】：

人之所以能夠看到立體的景物，是因為雙眼可以各自獨立看景物。兩眼有間

距，造成左眼與右眼圖像的差異稱為視差，人類的大腦根奇妙地將兩眼的圖像合

成，在大腦中產(chǎn)生有空間感的視覺效果。

在這個試驗中，所用的光衰減鏡引起光強的減弱，使分別進(jìn)入兩只眼睛的物

光產(chǎn)生距離感，從而感覺出物體的立體感。將光衰減鏡反轉(zhuǎn)180度時，擺球的運

動軌跡又發(fā)生了變更。

【試驗步驟】：

1.拉開擺球，使其在兩排金屬桿之間的一個平面內(nèi)搖擺；

2.普氏擺正前方位置視察球搖擺的軌跡；

3.光衰減鏡再視察擺球的軌跡，發(fā)覺擺球按橢圓軌跡轉(zhuǎn)動；

4.衰減鏡反轉(zhuǎn)180度，再視察，發(fā)覺擺球變更了轉(zhuǎn)動方向。

【留意事項】：

1.擺球的搖擺平面盡量在兩排金屬桿的中間，避開與金屬桿相碰；

2.視察時雙眼均要睜開。

試驗十五光學(xué)分型演示試驗

【試驗?zāi)康摹浚?/p>

通過演示光學(xué)分型的物理現(xiàn)象，駕馭光學(xué)分型的原理。

【試驗儀器】：光學(xué)分形演示儀。

圖15光學(xué)分形演示儀

【試驗原理工

分形是一種具有自相像特性的現(xiàn)象、圖像或者物理過程。在分形中，每一組

成部分都在特征和整體上相像。除自相像性以外，分形具有的另一個普遍特征是

具有無限的細(xì)致性。即無論放大多少倍，圖像的困難性依舊絲亳不會削減。但是

每次放人的圖形卻并不和原來的圖形完全相像，即分形并不要求具有完全的自相

像特性。

本試驗利用互成肯定角度的多個反射鏡對同一個圖案進(jìn)行多次反射，構(gòu)成一

個困難圖像，體現(xiàn)分形的基本概念。

【試驗步驟】：

打開電源即可視察到由多個相同圖案構(gòu)成的半球形圖像。

試驗十六光學(xué)幻像演示試驗

【試驗?zāi)康摹浚?/p>

了解凹面鏡成像原理，演示人眼的視覺特點

【試驗儀器】：光學(xué)幻像演示儀

【試驗原理工

你看到的這只玫瑰，其實是一朵玫瑰模型的影像，膜型實物隱藏在展品的殼

體里面，它是通過i個大凹面反光鏡成像在窗口外的原因。我們知道，--個物體

放置在凹面反光鏡的二倍焦距旁邊，它的影像也在凹面反光鏡的二倍焦距旁邊，

這是凹面反光鏡獨有的光學(xué)特性。凹面反光鏡不但在焦距之外能成光明看得見的

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C

【試驗步驟工

接通電源，觀眾站到距展品1米左右處，可看到一只清楚的玫瑰，當(dāng)你用手

去摸時，卻沒摸到玫瑰。

試驗十七溫差電磁鐵演示試驗

【試驗?zāi)康摹浚?/p>

通過溫差電流的磁效應(yīng)來演示溫差電現(xiàn)象

【試驗儀器】：溫差電磁鐵演示儀

圖16溫差電磁鐵演示儀

溫差電磁鐵演示儀由以卜.五部分組成:

