物理演示实验报告

院系：土木工程学院 学号： 05110540 姓名：顾红楼

在这个学期的第七周的周六上午，我们在老师的安排下去观看一些具有代表性的演示实验。我们来到了学校的田家炳物理实验楼的演示实验室，将我们的大学物理课程所学习的力学、能量、电磁学、波动学和光学，从演示实验室内得到体现。

辉光球

在演示实验室，首先看到的第一个仪器称为辉光球。辉光球又称为电离子魔幻球。它的外观为直径约15cm的高强度玻璃球壳，球内充有稀薄的惰性气体（如氩气等），玻璃球中央有一个黑色球状电极。球的底部有一块震荡电路板，通过电源变换器，将12V低压直流电转变为高压高频电压加在电极上。

通电后，震荡电路产生高频电压电场，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，绚丽多彩，光芒四射，在黑暗中非常好看。

视觉暂留仪

后面有看到了一个视觉暂留仪。

人眼在观察景物时，光信号传入大脑神经，需经过一段短暂的时间，光的作用结束后，视觉形象并不立即消失，这种残留的视觉称“后像”，视觉的这一现象则被称为“视觉暂留”。其具体应用是电影的拍摄和放映。原因是由视神经的反应速度造成的，其时值是二十四分之一秒。是动画、电影等视觉媒体形成和传播的根据。

视觉实际上是靠眼睛的晶状体成像，感光细胞感光，并且将光信号转换为神经电流，传回大脑引起人体视觉。感光细胞的感光是靠一些感光色素，感光色素的形成是需要一定时间的，这就形成了视觉暂停的机理。

演示仪器利用人眼的视觉惰性即视觉暂留结合频闪灯的特殊作用，演示了电影成像的原理。在未打开频闪灯时，台阶和弯杆的运动随转盘转动，看不出一定的规律。打开频闪灯后，调节频率使频闪灯闪亮的时间间隔与两相邻台阶经过同一位置的时间间隔相同或成整数倍，由于眼睛的视觉暂留，我们感觉台阶已经静止，但弯杆却在不断变换，便形成了弯杆爬台阶的动画场面。

液体驻波管

接下来看到的是一个液体驻波管，液体为油，振源为声源。通电后会在管的一头发出声音。声波在液体中传播到另一头在返回来，来回两个波振动形成驻波，可以观察到管的中间液体最先起驻波，然后向两边延伸。这与课堂上的演示实验不同，课堂上用的是绳子，这里用的是液体，而且演示的还是属于纵波的声波的驻波现象。

龙卷风模拟器

接着看到一个少见的仪器，一个龙卷风模拟器。它是用水汽来模拟龙卷风的样子，在底座下面有电动机转动，顶部也有电动机转动。电动机转动后，这一区域就形成了气流，用强光可以观察到这一区域有一根“白柱”在无规则扭动，那是水汽形成的。由于比较透明，需要有背景色才可以清晰看到。

验证机械能守恒

接着到了能量学部分，这里有一个验证机械能守恒的实验装置。两个小球从同一高度往下滚，一个是斜坡，一个是半圆轨道，发现两个小球同时到达终点。这不仅验证了机械能守恒，还证明了不同质量的物体自由下落的时间相等。还有一个依靠太阳能来发电的电动风车，也许它的最终目的是太阳能发电，不过在强光的照射下也能看到风车转起来。这些原理被用在了航天技术方面，目前的人造地球卫星的两个翅膀上都安装有太阳能电池，确保其能正常工作。

声波肉眼无法观察，需要借助其他的介质，比如水。实验室中有一声波可见装置，将一黑绳竖直拉紧，其后面有一发声装置。当后面的发声装置发出声音时，可看到绳子前后振动，可以证明有声波传到了绳上，给绳能量使其振动。绳子竖直放也许还因为声波是纵波的缘故。

磁悬浮地球仪

磁悬浮地球仪利用电流磁效应使地球仪漂浮在半空中。地球仪顶端有一个磁铁,圆环形塑胶框内部顶端有一个金属线圈，金属线圈通过电流就会成为电磁铁。电磁铁与地球仪顶端磁铁间的吸力可抵消地球仪所受重力，因此地球仪可漂浮在半空中。用手轻轻触碰地球仪使其偏离平衡位置，手移开后地球仪仍可回到平衡位置不至掉落，这是利用负回馈机制。

