感应开关有几种作用物理

  作为一名教师就难以避免哋要准备教案,借助教案可以提高教学质量收到预期的教学效果。那么问题来了教案应该怎么写?以下是小编为大家收集的物理电磁感应教案仅供参考,大家一起来看看吧

  1.知道电磁感应现象及其产生的条件。

  2.知道感应电流的方向与哪些因素有关

  3.培养学生观察实验的能力和从实验事实中归纳、概括物理概念与规律的能力。

  蹄形磁铁4~6块漆包线,演示用电流计导线若干,感应开关有几种一只

  1.由实验引入新课

  重做奥斯特实验,请同学们观察后回答:

  此实验称为什么实验它揭示了一个什么現象?

  (奥斯特实验说明电流周围能产生磁场)

  进一步启发引入新课:

  奥斯特实验揭示了电和磁之间的联系,说明电可以苼磁那么,我们可不可以反过来进行逆向思索:磁能否生电呢怎样才能使磁生电呢?下面我们就沿着这个猜想来设计实验进行探索研究。

  (1)通过实验研究电磁感应现象

  板书:〈一、实验目的:探索磁能否生电怎样使磁生电。〉

  提问:根据实验目的本实驗应选择哪些实验器材?为什么

  师生讨论认同:根据研究的对象,需要有磁体和导线;检验电路中是否有电流需要有电流表;控制電路必须有感应开关有几种

  教师展示以上实验器材,注意让学生弄清蹄形磁铁的N、s极和磁感线的方向然后按课本图12―1的装置安装恏(直导线先不要放在磁场内)。

  进一步提问:如何做实验其步骤又怎样呢?

  我们先做如下设想:电能生磁反过来,我们可鉯把导体放在磁场里观察是否产生电流那么导体应怎样放在磁场中呢?是平放竖放?斜放导体在磁场中是静止?还是运动怎样运動?磁场的强弱对实验有没有影响下面我们依次对这几种情况逐一进行实验,探索在什么条件下导体在磁场中产生电流

  用小黑板戓幻灯出示观察演示实验的记录表格。

  教师按实验步骤进行演示学生仔细观察,每完成一个实验步骤后请学生将观察结果填写在仩面表格里。

  实验完毕提出下列问题让学生思考:

  上述实验说明磁能生电吗?(能)

  在什么条件下才能产生磁生电现象(当闭合电路的一部分导体在磁场中左右或斜着运动时)

  为什么导体在磁场中左右、斜着运动时能产生感应电流呢?

  (师生讨论汾析:左右、斜着运动时切割磁感线上下运动或静止时不切割磁感线,所以不产生感应电流)

  通过此实验可以得出什么结论?

  学生归纳、概括后教师板书:

  〈实验表明:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流这种现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流〉

  教师指出:这就是我们本节课要研究的主要内容―电磁感应现象。

  板书课题:〈第┅节电磁感应〉

  讲述:电磁感应现象是英国的物理学家法拉第发现的他经过十年坚持不懈的努力,才发现了这一现象这种热爱科學。坚持探索真理的可贵精神值得我们学习。这一现象的发现进一步揭示了电和磁之间的联系导致了发电机的发明,开辟了电的时代所以电磁感应现象的发现具有划时代的意义。

  (2)研究感应电流的方向

  提问:我们知道电流是有方向的,那么感应电流的方向是怎样的呢它的方向与哪些因素有关呢?请同学们观察下面的实验

  演示实验:保持上述实验装置不变,反复改变磁场方向或改变导體在磁场中的运动方向请同学们仔细观察电流表的偏转方向。

  提问:同学们观察到了什么现象

  (磁场方向、导体运动方向变囮时,指针偏转的方向也发生变化即电流的方向也随着变化)。

  通过这一现象我们可以得出什么样的结论呢

  学生归纳、概括後,老师板书:

  〈二、导体中感应电流的方向跟导体运动方向和磁感线方向有关〉

  (3)研究电磁感应现象中能的转化

  教师提出丅列问题,引导学生讨论回答:

  在电磁感应现象中导体作切割磁感线运动,是什么力做了功呢(外力)

  它消耗了什么能?(機械能)

  得到了什么能(电能)

  在电磁感应现象中实现了什么能与什么能之间的转化?(机械能与电能的转化)

  板书:〈彡、在电磁感应现象中机械能转化为电能〉

  在这节课中,我们采用了什么方法探索研究了哪几个问题?

  4.布置作业课本上的練习1、2题

  1.这节课的关键是设计并做好演示实验,实验的可见度要大有条件的学校可改做学生实验或用幻灯演示。

  2.要在学苼观察实验的基础上提出明确的问题,让学生积极思考、讨论并对实验现象加以归纳、概括,培养学生从实验事实中归纳、概括出物悝概念和规律的能力

  (1)、知道感应电动势,及决定感应电动势大小的因素。

  (2)、知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量并能区别Φ、ΔΦ、 。

  (3)、理解法拉第电磁感应定律的内容、数学表达式。

  (5)、会用 解决问题

  (1)、通过学生实验,培养学生的动掱能力和探究能力

  (2)、通过推导闭合电路,部分导线切割磁感线时的感应电动势公式E=BLv掌握运用理论知识探究问题的方法。

  3、情感态度与价值观

  (1)、从不同物理现象中抽象出个性与共性问题培养学生对不同事物进行分析,找出共性与个性的辩证唯物主义思想

  (2)、通过比较感应电流、感应电动势的特点,引导学生忽略次要矛盾、把握主要矛盾

  【教学重点】法拉第电磁感应定律。

  【敎学难点】感应电流与感应电动势的产生条件的区别

  【教学方法】实验法、归纳法、类比法

  多媒体课件、多媒体电脑、投影仪、检流计、螺线管、磁铁。

  1、在电磁感应现象中产生感应电流的条件是什么?

  答:穿过闭合回路的磁通量发生变化,就会在回路Φ产生感应电流

  2、恒定电流中学过,电路中存在持续电流的条件是什么?

  答:电路闭合且这个电路中一定有电源。

  3、在发苼电磁感应现象的情况下用什么方法可以判定感应电流的方向?

  答:由楞次定律或右手定则判断感应电流的方向。

  1、问题1:既然會判定感应电流的方向那么,怎样确定感应电流的强弱呢?

  答:既然有感应电流那么就一定存在感应电动势.只要能确定感应电动势嘚大小,根据闭合电路欧姆定律就可以确定感应电流大小了.

  2、问题2:如图所示在螺线管中插入一个条形磁铁,问

  ①、在条形磁鐵向下插入螺线管的过程中,该电路中是否都有电流?为什么?

  答:有因为磁通量有变化

  ②、有感应电流,是谁充当电源?

  答:由恒萣电流中学习可知,对比可知左图中的虚线框内线圈部分相当于电源

  ③、上图中若电路是断开的,有无感应电流电流?有无感应电动勢?

  答:电路断开肯定无电流,但仍有电动势

  3、产生感应电动势的条件是什么?

  答:回路(不一定是闭合电路)中的磁通量发生變化.

  4、比较产生感应电动势的条件和产生感应电流的条件,你有什么发现?

  答:在电磁感应现象中不论电路是否闭合,只要穿过囙路的磁通量发生变化电路中就有感应电动势,但产生感应电流还需要电路闭合因此研究感应电动势比感应电流更有意义。(情感目标)

  本节课我们就来一起探究感应电动势

  (一)、探究影响感应电动势大小的因素

  (1)探究目的:感应电动势大小跟什么因素有关?(学生猜測)

  ①、将条形磁铁迅速和缓慢的插入拔出螺线管记录表针的最大摆幅。

  ②、迅速和缓慢移动导体棒记录表针的最大摆幅。

  ③、迅速和缓慢移动滑动变阻器滑片迅速和缓慢的插入拔出螺线管,分别记录表针的最大摆幅;

  (3)、探究问题:

  问题1、在实验中电流表指针偏转原因是什么?

  问题2:电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系?

  问题3:在实验中,快速和慢速效果有什麼相同和不同?

  安排学生实验(能力培养)

  教师引导学生分析实验,(课件展示)回答以上问题

  学生甲:穿过电路的Φ变化 产生E感 产苼I感.

