物理演示实验(理论部分).doc

物理演示实验(理论部分)
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二、关于物理演示实验
物理演示实验一般是指密切配合物理课堂教学内容由教师操作让学生观察的实验。
演示实验是段：
力学：气垫技术--气垫导轨、气垫平台、气垫转盘、滑轮
光学：He-Ne激光--全息照相、激光通讯、衍射、光杠杆
电学：高温超导、半导体集成电路、多功能示波器、光电器件
多媒体：扩大观察范围、仿真（虚拟）实验
1-5 课堂演示实验的做法
1、充分准备 预做实验，检查仪器。仪器摆放，位置站立。步骤层次，讲做配合。预料故障，万无一失。
2、周密演示 点明题目和目的，介绍仪器和装置，强调条件和方法，分析总结出结论。
例1
题目：自感现象
目的：演示自感现象，观察当线圈自身电流变化时要产生自感电动势，自感电动势的方向总要阻碍原来电流的变化。
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装置 如右图所示
通电自感：
条件：
方法： 接通k，看 与是否同时亮？哪个先亮？
现象： k接通瞬间，迟亮。稳定后，与同样亮。
分析： k通，L中从零增大，产生阻碍增大，故迟亮。
断电自感：
条件：
方法：断K, 观察的亮度变化
现象：在熄灭之前，发出短暂强光
分析： K断，突然减小，产生较大的，以暂时维持中的电流，由于，当流过支路时，发出短暂强光。
分析结论 ：当线圈中的电流变化时，要产生自感电动势，自感电动势的方向，总是阻碍（或反抗）原来电流的变化。
3、规范操作 （天平、砝码，气垫导轨、温度计、光学元件表面、电表读数、量程选择太小，电源开关直接拔下插头）
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第二章 物理演示实验的方法
2—1一般方法
直接了当地演示某一物理现象和规律。
例如：电荷的相互作用，电磁感应现象、扬氏双缝干涉等。
利用对比的方法演示某一物理现象或规律。
有的实验内容，无法直接观察，必须做对比显示，才能观察到这种现象。
有的物理现象，本来可以直接演示，但为了改善演示效果或丰富实验内容，而采用对比演示法。
对比形式：
同时对比：例如通电自感中，与同时对比，通过看谁先亮谁后亮判断通电自感存在。
先后对比：例如断电自感中，先后对比，通过暗-亮-灭的现象判断断电自感存在。
复合对比：---趋肤效应。
趋肤效应：在交流电路里，随着频率的增加，在均匀导体横截面上,电流分布越来越向导体表面集中
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，这种现象称为趋肤效应。
趋肤效应使导线的有效截面积减小，从而使它的等效电阻增加。
困难：第一，必须使导线电阻随频率的增加有明显的增大；
第二，必须能证明电阻的增大是由于电流的趋肤而不是趋心。
装置：
直流和交流两种电源；
电源 频率计
R1
R2
两个规格完全相同的
小灯泡并联在电源上；
用纯铜导线连接；
用同样粗细的镀铁
铜导线连接；
现象
接通直流电源，、一样亮，
直流电阻一样大。
接通交流电源，升高频率，亮度变暗；完全熄灭。
复合对比的方法：的先后对比说明高频下导体有效电阻增大，有效截面积减小；与的同时对比，电流是趋肤而非趋心。
利用模型对实际系统进行实验研究的过程(通过模型实验揭示原型的运动规律的方法)。
原型是指现实世界中某一待研究的对象，、更集中的特点
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。
模拟形式
自然现象的实验室模拟 例如：霓虹，海市蜃楼等。
微观现象的宏观模拟 例如：气体分子运动论的演示模拟（布朗运动，气体压强）
大型装置的小型模拟 例如：避雷针、静电除尘
小型装置的大型模拟 如：光导纤维
模拟性质
全同模拟 如：虹霓
本质相同模拟 如：海市蜃楼、避雷针、静电除尘
动力相似模拟 如：气体分子运动论模拟演示
2-2 特殊方法
--利用空气膜将运动物体浮起，使它做近似无摩擦运动。作用：减小摩擦阻力。
气垫导轨--牛顿第二定律的验证，动量守恒，简谐振动，阻尼振动等。
气垫转盘，气垫滑轮，气垫平台---刚体转动定理，平行轴定律，二维碰撞等实验。
--利用频闪仪的闪光照明来辅助显示物理现象和规律。作用：
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用于力学、振动和波的演示。
例如:弦驻波的频闪照明演示。
频闪光照明时，根据频闪照明下弦振动的视觉形象，可以观察驻波特征的各个细节，并可以确定弦驻波的振动