演示实验论文

1、 谈谈我对物理演示实验的看法首先感谢老师在这学期对我们的教导。“物理学(PHYSICS)是研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律及所使用的实验手段和思维方法的自然科学，简称物理。物理学是人们对无生命自然界中物质的转变的知识做出规律性的总结。现在，物理学已成为自然科学中最基础的学科之一。物理理论通常是以数学的形式表达出来。经过大量严格的实验验证的物理学规律被称为物理定律。然而如同其他很多自然科学理论一样，这些定律不能被证明，其正确性只能靠着反复的实验和观测来检验。”（引用） 物理学是探究微观与宏观世界中物质之间相互作用的一门重要学科，它揭示了物质之间所存在的联系以及各物质之

2、间自身所特有的规律，从根本上解释了各微观与宏观现象，给出了粒子本身所存在的性质，物理学的基本原理渗透在自然科学的各个领域，应用于技术科学的各个方面，是技术科学的基础和先导。物理学深刻影响人类的思维方式和对世界的基本认识，所体现的科学的世界观和方法论，形成人类文明的一个重要组成部分。物理实验是验证物理规律的一门实践性学科，按实验的发展它包括普通物理实验与近代物理实验，按照实验的操作性可分为理论性实验与操作性实验，既具探索性又具验证性，物理规律与性质的得出过程是通过实验现象大胆对未知规律的探索与猜想，继而通过实际理论的推导验证，再通过实验对所推导的结论进行验证的过程，在其中物理实验起到了至关重要的

3、作用。早从阿基米德浮力实验到牛顿斜坡实验再到爱因斯坦光电效应实验，无一不显示了实验的进步性与科学性。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。演示实验是把物理现象直观地向学生展示的过程。它是学生最集中地获得物理现象的主要来源。同时演示实验在培养学生观察、实验能力，提高学生学习物理的兴趣等各方面都起着十分重要的作用。具体来说，它的教学作用体现在以下几个方面：1. 引起学生的兴趣，吸引学生的注意2. 培养学生的观察能力、实验能力3. 演示实验为学生提供必要的感性知识4.演示实验是归纳物理概念和规律的基础（引用）物理演示实验是一门演示性极高的实验，它需要教师与学生的配合

4、，教师在教授的过程中应积极启发同学们对实验现象的思考，同学们也应该配合老师的启发，积极的与老师互动并探索演示实验所蕴含的科学性知识。我选择物理演示实验的原因在于物理演示实验是一门趣味性与科学性极高的综合类学科，它可以引起我对物质世界的好奇心以及对物理现象的探究，通过物理演示实验能够加深我对物理规律的认识与理解，可以拓宽我的知识层面，早从开课以来我严格遵守考勤制度，从未旷过一次课，从未迟到，从未早退，并尊重老师的上课成果，上课时能够紧跟老师的思路，并对老师上课时所提问题进行思考，但是偶尔也还是会有开小差的时候，在后面几周的实验课上，我对老师所开展的实验进行了实际操作，并对其中所涉及的物理规律进行

5、了思考，但是由于时间原因未能完成全部的实验，这是让我感到惭愧的。物理演示实验对于学习物理学至关重要的，在物理实验学科中也占有相当重要的地位，它可以使学生对所讲授的内容加深理解，巩固记忆，纠正错误观念，建立正确的图像，可以激发学生观察物理现象的兴趣，培养学生分析解决问题的能力，能直观的为学生提供感性认识，是学生形成物理概念，理解物理想象的基础，它将日常生活或生产实践中不易观察到的或习以为常的而未引起注意的物理现象突出的显示出来，物理演示实验从侧面上激励了学生对未知世界探索的兴趣，点燃了学生的激情，催生了新一代的人才。物理演示实验的方法分为一般方法和特殊方法，其中一般性方法又可分为直接演示法，对比

6、演示法，模拟演示法。直接演示法就是直截了当的演示某一物理现象和规律，比如磁铁的极性性质，以及光的沿直线传播。对比演示法是利用对比的方法演示某一物理现象和规律，对比演示又可分为同时对比，先后对比，复合对比，相应的实验分为判断通电自感的存在，判断断电自感存在以及趋肤效应。模拟演示法是利用模型对实际系统进行实验研究的过程。原型是指现实世界中某一待研究的对象，模型是指与原型的某一特征相似的另一客观对象.模拟演示法具有更深刻、更集中的特点。根据模拟形式的不同可分为自然现象的誓言是模拟，比如霓虹，海市蜃楼；微观现象的宏观模拟，比如布朗运动；大型装置的小型模拟， 例如：避雷针；小型装置的大型模拟，如光导纤维

7、。根据模拟性质的不同可分为全同模拟，本质相同模拟，动力相似模拟。特殊方法分为：1.气垫法，如牛顿第二定律的验证；2,，频闪法，如弦驻波的频闪照明实验；3.光杠杆法，如测量尺子的微小形变；4.投影法，如牛顿环纹透反互补和定域干涉的投影演示；5.描迹法，借助于各种记录笔描绘下物体运动的轨迹，以便仔细研究其运动规律。分为直接描迹和展开描迹，如刚体平面平行运动演示仪，滑块底面带有几支毛笔，运动中可自动地用不同颜色记录下刚体上质心和非质心处的运动轨迹-直接描迹。当力的作用线通过刚体质心时，刚体上各点的运动轨迹是一系列平行直线。当力的作用线不通过刚体质心时，质心的轨迹仍是一条直线，非质心点的轨迹是旋进曲线