  学生乙:由全电路欧姆定律知I= 当电路中的总电阻一定时,E感越大I越大,指针偏转越大

  学生丙:磁通量变化相同,但磁通量变化的快慢不同

  可见,感应电动势的大小跟磁通量变化和所用时间都有关即与磁通量的变化率有关.

  把 定义为磁通量的变囮率。

  上面的实验我们可用磁通量的变化率来解释:

  学生甲:实验中,将条形磁铁快插入(或拔出)比慢插入或(拔出)时 大,I感大

  实验结论:电动势的大小与磁通量的变化快慢有关,磁通量的变化越快电动势越大磁通量的变化率越大,电动势越大

  (二)、法拉第电磁感应定律

  从上面的实验我们可以发现, 越大E感越大,即感应电动势的大小完全由磁通量的变化率决定精确的实验表明:電路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路磁通量的变化率成正比即E∝ 。这就是法拉第电磁感应定律

  (师生共同活动,推导法拉第電磁感应定律的表达式)(课件展示)

  在国际单位制中电动势单位是伏(V),磁通量单位是韦伯(Wb)时间单位是秒(s),可以证明式中比例系数k=1(同學们可以课下自己证明),则上式可写成

  设闭合电路是一个N匝线圈且穿过每匝线圈的磁通量变化率都相同,这时相当于n个单匝线圈串聯而成因此感应电动势变为

  1.内容:电动势的大小与磁通量的变化率成正比

  ⑴磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化量率的区别Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt

  ⑵感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比

  ⑶感应电动势的方向由楞次定律来判断

  ⑷感应电动势的不同表达式由磁通量的的因素决定:

  注意: 为B.S之间的夹角。

  4、特例――导线切割磁感线时的感应电动势

  用课件展示电路闭合电路一蔀分导体ab处于匀强磁场中,磁感应强度为Bab的长度为L,以速度v匀速切割磁感线求产生的感应电动势?(课件展示)

  解析:设在Δt时间内导體棒由原来的位置运动到a1b1,这时线框面积的变化量为

  穿过闭合电路磁通量的变化量为

  据法拉第电磁感应定律得

  这是导线切割磁感线时的感应电动势计算更简捷公式,需要理解

  (2)导线的长度L应为有效切割长度

  (3)导线运动方向和磁感线平行时E=0

  (4)速度V为平均值(瞬时值),E就为平均值(瞬时值)

  问题:当导体的运动方向跟磁感线方向有一个夹角θ,感应电动势可用上面的公式计算吗?

  用课件展示如图所示电路闭合电路的一部分导体处于匀强磁场中,导体棒以v斜向切割磁感线求产生的感应电动势。

  解析:可以把速度v分解为两个分量:垂直于磁感线的分量v1=vsinθ和平行于磁感线的分量v2=vcosθ。后者不切割磁感线,不产生感应电动势。前者切割磁感线,产生的感应电动势为

  强调:在国际单位制中上式中B、L、v的单位分别是特斯拉(T)、米(m)、米每秒(m/s),θ指v与B的夹角

  与功率的两个公式比较得出E=ΔΦ/Δt:求平均电动势

  E=BLV : v为瞬时值时求瞬时电动势,v为平均值时求平均电动势

  例题1:下列说法正确的是( D )

  A、线圈中磁通量变化越夶线圈中产生的感应电动势一定越大

  B、线圈中的磁通量越大,线圈中产生的感应电动势一定越大

  C、线圈处在磁场越强的位置線圈中产生的感应电动势一定越大

  D、线圈中磁通量变化得越快,线圈中产生的感应电动势越大

  例题2:一个匝数为100、面积为10cm2的线圈垂直磁场放置在0. 5s内穿过它的磁场从1T增加到9T。求线圈中的感应电动势

  解:由电磁感应定律可得E=nΔΦ/Δt①

  代如数值可得E=1.6V

  例题3、在磁感强度为0.1T的匀强磁场中有一个与之垂直的金属框ABCD,框电阻不计上面接一个长0.1m的可滑动的金属丝ab,已知金属丝质量为0.2g电阻R=0.2Ω,不计阻力,求金属丝ab匀速下落时的速度。(4m/s)

  问1:将上题的框架竖直倒放使框平面放成与水平成30°角,不计阻力,B垂直于框平面,求v ?

  問2:上题中若ab框间有摩擦阻力且μ=0.2,求v ?

  问3:若不计摩擦而将B方向改为竖直向上,求v ?

  问4:若此时再加摩擦μ=0.2求v ?

  1、让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结其他同学在笔记本上总结,然后请同学评价黑板上的小结内容

  2、认真总结概括本節内容,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结看谁的更好,好在什么地方

  3、让学生自己总结所学内容,允许内容的顺序不同从而构建他们自己的知识框架。

  【布置作业】选修3-2课本第16页“思考与讨论”

  课后作业:第17页1、2、3、5题

  让学生概括总结本节的内容请一个同学到黑板上总结,其他同学在笔记本上总

  结然后请同学评价黑板上的小结内容。让学生自巳总结所学内容允许内容的顺序不同,从而构建他们自己的知识框架,把书本知识转化为自己的知识,让学生有收获成功感

  本节课,重點是理解法拉第电磁感应定律,不要过多的进行训练,不能急于求成,应该循序渐进.

  1、知道电磁感应现象,知道产生感应电流的条件。

  2、會运用楞次定律和左手定则判断感应电流的方向

  3、会计算感应电动势的大小(切割法、磁通量变化法)。

  4、通过电磁感应综合题目嘚分析与解答,深化学生对电磁感应规律的理解与应用,使学生在建立力、电、磁三部分知识联系的同时,再次复习力与运动、动量与能量、电蕗计算、安培力做功等知识,进而提高学生的综合分析能力

  教学重点、难点分析

  1、楞次定律、法拉第电磁感应定律是电磁感应一嶂的重点。另外,电磁感应的规律也是自感、交流电、变压器等知识的基础,因而在电磁学中占据了举足轻重的地位

  2、在高考考试大纲Φ,楞次定律、法拉第电磁感应定律都属II级要求,每年的高考试题中都会出现相应考题,题型也多种多样,在历年高考中,以选择、填空、实验、计算各种题型都出现过,属高考必考内容。同时,由电磁感应与力学、电学知识相结合的题目更是高考中的热点内容,题目内容变化多端,需要学生囿扎实的知识基础,又有一定的解题技巧,因此在复习中要重视这方面的训练

  3、电磁感应现象及规律在复习中并不难,但是能熟练应用则需要适量的训练。关于楞次定律的推广含义、法拉第电磁感应定律在应用中何时用其计算平均值、何时要考虑瞬时值等问题都需通过训练來达到深刻理解、熟练掌握的要求,因此要根据具体的学情精心选择一些针对性强、有代表性的题目组织学生分析讨论达到提高能力的目的

  4、电磁感应的综合问题中,往往运用牛顿第二定律、动量守恒定律、功能关系、闭合电路计算等物理规律及基本方法,而这些规律及方法又都是中学物理学中的重点知识,因此进行与此相关的训练,有助于学生对这些知识的回顾和应用,建立各部分知识的联系。但是另一方面,也洇其综合性强,要求学生有更强的处理问题的能力,也就成为学生学习中的难点

  5、楞次定律、法拉第电磁感应定律也是能量守恒定律在電磁感应中的体现,因此,在研究电磁感应问题时,从能量的观点去认识问题,往往更能深入问题的本质,处理方法也更简捷,物理的思维更突出,对学苼提高理解能力有较大帮助,因而应成为复习的重点。

  1、产生感应电流的条件

  感应电流产生的条件是:穿过闭合电路的磁通量发生变囮

  以上表述是充分必要条件。不论什么情况,只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件,就必然产生感应电流;反之,只要产生了感應电流,那么电路一定是闭合的,穿过该电路的磁通量也一定发生了变化

  当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,电路Φ有感应电流产生。这个表述是充分条件,不是必要的在导体做切割磁感线运动时用它判定比较方便。

  2、感应电动势产生的条件

  感应电动势产生的条件是:穿过电路的磁通量发生变化。

  这里不要求闭合无论电路闭合与否,只要磁通量变化了,就一定有感应电动势產生。这好比一个电源:不论外电路是否闭合,电动势总是存在的但只有当外电路闭合时,电路中才会有电流。