1.溫差電磁鐵部分：它由U型電磁鐵鐵芯，溫差電偶和銜鐵組成。溫差電

偶是由銅和康銅兩種材料制成。為了在肯定的溫差下能夠產(chǎn)生較大的溫差電流,

溫差電偶中的銅和康銅截面都比較粗。（銅和康銅之同是用銀銅焊接，很堅固，

一端彎曲部分可以插入水杯中冷卻散熱。）

2.加熱與冷卻部分：用托架支撐的酒精燈，用來加熱熱電偶的一端，用托

架支撐的盛水的燒杯，這是用來冷卻熱電偶的另一端。

3.銜鐵部分：通過細(xì)繩與重物相連接的溫差電磁鐵的銜鐵部分。當(dāng)電磁鐵

中產(chǎn)生溫差電流，銜鐵被吸向U型電磁鐵兩極，形成閉合磁路，產(chǎn)生很大的磁通,

牢牢地吸住銜鐵。

4.與祛碼部分：這由祛碼托，祛碼，導(dǎo)向滑輪和繩組成。此部分用來顯示

溫差電現(xiàn)象的大小。

5.底座與支架部分：它是由底座，橫梁，支柱，直桿利托板組成。

【試驗原理工

溫差電流的磁效應(yīng)。兩種不同的金屬構(gòu)成閉合回路，當(dāng)兩個接點分別處在不

同溫度下時，回路內(nèi)便會產(chǎn)生溫差電流。

溫差電磁鐵試驗運用銅和康銅兩種金屬演示溫差電現(xiàn)象。用酒精燈和冷水形

成溫差，產(chǎn)生的溫差電流將產(chǎn)生磁效應(yīng)。為了在肯定的溫差下能夠得到較大的溫

差電流，溫差電偶中的兩種材料都比較粗，鐵芯會使磁效應(yīng)大大增加。

【留意事項】：

1.加祛碼時用手扶銜鐵，以免拉力過大是銜鐵突然脫落。

2.試驗完畢，務(wù)必取卜祛碼，以免磁力小消逝，祛碼脫落毀壞物品。

3.試驗完畢，切記要熄滅酒精燈。

試驗十八。調(diào)制

【試驗?zāi)康摹?/p>

通過e調(diào)制試驗了解信息光學(xué)中空間濾波的概念。

【試驗儀器】

o調(diào)制試驗儀。

【試驗原理】

夕調(diào)制就是以不同取向的光柵調(diào)制物平面卜.的不同部位，白光通過該圖像

（物）后，將產(chǎn)生不同取向的彩色光譜，在頻譜面上利用空間濾波器讓所須要的

顏色通過，可使像平面上相應(yīng)部位呈現(xiàn)不同的顏色。

本試驗中，物由三塊柵紋方向互成60°的光柵拼成一幅天空、房上和大地的

圖像。

【試驗步驟】

1.以漠鴇燈為光源，上述圖像為物，按下圖在光具座上布置光路。物放在

聚光鏡后面，成像透鏡放在接近于頻譜面（即光源s像平面）的位置，它將物成

像在屏上.這時在頻譜面上可以看到光柵的彩色衍射圖.

2.在頻譜面上放置空間濾波器。調(diào)整濾波器使相應(yīng)丁?天空的藍(lán)光通過，相

應(yīng)于房子的紅光通過，相應(yīng)于地的黃光通過，這時在屏上將出現(xiàn)藍(lán)色的天空、紅

色的房子和黃色的地的彩色圖像。

3.重新調(diào)整濾波小孔在相應(yīng)彩色衍射圖上的位置，視察像面圖像色調(diào)的變

更，記錄視察到的現(xiàn)象。

【留意事項】

不要用手觸摸物及光學(xué)元件的表面。

試驗十九電子荷質(zhì)比的測量

【試驗?zāi)康摹?/p>

1.了解電子在磁場中的運動規(guī)律。

2.學(xué)習(xí)用電子荷質(zhì)比測試儀測量電子荷質(zhì)比的方法。

【試驗儀器】

FB710型電子荷質(zhì)比測試儀

【試驗原理】

當(dāng)螺線管中通有電流時，管內(nèi)將產(chǎn)生沿螺線管軸線方向、磁感應(yīng)強度為8的

磁場。若電子以速度'I垂宜進(jìn)入磁場時，將受到的洛倫磁力尸=式"為的作用，

作圓周運動：

—=--

貝【JmrB

由陰極放射的電子，在加速電壓U的作用下獲得動能，由動能定理：

-mv2=eU貝I]—="、

2m(由產(chǎn)

保持加速電壓U不變，通過變更螺線管中電流/,變更磁場8的大小，測量

出電子圓周運動的半徑r,即可得到電子的%?值。

其中8=(3上為”式中：〃0=4獷10-7，/加；螺線管總匝

數(shù)N=130匝；螺線管的半徑R=

-=—?—絲方=3.65399xIO12-K{c1kg)

m32(氏Nlry(Ir'r

【試驗步驟】

1.開啟電源，將加速電壓調(diào)至120V,看到電子槍射出翠綠色的電子束后，

再將加速電壓回調(diào)至100V并在整個試驗的過程保持不變。

2.調(diào)整偏轉(zhuǎn)電流