关于匀加速直线运动的演示实验

在中学物理教学中,即时速度和匀加速直线运动的演示往往采用带有滴药瓶的小车或小金属球在斜面上运动来进行,但常常感到这些实验结果不够准确,不便于控制,不便于记录(例如小球的运动轨迹)。我们对此曾作了一些改进,经过初步试验,效果尚好。我们改进的主要之点是:用一电磁铁代替滴药瓶,固定在一小车上,按一定时间间隔使电磁鉄瞬时通电,附在电磁鉄弹簧片上的笔就在纸条上画出了断续的直线,表示小车运动的路程;小车则放在一平面上通过滑轮由一组砝码带动。现在分别地简单说明如下。     

我在物理教学中怎样进行基本生产技术教育

(一) 在課堂教学中,通过观察模型和演示实驗,系统地講述生产的基本知識 在讲电动机的时候,我首先复习提問学生这些問题:(1)通电导体在磁場里为什么会运动?(2)在四对磁极中間各有一条通电导线,每条导綫将向哪个方向轉动?(3)在蹄形磁鉄两极中間有一个通电綫圈,如果线圈平面跟磁力綫方向垂直,它会不会轉动?为什么?然后拿电动机模型给学生看,指出:电动机就是根据通电导体在磁場里运动的現象造成的。这样,就使学生认識了电动机的构造原理。接着,告訴学生:我們先来研究电动机的构造。随即指着模型介紹:用絕缘导线在軸上的鉄心上繞一个綫圈,鉄心和綫圈組成电枢。在线圈的軸上有两个互相絕緣并且跟軸也絕緣     

平抛运动分解演示器的制作

平抛运动是水平运动与竖直自由落体运动的合成，为了演示直观、生动，让学生形成感性认识，笔者制作了平抛运动分解演示器，此仪器不但可以看到三个小球同步运动，而且通过小球在运动末端时触压开关，由三个电灯燃亮的时刻，来显示同时刻水平运动的小球与平抛球在水平方向上的位移相等，平抛球与竖落球在竖直方向上的位移相等，三个球同步运动，比以往的平抛竖落仪器更直观。     

簡諧振动的观察

仪器的构造示于图1。1是电动机,其軸的轉速可用变阻器2調节,电动机驅动使圓盘板(用有机玻璃作成)3运动起来,圆盘的直径大約为10厘米,在圓板上固定着两个电灯泡4和5(可用手电筒小灯泡)电压通过軸、圆环和刷于6供給灯泡,連接在圆环和电刷6上。又离圆板30—50厘米的地方,放置一个多面的旋轉鏡7,如果接通一个灯     

惯性球实验的小改进

用厂家仪器演示惯性球时 ,由于 1 )弹片弹性不好 ;2 )支撑片不透明 ,小球不易放正 ;3 )小球易滚动 ,不易放稳 ;故成功率不高 .现介绍如下装置改进实验 .如图 1所示 ,取一个1 2 5 0 m L塑料饮料瓶 ,用橡皮筋将一钢锯条捆在饮料瓶上 .找一废录音磁带透明空盒盖 ,做成小球支撑片 .在支撑片的一个角上 ,用钉子在火上烧热后烙一个小孔 ,图　 1拴上一段细线 ,并将细线的另一端与饮料瓶相连 .饮料瓶中装满水或细砂 ,增加底座质量 .再在瓶颈处塞入一小段硬泡沫塑料 .使其上端面低于瓶口 ,以防止小球落入瓶底 .实验时将透明塑料片放在饮料瓶口上 (稍…     

电磁感应实驗

为了演示电磁感应現象我們可以应用这样的仪器,这个仪器的主要部分是两个共軸的但直径不同的圓形綫圈。內綫圈可以相对于外綫圈而自由轉动(如图)。內线圈(用-1,0.23毫米的导綫繞500匝)被固定在轉动軸上,外线圈(用-1型0.8毫米的导綫繞73匝)固定在底盘的一个支架上,以保証其不会摆动。两个线圈均用絕緣胶带裹     

波的衍射和干涉演示实验仪器的改进

高一物理波的衍射和干涉演示实验仪器波源有两种，一种是由半导体元件构成多谐振荡器，再由后级二个中功率管组成的电子开关来控制电磁铁的吸动和释放，带动振子周期性地接触水面产生水波．另一种仪器是利用电动机通过皮带传动，带动振子周期性地接触水面，产生水波．这两种仪器振动的频率不稳定，难以调到清晰的图像．我受到电电磁打点计时器的启发，能不能利用电电磁打点计时器作振源？通过多次实验，如图1改装，得到较满意的效果．改装后的振源仪器有如下优点：（1）振幅大，强度大．由于使用6～9伏交流电通过线圈，少了中间很多环节，增…     