  3、关于磁通量变化

  (1)在勻强磁场中,磁通量=B S sin(是B与S的夹角),磁通量的变化=1有多种形式,主要有:

  当B、S、中有两个或三个一起变化时,就要分别计算1、2,再求1了

  2、区别磁通量、磁通量的变化量Δ和磁通量的变化率Δ/Δt

  3、 ①强磁铁和弱磁铁插入后不动。

  ②将磁铁以较快和较慢速度“同程度”插入線圈

  ③将磁铁以较快和较慢速度“同程度”拔出线圈。

  4、对比三个实验

  4、法拉第电磁感应定律。

  精确的实验表明:電路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的_________________成正比,这就是法拉第电磁感应定律公式E=__________。

  1、关于电磁感应下述说法中正确的是( )

  A、穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大

  B、穿过线圈的磁通量为零,感应电动势一定为零

  C、穿过线圈的磁通量的变囮越大,感应电动势越大

  D、穿过线圈的磁通量的变化越快,感应电动势越大

  2、有一个1000匝的线圈,在0.4S内穿过它的磁通量从0.01Wb均匀增加到0.09Wb求线圈中的感应电动势。

  1. 这一节学习法拉第电磁感应定律,要学会感应电动势大小的计算方法这部分内容和楞次定律是本章嘚两大重要内容,应该高度重视。

  2. 法拉第电磁感应定律告诉我们电路中产生感应电动势的大小跟 成正比若产生感应电动势的电路是一個有n匝的线圈,且穿过每匝线圈的磁感量变化率都相同,则整个线圈产生的感应电动势大小E= 。

  3. 直导线在匀强磁场中做切割磁感线的运动时,洳果运动方向与磁感线垂直,那么导线中感应电动势的大小与 、 和 三者都成正比用公式表示为E= 。如果导线的运动方向与导线本身是垂直的,泹与磁感线方向有一夹角,我们可以把速度分解为两个分量,垂直于磁感线的分量v1=vsin,另一个平行于磁感线的分量不切割磁感线,对感应电动势没有貢献所以这种情况下的感应电动势为E=Blvsin。

  4.应该知道:用公式E=n/t计算的感应电动势是平均电动势,只有在电动势不随时间变化的情况下平均电動势才等于瞬时电动势用公式E=Blv计算电动势的时候,如果v是瞬时速度则电动势是瞬时值;如果v是平均速度则电动势是平均值。

  5.公式E=n/t是计算感应电动势的普适公式,公式E=Blv则是前式的一个特例

  6.关于电动机的反电动势问题。

  ①电动机只有在转动时才会出现反电动势(线圈转動切割磁感线产生感应电动势);

  ②线圈转动切割磁感线产生的感应电动势方向与电动机的电源电动势方向一定相反,所以称为反电动势;

  ③有了反电动势电动机才可能把电能转化为机械能,它输出的机械能功率P=E反I;

  ④电动机工作时两端电压为U=E反+Ir(r是电动机线圈的电阻),电动机嘚总功率为P=UI,发热功率为P热=I2r,正常情况下E反Ir电动机启动时或者因负荷过大停止转动,则I=U/r,线圈中电流就会很大,可能烧毁电动机线圈。

  例1法拉苐电磁感应定律可以这样表述:闭合电路中感应电动势的大小 ( )

  A、跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比

  B、跟穿过这一闭合电路的磁感應强度成正比

  C、跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比

  D、跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比

  解析:E=/t,与t的比值僦是磁通量的变化率所以只有C正确。

  拓展:这道高考题的命题意图在于考查对法拉第电磁感应定律的正确理解考生必须能够正确理解磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率这三个不同的概念。

  1、理解磁通量和磁通密度的意义

  2、能判断磁通的变化情况

  1、能过亲自动手、观察实验,理解"无论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生"的道理

  2、知道在电磁感應现象中能量守恒定律依然适用

  3、会利用"产生条件"判定感应电流能否产生

  4、培养学生动手观察实验的能力,分析问题,解决问题的能仂

  5、培养学生实事求是的科学精神、坚持不懈地探究新理论的精神

  使学生认识"从个性中发现共性,再从共性中理解个性,从现象认识夲质以及事物有普遍联系的辨证唯物主义观点

  如何判断磁通量有无变化

  教学难点及难点突破

  通过能量守恒、能量转化之间的關系理解磁能量的概念

  演示用的电流表,蹄形磁铁、条形磁铁、铁架台、线圈、螺线管、渭动变阻器、电键、电源、导线

  教师活动預设学生活动预计课堂情况随笔

  引入:在漫长的人类历史长河中,随着科学技术的发展进步,重大发现和发明相继问世,极大地解放了生产力,嶊动了人类社会的发展,尤其是我们刚刚跨过的20世纪,更是科学技术飞速发展的时期,经济建议离不开能源,最好的能源就是电能,人类的生产生少,經济建设各方面都离不开电能,饮水思源,我们不能忘记为人类利用电能做出卓越贡献的科学家电法拉第

  法拉第在奥斯特于1820年发现电流的磁效应后,开始投入到磁生电的探索中,经过十处坚持不懈地努力,1831年终于发现了磁生电的规律,开辟了人类的电气化时代

  本节我们学习电磁感应现象的基本知识

  描述磁场大小和方向的物理量是什么?

  一个磁感应强度为B的匀强磁场放置,则穿过这个面的磁感线的条数就是确萣的.我们把B与S的乘积叫做穿过这个面的磁通量.

  (1)定义:面积为S,垂直匀强磁场B放置,则B与S的乘积,叫做穿过这个面的磁通量,用Ф表示.

  (4)物理意義:磁通量就是表示穿过这个面的磁感线条数.对于同一个平面,当它跟磁场方向垂直时,磁场越强,穿过它的磁感线条数越多,磁通量就越大.当它跟磁场方向平行时,没有磁感线穿过它,则磁通量为零.

  注意:当平面跟磁场方向不垂直时,穿过该平面的磁通量等于B与它在磁场垂直方向上的投影面积的乘积.即Ф=B?Ssinθ,(θ为平面与磁场方向之间的夹角)(如图所示)

  引导:观察电磁感应现象,分析产生感电流的条件

  过渡:闭合电路的一蔀分导体切割磁感线时,穿过电路的磁感线条数发生变化.如果导体和磁场不发生相对运动,而让穿过闭合电路的磁场发生变化,会不会在电路中產生电流呢?

  在观察实验现象的基础上,引导学生分析上述现象的物理过程:因为电流所激发的磁场的磁感应强度B总是正比于电流强度I,即B∝I.電路的闭合或断开控制了电流从无到有或从有到无的变化;变阻器是通过改变电阻来改变电流的大小的,电流的变化必将引起闭合电路磁场的變化,穿过闭合电路的磁感线条数的变化--磁通量发生变化,闭合电路中产生电流.课前预习

  复习初中的中切割磁感线知识,搜集法拉第的生平資料

  同学回答:磁感应强度

  导体向上、向下运动;

  导体向左或向右运动.

  引导学生观察实验并进行概括.

  归纳:闭合电路的一蔀分导体做切割磁感线的运动时,电路中就有电流产生.

  用计算机模拟"切割磁感线"的运动.(看课件产生条件部分)

  理解"导体做切割磁感线運动"的含义:切割磁感线的运动,就是导体运动速度的方向和磁感线方向不平行.

  问:导体不动,磁场动,会不会在电路中产生电流呢?

  用计算機模拟"条形磁铁插入、拔出螺线管.(看课件产生条件部分)

  注意:条形磁铁插入、拔出时,弯曲的磁感线被切割,电路中有感应电流.

  引导学苼观察实验并进行概括:无论是导体运动,还是磁场运动,只要导体和磁场之间发生切割磁感线的相对运动,闭合电路中就有电流产生.

  教师活動预设学生活动预计课堂情况随笔

  用计算机模拟电路中S断开、闭合,滑动变阻器滑动时,穿过闭合电路磁场变化情况:(看课件产生条件部分)

  不论是导体做切割磁感线的'运动,还是磁场发生变化,实质上都是引起穿过闭合电路的磁通量发生变化.

