近代物理实验报告

学院：电气工程

专业：自动化 班级：1006 姓名 何秋

学号：201046566192

实验一 电磁炮

原理：将四节五号电池串联成电源，然后在一支有机玻璃笔杆（必须是规则空心圆柱体，两头无缩进）上斜向密缠几层漆包线（线的规格向卖的人问就可以了，但要注意缠线方向要与电流方向一致，否则无法发射）。

最后找一个修正液中的小钢棍作炮弹，找一个弯铜片当开关（主要是为了瞬时通电，瞬时断开）。固定好炮管，将漆包线、电源和开关串联，装上炮弹就能发射。

电磁炮是世界各国都在争相研制的尖端，但它的原理却并不复杂，使用实验室中常见的器材就可以模拟电磁炮的原理。 [关键词]：电磁炮、线圈炮、电磁感应

电磁炮听起来很神秘，其实它的结构和原理很简单．电磁炮是利用电磁力代替火药暴炸力来加速弹丸的电磁发射系统，它主要由电源、高速开关、加速装置和炮弹四部分组成．目前，国外所研制的电磁炮，根据结构和原理的不同，可分为线圈炮、轨道炮、电热炮等。

线圈炮又称交流同轴线圈炮．它是电磁炮的最早形式，由加速线圈和弹丸线圈构成．根据通电线圈之间磁场的相互作用原理而工作的．加速线圈固定在炮管中，当它通入交变电流时，产生的交变磁场就会在弹丸线圈中产生感应电流．感应电流的磁场与加速线圈电流的磁场互相作用，产生推动力，使弹丸加速运动并发射出去．

线圈式电磁炮原理图因为线圈炮的原理比较简单，使用中学实验中常见的器材，就可以做出线圈式电磁炮的原理模型。

器材：电磁感实验线圈、学生电源、导线、易拉罐。

制作步骤：

1、将易拉罐剪开，取一块铁皮卷成一个长约为9-10cm的圆筒，直径以正好适合线圈的口径为宜，为防止圆筒散开，最好使用透明胶包裹。

2、用导线连接电源与线圈的接线柱，连接时选择交流档实验效果较好，线圈部分只连接一个黑色接线柱，另一红色接线柱断开。

3、圆筒放入线圈，圆筒的大半部分露出在线圈外部，露出部分长度约为6cm。

4、打开学生电源开关，将电压档拔到16V，如有更高档位，实验效果将更明显。

5、手持红色导线，快速接触接线柱并马上断开（线圈电阻较小，为防止电流过大损坏电源，只能快速接触。

6、铁皮圆筒受力被弹射出去。

实验二 超导磁悬浮

实验仪器： 超导磁悬浮演示装置，包括供演示用带有保温作用可以贮存少量液氮的小车模型的 超导样品、有磁束缚作用的封闭磁轨道以及能使轨道旋

转的支架等几个部分。演示时将一 个用熔融结构生长法制备的超导体置于小车模型内（已装入），当加入液氮使超导体处于超 导状态后，该小车模型即可以在封闭的磁轨道上方悬浮；如将磁轨道翻转，则该小车模型 也可在磁轨道下方倒挂“悬浮”。在施以外力时，小车模型可以沿着这一长约1.7m的封闭 磁轨道，以悬浮或倒挂“悬浮”的状态连续运转。

实验原理：演示用的超导体采用的是具有细微弥散Y2Ba1Cu1O5（211相）经特殊制备的的超导样品，这种超导体是允许部分磁通穿透的非理想第二类超导体。由 于样品中211相的掺入使其具有强的磁通钉扎效应，因而具有显著的俘获磁通的能力。这 种能力使其具有类似一般硬磁材料的不可逆磁化曲线。这种超导体因能满足电力工程应用 中要求高温超导材料具有高场临界电流密度Jc(T，H），即在液氮温区高磁场条件下具备无 阻传输电流的能力，而成为实用高温超导材料。迈斯纳态(即超导体完全排除磁通的效应）和允许部分磁通穿透、以及具有强的磁 通钉扎能力混合态的存在，为这一演示中超导体在具有磁束缚能力的封闭磁轨道上方运转 而不偏离轨道；和在磁轨道下方被磁轨道吸引而倒

挂“悬浮”运转的实验现象作了最好的 理论解释。

实验内容： 1介绍演示装置结构、演示步骤、演示现象及简单原理。

2．将装有超导样品的小车模型液氮加入口盖旋开，向内灌注液氮，待超导样品冷却到 液氮温度时，开始演示。（此期间约4—5分钟）。

3．开始演示时先将小车模型上的液氮加入口盖旋紧，然后将小车模型放到水平放置的 磁导轨上方，并稍稍下压，以使部分磁通进入到超导体内，而形成磁轨道对超导样品的磁 束缚。稍加推力，超导小车模型即悬浮沿磁轨道运转。演示直到超导样品失超，而落到磁 轨道上方为止。

