大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)

前言

物理實(shí)驗(yàn)不僅是物理學(xué)理論的基礎(chǔ)，也是物理學(xué)發(fā)展的基本動力。在物理學(xué)中，每個概念的建立、每個定律的發(fā)現(xiàn)，都有其堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，尤其是核物理、激光、電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等的發(fā)展，越來越體現(xiàn)出物理實(shí)驗(yàn)技術(shù)的重要性，更反映了物理實(shí)驗(yàn)技術(shù)發(fā)展的新水平。基于這方面的原因，人們逐漸感到加強(qiáng)理工科及師范院校學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的重要性。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要目的是：給學(xué)生創(chuàng)造一個良好的環(huán)境，使學(xué)生掌握物理實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識、基本方法和基本技能；培養(yǎng)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣以及發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題最終達(dá)到獨(dú)立獲取物理知識的能力；培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力；培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)和堅(jiān)忍不拔的意志品質(zhì)；為今后從事物理學(xué)乃至相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。為了進(jìn)一步發(fā)展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，構(gòu)建具有特色的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，深化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，我們組織編寫了這套《物理實(shí)驗(yàn)教程叢書》。本叢書各冊的作者，都是在我省從事多年實(shí)驗(yàn)教學(xué)、在該領(lǐng)域有著多年研究經(jīng)驗(yàn)的教師，全體編著者在編寫過程中，參考了以往的實(shí)驗(yàn)教材，結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展，更新了教學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)了計(jì)算機(jī)在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，突出科學(xué)性和實(shí)用性，力求實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更系統(tǒng)、更全面，更能滿足我省各高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要。本套教材共四冊。第一、第二冊分別對應(yīng)一級、二級三級物理實(shí)驗(yàn)，第三冊為近代物理實(shí)驗(yàn)，第四冊為物理演示實(shí)驗(yàn)。在課程安排上，一級實(shí)驗(yàn)適用于理、工等各學(xué)科；二級實(shí)驗(yàn)主要服務(wù)于理工類專業(yè)的學(xué)生；三級實(shí)驗(yàn)主要針對理科類學(xué)生開課；近代物理實(shí)驗(yàn)突出了近代物理實(shí)驗(yàn)與信息科學(xué)的融合，可適用于理科物理類專業(yè)、信息類專業(yè)，也可作為一些理工科專業(yè)的選修課程；物理演示實(shí)驗(yàn)主要為文科學(xué)生開設(shè)，以提高文科學(xué)生的科學(xué)文化素養(yǎng)，同時也可作為物理教學(xué)過程的課堂教學(xué)實(shí)驗(yàn)演示。

內(nèi)容概要

本書講述大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)，物理演示實(shí)驗(yàn)主要為文科學(xué)生開設(shè)，以提高文科學(xué)生的科學(xué)文化素養(yǎng)，同時也可作為物理教學(xué)過程的課堂教學(xué)實(shí)驗(yàn)演示，內(nèi)容分為力學(xué)、熱學(xué)與分子物理學(xué)、振動與波、電磁學(xué)、光學(xué)5個部分，共有132個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，對每個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分別按照演示目的、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)裝置、操作與效果、思考題等幾個方面進(jìn)行介紹。    本書可作為各類高等院校本科大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的參考書，也可作為大學(xué)物理本科專業(yè)的輔助教材。

