2.开启高压电源,调节高压输出电压V(15~20KV),两极板分别带上正、负电荷后,小金属球开始在容器内上下跳动;
3.断电后,两极板电荷逐渐中和,小球也随之停止跳动。
9. 电磁感应
一、演示目的 愣次定律、互感现象 二、原理
(1)当线圈通电时,穿过闭合环中的磁通变化,由楞次定律,闭合环中产生感生电流,感生电流的方向和原线圈中的电流方向相反,因此与原线圈相斥,环会跳起来。
(2)通电后,将闭合环轻轻套入铁芯,同样导致环内磁通变化,产生与原线圈中电流方向相反的感应电流。与原线圈相斥,闭合环将悬浮在铁芯上。 (3)开槽环不能形成闭合回路,无感应电流,不会受到原线圈的电磁力作用,不会发生运动。 三、装置
含铁芯线圈、闭合铝环、开槽铝环、电源。
四、现象演示
(1)将闭合环套入铁芯,接通电源,环会腾空而起。
(2)通电后将闭合环轻轻套入铁芯,可观察到环在铁芯某一高度浮动。 (3)将2中闭合环换成开环,则无此现象。
10. 涡电流的热效应、阻尼效应、电磁驱动
一、演示目的 涡电流的热效应 二、原理
当线圈通以交流电时,穿过闭合环槽中的磁通变化,由楞次定律及互感现象,环槽中形成涡旋电场,产生涡旋电流,若槽中放有固态的蜡,则涡电流的热效应将使蜡溶化。 三、装置
含铁芯线圈、闭合铝环槽、蜡烛、交流电源。
四、现象演示
通电后,环槽中的涡流产生热效应,使环槽发热,结果观察到蜡在环槽中溶化。
11.高压带电作业
12.热电偶
电磁学趣味实验
汤匙变磁铁
和美眉对桌吃饭时想不想表现一下你的学识和手段?告诉你一个办法:你可以将汤匙变成磁铁。
首先,准备一支汤匙。注意:应该是金属汤匙,塑料和木头汤匙神仙也不能把它变成磁铁。
然后,手里抓一块真正的磁铁慢慢地在汤匙上来回摩擦。
经过一番不懈的努力,现在汤匙已经变成了磁铁,它可以吸起一些轻小的金属物体,比如小汤匙啦、夹子啦、发卡啦、月光宝盒什么的。
若是再将汤匙在桌子上敲一敲则汤匙又变回原来的样子了。这是怎么回事呢? 其实道理很简单:构成汤匙的金属物质可以被看成是一个个的小磁铁,但由于它们的磁场方向不同,作用被相互抵消,整个汤匙也就没有了磁性。而如果用一块真正磁铁的磁力将汤匙内部的小磁铁的磁场强行排列成同一方向,汤匙就会表现出磁力。将汤匙在桌子上一敲,其内部小磁铁的排列又被破坏掉,汤匙的磁力也就消失了。
热学部分
1. 麦克斯韦速率分布率
一、演示目的
1. 模拟演示气体分子具有一定速率分布的物理图像,学习速率分布的概念; 2. 形象的演示速率分布与温度的关系,并说明速率分布概率密度函数的归一化。 二、原理
麦克斯韦速率分布率指出:如不考虑任何势场,在温度为T的平衡状态下,理想气体分子在任意速率间隔(v,v+dv)内的概率为:
(1)
将(1)式改写为
,其中:
(2)
称为麦克斯韦速率分布函数 内的分子数占总分子数的比率。
根据麦克斯韦速率分布函数式画出
,表示分布在速率v附近单位速率间隔
函数关系曲线,叫做速率分布曲
线,它形象的描绘出气体分子按速率分布的情况。曲线下的总面积等于 ,它表示速率分布在
率,显然为1,即
整个速率区间内的分子数占总分子数的比
所有分布函数必须满足的这一条件,叫归一化条件。