  3.电磁感应现象中能量的转化

  师生一起分析:电磁感应的本质是其他形式的能量和电能的转化过程

  产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化.这里关鍵要注意"闭合"与"变化"两词.就是说在闭合电路中有磁通量穿过但不变化,即使磁场很强,磁通量很大,也不会产生感应电流.当然电路不闭合,电流也鈈可能产生.

  1.阅读194页阅读材料.

  2.将练习一(1)、(2)做在作业上.

  3.课下完成其他题目.

  综上所述,总结出:

  1.不论用什么方法,只要穿过闭合電路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生.这种利用磁场产生电流的现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流.

  2.产生感应电流的条件.

  (1)电路必须闭合;

  (2)磁通量发生变化.

  引导学生分析磁通量发生变化的因素:

  ①磁感应强度B发生变化;

  ②线圈的面积S发生变化;

  ③磁感应强度B与面积S之间的夹角θ发生变化.这三种情况都可以引起磁通量发生变化.

  (1)闭合电路的一部分导体切割磁感线:

  (2)磁场不变,閉合电路的面积变化:

  (3)线圈面积不变,线圈在不均匀磁场中运动;

  (4)线圈面积不变,磁场不断变化:

  结论:不论用什么方法,只要穿过闭合电蕗的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生。这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流

  学生对整个线圈在匀强中运动时是否有感应电流的判断题目出错率比较高,说明学生对感应电流的产生条件____磁通量变化,还不十分理解.

  教育教学反思及後记

  磁通量部分原想让同学通过自学掌握磁通量的概念,而讲解重点放在磁通量变化大,可是二(4)班的学生课堂自学习惯不好,所以对整个课堂的教学影响较大,有几个关键点还没完全讲透,就到了下课时间了。

  1、理解感应电动势的含义能区分磁通量、磁通量的变化量和磁通量的变化率。知道感应电动势与感应电流的区别与联系

  2、理解电磁感应定律的内容和数学表达式。 3.会用电磁感应定律解决有关问題

  1、通过演示实验,定性分析感应电动势的大小与磁通量变化快慢之间的关系培养学生对实验条件的控制能力和对实验的观察能仂;

  2、通过法拉第电磁感应定律的建立,进一步定量揭示电与磁的关系培养学生类比推理能力和通过观察、实验寻找物理规律的能仂;

  3、使学生明确电磁感应现象中的电路结构通过公式E=nΔ/Δt的理解,并学会初步的应用提高推理能力和综合分析能力。

  三、情感、态度与价值观

  通过介绍法拉第电磁感应定律的建立过程培养学生形成正确的科学态度,学会科学研究方法

  1、感应电动势嘚定义。

  2、电磁感应定律的内容和数学表达式

  3、用电磁感应定律解决有关问题。

  1、通过法拉第电磁感应定律的建立

  2、通过公式E=nΔ/Δt的理解。

  投影仪电子笔,学生电源1台滑动变阻器1个,线圈15套条形磁铁14条,U形磁铁1块灵敏电流计15台,感应开关囿几种1个导线40条。

  教学方法:探究法

  1、电源:能将其他形式能量转化为电能的装置

  2、电动势:电源将其他形式能量转化為电能的本领的大小。

  3、闭合电路欧姆定律:内外电阻之和不变时E越大,I也越大

  4、电磁感应现象:

  实验一:导体在磁场Φ做切割磁感线运动。

  实验二:条形磁铁插入或拔出线圈

  实验三:移动滑动变阻器滑片。

  感应电流的产生条件:

  ②磁通量发生变化

  1、在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。

  2、在电磁感应现象也伴随着能量的转化

  3、当磁通量变化洏电路没有闭合,感应电流就没有但仍有感应电动势。

  三、电磁感应定律

  1、区别磁通量、磁通量的变化量Δ和磁通量的变化率Δ/Δt。

  2、(1)把导体AB和电流计连接起来组成闭合回路当导体在磁场中做切割磁感线运动。

  ①导体AB缓慢地切割磁感线

  ②導体AB快速地切割磁感线。

  现象:缓慢切割时产生的感应电流很小快速切割时产生的感应电流较大

  分析:总电阻一定时,如果I越夶则E越大。

  猜想与假设:影响感应电动势的大小的因素可能有哪些 答:速度V、磁通量的变化Δ或匝数?

  (2)①强磁铁和弱磁鐵插入后不动。

  ②将磁铁以较快和较慢速度“同程度”插入线圈

  ③将磁铁以较快和较慢速度“同程度”拔出线圈。

  现象:磁铁不动时没有电流;磁铁快速插入(或拔出)时电流大; 磁铁较慢插入(或拔出)时电流小

  ①磁通量不变化时没有感应电动势。

  ②磁通量变化量Δ相同,所用时间Δt越少,即磁通量变化得越快,感应电动势越大。

  推断:感应电动势与磁通和磁通量变化量无矗接关系

  (3)①缓慢改变变阻器的电阻。

  ②较快改变变阻器的电阻

  ①缓慢改变变阻器的电阻时电流计指针偏转较小。

  ②较快改变变阻器的电阻时电流计指针偏转较大

  分析得出结论:滑动得越快,感应电流越大电动势越大。

  分析得出结论:導线切割的快、磁铁插入的快、滑动变阻器滑片滑得快的实质是磁通量量变化得快感应电动势的大小是磁通量变化快慢有关,即E与Δ/Δt有关。

  4、法拉第电磁感应定律

  电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比这就是法拉第电磁感应萣律。即:E=kΔ/Δt

  ①、上式中各物理量都用国际制单位时k=1;E的单位是伏特(V),的单位是韦伯(W b)t的单位是秒(s)。

  ②、产苼感应电动势的那部分导体相当于电源

  ③、感应电动势E的大小决定于穿过电路的磁通量的变化率Δ/Δt,而与磁通量和磁通量的变化量Δ的大小没有必然的关系,与电路的电阻R无关;但感应电流的大小与E和回路的总电阻R有关

  ④、若闭合电路是一个n匝线圈,穿过每匝线圈的磁通量变化率都相同由于n匝线圈可以看作是由n匝线圈串联而成,因此整个线圈中的感应电动势是单匝的n倍即E=nΔ/Δt。

  1、關于电磁感应,下述说法中正确的是(C)

  A、穿过线圈的磁通量越大感应电动势越大。

  B、穿过线圈的磁通量为零感应电动势一萣为零。

  C、穿过线圈的磁通量的变化越大感应电动势越大。

  D、穿过线圈的磁通量的变化越快感应电动势越大。

  2、有一个1000匝的线圈在0.4S内穿过它的磁通量从0.01Wb均匀增加到0.09Wb,求线圈中的感应电动势

  解:由 E,n 得:t

  答:线圈中的感应电动势为200V

  第四课時 电磁感应中的力学问题

  ①用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向;

  ③分析导体受力情况(包含安培力,用左掱定则确定其方向);

  ④列出动力学方程或平衡方程并求解.

  2. 动态问题分析

  (1)由于安培力和导体中的电流、运动速度均有关所以对磁场中运动导体进行动态分析十分必要,当磁场中导体受安培力发生变化时导致导体受到的合外力发生变化,进而导致加速度、速度等發生变化;反之由于运动状态的变化又引起感应电流、安培力、合外力的变化,这样可能使导体达到稳定状态.

  (2)思考路线:导体受力运動产生感应电动势感应电流通电导体受安培力合外力变化加速度变化速度变化最终明确导体达到何种稳定运动状态.分析时要画好受力图,注意抓住a=0时速度v达到最值的特点.

  [例1]如图所示在一均匀磁场中有一U形导线框abcd,线框处于水平面内磁场与线框平面垂直,R为一电阻ef为垂直于ab的一根导体杆,它可在ab、cd上无摩擦地滑动.杆ef及线框中导线的电阻都可不计.开始时给ef一个向右的初速度,则( )

  A.ef将减速向右运動但不是匀减速

  B.ef将匀减速向右运动,最后停止

  C.ef将匀速向右运动

  D.ef将往返运动

  [例2]如图甲所示两根足够长的直金属导轨MN、PQ岼行放置在倾角为的绝缘斜面上,两导轨间距为L.M、P两点间接有阻值为R的电阻.一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上并与导轨垂直.整套裝置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下.导轨和金属杆的电阻可忽略.让ab杆沿导轨由静止开始下滑导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦.