地球仪底端也有一个磁铁。塑胶框内部底端有一个霍尔侦测器，可侦测地球仪底端磁铁的磁场变化。地球仪 偏离平衡位置时，霍尔侦测器侦测到地球仪底端磁铁的磁场变化，便会产生一补偿电流。补偿电流流到塑胶框顶端金属线圈时，金属线圈磁场增加，可将地球仪拉回平衡位置。轻轻转动地球仪便可持续不停转动,这可以用惯性原理(说得深入一点，依据动量守恒原理)解释。地球仪所受到的外力总和为零，因此会以固定速率沿固定方向转动。

实验室里也有一些装置我们比较熟悉，比如这里有一个用薄膜干涉来做的窗帘。用一根梁将液体拉开形成薄膜，再利用光的干涉可以观察到彩色条纹。还有一个装置运用流体的速度差可以把物体吸过来的原理，把足球吸在了一个锥体罩里面。原理和装置确是简单，如今飞机的机翼也是利用了这一原理，。由于机翼上下弧度不同，空气流速不同，是机翼上方气压低于下方气压，可以使机翼向上运动。

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我们在看到的实验现象，还有很多很多，在此也不能一一列举详述了，只能写出令几个自己印象深刻实验。同时也得到一些感悟，观看演示实验的过程是简单的，但它的意义绝非如此。我们学习的知识重在应用，对大学生来说，这就是一个很好的途径。通过它，我们不但对大自然产生了以前没有的敬畏和尊重，也有了对大自然探索的好奇心和奋进力，我想这是一个人做学问最最重要的一点。因此，我想在我们平时的学习中，要带着一种崇敬的心情和责任感，认认真真地学习，踏踏实实地学习，只有这样，我们才能真正学会一门课，学好一门课。

 

