电学实验 27
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电学实验 27有趣的物理小实验制作步骤-教你让水燃烧起来(2)
由蘇蘇供稿
　　有趣的物理小实验
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1. 有些居民的大门上，可以看到一个圆形的小孔， 小孔中装有玻璃片，这便是门镜，透过门镜， 室内的人可以清楚地看出室外是谁在敲门， 可室外敲门的人却不能透过玻璃片看清室内有没有人，故此，也有人称门镜为"警眼"。　　 "警眼"中的玻璃片到底是什么？贴近小孔一看，就可以猜出来。由于透过小玻璃片看到室外是个"缩小"的人--一个正立缩小的， 所以它是一枚小小的凹透镜。
2. 日常生活中我们经常看到，我走月亮走，我停月亮停，于是有人说“月亮走我也走”。实际上月亮不是跟着人走的，只是你选择的参照物是人身边的景物，而月亮又离我们很远，当人走时，景物都要运动，于是月亮和景物间的关系就发生了视觉上的位置变化，人就觉得月亮在跟着人走。　　简单一点讲：“月亮走我也走”是因为我们选取了周围的景物为参照物，月亮与人、月亮与景物的位置几乎没有变，我们相对于参照物位置变了，所以人有种错觉，觉得月亮也走了。
3. 你知道吗？一种水会漂在另一种水的上边！你可以自己动手制做一个水下的“火山”喷发，来观察这一现象。 1.在玻璃缸中倒入四分之三的冷水。 2.把小瓶装满热水，加几滴墨水或色素。 3.要保证墨水或色素在瓶中均匀混合。 4.把小瓶放在缸底并拧开盖子。 5.瓶里的热水比较轻，或者说热水的密度小于冷水。所以它喷向水面。 6.热的染色水在冷水的上面形成了一层。当它冷却时，染色水就会与冷水混合。哈哈不要惊叹于我的创作。。。。。。。。。。。。。
太阳会从西边升起吗？众所周知，太阳每天早晨从东方的地平线上冉冉升起，傍晚从西方落下，是地球上的自然现象，但在某些条件下，在纬度较高地区上空飞行的飞机上，旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象，在什么条件下可以看到这一奇景呢？　　　　为弄清这个问题，首先了解地球上的晨昏线，飞机顺着地球自转方向的运动称为向东，逆着地球自转方向的运动称为向西。如图所示ObO’为晨线，OdO’为昏线，右半球上为白天，左半球上为夜晚。若在纬度较高的b点，飞机向东（图上向右）旅客看到的太阳仍是从东方升起。设飞机飞行的速度大小为v1，地球在该点的自转线速度大小为v2，在b点飞机向西飞行时，若v1&v2，飞机处于地球的黑暗区；若v1&v2，旅客看到的太阳仍从东边升起。　　 　　在同纬度的d点（在昏线上），飞机向东（如图上向左）飞行，飞机处于地球上的黑暗区域，旅客看不到太阳；飞机向西（如图上向右）飞行，若v1&v2，旅客看到的太阳仍从西边升起；若v1&v2，飞机在黑暗区域。可见，飞机在傍晚向西飞行，且速度足够大时，飞机上的旅客就能看到“太阳从西天出”的奇景　　　　通过以上分析，同学们结合已学的运动的相对性，对太阳从西方出来这个“奇怪”现象，再不会感到是个神秘、难以实现的问题了。
材料：瓶子一个、大头针一个、纸片一张，清水一满杯 操作： 1、在空瓶内盛满水。 2、用大头针在白纸上扎许多孔。 3、把有孔纸片盖住瓶口。 4、用手压着纸片，将瓶倒转，使瓶口朝下。 5、将手轻轻移开，纸片纹丝不动地盖住瓶口，而且水也未从孔中流出来。 讲解： 薄纸片能托起瓶中的水，是因为大气压强作用于纸片上，产生了向上的托力。小孔不会漏出水来，是因为水有表面张力，水在纸的表面形成水的薄膜，使水不会漏出来。这如同布做的雨伞，布虽然有很多小孔，仍然不会漏雨一样。