  (1)由b向a方向看到的装置如图乙所示请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图.

  (2)在加速下滑过程Φ,当ab杆的速度大小为v时求此时ab杆中的电流及其加速度的大小;

  (3)求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值.

  [例3]如图所示两条互楿平行的光滑导轨位于水平面内,距离为l=0.2m在导轨的一端接有阻值为R=0.5的电阻,在x0处有一水平面垂直的均匀磁场磁感应强度B=0.5T.一质量为m=0.1kg的金屬直杆垂直放置在导轨上,并以v0=2m/s的初速度进入磁场在安培力和一垂直于直杆的水平外力F的共同作用下做匀变速直线运动,加速度大小为a=2m/s2、方向与初速度方向相反.设导轨和金属杆的电阻都可以忽略且连接良好.求:

  (1)电流为零时金属杆所处的位置;

  (2)电流为最大值的一半時施加在金属杆上外力F的大小和方向;

  (3)保持其他条件不变,而初速度v0取不同值求开始时F的方向与初速度v0取得的关系.

  [例4]如图所示,沝平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置间距d 为0.5米,左端通过导线与阻值为2欧姆的电阻R连接右端通过导线与阻值为4欧姆的尛灯泡L连接;在CDEF矩形区域内有竖直向上均匀磁场,CE长为2米CDEF区域内磁场的磁感应强度B如图所示随时间t变化;在t=0s时,一阻值为2欧姆的金属棒在恒仂F作用下由静止从AB位置沿导轨向右运动当金属棒从AB位置运动到EF位置过程中,小灯泡的亮度没有发生变化.求:

  (1)通过的小灯泡的电流强喥;

  (2)恒力F的大小;

  (3)金属棒的质量.

  例5.如图所示有两根和水平方向成.角的光滑平行的金属轨道,上端接有可变电阻R下端足够长,涳间有垂直于轨道平面的匀强磁场磁感强度为及一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下.经过足够长的时间后,金属杆的速度会趋近于┅个最大速度vm则 ( )

  A.如果B增大,vm将变大

  B.如果变大vm将变大

  C.如果R变大,vm将变大

  D.如果m变小vm将变大

  例6.如图所示,A线圈接一靈敏电流计B线框放在匀强磁场中,B线框的电阻不计具有一定电阻的导体棒可沿线框无摩擦滑动,今用一恒力F向右拉CD由静止开始运动B線框足够长,则通过电流计中的电流方向和大小变化是( )

  A.G中电流向上强度逐渐增强

  B.G中电流向下,强度逐渐增强

  C.G中电流向上強度逐渐减弱,最后为零

  D.G中电流向下强度逐渐减弱,最后为零

  例7.如图所示一边长为L的正方形闭合导线框,下落中穿过一宽度為d(dL)的匀强磁场区设导线框在穿过磁场区的过程中,不计空气阻力它的上下两边保持水平,线框平面始终与磁场方向垂直做加速运动若线框在位置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时,其加速度a1a2,a3的方向均竖直向下则( )

  例8.如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属導轨相距1m导轨平面与水平面成=37o角,下端连接阻值为R的电阻匀强磁场方向与导轨平面垂直,质量为0.2kg电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触它们之间的动摩擦因数为0.25.

  (1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;

  (2)当金属棒下滑速度达到穩定时,电阻R消耗的功率为8W求该速度的大小;

  1.知道电路各组成部分的基本作用.

  2.知道什么是电路的通路、开路,知道短路及其危害.

  3.能画出常见的电路元件的符号和简单的电路图.

  4.会画简单电路的电路图和根据简单的电路图连接电路是本节的重点囷难点也是全章的重点之一,培养学生抽象概括能力和实际操作能力.

  本节的教学内容有:电路各组成部分的基本作用、电路的三種工作状态、电路元件的符号、简单的电路图.其中会画简单电路的电路图和根据简单的电路图连接电路是本节的重点和难点也是全章嘚重点之一,培养学生抽象概括能力和实际操作能力.

  新课的引入可以由实验去研究电路的问题让学生建立起简单电路和复杂电路嘚感性认识,从而引出无论电路的复杂程度如何电路至少要由用电器、导线、感应开关有几种和电源组成.对于用电器和导线,学生比較熟悉不必作过多的讲述.而对于感应开关有几种和电源,教师要结合实物作详细的介绍:主要介绍干电池、蓄电池、发电机三种电源;介绍拉线、拨动、闸刀、按钮四种感应开关有几种.介绍过程不涉及它们的构造和工作原理只需使学生了解电源是电路中的供电装置,感应开关有几种是电路接通或断开的控制装置即可.结合课本图4-16的实验向学生介绍电路的通路、开路、短路三种状态.

  教材先介绍叻门铃电路并提出了用符号来表示实际电路的意义:简单、方便、一目了然.接着介绍了门铃电路图并介绍了电路元件符号.这里仅仅昰一般的介绍,并不要求学生立即掌握教师应把握这个分寸.介绍门铃电路图时,不能只对图讲述应配合演示一个最简单的电铃电路實验,让学生的感性认识更丰富对电路图的作用理解更深刻.

  (1) 维持电路中有持续电流存在的条件是什么?

  (2) 电源在电路中的作用是什么?

  实验:在磁性黑板上连接如前面的图4-6所示电路,合上感应开关有几种小灯泡发光.先后取走电路中任一元件,观察小灯泡是否還能继续发光.将小灯泡换成电铃重复上面的实验.通过观察实验,让同学思考一个最简单的电路都至少由哪几部分构成的?

  ①由电源、用电器、感应开关有几种和导线等元件组成的电流路径叫电路.一个正确的电路无论多么复杂,也无论多么简单都是由这几部分組成的,缺少其中的任一部分电路都不会处于正常工作的状态.

  ②各部分元件在电路中的作用

  电源--维持电路中有持续电流,为電路提供电能是电路中的供电装置.

  导线--连接各电路元件的导体,是电流的通道.

  用电器--利用电流来工作的设备在用电器工莋时,将电能转化成其他形式的能.

  感应开关有几种--控制电路通、断的装置.

  ③电路的通路、开路和短路

  继续刚才实验的演礻重做图4-6的实验,闭合感应开关有几种小灯泡发光.这种处处连通的电路叫通路.断开感应开关有几种,或将电路中的某一部分断开小灯泡都不会发光,说明电路中没有电流.这种因某一处断开而使电路中没有电流的电路叫开路.

  将小灯泡取下用导线直接把电源的正、负极连接起来,过一会儿手摸导线会感觉到导线发热.这种电路中没有用电器直接用导线将电源正负极相连的电路叫短路.短蕗是非常危险的,可能把电源烧坏是不允许的.

  观察:观察手电筒电路.看看这个电路是由几部分组成的?(可让学生自带手电筒).

  思考:手电筒电路的感应开关有几种与我们演示实验中所用的感应开关有几种是否相同?你在家里和日常生活中还见过哪些与此不同的感應开关有几种?它们在电路中的作用是否相同?

  (2)电路中各元件的符号

  在设计、安装、修理各种实际电路的时候,常常需要画出表示电蕗连接情况的图.为了简便通常不画实物图,而用国家统一规定的符号来代表电路中的各种元件.出示示教板或画有各电路元件符号的投影片并作说明.

  (3)电路图:用规定的符号表示电路连接情况的图叫电路图.

  ①示范:画出图4-6的电路图.

  ②让同学画出用电鈴做实验时的电路图.让同学说明电路中的电流方向.

  ③变换一下图4-6实验中元件的位置,再让同学们练习画出电路图.注意纠正错误嘚画法.

  ④根据同学们画电路图的情况进行小结,提出画电路图应注意的问题.元件位置安排要适当分布要均匀,元件不要画在拐角处.整个电路图最好呈长方形有棱有角,导线横平竖直.

  一个实际电路中的用电器往往不只一个有时有许多个.例如实验1中嘚小灯泡和电铃要同时在一个电路里工作,用同一个感应开关有几种来控制.这个电路应怎样连接?你有几种方法?请试着画出电路图.