4．打开小车模型的液氮注入口盖，向内灌注液氮。（注意，此时模型放在磁导轨上方） 如果液氮挥发很快，要反复灌注液氮，直至样品呈超导状态为止。然后旋紧液氮注入口盖， 此时小车模型可能吸附在磁轨道上方；用手将小车模型垂直向上提拉，使其稍稍离开磁轨 道而呈悬浮状态（＊）。慢慢旋转磁轨道与水平面呈90度，此时轻推小车模型，可使其沿最 低点摆动。继续旋转磁导轨与水平面倒向平行，然后紧固支架螺钉，轻推小车模型，此时 超导小车模型将倒挂在磁导轨下方，沿磁轨道继续运转。

实验三 海市蜃楼

实验原理：利用人工配制的折射率连续变化的介质，演示光在非均匀媒质中传播时，光线弯曲的现象以及模拟自然界昙花一现的海市蜃楼景观。

实验装置：水槽，实景物，激光笔，射灯（220V 24W），装置门，水管入口，观看实景物窗口，观看光在水槽内传播路径的窗口，观看模拟海市蜃楼景观的窗口

实验步骤 ：液体的配制 将装置门E打开，水管插入F口内固定好，向水槽内注入深为槽深一半的清水，再将约3Kg食盐放入清水中，用玻璃棒搅，使其溶解成近饱和状态，再在其液面上放一薄塑料膜盖住下面的盐溶液，向膜上慢慢注入清水，直到水槽水近满为止，稍后，将薄膜轻轻从槽一侧抽出，此时，清水和食盐水界面分明，大约需6小时以后，由于扩散，界面变没了，在交界处形成了一个扩散层，液体的折射率由下向上逐渐减少，产生一个密度梯度，此时液体配制完成。

2、现象演示

（1）打开激光笔C，从水槽侧面窗口H观察光束在非均匀食盐水中弯曲的路径。

（2）打开射灯D，照亮实景物，在景物另一侧窗口K处观察模拟的海市蜃楼景观。

实验四 飞机升力

实验仪器：飞机升力演示仪。

实验原理：一般翼型的前端圆钝、后端尖锐，上表面拱起、下表面较平，呈鱼侧形。当气流迎面流过机翼时，流线分布情况如图。原来是一股气流，由于机翼的插入，被分成上下两股。通过机翼后，在后缘又重合成一股。由于机翼上表面拱起，使上方的那股气流的通道变窄，流速加快。根据伯努利原理可以得知：

流速大的地方压强小。机翼上方的压强比机翼下方的压强

小，也就是说，机翼下表面受到向上的压力比机翼上表面受到向下的压力要大，这个压力差就是机翼产生的升力。

实验步骤：

1．打开位于底座前方的电源开关，用手感受一下出风口处的气流；

2．把手移开，观察到小球从管内升起；

3．用手挡住出风口，小球立即从管内下落；

4．重复操作2、3，观察小球在管内的起落。

5．实验结束，关闭电源。

注意事项：

如果小球不能从管内升起，适当调节机翼的高度，使机翼的上部对准气咀,使流过机翼上部的气流最大。

思考：

飞机的机翼为何做成上凸下平的形状？

飞机的机翼的上下两侧的形状是不一样的，上侧的要凸些，而下侧的则要平些。当飞机滑行时，机翼在空气中移动，从相对运动来看，等于是空气沿机翼流动。由于机翼上下侧的形状是不一样，在同样的时间内，机翼上侧的空气比下侧的空气流过了较多的路程（曲线长于直线），也即机翼上侧的空气流动得比下侧的空气快。根据流动力学的原理，当飞机滑动时，机翼上侧的空气压力要小于下侧，这就使飞机产生了一个向上的浮力。当飞机滑行到一定速度时，这个浮力就达到了足以使飞机飞起来的力量。于是，飞机就上了天。

 

第二篇：大学论文开题报告范文

赣南师院 数学与计算机科学 学院 10 级（20##届）

学  生  毕  业   论  文 （设计）开  题  报  告

论文题目   放缩法不等式的证明的探究  专   业  数学与应用数学 

学生姓名      肖常旺                 指导教师  曹新    

教研室主任（签名）                教学学院院长（签名）               

                                        20  年   月   日