例1 请你用大塑料可乐瓶制成一种物理实验器材，并简述制作过程及用它所演示的物理现象。　　　　解析:塑料可乐瓶具有透明、易开孔切割、瓶壁较薄等特点，虽软却很有弹性，同时又有较大容积。利用它可做以下实验:　　　　①取一塑料可乐瓶，在瓶子的侧面距瓶底的不同高度上，用小铁钉钻几个小孔，然后往瓶内装满水。通过实验探究可发现，从不同的孔向外喷水的水平射程不同，从而演示了液体内部压强与深度有关的现象。若在可乐瓶体同一平面的不同方向上，用小铁钉钻很多小孔，然后往瓶内装满水，可看到水从不同的小孔向各个方向喷出，这证明了液体内部向各个方向都有压强。　　　　②往塑料可乐瓶内装半瓶水，在瓶底用铁钉钻一小孔，可看到水从孔中喷出。若这时让塑料瓶自由下落，可看到水不再向外喷出。这就验证了水的失重现象。　　　　例2利用注射器，你能做哪些实验？　　　　解析:注射器对于我们来说并不陌生，若能开动脑筋，利用它“活塞能拉动”、“封闭一部分气体”等特点也能做不少物理实验。　　　　①用手指堵住前端小孔，另一只手用力向外拉活塞，会感到很费力。若停止用力，活塞就会退缩一段距离，这就验证了大气压的存在。　　　　②拿一支注射器，把活塞推到底部，用手指将前端小孔堵住，把活塞拉到注射器的中部。然后，把注射器浸人水中，移开手指，就会看到水进人注射器内部。这就验证了抽水机的原理—它是利用大气压来工作的。　　　　例3 给你一张纸，适当添加一些辅助器材，你能做哪些实验?　　　　解析:纸对同学们来说是再普通再平常不过的，然而利用它却能做许多物理实验，你想体验一下探究的乐趣吗?　　　　①找一铁块，将它放在纸上，迅速地拉动纸片，可看到铁块保持静止，此实验可验证铁块具有惯性。若慢慢地拉动铁块，可使它由静止变为运动，因为铁块受到了摩擦力作用，可见力可以改变物体的运动状态。　　　　②用一张纸与装满水的杯子，可做水和纸不掉落的“覆杯”实验，从而验证了大气压的存在。　　　　③用纸做一个纸锅，加人适量的水，放在酒精灯上加热，过一段时间后，虽然水会沸腾，但纸锅却不会烧坏，这验证了水在沸腾时，虽吸热但温度却保持在沸点不变的结论。　　　　例4 若你手中有一根钢锯条，你能利用它做实验验证哪些结论?　　　　解析:钢锯条在力学实验中经常遇到，认真思考可发现它能验证如下结论:　　　　①将钢锯条拨动发出声音，说明声音是由于物体振动产生的。若在振动的钢锯条旁放一支点燃的蜡烛，会发现烛焰在摇晃，这说明声音具有能量。　　　　②用力按锯齿，手会感到疼，这说明力的作用是相互的。若用力按钢锯条，可将钢锯条压弯或折断，这说明力能使物体发生形变。　　　　③将钢锯条向前抛出去，钢锯条能继续向前飞行，这说明物体具有惯性。用力推桌面上的钢锯条，能使它由静止变为运动，这说明力能改变物体的运动状态。　　　　例5 给你一支削好的圆铅笔，请用它设计两个物理小实验。　　　　解析:这是一道很好的培养同学们观察、实验和创新能力的开放型实验题，现将答案收集整理如下:　　　　①用食指和大拇指分别压住铅笔的两头，两手指压痕深浅不同，说明压强的大小与受力面积的大小有关。手指压铅笔尖时手指也会感觉到疼痛，这说明力的作用是相互的。　　　　②用细铁丝绕在铅笔的一端或将图钉压人铅笔的一端，使之竖直漂浮在水或其他液体中，根据铅笔浸人液体中的深度，可判断液体密度的大小。　　　　③将细铁丝密绕在圆铅笔上，然后用尺测出n圈细铁丝的总宽度D，则可求出细铁丝的直径d=D/n　　　　④将一小灯泡、电池和铅笔芯用导线串联起来，让导线的一端与铅笔芯的一端接好，另一端在铅笔芯上滑动，以改变铅笔芯连入电路的长短，发现灯泡的亮度发生改变，此实验能说明滑动变阻器的工作原理。　　　　例6 请利用一只氢气球设计两个不同的物理实验，并完成下表。　　　　解析:节日里氢气球价格便宜，随手可取，自己动手做一做，一定有不少收获。题目提供的是氢气球，可根据氢气球“轻”、“软”、“内有氢气”等特征设计物理实验。如:　　　　对于这种具有开放性的问题，要注意分析题中提供的物体的特点，从力、热、光、电等方面思考。同时还要注意平时多观察一些现象和多做一些简单的探索性实验。