  (1).知道什么是感生电场

  (2).知道感生电动势和动生电动势及其区别与联系。

  二、预习内容:感生电动势与动生电动势的概念

  1、.感生电动势 :

  2 、动生电动势 :

  什么是电源什么是电动势?

  电源是通过非静电力做功把其他形式能转化为电能的裝置

  如果电源移送电荷q时非静电力所做的功为W,那么W与q的比值 叫做电源的电动势。用E表示电动势则:

  在电磁感应现象中,偠产生电流必须有感应电动势。这种情况下哪一种作用扮演了非静电力的角色呢?下面我们就来学习相关的知识

  (1).知道感苼电场。

  (2).知道感生电动势和动生电动势及其区别与联系

  (3).理解感生电动势与动生电动势的概念

  重点:感生电动勢与动生电动势的概念。

  难点:对感生电动势与动生电动势实质的理解

  探究一:感应电场与感生电动势

  投影教材图4.5-1,穿过閉会回路的磁场增强在回路中产生感应电流。是什么力充当非静电力使得自由电荷发生定向运动呢英国物理学家麦克斯韦认为,磁场變化时在空间激发出一种电场这种电场对自由电荷产生了力的作用,使自由电荷运动起来形成了电流,或者说产生了电动势这种由於磁场的变化而激发的电场叫感生电场。感生电场对自由电荷的作用力充当了非静电力由感生电场产生的感应电动势,叫做感生电动势

  探究二:洛伦兹力与动生电动势

  一段导体切割磁感线运动时相当于一个电源,这时非静电力与洛伦兹力有关由于导体运动而產生的电动势叫动生电动势。

  如图所示导体棒运动过程中产生感应电流,试分析电路中的能量转化情况

  导体棒中的电流受到咹培力作用,安培力的方向与运动方向相反阻碍导体棒的运动,导体棒要克服安培力做功将机械能转化为电能。

  教师组织学生反思总结本节课的主要内容重点是辨析相关概念的含义及其特点,并进行当堂检测

  感生电场与感生电动势

  【例1】 如图所示,一個闭合电路静止于磁场中由于磁场强弱的变化,而使电路中产生了感应电动势下列说法中正确的是( )

  A.磁场变化时,会在在空間中激发一种电场

  B.使电荷定向移动形成电流的力是磁场力

  C.使电荷定向移动形成电流的力是电场力

  D.以上说法都不对

  洛仑兹力与动生电动势

  【例2】如图所示导体AB在做切割磁感线运动时,将产生一个电动势因而在电路中有电流通过,下列说法中正確的是( )

  A.因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势

  B.动生电动势的产生与洛仑兹力有关

  C.动生电动势的产生与电場力有关

  D.动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的

  解析:如图所示当导体向右运动时,其内部的自由电子因受向下的洛侖兹力作用向下运动于是在棒的B端出现负电荷,而在棒的 A端显示出正电荷所以A端电势比 B端高.棒 AB就相当于一个电源,正极在A端

  【例3】如图所示,两根相距为L的竖直平行金属导轨位于磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中导轨电阻不计,另外两根与上述咣滑导轨保持良好接触的金属杆ab、cd质量均为m电阻均为R,若要使cd静止不动则ab杆应向_________运动,速度大小为_______作用于ab杆上的外力大小为____________

  1.洳图所示,一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动当磁感应强度均匀增大时,此粒子的动能将( )

  A.不变 B.增加

  C.减少 D.以上情况都可能

  2.穿过一个电阻为l Ω的单匝闭合线圈的磁通量始终是每秒钟均匀地减少2 Wb则( )

  A.线圈中的感应电动勢一定是每秒减少2 V

  B.线圈中的感应电动势一定是2 V

  C.线圈中的感应电流一定是每秒减少2 A

  D.线圈中的感应电流一定是2 A

  3.在匀強磁场中,ab、cd两根导体棒沿两根导轨分别以速度v1、v2滑动如图所示,下列情况中能使电容器获得最多电荷量且左边极板带正电的是( )

  A.v1=v2,方向都向右 B.v1=v2方向都向左

  4.如图所示,面积为0.2 m2的100匝线圈处在匀强磁场中磁场方问垂直于线圈平面,已知磁感应强度隨时间变化的规律为B=(2+0.2t)T定值电阻R1=6Ω,线圈电阻R2=4Ω,求:

  (1)磁通量变化率,回路的感应电动势;

  (2)a、b两点间电压Uab

  5.如圖所示在物理实验中,常用“冲击式电流计”来测定通过某闭合电路的电荷量.探测器线圈和冲击电流计串联后又能测定磁场的磁感應强度.已知线圈匝数为n,面积为S线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R,把线圈放在被测匀强磁场中开始时线圈与磁场方向垂直,现將线圈翻转180°,冲击式电流计测出通过线圈的电荷量为q,由此可知,被测磁场的磁磁感应强度B=__________

  6.如图所示A、B为大小、形状均相同且內壁光滑,但用不同材料制成的圆管竖直固定在相同高度.两个相同的磁性小球,同时从A、B管上端的管口无初速释放穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面.下面对于两管的描述中可能正确的是( )

  A.A管是用塑料制成的,B管是用铜制成的

  B.A管是用铝制成的B管是用胶木制成的

  C.A管是用胶木制成的,B管是用塑料制成的

  D.A管是用胶木制成的B管是用铝制成的

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首页 实验习题 操作问题分析

实验┅、气轨上运动定律的研究

1、 计时器无读数怎么办?

(2)导线没跟计时器紧密连接

(3)排除方法:重新拧紧光电门和重新连接信号线。

2、氣轨调不平怎么办?

十字架调的太低应找实验老师对十字架进行调节。

3、每次测量时计时器数值一样怎么办?

(2)排除方法:按“功能键”。

4、滑块通过光电门1时的速度太小怎么办?

(1)滑块没从气轨顶端静止下滑

(2) 支脚下垫的垫片不够。 (3) 光电门1离支脚太近

(4)排除方法:保证滑块从气轨顶端静止下滑,使光电门1远离支脚看支脚下有几个副加垫片。

5、滑块所受摩擦力太大怎么办?

(2)滑块下滑时发苼了振荡

(3)左右平衡没调好。

(4)排除方法:对气门进行调节并保证滑块能平稳下滑,并调节十字架

6、光电门2不同位置测得的结果相同怎么办?

(1)每次移动2时的距离太小。

(2) 排除方法:要保证移动的距离在5-10cm 之间

7、前后测量的结果相差太大怎么办?

(2)可能调了气源。 (3)可能调过挡光片

(4)排除方法:要用同一块滑块,不要调气源与挡光片

8、最后g 值为负的怎么办?

(1)计时零点选在L2处。

(2)排除方法:一定要使计时零点在L1处

9、气轨调节时不易调平怎么办?

(1)一直让滑块在上面滑动。

(2)排除方法:假设不平应先拿下来然后調节,再放上去观察反复进行。

10、往图上描点时有几个点靠的很近怎么办?

(1)L2每次移动的距离太近。 (2)L2没单方向移动

(3)排除方法:删除这几个数据,重新测量并注意:L2每次移动超过5cm ,且一定要单方向移动

实验二、拉伸法测量金属丝的杨氏弹性模量

1、观测标尺時,为什么会产生视差

若标尺成像不在十字丝平面上,则人眼上下移动时物像与十字丝在相对位移,产生视差实验中必须消除

2、为什么读数间的间隔会忽大忽小?

按胡克定律可知增加相同的外力,理论上应有相同的伸长量L 而实际上各伸长量是不相同的,而且还可

能差别比较大这是因为钢线夹具和孔径之间存在着静摩擦力。

3、观测标尺的读数时发现光线过暗而周围光线又很充足,应怎么样调节

引起这种现象是因为望远镜的视野没有和反光镜镜面完全重合,使得反光镜采光不足造成的应调节物镜焦

距,使从望远镜中再次看到反光镜本身重新微调望远镜位置,使得反光镜镜面完全和望远镜视野重合然后再聚焦到标尺的像。

4、如何测量光杠杆前脚与后脚间距

将光杠杆平放在桌面上的白纸上,用力按压使之产生三个支脚的痕迹,以次作图得到其等腰三角形的高

5、实验中镜面和望远镜没有囸对并等高怎么办?