强子对撞机上中性top-pion介子产生过程pp(p)→(П_t~0П_t~0),b(П_t~0)的研究

在TC2模型框架下研究了强子对撞机Tevatron和LHC上中性top-pion介子Пt0的产生过程pp(p)→Пt0Пt0和pp(p)→bПt0．研究结果表明,在Tevatron上,这两个过程的产生截面都很小,通过这两个过程我们无法探测到中性top-pion介子．在LHC上,产生截面会大大增加,但通过Пt0Пt0的产生仍无法探测到中性top-pion介子．bПt0在LHC上的产生截面能达到几百个fb甚至pb的量级,LHC每年能产生104-105个bПt0事例．另外,味改变耦合Пt0tc的存在,使得实验能通过背景非常干净的衰变道Пt0→tc来探测Пt0．因此,通过bПt0这一产生机制,未来的LHC实验应能获得足够多的可鉴别的Пt0事例．我们的研究结果,可为LHC上寻找中性top-pions介子检验TC2模型提供有价值的理论指导．     

时变外磁场下海森堡自旋链的热纠缠

研究了时变外磁场下两量子比特海森堡XXZ自旋链的热力学纠缠,得到两个角频率ω_1、ω_2的余弦时变外磁场分别加在两个量子比特上的纠缠度C的解析表达式,并在此基础上进行数值计算.仔细讨论了时变外磁场的角频率ω_1、ω_2对纠缠度C的影响,同时,分析了在时变外磁场的影响下,纠缠度C随时间演化的情况.结果表明:选取一定时刻,当ω_1和ω_2取值为不同的组合时,纠缠度C可以取不同的值.当取值恰当时,系统可以维持在较大的纠缠度上.另外,当ω_1=ω_2时,C虽然会随时间发生周期性变化,但始终能保持较大的值,这对系统需要较大纠缠是有意义的.而当ω_1和ω_2为其它的倍数关系时,根据C的变化情况可以用作快速反应开关.这些结论在固态系统中进行量子信息研究也将发挥很大的作用.     

交流振盪器

在很多物理實驗中需要使用一種自动化的記時器,用它自动记錄短段的時間。在下面的情形,这种仪器尤其重要,就是需要研究高速度過程時,如自由落體、擺的振動、電动機軸的轉動等问题。 這樣的仪器在一般實驗參考書中的記載,多半都是在電動機的軸上固定一支毛筆,充作記時器,利用電動機電枢的等速旋轉,它軸上的毛筆便可以在相等的時間間隔碰到运动着的物体上,画出线来。如研究自由落體便是用这个方法。知道了电动机每分鐘的轉数,便可求出每轉的時間。但是这里必須指出要保持電动機轉数的均恒以及測量这个轉数,以學校的條件來說,是一件複雜的問題。過去曾應用带刻畫針的音叉作記時器,這個仪器的缺點是音叉振动是阻尼振动,很快就衰弱下去,同時還     

Li与OH自由基反应机理的理论研究

用密度泛函理论(Density Functional Theory)的B3LYP/6-311++G(d)方法,计算了Li原子与OH自由基反应势能面上各驻点物种的参数,并在MP2/6-311++G(d)水平上计算了反应通道上各驻点的能量,同时进行了零点能校正.计算结果表明Li原子与OH自由基的反应有两个可能的反应通道,即①Li(2S1/2)+OH(X2П)→LiO(2Σ)+H(2Sg);②Li(2S1/2)+OH(2П)→LiOH(X1∑),其中反应通道Li(2S1/2)+OH(2П)→LiOH(X1∑)由于具有较小的活化能而很容易发生,是主要反应通道.该结论为研究金属锂在潮湿空气中的腐蚀行为提供了理论依据.     

《研究平抛物体运动》实验的改进

图1 是中师物理教材中关于“研究平抛物体运动”的实验装置,该实验做法有几点缺陷: 1.因事先不知道小球所到达的位置,让小球从斜槽上滚下一次、两次、甚至好几次也难让小球与铅笔尖相碰. 2.既是用有孔的纸卡片代替铅笔尖,除位置不好确定外,纸卡片上的小孔边缘很难保证     

光梯度力与激光捕获

从电偶极子在非均匀电磁场中所受梯度力出发,用光的电磁理论和电解质小球的电偶极子模型,论述了介质小球在光场中所受光梯度力与光强梯度成正比,并以此来定量说明激光对介质小球的捕获原理.     