捻合的水实验目的　　　　认识水的表面张力　　　　实验内容和现象　　　　取一个较高的空的铁罐盒，用一根钉子在上面钻5个小孔。这些孔必须非常靠近罐底，并且相互间隔只在5毫米左右，如图所示。将罐内盛满水，观察水是分成5股从5个小孔中流出的。用大拇指和食指将这些水流捻合在一起，手拿开后，5股水就会真的饿合成一股。如果你用手再擦一下罐上的小孔，水就又会重新变成5股。
可用硬币做的物理实验1．水的表面张力　　　　1．1吸引　　　　取一只脸盆，盛满清水。用手指拿着一枚硬币(壹角、伍分或贰分币都行)，水平地轻轻放入水面，使硬币浮在水面上(硬币应是干燥的，水是平静的，动作轻轻的)。如有困难，可用以下方法之一：　　　　(1)在硬币上抹点蜡或抹一点肥皂；　　　　(2)先将硬币放在吸水纸上，再把纸平放到水面上，然后戳掉薄纸；　　　　(3)做一个小铁圈，把硬币托放在上面，然后放入水中，小心翼翼地移去铁圈。　　　　用同样方法再放人两枚硬币。然后用手指轻轻拨动，或者用嘴轻轻吹气，使硬币逐渐靠拢。随着它们不断地靠近，可以观察到：当硬币间距小于1厘米时，不用施加任何外力，它们会自动相互靠拢，最后紧挨在一起，如图1a所示。如果用手轻轻拨动其中一枚，另一枚也跟随移动。似乎它们间存在某种相互吸引的力。　　　　原因：分值硬币是用铝镍合金铸成的，其密度约为水密度的2.7倍，它们浮于水面不下沉是凭借水的表面张力。尽管它们没有下沉，但毕竟将水面压下去了，在硬币周围形成一个局部凹陷区。后放的硬币在水的表面张力作用下迫使它们向低凹处移动，这就是它们相互吸引的奥秘。用同样方法还可使更多硬币同时浮于水面，它们聚在一起，形成十分有趣的图案。　　 　　1．2分离　　　　水面上漂浮着三枚贰分硬币互相连在一起呈三角形，如图1所示。将一根外径为5毫米的细玻璃的一端沾上一些水，然后将玻璃棒上沾水的一端放到三枚硬币中央的水面上。当玻璃棒上的水和三枚硬币中央的水面一接触，由于水和水之间存在着内聚力，在玻璃棒上水的内聚力的作用下，使三枚硬币中央的水面升高，这样三枚硬币在水的表面张力的作用下，向四周低处移动，他们就互相分离了。图1b是三枚硬币分离的俯视图。　　　　2静电斥力　　　　我们已经知道，使两枚干净硬币漂浮在水面上，当它们靠近到一定距离时，会相互吸引到一起，无论怎样用嘴吹，都不能使紧挨着的硬币分离。可用静电分离这两枚硬币。为防止静电干扰，盛水的盆不要用金属盆。取一有机玻璃棒(直径约6～8毫米)，将它裹在丝绸内用力摩擦数次，则玻璃棒上带有大量正电荷。然后将该棒置于这两枚紧挨着的硬币上方，尽量靠近但不能接触硬币，也不能使棒沾上水，这时可观察到：随着棒的靠近，两枚硬币会自动分离，如图2所示。实验原理是这样的：在硬币的重力及水的表面张力的共同作用下，水面像一层橡皮膜似地呈凹形，硬币便向低洼处移动，而紧靠在一起。当带电棒接近两硬币交界处上方时，由于静电感应，使硬币及水面都感应大量电荷，其极性与棒上电荷极性相反，硬币间出现一对斥力，使硬币相互推离。另外，水面带电也能减小表面张力。由于硬币外侧远离带电棒，使外侧水的表面张力大于硬币接近处水的表面张力。而这个张力差的方向也正是使硬币趋于分离的方向。实验成功的关键在于：环境干燥；有机玻璃棒不能太粗且带上足够的电荷。　　 　　3感应电动机　　　　将几枚伍分硬币浮于盛有清水的大瓷碗的水面上，并使硬币静止于水面中央。将强磁铁的一极紧挨硬币上表面。当磁钢沿硬币表面绕其竖直轴旋转时，可观察到这样一个现象：非铁磁性物质的硬币竟然跟着磁钢绕其铅垂轴旋转。一旦磁钢停止旋转，这几枚硬币也立即随之停止转动，如图3所示。浮于水面的硬币怎么会自动旋转起来呢?由于磁钢在旋转时，在水面附近的空间形成一个旋转磁场，根据法拉第电磁感应定律，硬币在旋转磁场中切割了磁感线，产生了感应电流。但毕竟受到水的阻尼等硬币旋转的角速度始终小于磁钢旋转的角速度。