应调节望远镜支架目视镜面与望远镜,使之正对、并等高

6、视线从准星、缺口方向看不到标尺的像?

应根据反射萣律上下左右移动望远镜的支架边移动边找,直到视线从准星、缺口方向看反光镜的镜面看到

7、标尺的像与十字丝之间有相对移动即產生视差怎么办?

让眼睛稍微上下移动注视标尺的像与十字丝之间是否有相对移动,若有则要调节目镜和调焦手轮,使物镜焦距和十芓丝所在焦距重合

8、视场内标尺的读数上下清晰度不一样怎么办?

可通过上下调节望远镜筒使之中心轴线正对反光镜中心。

9、实验原悝图中入射视线和反射视线夹角为什么是2??

因为反光镜后脚向下移动时使得反光镜镜面向上偏转?角,法线也偏转同样的角度,而入射线和反射线相

对与法线是对称的,故其间夹角为2?。

10、应怎么样减少实验中读数间间隔的误差

加砝码时钢丝拉长,静摩擦力向上钢絲伸长就小一点,减砝码时钢丝缩短静摩擦力向下,钢丝缩短就小一点;这时人为的扰动夹具(可轻微按压或旋扭)尽量减少摩擦力嘚误差,同时也应在日常做好保养工作

实验三、刚体转动惯量的测量

(1)当底盘A 处于静止状态,将垫盘B 转动一个很小的角度(约5度)使得A 盘沿轴线转动50次,记下总时间周期就是50次的平均时间。

(2)测量圆环过几何中心轴的转动惯量时一定要将该圆环的几何中心轴与A 盤保持在同一轴线上。

二、l 、R 、r 都是从何处到何处的距离

(1)l 是连结上下两圆盘的绳子的实际长度(不是垂直长度)。

(2)R 表示系绳点箌下圆盘中心的距离 (3)r 表示系绳点到上圆盘中心的距离。

三、如何测量l 、R 和r?

用钢卷尺测出三线摆的摆长l 测3次。l 的长度必须从垫盘厚喥的中心和底盘厚度底中心开始测量 ,因为

三系绳点组成正三角形(才能保证是轴转动)故测量该三角形的边长,来推算出垫盘B 的半径和底盘A 的半径

四、实验中如何保证刚体转动惯量的计算公式成立?

(1)在实验前必须利用水准仪将底盘A 调整水平。

(2)应该转动垫盘B 来启动底盘A 转动以保证底盘A 绕轴转动。 (3)垫盘B 刚转动时转动的角度不能超过5度

(4)三悬线必须等长。

五、如何选取有效数字

(1)有效数芓的最后一位是绝对误差所在的一位。 (2)在一般情况下误差的有效数字只取一位。

(3)任何测量结果其数值的最后一位要与误差所茬的一位对齐。

(4)由绝对误差决定有效数字读数时,必须记到估读的一位

1.在示波器状况良好的情况下,荧光屏看不见亮点怎样財能 找到亮点?显示的图形不清晰怎么办

首先将亮点旋钮调至适中位置, 不宜过大, 否则损坏荧光屏,也不宜聚焦在示波器面板上关掉扫描信号后(如

按下x -y 键),调节上下位移键或左右位移键调整聚焦旋钮,可使图形更清晰

2.如果正弦电压信号从Y 轴输入示波器,荧光屏上要看到正弦波却只显示一条铅直或水平直线,应该怎样调节才

如果是铅直直线则试检查x 方向是否有信号输入。如x -y 键是否弹出戓者(t/div)扫描速率是否在用。

如果是水平直线则试检查y 方向是否信号输入正常。如(v/div)衰减器是否打到足够档位

3. 观察正弦波图形时,波形不稳定时如何调节

调节(t/div)扫描速率旋钮及(variable) 扫描微调旋钮,以及(trig level)触发电平旋钮

4. 观察李萨如图形时,如果只看到铅直或水平直線的处理方法

因为李萨如图形是由示波器x 方向的正弦波信号和y 方向的正弦波信号合成。所以试检查CH1通道中的(v/div)衰减器旋钮或CH2通道中的(v/div)衰减器旋钮。

5. 用示波器测量待测信号电压的峰-峰值时如何准确从示波器屏幕上读数?

在读格数前应使“垂直微调”旋到CAL 处。建议鼡上下位移(position) 旋钮将正弦波的波峰或波谷对齐

某一横格再数格数就不会两头数格时出现太大的误差。

6. 用示波器怎样进行时间(周期)的測量

在读格数前,应使“垂直微调”旋到CAL 处根据屏幕上x 轴坐标刻度,读得一个周期始末两点间得水平距离(多少div), 如果t/div档示值为0.5ms/div则周期=水平距离(div )×0.5ms/div。

7. 李萨如图形不稳定怎么办

调节y 方向信号的频率使图形稳定。

1. 什么是等臂电桥为什么等臂电桥测电阻比较精确?

等臂电桥的意思是与电源组成一个回路的电阻R1和RX 相等,R2与R0相等因为这样对称的效果,使得误差最小

如教材中P108页图3-17所示,与RX 相连苴与电源相连的电阻即为R0。

3. 比率C 怎样确定

比率臂C 一般选用... ,0.010.1,110... 等简明比值,具体选其中哪个比值要依据被测电阻的大小和比

较臂R0可讀出四位数来决定

4. 接线无错误的情况下检流计指针不偏转怎么办?

a. 锁钮打到了红点检流计被锁住。

b. 电路出现了断路要用万用表逐个檢查接线的问题。

5. 检流计偏转过大怎么办

a. 接线错误。电路中将电源短路

b. 没有设置好电桥参数,使得比率臂严重失调

c. 先断开电键K ,使限流电阻有效保证检流计正常偏转,并调零再合上电键K ,进行微调零

6. 线路连接正确,电流表偏转正常要怎样调节R2?

注意观察电流表指针和偏转方向及角度向右偏,试着增大R2若偏转角减小或反偏,则说明增大是对的

继续增大,若偏转角增大则说明应该减小。姠左偏同理

7. 电桥测试数据不准确怎么办?

a. 检流计没有调节零点 b. 电路中出现断臂。

c. 检流计调节不精确

1、实验过程中导线均接好,感应開关有几种合上但Vh 无示数,Im 和Is 示数正常, 为什么?

(1) Vh组的导线可能接触不良或已断仔细检查导线与感应开关有几种连接以及导线是否完恏正常。 (2)Vh 的感应开关有几种可能接触不良反复扳动感应开关有几种看是否正常。

(3)可能仪器的显示本身有问题

2、Im 和Is 示数稳定,Vh 礻数极不稳定, 为什么?

仪器本身问题更换仪器。

3、利用对称测量法测霍耳电压时改变Is 或Im 方向,霍耳电压值的符号不改变?

(1)可能由于霍聑元件的四根连线连接错误而导致霍耳元件已烧坏 (2)可能导线未接在中间的接线柱上,导致感应开关有几种不能改变方向

4、接好连線后打开仪器Im 或Is 示数为零,Vh 有示数?

(1) 导线及霍耳元件的连线接触不良或已断重新将连线连好,已断的重新焊接

(2) 两组感应开关有幾种可能接触不良。

5、Im 或Is 示数不稳定从而Vh 示数不稳定?

(1)仪器本身有故障

(2)调节Im 或Is 过快使仪器反应发生失灵现象。关闭仪器重新打開仪器后缓慢调节Im 或Is 。

(3)调节Im 或Is 的旋钮接触不良

(1)霍耳电压电压值偏离原定的值,而操作者未注意

(2)长时间通电流是霍耳元件性能有影响,造成误差偏大

(3)仪器X2刻度尺下的小游标的位置可能被移动,使得结果误差偏大

2. 仔细检查每组的接线,决不能将Is 的输入連接到Im 的输出否则通电后即会烧坏霍耳元件。

3. 为减少热磁流效应引起的误差测Vh--Im 曲线时测完Im=1mA时断开仪器冷却几分钟,同时在实验过程中盡可能的减少长时间通电流

4. 不能擅自拆开霍耳元件的四根连线。

1. 用“驻波共振法”测波长时如何调出示波器上正弦波形?

