大學物理演示實驗報告

實驗一錐體上滾

【實驗目的】：

1．通過觀察與思考雙錐體沿斜面軌道上滾的現象，使學生加深了解在重力場中物體總是以降低重心，趨於穩定的運動規律。

2．說明物體具有從勢能高的位置向勢能低的位置運動的趨勢，同時說明物體勢能和動能的相互轉換。

【實驗儀器】：錐體上滾演示儀

【實驗原理】：能量最低原理指出：物體或系統的能量總是自然趨向最低狀態。

本實驗中在低端的兩根導軌間距小，錐體停在此處重心被抬高了；相反，在高階兩根導軌較為分開，錐體在此處下陷，重心實際上降低了。實驗現象仍然符合能量最低原理。

【實驗步驟】：

1．將雙錐體置於導軌的高階，雙錐體並不下滾；

2．將雙錐體置於導軌的低端，鬆手後雙錐體向高階滾去；

3．重複第2步操作，仔細觀察雙錐體上滾的情況。

【注意事項】：

1．不要將錐體搬離軌道。

2．錐體啟動時位置要正，防止它滾動時摔下來造成變形或損壞。

實驗二避雷針

【實驗目的】：氣體放電存在多種形式，如電暈放電、電弧放電和火花放電等，通過此演示實驗觀察火花放電的發生過程及條件。

【實驗儀器】：高壓電源、乙個尖端電極、乙個球型電極及平板電極。

【實驗原理】：首先讓尖端電極和球型電極與平板電極的距離相等。尖端電極放電，而球型電極未放電。

這是由於電荷在導體上的分布與導體的曲率半徑有關。導體上曲率半徑越小的地方電荷積聚越多（尖端電極處），兩極之間的電場越強，空氣層被擊穿。反之越少（球型電極處），兩極之間的電場越弱，空氣層未被擊穿。

當尖端電極與平板電極之間的距離大於球型電極與平板電極之間的距離時，其間的電場較弱，不能擊穿空氣層。而此時球型電極與平板電極之間的距離最近，放電只能在此處發生。

【實驗步驟】：

1、將靜電高壓電源正、負極分別接在避雷針演示儀的上下金屬板上，接通電源，金屬球與上極板間形成火花放電，可聽到劈啪聲音，並看到火花。若看不到火花，可將電源電壓逐漸加大。演示完畢後，關閉電源並放電。

2、用手按下絕緣柄，使頂端呈圓錐狀（尖端）的金屬物體，可聽到金屬球放電的聲音明顯減小，而尖端金屬物體放電聲音不斷增大。可以看到尖端與上極板之間形成連續的一條放電火花細線。

3、讓當尖端的金屬緩慢下降，觀察金屬球何時發生明顯放電現象。

4、演示完畢後，關閉電源並放電。

【注意事項】：

1、實驗時，身體不能碰觸儀器的金屬部分。

2、實驗過程中，應注意關閉電源後再對儀器進行相關操作。

3、實驗完畢，應先關閉電源並及時放電。

實驗三彈性碰撞儀

【實驗目的】：

1、演示等質量球的彈性碰撞過程，加深對動量原理的理解。

2、演示彈性碰撞時能量的最大傳遞。

3、使學生對彈性碰撞過程中的動量、能量變化過程有更清晰的理解。

【實驗儀器】：彈性碰撞儀

【實驗原理】：由動量守恆和能量守恆原理可知：在理想情況下，完全彈性碰撞的物理過程滿足動量守恆和能量守恆。

當兩個等質量剛性球彈性正碰時，它們將交換速度。多個小球碰撞時可以進行類似的分析。事實上，由於小球間的碰撞並非理想的彈性碰撞，還是有能量損失的，故最後小球還是要靜止下來。

【實驗步驟】：

1、調整固定擺球的螺絲，盡量使擺球的中心處於同一直線上。

2、拉起最左邊的乙個白球，釋放，讓其撞擊其他擺球，可以觀察到最右側的乙個球立即擺起，其擺幅幾乎等於左邊小球的擺幅。

3、同時拉起左邊的兩個或三個擺球，釋放，讓其撞擊剩餘的擺球，可以觀察到另一側相同數目的擺球立即擺起，其擺幅幾乎等於被拉起擺球的擺幅。

【注意事項】：

1、隨時注意保持7個擺球的球心處於同一直線上。

2、球的擺幅不要太大，否則效果反而不好。

3、不要用力拉球，以免懸線斷開。

【實驗感想】：

今天下午的物理演示實驗課讓我大開眼界，我看到了很多新鮮的事物。在本次的演示實驗課中，老師給我們認真的講解實驗原理，也向我們展示了一些很新奇的儀器和實驗。我們滿懷好奇心的**了每乙個實驗，並且也親身體驗了其中的一部分實驗，一些看似不正常的現象都可以用科學來解釋。

平時我們更多的時間是坐在教室和自習室裡學習理論知識，很少有機會真正**一下真正的實驗。很感謝這次機會，我學到了很多在平時的學習中學習不到的東西，也讓我對物理這門學科充滿了興趣。這次實驗課讓我收穫不少，我會在今後不斷提高自己，完善自己，使自己更快的成長，期待下次的物理演示實驗課。

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