8、。展开描迹法，如沙摆，一根细绳把一个沙袋吊在空中，让其在y方向作简谐振动的同时在x方向上作匀速运动（展开）-描画出了沙摆作正弦运动的轨迹。这就是示波器的工作原理。6.示踪法-利用各种灵活方法，显示物质的存在、运动或状态变化的踪迹。如阴极射线的电离示踪，阴极射线的荧光示踪。7示波法将电学量、磁学量和各种非电量，转换成电压的形式输入到示波器，从示波器的荧光屏上观察这些量随时间或随其他量的变化关系，并测得其大小。这种用示波器观察、测量的方法称为示波法。8.光电转换法，利用光电效应把光信号转换成电信号来观察或定量显示。如，光通讯。 9. 压电转换法-利用压电效应将机械形变压力转换成电信号放大观测；或者

9、利用电致伸缩效应（逆压电效应）将交变电信号转换成机械振动。10.电视摄像法，并非指放映演示实验的电视录像，而是用电视摄像机和电视机实时观察实验现象。如，电视机观察牛顿环实验剖析实验一：七连球弹性碰撞1.实验目的：演示六个等质量球的弹性碰撞过程，加深对动量原理的理解；演示弹性碰撞时能量的最大传递；加深对弹性碰撞过程中的动量、能量变化的理解。实验仪器：弹性碰撞演示仪 实验原理：物体之间弹性碰撞满足动量守恒，能量守恒实验方法及现象：1.将仪器放置在水平桌面上，调节悬线长度，使这六个球的中心在一条直线上。2拉动左侧一个球使其偏离竖直方向一定角度，松手令它与其余球碰撞，可以看到最右侧那个球跳起，偏离竖直

10、方向的角度跟第一个球几乎相等，而其余的五个球不动。3.仿照第一步，拉起左边两个球，然后放手，让它们跟其余四个球相碰撞，可以看到最右边两个球跳起同样的高度，其余四个球不动。实验分析在碰撞过程中，在该实验中小球做的是对心碰撞，而且是完全弹性碰撞。由动量守恒和能量守恒原理可知，两个等质量的刚性球弹性正碰时，它们将交换速度，参考公式：m1v1+m2v2=m1v1+m2v2(m1v²1)/2=(m2v²2)/2实验二：常温磁悬浮地球仪1.实验目的：了解常温磁悬浮地球仪的原理。了解利用电磁感应反馈信号进行调控的技术。2.实验仪器：常温磁悬浮地球仪一台。3.实验原理：磁力是磁场对电流作用

11、的非接触力，永磁体之间的相互作用本质上是磁场对磁化电流的作用。由于它具有非接触性的特点，可以用它来演示许多有趣的物理现象。永磁体异性磁极之间的相互作用力可以很大，就其大小而论完全可以用它来克服重力而使物体悬浮起来。但由于它随磁极间距变大而迅速减小，因此很难实现常温条件下（非超导）的磁悬浮，即利用磁力使物体在重力场中稳定的悬浮起来。为了实现磁悬浮，采取了两项措施：那就是负反馈调节磁力和用磁力定位。常温磁悬浮地球仪的内部结构如图所示。整个装置由A.B.C三部分组成，A为待悬浮体地球仪，B. C分别为上下固定点。在地球仪A的南北两极处各安装一个小的永磁体，外N内S；C为下固定点，C处安装一个永磁体，

12、极性为上S下N；B为上固定点，它由永磁体E，磁场敏感元件F，和励磁线圈D组成。如果没有D，只靠E的作用不可能使A稳定的悬浮起来。为了使A能稳定地悬浮，特意在上固定点B设置F和D，令励磁线圈D通以一定强度的电流，电流线圈产生的磁场方向与永磁体E的相同，即它们的合磁场对地球仪上的N极产生吸引。磁场敏感元件F感知地球仪A上极地磁极的位置，若地球仪A靠近E的S极时，合磁场将较强，有更吸引A往上的趋势，此时受F调整的控制电路将减弱流过D线圈的电流，使合磁场变弱，A将因吸引力减弱而不向上走；反之，若A偏下，F感知地球仪偏下，F调整控制电路将增强流过D线圈的电流，使合磁场变强，A将因吸引力增强而不往下走。总

13、之，在控制电路的调节下，地球仪A受到的磁力和重力平衡，悬浮在空中。下固定点C的作用是防止地球仪A摆动，使A总是趋于竖直稳定地悬浮在空中。4实验方法：接通电源。 双手持地球仪，使北极点自上而下慢慢接近上磁极。在一定高度处突然觉得手持力消失，此时双手松开，防守，即可将地球仪悬浮在空中。在地球仪悬浮于空中后可缓慢转动地球仪使它转动方向与实际自转方向一致。实验分析：与当代磁悬浮列车原理相同，地球仪自身重力与永磁体产生的磁力想抵消。实验三：辉光球实验目的：观看辉光放电实验仪器：辉光球实验原理：辉光球”是低压气体在高频强电场中的辉光放电现象。 球内充有低压气体（或叫稀薄的惰性气体如氩气等），玻璃球中央有一

14、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加在电极上，由于球内稀薄气体受到高频电场的电离作用而光芒四射，产生神秘色彩。由于电极上电压很高，故所发生的光是一些辐射状的辉光，在黑暗中非常好看。 辉光球工作时，在球中央的电极周围形成一个类似于点电荷的场。当用手（人与大地相连）触及球时，人体即为另一电极，球周围的电场、电势分布不再均匀对称，气体在两极间电场中电离、复合，辉光在手指的周围处变得更为明亮，产生的弧线顺着手的触摸移动而游动扭曲。 实验分析：球心中心电极电势高于其他地方，球内稀薄气体受到高频电场的电离，故产生辐射状辉光，当用手接触球面时，电场分布不再均匀，气体在两极间电场中电离、复合，辉光在手指的周围处变得