　　 　　4磁化现象　　　　可用1O—2O枚一元硬币傲磁化实验(1元硬币是用铜镍合金制成的，是典型的软磁材料)。实验方法丰富多彩，实验结果让人惊叹：磁铁能吸引1O多枚叠放成圆柱形的硬币(竖直、水平均可以)；也可吸引5—7枚立放的硬币(两圆相切)，这时轻轻拨动最下面的硬币，它还可以在空中自由旋转；在磁铁上面可立3—5枚硬币f还可以用硬币搭“积木”桥、硬币在平放的条形磁铁上滚动、把叠放成圆柱形的硬币横放在桌面上，将磁铁竖直慢慢靠近这叠硬币时，硬币会自动一枚接一枚的向两侧倒下⋯⋯(图4)　　 　　5磁屏蔽　　　　如图5所示，将磁钢A用夹子固定在铁支架上，取一枚硬币B和一根锦纶细线，用粘胶将细线一端固定在硬币B的表面上，而将细线的另一端固定在铁架台的底座上，将B提起来竖直方向靠近磁钢下端约为1厘米左右，此时硬币竟奇迹般地悬浮在空中而不掉下。现取一块2毫米厚的薄软铁皮C插入磁钢A和硬币B之间的空间，结果硬币落在桌面上。这是由于软铁皮具有良好的导磁作用，所以从磁钢发出的磁感线大部分集中到软铁C上，而只有少量的磁感线穿过软铁皮C，因此在铁皮C下面的磁感应强度就大为减小，铁皮C在此起了磁屏蔽作用。　　 　　6光的全反射　　　　取一枚硬币放在桌上，硬币上叠放一只空玻璃烧杯，可以明显看到杯底的硬币，如图6所示。然后往烧杯内注入清水，当从烧杯四侧用目光寻找位于杯底的那枚硬币，却怎么也不到了。硬币哪儿去了呢？　　　　其实硬币并没有消失，只是光的全反射玩弄的把戏。来自硬币的光线从光密媒介——水，射入光疏媒介——空气的分界面时，由于入射角大于或等于临界角，因此，这部分光线被分界面全部反射掉了。　　
　　7光的衍射——泊松亮斑　　　　取一个显微镜配备的盖玻片（厚0.18毫米），进行适当切割（以能装在光具座配备的透镜框内为准，这样便可借助光学实验中的专用金属杆在光具座上实验），用502胶水或双面胶将硬币粘在盖玻片中心位置。因激光束太细，需用凹透镜来扩束。如图7所示，在光具座上一次放激光光源、凹透镜和硬币，衍射图样可呈现在教室后面墙壁上。透镜位置要适当，不能使墙上的光斑过大，以避免光斑亮度过低。笔者用焦距为8cm的凹透镜置于激光器输出口处，让光沿主光轴通过，硬币距透镜0.9m，距教室后墙壁约8m。不放透镜和硬币时，墙壁上的光斑直径约为3cm；用凹透镜不放硬币时，光斑直径约为8cm；放上透镜和硬币后，衍射图样直径约12cm。虽然衍射条纹外侧的明暗圆环不够理想，但阴影区的中心亮斑很明显。 　　
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自制裂相电路做旋转磁场演示实验实验器材：　　J2421三相电机原理演示器1个，CD60 250uF 450V～50HZ电容器1个（或CD11J 220uF/50V电解电容器2个，IN4007二极管两个），J1202—1学生电源1台，10Ω电阻1个，J2423可拆变压器副线圈1个　　　　实验电路：　　　　1．自制R—C裂相电路： 图1 　　2．自制R—L裂相电路如图2，图中电容器为CD60
450V～50Hz 图2 　　改进电路：　　　　上述电路中的裂相电容，可以用电解电容等效替代使用。　　　　图1的等效替代电路如图3所示：电解电容器的电容量为220uF/50V，二极管为IN4007电阻为10Ω 图3 　　图2的等效替代电路如图4所示：电解电容器为220uF/50V，二极管为IN4007 图4 　　实物图如图所示：实验时学生电源取14V交流电压　　　　裂相电路原理简介：　　　　在交流电路中：对纯电阻电路，电流与电压的相位关系是一样的，而在纯电容电路中电流超前于电压π/2，在纯电感电路中电流则落后于电压π/2，这样可以利用电容和电感线圈产生交流电路的电流与电压之间的相位差，从而产生裂相电路。对纯电容电路可以这样形象的记忆电流与电压之间的相位关系，即一个水容器相当于一个电容器，水流相当于电流，水位相当于电压，我们往容器倒水时是：先有水流后有水位，这样来类比记忆纯电容电路中电流超前于电压π/2，对纯电感电路电流与电压的相位关系则相反。
待续、、、、、、、、、、、
反正我是看不下去了。。
好认真啊~~
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