利用高速LED秒表与数码相机测量液体黏度

为解决落球法测量液体黏度实验中小球速度v的测不准等问题,制作了高速显示的LED秒表,用数码相机记录小球通过高度h上下两端时标尺上的位置h_1和h_2以及当时LED秒表的示数t_1和t_2,进而计算小球速度v.实验测定了小球在甘油中的终极速度和刚进入甘油时的下落情况.结果表明:该方法不仅测量小球速度v的重复性较好,而且还能用于判定小球是否进入匀速状态.     

科技簡訊

稀土元素的化合物GdRu_2是鉄磁性的;另有一种結构相同的化合物CeRu_2是非鉄磁性的,但在5°K以下是超导性的。假如在CeRu_2中加入8％的化合物GdRu_2,它們将形成固溶体,既是超导性,又是鉄磁性的。在4.2°K测定的这一材料的磁滞迴綫有着一般的表明是鉄磁性的形状(图1)。但若溫度降到1.3°K,就会得     

用斜抛来演示运动独立性原理

一、仪器制作如图1所示,在约高为1.0m长1.0m的试教板(板面漆白漆,用红漆画等格子线)的下端固定高 h=0.30 m的弧双导轨,它的底端衔接水平双导轨,小车从弧导轨上滑下在水平导轨上作近似匀速运动.调节底座螺旋,用斜面法平衡小车在水平导轨上的摩擦力,使水平导轨微微倾斜,则小车作匀速直线运动. 小车上装有自动光控弹射器,示意电路图如图2所示:由弹射器电路(a)、电磁替续器电路(b)、放大器电路(c)和光控电路(d)四部份组成.弹射器(l)是由弹簧衔铁.耳l,蹄形电磁铁MI,。电磁开关HI和电源。E。组成闭合电路。这时衔铁FI被MI吸住,因而弹簧被压缩,…     

精密脉冲小相角测试仪

本文介绍一种能精确测定脉冲调制正弦信号相位差的新方法和根据此方法研制成的相角测试仪.这一新的测试方法的原理为:当两被测信号的差值为极小时,其相位差φ_1—φ_2与差值极小值(幅值)Udmin之间有一简单的关系,即φ_1-φ_2=sin~-1(U_dmin/U_1)用此方法测定两信号的相位差,当φ_1-φ_2≤5°时具有较高的测试精度(△φ<±0.2°)及分辨率(△φ′<0.06°).此仪器同时还能测定两信号的幅值比,其测试误差和分辨率,当φ_1-φ_2≤5°时分别为△δ<±0.2dB和△δ′<0.12dB.     

强激光与红外传感器光轴平行性测量仪器的研制

研制了一种可在野外使用的光轴平行性测量仪器，该仪器利用热靶技术进行1．06μm激光谱段到3～5μm、8—12μm红外谱段的转换，实现了对光电跟踪测量设备25MW强激光发射器光轴与红外传感器光轴间的平行性误差测量。仪器的设计主体采用完全对称的结构和积木式的组装方式，保证了仪器在野外恶劣环境下保持测量精度不变。通过巧妙地利用电磁开关控制，实现了仪器靶面的远距离控制转换。装调工艺和检测措施确保了仪器的测量精度，并通过各种环境试验验证了仪器的可靠性。对仪器精度和环境适应性测试表明，该仪器测量精度达到10＂，并可在-30℃-＋60℃的条件下，保持精度≤10＂。     

25kV,10A,50ms串联开关/调整器

本文扼要叙述用于7cm电极直径双潘宁离子源上的一台组合串联开关/调整器的性能及结构。它主要由开关/调整管TM-2F和短路开关ZQM1-600/33等器件组成。可按预定程序从200μF的贮能电容器组中向离子源提供25kV,10A,50ms的输出。开关保护公断时间小于10μs。已成功地在装置上运行了3年。     

一个全新的趣味物理演示实验——小球在旋转平台上的自由滚动

在一张匀角速自转的圆台面中心置一小球,并轻轻向外拨动一下,小球就在台面上作纯滚动且相对于大地作匀速率圆周运动.经精确测定,圆台面角速率与小球相对地的角速率之比为7;2。本文以实测结果,即小球在自转的台面上相对大地作匀速率圆周运动为前提,从理论上论证了两者角速率之比为7:2.