电磁学演示试验1课件.ppt

1、【实验目的】 演示起电现象【实验器材】 维氏起电机，包括由起电盘、放电球、莱顿瓶、感应电刷、皮带轮、集电梳、连接片，起电圆盘涂有许多片铝箔，如图所示 【实验原理】 起电机是利用感应作用来起电的，在通常情况下，由于大气中带电粒子的碰撞，或者以前实验残留下来的电荷，是能够自己带电的，当两个起电盘快速旋转时，带电系统特别是装有绝缘手柄的放电叉的球部，分别积聚起不同电性的电荷。随着起电过程不断交替进行，感应起电的作用越来越强，两个导电系统积聚的不同符号的电荷越来越多，它们之间的电势差也越来越大。【实验操作与现象】 把起电机放电球调整到合适的位置，摇动圆盘把手，当两个起电盘快速旋转时，放电叉的球部分别聚

2、集起不同电性的大量电荷，而形成火花放电。注意观察放电现象。 【注意事项】 1、操作起电机时，动作要缓和，由慢到快，但速度不能太快，过快了会影响中和电刷与导电层接触，反而不能起电，也容易损坏起电盘。摇转停止时亦需慢慢进行，可松开手柄靠摩擦作用使其自然减慢，以防起电盘由于惯性从转动轴上松脱。2、起电机带电后和停止摇动时，由于集电杆等处带有电荷，操作者不要触摸实验设备，应将两个放电球接触，进行正负电荷中和，3、两放电球接触后不能再转动摇把手，避免两个起电盘上所有导电层正负电荷完全中和，不能再起电。【实验目的】 演示同号电荷相斥，异号电荷相吸的现象 。【实验器材】 装有金属小球的圆形容器，感应起电机，

3、如图所示 【实验原理】 当装有金属小球的圆形容器上下两极金属板分别带有正、负电荷时，此时金属小球也带有与下板同号的电荷。根据同号电荷相斥、异号电荷相吸的原理，金属小球受下极板的排斥和上极板的吸引，跃向上极板。一旦金属小球与上极板接触后，金属小球所带的电荷被中和反而带上了与上极板相同的电荷，于是又被排斥返回下极板。如此周而复始，可观察到金属小球在密闭的容器内上下跳动。当两极板电荷被完全中和时，金属小球随之停止跳动。 【实验操作与现象】 把电源正、负极分别接在密闭容器的上极板和下极板处，接通高压电源，即可看到金属小球在容器内上下跳动，关闭电源金属小球停止跳动。【实验目的】 用感应球来演示静电感应现

4、象 【实验器材】 静电摆球演示仪，感应起电机，如图所示。金属球极板【实验原理】 当两极板分别带上正、负电荷时，这时导体小球两边分别被感应出与邻近极板异号的电荷。球上感应电荷又反过来使极板上电荷分布改变，从而使两极板间电场分布发生变化。球与极板相距较近的这一侧空间场强较强，因而球受力较大，而另一侧与极板距离较远，空间场强较弱，受力较小，这样球就摆向距球近的一极板。当球与这极板相接触时，与上面同样的道理使球又摆回来。持续加电，球就在两极板间往复摆动，并发出乒乓声。关闭电源后，则导体小球会因惯性，在一段时间内做微小摆动，最后停止在平衡位置。将金属球调节在两极板中间，因小球两边电场力几乎相等，故球不动

5、。【实验操作与现象】1将两极板分别与感应起电机正负极相接。调节细有机玻璃棒，使球略偏向一极板。2开启高压电源，可以看到金属球在两板之间来回摆动。3演示完成后，关闭电源并进行人工放电。【注意事项】 1操作过程中，不要触摸实验设备，以免触电。 【实验操作与现象【实验操作与现象】 把高压电源任一极接在柱的金属部分上，接通高压电源，则放电轮的尖端发生放电，使空气电离，电离分子离开尖端，使轮子受到反冲，因而轮子沿着弯曲的针尖的反方向转动起来。演示后，关闭电源。 【注意事项】 由于电源电压较高，关闭电源后，不能完全充分放电，故应取下电源任一极接头，与另一极接头相碰触人工进行放电，以确保仪器设备和操作者的安