書籍目錄

前言第1章 力學(xué)  1.1 運(yùn)動的獨(dú)立性  1.2 錐體上滾  1.3 彈性碰球  1.4 質(zhì)心運(yùn)動  1.5 鋼珠競走  1.6 重力下的下降最快曲線  1.7 離心力演示  1.8 離心軌道  1.9 科里奧利力演示  1.10 進(jìn)動演示  1.11 常平架回轉(zhuǎn)儀  1.12 轉(zhuǎn)動定理演示  1.13 滾柱式轉(zhuǎn)動慣量演示  1.14 茹科夫斯基凳  1.15 角速度矢量合成  1.16 傅科擺  1.17 滾擺  1.18 機(jī)翼升力  1.19 貝努利懸浮器  1.20 轉(zhuǎn)動液體內(nèi)部壓強(qiáng)分布  1.21 希羅噴泉  1.22 激光多普勒效應(yīng)  1.23 氣墊陀螺第2章 熱學(xué)與分子物理學(xué)  2.1 伽爾頓板  2.2 麥克斯韋速率分布  2.3 氣體分子運(yùn)動理論模擬  2.4 分子運(yùn)動規(guī)律的實(shí)驗(yàn)  2.5 金屬的冷脹熱縮  2.6 記憶合金熱機(jī)  2.7 橡皮條熱機(jī)  2.8 渦流熱效應(yīng)第3章 振動與波  3.1 共振擺  3.2 玻爾共振  3.3 耦合擺  3.4 混沌擺  3.5 共振音叉  3.6 簡諧振動與圓周運(yùn)動等效  3.7 簡諧振動合成  3.8 弦駐波  3.9 彈簧駐波演示  3.10 圓環(huán)駐波  3.11 氣體火焰駐波  3.12 昆特管駐波  3.13 聲波駐波  3.14 縱波  3.15 水波盤  3.16 變音鐘  3.17 魚洗  3.18 超聲霧化第4章 電磁學(xué)  4.1 維氏感應(yīng)起電機(jī)  4.2 靜電擺球  4.3 靜電跳球  4.4 靜電吹風(fēng)  4.5 靜電除塵  4.6 避雷針  4.7 靜電滾筒  4.8 靜電植絨  4.9 靜電屏蔽  4.10 靜電感應(yīng)盤  4.11 帶電體的互相作用  4.12 導(dǎo)體表面的電荷分布  4.13 點(diǎn)電荷周圍的電力線  4.14 電介質(zhì)對電容容量的影響  4.15 電介質(zhì)極化  4.16 RC電路放電時間常數(shù)演示  4.17 輝光放電球  4.18 熱磁輪  4.19 絕緣體轉(zhuǎn)換為導(dǎo)體  4.20 高壓帶電作業(yè)  4.21 安培力  4.22 洛倫茲力  4.23 電磁感應(yīng)現(xiàn)象  4.24 電磁波的發(fā)射與接收  4.25 交流發(fā)電  4.26 趨膚效應(yīng)  4.27 雅各布天梯  4.28 滴水自激感應(yīng)起電  4.29 巴克豪森效應(yīng)  4.30 手觸蓄電池  4.31 磁力的表現(xiàn)  4.32 湯姆遜電磁鐵  4.33 磁聚焦  4.34 超導(dǎo)磁懸浮  4.35 順磁介質(zhì)的磁化  4.36 電磁驅(qū)動  4.37 阻尼擺與非阻尼擺  4.38 互感現(xiàn)象  4.39 對比式楞次定律  4.40 跳環(huán)式楞次定律  4.41 通電、斷電的自感現(xiàn)象  4.42 矩形載流線框在磁場中的受力  4.43 巴比輪  4.44 光點(diǎn)反射磁致伸縮  4.45 等厚干涉磁致伸縮  4.46 溫差電現(xiàn)象  4.47 佩爾捷效應(yīng)第5章 光學(xué)  5.1 楊氏雙縫干涉  5.2 菲涅耳雙面鏡干涉  5.3 菲涅耳雙棱鏡  5.4 勞埃德鏡干涉  5.5 等傾干涉  5.6 等厚干涉——劈尖  5.7 等厚干涉——牛頓環(huán)  5.8 單縫衍射  5.9 光柵衍射  5.10 起偏和檢偏  5.11 偏振光干涉  5.12 散射光干涉  5.13 玻璃堆起偏  5.14 光彈性效應(yīng)  5.15 克爾效應(yīng)  5.16 晶體雙折射  5.17 尼科耳棱鏡  5.18 旋光色散  5.19 電子衍射  5.20 磁光效應(yīng)  5.21 瑞利散射  5.22 陰極射線  5.23 臺式皂膜  5.24 簾式皂膜  5.25 白光反射全息  5.26 窺視無窮  5.27 海市蜃樓  5.28 光纖通訊  5.29 立體畫  5.30 光學(xué)幻影  5.31 視覺暫留  5.32 普氏擺  5.33 光通信  5.34 θ調(diào)制  5.35 雙曲面鏡成像  5.36 光學(xué)分形附錄 歷年諾貝爾物理學(xué)獎參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：一個矩形載流線框在穩(wěn)恒均勻的模擬磁場③中豎直兩邊所受安培力的方向，是隨線框法線方向的不同而改變的，始終遵循“右手定則”。本儀器在模擬的磁場中，模擬載流線框的法線方向在不斷改變的同時，用箭頭自動地顯示出線框兩豎直邊所受安培力的方向。接通電源，打開電源開關(guān)②。模擬載流線框④將勻速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速8轉(zhuǎn)／分。在旋轉(zhuǎn)的同時。固定在線框豎直邊上的受力方向指示箭頭⑤始終指向線框兩豎直邊所受安培力的方向。也可以演示當(dāng)線框旋轉(zhuǎn)到某一位置時，關(guān)閉電源，觀察線框在此位置時，線框兩豎直邊所受安培力的方向及力矩的方向?！舅伎碱}】均勻磁場中有一曲導(dǎo)線和一直導(dǎo)線，兩導(dǎo)線所通電流方向和大小均相同，兩導(dǎo)線在磁場中起始位置也相同，試問它們所受安培力是否相等？為什么？4。43巴比輪【演示目的】演示載流導(dǎo)體在磁場中受力（或力矩）而運(yùn)動的現(xiàn)象，驗(yàn)證左手定則?！緦?shí)驗(yàn)原理】導(dǎo)體中的電流，本質(zhì)上是自由電子的定向運(yùn)動。自由電子在外磁場中要受到洛倫茲力作用而向?qū)Ь€側(cè)向偏移并與導(dǎo)體晶格離子不斷碰撞。大量自由電子從磁場獲得動量的定向累積，宏觀上就表現(xiàn)為導(dǎo)體受到一個磁場力，這個力稱為安培力，也是推動巴比輪的力。

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