【文章內(nèi)容簡介】 慣量的關(guān)系。 【 儀器結(jié)構(gòu) 】： （用滾珠軸承固定可自由轉(zhuǎn)動(dòng)） （沿水平桿位置可移動(dòng)） 【 演示步驟 】：用左右兩套結(jié)構(gòu)完全相同的裝置做對比實(shí)驗(yàn) 。 ，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)。使它們在砝碼的力矩下開始轉(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。 ，而將另一套裝置上的重物固定在距軸很近處。 ，同時(shí)施放兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)使它們在砝碼的力矩下開始轉(zhuǎn)動(dòng)?？梢娭匚锟拷S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。 ，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。 【 儀器結(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【 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：單向交流 220V。 振源頻率 2Hz 【 儀器結(jié)構(gòu) 】： 【 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。 返回大型渦電流演示儀 【 演示目的 】：演示法拉第電磁感應(yīng)定律。 【 原理與操作 】： 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，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。 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。 小型渦電流演示儀 【 演示目的 】：演示渦電流的機(jī)械效應(yīng)。 【 原理與操作 】： 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。 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。 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)J2J1時(shí) ,則 W2W1,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)?J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?。?J變大， W變?。Ｒ曨l返回混沌擺 【 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。 【 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 ) 返回視頻伯努力懸浮器【 演示目的 】：演示伯努力定律。 【 原理與操作 】： 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 ?：流體密度， P V1為一處流體的速度和壓強(qiáng)， P 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)。 【 演示原理 】：如圖 1，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。 【 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。 (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。 FDWPA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。 FDWPA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。 ； ； ；； ； ； ； 。 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）： ：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)。 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）。 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。 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。 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 ；，否則將橡皮彎曲后有夾子固定； （加強(qiáng)水的流動(dòng)性）后倒入水盤中。水的深度控制在 35mm內(nèi)。如水盤不再水平面上，可調(diào)節(jié)水平螺栓 ； 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； ，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 ，可選用有不同小孔的擋板，以觀察不同的波長 ，可以觀察波的各種不同現(xiàn)象。 返回白光全息 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 180186。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選擇性，故在非相干白光在現(xiàn)時(shí)，只能看到一定波長范圍內(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）。 返回超導(dǎo)磁懸浮演示裝置 【 演示目的 】： 1 利用超導(dǎo)對永磁體的排斥作用演示磁懸浮 2 利用超導(dǎo)體對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。從而對永磁體產(chǎn)生排斥，排斥力隨相對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。 【 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℃ ）。 【 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 3173。173。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。 （ 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，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