6、全。 感应起电机，实验原理实验原理 【实验操作与现象【实验操作与现象】1 1、接通电源，打开电源开关，电流将沿某一方向流动，由于、接通电源，打开电源开关，电流将沿某一方向流动，由于帕尔贴效应，不能立刻显示温度的变化，则两块温度显示帕尔贴效应，不能立刻显示温度的变化，则两块温度显示装置的读数开始应该相同，都应为室温；装置的读数开始应该相同，都应为室温；2 2、将换向开关按下，电流在锑铋金属棒中反向，测温探头将、将换向开关按下，电流在锑铋金属棒中反向，测温探头将温度测试出来，观察比较左右两侧的温度显示装置读数；温度测试出来，观察比较左右两侧的温度显示装置读数；3 3、再将换向开关弹出，电流再反向，

7、再次观察比较左右两侧、再将换向开关弹出，电流再反向，再次观察比较左右两侧的温度显示装置读数。的温度显示装置读数。实验原理实验原理在一个置有板状电极的玻璃管内充入低压气体，当两极间的电压增加到一定数值时，稀薄气体中的残余正离子在电场中加速，有足够的动能撞击阴极，产生二次电子，经簇射过程产生更多的带电粒子，使气体导电。管内出现美丽的发光现象，这就是辉光放电。辉光放电的特征是其电流强度较小，温度不高，放电管内有特殊的亮区和暗区。辉光放电可分为阴极辉层、克鲁克斯暗区、阴极辉区、法拉带暗区、阳极辉柱、阳极辉层和阳极暗区。气压继续降低，阳极辉柱辉光减弱并出现明暗相间的辉纹。 实验操作与演示实验操作与演示1

8、、将高压电源接在放电管的两极上，当管内为一个 大气压时，接通电源，放电管不放电；2、开动抽气机，管内气压下降到几十毫米汞柱高时，接通电源，管内开始放电，两极间有不稳定的紫红色带状光柱。当气压继续下降到几毫米汞柱时，管中光柱红色并充满全管；3、当气压下降到1毫米汞柱左右，气体放电的辉光变为淡桃红色，并出现特有的暗区和亮区；4、当气压降至10-2毫米汞柱量极，辉光己很弱而玻璃壁上出现荧光。 实验原理实验原理人体辉光 1911年伦敦有一位叫华尔德基尔纳的医生运用双花青染料刷过的玻璃屏透视人体，发现在人体表面有一个厚达15毫米的彩色光层。疾病辉光，在医学领域，根据人体发出的冷光信息，不仅可以判断一个人

9、的健康 状况，还可以用来诊断疾病。在疾病发生前，体表的辉光会发生类似太阳的“日晕”现象。一般认为呈红亮色的光说明健康状况良好，呈灰暗色的辉光则说明病重。爱情辉光，在男女交往中，人体辉光还是爱情的标志。前不久，美国学者在一家照相馆利用一种高科技微光检测仪对一些拍摄订婚照、结婚照的男女进行观测，发现情侣手挽手拍照时，女性指尖上的光晕特别亮，并向男方指尖延伸过去；而男子的指尖光晕却会略微后缩以顺应女性的光圈。意识体能辉光，科学家预测：人体辉光还可以应用于其他方面，有的科学家把人体辉光用到犯罪学中去，因为人体辉光会随着大脑思维方式、行为意向的变化而产生不同的晕圈。对犯人也能进行“人体辉光监控”，如犯人

10、企图说谎，身上的辉光便辉出现种种彩色斑点交替闪耀跳动。人体辉光产生的原因，科学家们至今各抒己见。一些人认为辉光现象除了人体白细胞之外，还可能使人体体表某种物质、射线与空气复合产生的，或是一种水汽和人体盐分与主频电场作用的结果，或是人体的光导系统经络系统显示它的“庐山真面目”。 实验操作与演示实验操作与演示实验操作与演示实验操作与演示1、将、将6V直流电源的正负极分别接在两环形电极上，硫酸铜直流电源的正负极分别接在两环形电极上，硫酸铜溶液中正的铜离子和负的硫酸根离子分别向负正极移动。溶液中正的铜离子和负的硫酸根离子分别向负正极移动。2、合上电磁铁的电源开关，若内环是正极，在磁场的作用、合上电磁铁

11、的电源开关，若内环是正极，在磁场的作用下，可以观察到两电极之间的溶液沿顺时针方向流动，在下，可以观察到两电极之间的溶液沿顺时针方向流动，在液面上放一纸制浸腊小船，液体的流动推动小船环向运动，液面上放一纸制浸腊小船，液体的流动推动小船环向运动，演示效果明显。演示效果明显。3、如果内环接负极，电磁铁的极性不变，则小船运动反向。、如果内环接负极，电磁铁的极性不变，则小船运动反向。这是由于当溶液的正离子在电场作用下沿径向移动时，由这是由于当溶液的正离子在电场作用下沿径向移动时，由于磁场的作用，受到一个与径向垂直且平行于液面的洛仑于磁场的作用，受到一个与径向垂直且平行于液面的洛仑兹力的作用。对于反向移动