第二篇：20xx东大物理实验演示

物理实验演示报告

04010218 王欢 20xx年11月19日，于第一批学生参观了田家炳物理楼的实验演示，感慨颇多，参观的演

示涉及物理分类的各个方面，特地选取各个方面的例子，加以说明，体验物理的奥秘，物

理实验报告设计光学，力学，电磁学三个方面，报告内容包括实验室中操作说明以及操作

之后的现象和自己部分寻求的原理说明。

一，光学部分

白光全息

在实验室的墙壁上展示了利用白光全息原理所展现的立体图片。

这里展出的两幅反射全息种在用白光（非相干）再现三维立体形象的全息照片。反射全

息图又称为180?全息，即全息图在拍摄记录时，要求物光和参考光从两侧投射到厚层记录

介质上，形成体积全息图。体积全息图在现时遵从布喇格定律。鉴于体积全息图具有波长

选择性，故在非相干白光在现时，只能看到一定波长范围内的单色像。

反射全息图具有较高的衍射效率，再现像明亮、质感和立体感强，视差效果明显，用二步

法拍摄的反射全息照片还可以使三维立体的部分形象图处于记录介质表面以外（如狗的前

抓和嘴

二，电磁学部分

手触式蓄电池演示仪

【试验仪器】 ：演示电表，手型铜板铝板。

【操作与效果】：①双手分别触摸住一块铝板和一块铜板，此时电流计指针向一个方向偏转。

②当把铝板与铜板与电流计接线柱换接，在桉①中操作，此时电流指针向另一个方向偏转。

③当两手越潮湿时，指针偏转的格数越多。

④为了比较试验，当两手分别触摸两块铝板时，电流计指针不偏转。

【试验原理】 ：当用双手分别按住铝板和铜板时，电流计指针偏转表明路中产生了电流。

这是因为人手上带有汗液，而汗液是一种电解质，里面含有一定量的正负离子。铝板比铜

板活泼，铝板上汗液中的负离子发生化学反应，而把外层电子留在铝板上，使铝板集聚大

量负电荷，铜板上集聚大量正电荷。当用导线把铜板和铝板连接起来，铝板上的电子通过

电流计将向铜板移动，在导线中有点流通过，故电流计指针偏转。

等离子放电求

【实验原理】：在通常情况下，气体分子是中性的，但在外界因素（如火焰、紫外线、放射

线或强电场等）影响下，可以电离形成电子和正离子，电离后的气体的正、负离子，在电

场中随着电压的增高，形成碰撞电离从而使气体可以导电。电流通过气体，我们称之为“气

体放电”。“气体放电”的形式很多，如火花放电，弧光放电等，即是气体在常压下放电。

而“等离子球”是低压气体（或叫稀疏气体）在高频强电场中的放电现象。

【试验操作】 ：用手指轻触玻璃球的表面，球内产生彩色的辉光。

【试验说明】 ：本展品演示低气压气体在高频强电场中产生辉光的放电现象，使观众认识

到气体分子的激发、碰撞、电离、复合的物理过程。

玻璃球内充有某种单一气体或混合气体，球内电极接高频高压电源，手指轻轻触摸

玻璃球表面，人体即为另一电极，气体在极间电场中电离、复合，而发生辉光。玻璃球内

所充的气体不同，球内压强不同（即不同的真空度），所产生的辉光的颜色也不同。

光学幻像（实验室称之为看得见摸不着。形象生动！）

【实验原理】 ：

你看到的这只小猪，其实是一朵小猪模型的影像，模型实物隐藏在展品的壳体里面，它是通过一个大凹面反光镜成像在窗口外的缘故。我们知道，一个物体放置在凹面反光镜的二倍焦距附近，它的影像也在凹面反光镜的二倍焦距附近，这是凹面反光镜独有的光学特性。凹面反光镜不但在焦距之外能成明亮看得见的物体影像，而且在焦距处有很好的聚集作用。因此它广泛地应用在探照灯照明、太阳能利用及遥感天线和光学仪器中。

【演示操作】 ：

接通电源，观众站到距展品１米左右处，可看到一只清晰的小猪，当你用手去摸时，却没摸到小猪。

三，热学部分

太阳能利用

【演示目的】：

演示太阳能利用的原理

【操作与效果】：

某些半导体物质，在光照的情况下可产生电动势，即所谓光生伏特，这种性质称为光敏特性。从能量观点看这是从光能转化为电能。

单个半导体的电动势很小，可以数个数十个串联，再经并联，就可得有相当功率输出的光电源。

本仪器是用于演示神州飞船利用太阳能的模型。一般情况下请勿随意用手旋转飞船体。连座放到太阳能直射电池处，该模型就会自动缓慢转动。 用手或纸遮住电池板，飞船失去电源，停止转动。

本实验还展示了光敏半导体的小器件，当把小器件放在了强光照射之下，颜色慢慢改变，由白色变换成紫色或者橙色，当离开光照地区之后，颜色又逐渐的回复过来。

四，力学部分

飞机的升力

【试验目的】 ：通过演示了解飞机的升力是如何产生的。

【试验仪器】 ：飞机的升力演示仪

【实验原理】：流体流动时，在同一水平流线上的,其压强p与流速v存在一定的关系： p+?v2/2=恒量（伯努利方程）

它表明：流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。飞机能在空中飞翔就是利用这一原理的。

飞机机翼的形状是经过精心设计的，呈流线型，下面平直，上面圆拱，飞行时能使流过机翼上方空气的流速大于机翼下方的空气流速。从伯努利方程来看，在速度比较大的一侧压强要相对低一些，因此机翼下表面的压强要比上表面大，形成一个向上偏后的总压力，它在垂直方向上的分力叫举力或升力。实验指出，举力与机翼的形状、气流速度和气流冲向翼面的角度有关。正是举力的作用使飞机机翼向上举起。如果机翼的上下形状相同，那么上下压强相同，就不存在压力差，即没有升力。

【操作步骤】：打开电扇开关，让气流流过机翼，模拟飞机向前飞行。观察两种形状机翼的不同运动情况：流线型机翼向上升起，平直机翼纹丝不动。

【试验现象】 ：

1、打开电源，用手可以感受到气流的存在和分布。

2、可以观察到塑料管底部的泡沫球逐渐升起。

3、用手盖住机翼的孔，塑料球下落，松开手，球又升起。

通过了接近一个小时之后，浏览完了大部分的演示，看着书上的各种原理的实物图，真正的感受到了物理的魅力，也试图用自己已学的知识来视图解释现象，有的还是可以解释，有的还是不行，学无止境啊！