12、的负离子来说，洛仑兹力方向兹力的作用。对于反向移动的负离子来说，洛仑兹力方向相同，因而正负离子均获得与洛仑兹力方向一致的动量。相同，因而正负离子均获得与洛仑兹力方向一致的动量。这些正负离子与溶液分子相撞，推动溶液环向流动。这些正负离子与溶液分子相撞，推动溶液环向流动。NEdtdNmiN 式（1）中，N为线圈匝数， 为通过单匝线圈的磁通量，负号是楞次定律BSmcos第二类：导体或导体回路不动，磁场（B）随时间变化，引起 变化，在这种情况下，出现的感应电动势称为感生电动势。 （1）的反映。由此负号在结合回路正方向的规定，可以确定回路中感应电流的方向。由 知，其中任一量变化，都可能会引起变化。它们又

13、可以归结为两类：第一类：磁场（B）不变，导体或导体回路作切割磁力线运动，即 变化，引起 变化。在这种情况下，出现的感应电动势称为动生电动势。 LidlBv)(动生dtdNmim)()(ttS和dtdmdtdmLidlE感生【实验操作与现象】 1、将条形磁铁迅速插入线圈内部，在插入的瞬间可以观察到电流表的指针向一方偏转，随后停止于中间零位。将磁铁迅速拔出，在拔出的瞬间，电流计的指针偏向一方。 2、如果将条形磁铁的另一极插入或拔出线圈，则电流计指针的偏转与上述实验相反。 3、用通电线圈代替条形磁铁作如上实验，也可以观察到同样的现象。 4、将通电线圈放入线圈2中，在合上开关的一瞬间，电流计的指针向一

14、方偏转。在断开开关的一瞬间指针向另一方向偏转。 【注意事项】1线圈为有机玻璃骨架，切勿掉地，否则摔坏。2直流电压不能过高，否则将烧坏2号线圈，电压最高不得超过30V，连续通电不能超过30分钟分钟。 DABCEF【实验原理】 磁铁块在导体管下落，导管中产生感生电流。根据楞茨定律可知，感生电流总是反抗引起感生电流的原因，因此下落磁铁块将不断地受到磁力的阻碍作用，而缓慢下降。铝块在导体（铝）管下落过程中，导体管中没有感生电流产生，所以不受电磁阻尼的作用，而以重力加速度匀加速快速下落，管壁的摩擦力和空气阻力很小忽略。 【实验操作与现象】 左手持磁铁块E，右手持铝块F，分别从A、C两铝管的上端口，同时释

15、放。从A、C两铝管下端开口处，观察磁铁块和铝块下落的情况，并注意比较磁铁块与铝块的下落先后。 【实验目的】 利用通电线圈及线圈内的铁芯所产生的变化磁场与铝环的相互作用，演示楞次定律。【实验器材】楞次定律演示仪，铝环（3个）。如图 所示铁芯线圈底座操作开关电源开关开口环闭合环带孔环【实验原理】 当线圈通有电流时，在铁芯中产生交变磁场，穿过闭合的铝环中的磁通量发生变化。根据楞次定律，套在铁芯中的铝环将产生感生电流，感生电流的方向与线圈中的电流方向相反。因此与原线圈相斥，相斥的电磁力使得铝环上跳。【实验操作与现象】1闭合铝环的演示闭合铝环的演示打开演示仪电源开关，将闭合铝环套入铁棒内按动操作开关。当

16、操作开关接通时，则闭合铝环高高跳起，保持操作开关接通状态不变，闭合铝环则保持一定高度，悬在铁棒中央。断开操作开关时，闭合铝环落下。2带孔铝环的演示把闭合铝环取下，将带孔的铝环套入铁棒内按动操作开关。当操作开关接通时，则带孔的铝环也向上跳起，但跳起的高度没有闭合铝环高。保持操作开关接通状态不变，带孔的铝环也保持一定高度，悬在铁棒中央某一位置，但还是没有闭合铝环悬的高。断开操作开关时，带孔的铝环落下。这是由于带孔的铝环产生的感生电流没有闭合铝环大，所以带孔的铝环没有闭合铝环跳的高。3开口铝环的演示把带孔的铝环取下，将开口铝环套入铁棒内按动操作开关。当操作开关接通时，开口铝环静止不动。这是由于开口铝环没有形成闭合回路，无感生电流，没有受到电磁力的作用，故静止不动。