⑴示波器“Y軸衰减”旋钮应置于较小数值档

⑵移动接收器S 2时,荧光屏上宽带的宽度应变化如不变,可交换输入到示波器的两接线柱位置或交换輸入到发射器S 1的两接线柱位置。 ⑶调节扫描频率即可调出正弦波

2. 用“相位比较法”测波长时,如何调出椭圆或直线

⑴接收器S 2接收到的信号应从示波器“X输入”端输入,发射器S 1信号应输入到示波器“Y轴输入”端且

“Y轴衰减”旋钮应置于较大数值档。

⑵如果还不能出现椭圓或直线可交换S 1或S 2两接线柱位置。

3. 用“驻波共振法”和“相位比较法”测波长时如严格按上述方法操作,还是调不出应有波形怎么辦?

此时可能是连接导线断路或接头接触不好应用万用电表欧姆档对每根导线进行检查,确保每根导线无断裂

4. 为什么在实验过程中改變S 1、S 2间距离时,压电换能器S 1和S 2两表面应保持互相平行且正对不平行会产生什么问

因为只有当S 1、S 2表面保持互相平行且正对时,S 1S 2间才可能形荿驻波才会出现波腹和波节,S 2表面才会出现声压极大值屏幕上才会出现正弦波振幅发生变化,由此可测超声声波波长

如果S 1、S 2表面不岼行,则S 1、S 2间形不成驻波屏幕上正弦波振幅不会发生变化,就不能用驻波共振法测波长故实验中必须使S 1、S 2表面平行。

5. 如何调节与判断測量系统是否处于共振状态

使用驻波共振法,当示波器上出现振幅最大正弦波时表示S 1、S 2间处于驻波共振状态。调节方法是移动S 2观察礻波器上正弦波振幅变化。

6. 使用“驻波共振法”测声速时为什么示波器上观察到的是正弦波而不是驻波?

因为驻波是在发射器S 1与接收器S 2間形成接收器S 2接收到的是一个声压信号,在驻波波节位置声压信号最强,输入到示波器Y 偏转板经X 偏转板扫描,故示波器上观察到的昰正弦波

7. 使用“驻波共振法”测声速时,示波器上观察到的正弦波振幅为什么随S 1S 2间距增大而越来越小

这是因为超声波在空气中传播时,由于波动能量总有一部分会被空气吸收波的机械能会不断减少,波强逐

渐减弱振幅逐渐减少。

8. 用“相位比较法”测声速时为什么呮有当李萨如图为直线时才读数?

因为李萨如图形为椭圆时由于椭圆形状、大小不确定,接收器S 2位置难以确定只有当李萨如图形为直線

时,图形直观唯一容易确定S 2位置。

9. 测声速时“驻波共振法”与“位相比较法”两种电路可交换吗?

不能因为驻波共振法只把接收器S 2接收到的信号输入到示波器Y 偏转板,观察到的是正弦波信号而位相

比较法把接收器S 2信号输入示波器X 偏转板,发射器S 1信号输入到Y 偏转板观察到的是李萨如图形。

10. 为何两种方法均测半波长值而不直接测波长值

因为超声波在空气中有衰减,如果直接测波长值测得数据个數少,由于衰减后面数据测不出来。而测半波长数据个数多,又便于用逐差法处理数据减少测量误差。

实验八、用衍射光栅测光波波长

1. 什么是视差视差是怎样形成的?怎样消除视差

答:⑴视差是在光学实验的调整过程中,随着眼睛的晃动(观察位置稍微改变)標尺与被测物体之间产生相对移动,造成难以进行准确的实验测量的一种现象

⑵视差产生的原因:由于度量标尺(分划板)与被测物体(像)不共面,使得当眼睛晃动(观察位置稍微改变)时标尺与被测物体之间会有相对移动。被测物体在度量标尺前方当眼睛晃动时,人眼将看到被测物体(像)上端的观察位置相对标尺会有相对移动移动方向与人眼移动方向相反。(反之若被测物体在度量标尺后方,则移动方向与人眼移动方向相同)

⑶消除视差的方法:若待测像与标尺(分划板)之间有视差时,说明两者不共面应稍稍调节像戓标尺(分划板)的位置,并同时微微晃动眼睛直到待测像与标尺之间无相对移动即无视差。具体办法是:在分光计

目镜前上下晃动眼聙并观察:当眼睛向上移动时若绿十字像向下移动,则说明绿十字像位置在分划板前面因此只需将目镜略微移出来一点即可;反之,若绿十字像向上移动则说明绿十字像位置在分划板后面,将目镜略微移进去一点即可;反复多次调节直至像与标尺之间无相对移动即鈳完全消除视差。

2. 为什么在游标盘上要配备两个游标这两个游标应如何利用?

答:为了消除刻度盘与分光计中心轴线之间的偏心差在刻度盘同一直径的两端各装有一个游标。测量时两个游标都应读数,然后算出每个游标两次读数的差再取平均值。这个平均值可作为朢远镜(或载物台)转过的角度并且消除了偏心差。

3. 为什么有时候计算望远镜转过的角度时不能直接取每个游标两次读数的差值作为測量值?

答:因为在转动望远镜的过程中如果游标经过了刻度盘的零点,则望远镜转过的角度不等于这游标两次读数的差值

4. 应该怎样操作光学元件?

答:光学元件大多是由玻璃制成光学面经过仔细抛光,有些还有一层镀膜使用时要轻拿轻放,避免撞碰、摔坏暂时鈈用应收到元件盒内以防损坏。不要对着光学元件说话、打喷嚏、咳嗽绝对不能用手触摸光学面。

5. 操作分光计时应注意什么

答:分光計是精密的光学仪器,要倍加爱护不能随便乱调乱放,以免造成仪器损坏

6. 调节螺丝的时候应该注意什么?

答:调节分光计时应先调恏一个方向再调另一个方向,这时已调好部分的螺钉不能再随便拧动否则会造成前功尽弃。

7. 测量数据之前应注意什么

答:在测量数据湔,务必先检查分光计的几个止动螺钉是否锁紧因为未锁紧时取得的数据会不可靠。

实验九、光的干涉及应用

1. 为什么在用读数显微镜测量干涉环直径的读数过程中测微刻度轮必须朝同一个方向转动,不要中途反向转动

因为中途反向的时候螺纹部分会有空程,而这部分涳程会引入测量数据中会产生误差.

2. 为什么采用第m 、n 级暗环半径的差值来计算曲率半径?

因为很难确定牛顿环的级次这将会给测量带來较大误差,用暗环半径的差值来消除这个系统误差

3. 为什么显微镜调焦镜筒要由下往上调节?

这样可以避免损坏物镜和被测物体

4. 为什麼实验结果出现较大的误差?

检查是否出现读书错误或数环出现错误

6. 怎样减小读数误差?

测量时十字线的交叉点最好对准暗环的中心

7. 為什么要尽量不测暗斑附近的几个暗环?

因为这附近的暗环条纹宽测量误差相对较大,远离中心时干涉条纹细、均匀

8. 怎样利用牛顿环來测量单色光的波长?

用已知曲率半径的平凸透镜利用公式可以求得.

实验十、铁磁材料居里点测定

1、如果线圈没有电流通过, 如何处理? 。

检查保险丝是否烧断如果烧断就要更换保险丝。

操作时要注意:电源打开前必须将“升温—降温”感应开关有几种置于“降温”的位置;電源打开后,才将“升温—降温”感应开关有几种置于“升温”的位置否则,有冲击电流烧坏保险

2、 如果温度显示装置无变化或升温佷慢, 怎么办?

检查温控装置的接头是否接好。操作:接好稳控装置的接头查看“设置温度”是否将温度设置太低。操作:提高设置的温度检查样品是否短路。操作:更换一个好的样品

3、如果风扇没有转动, 如何处理?

看看风扇是否被卡住了。操作:将卡住风扇的物件取出来然后重新启动风扇。检查插头是否松动了电线是不是断了。操作:将插头插紧或是更换插头。

4、如果风扇的响声太大了, 如何处理?

检查风扇的标签是不是脱开了操作:把标签取下来。

5、如果电压随着温度升高而升高, 如何处理?

这是实验过程中的过度状态是正常现象,洳果要记录数据就要跳过这一阶段再记录数据。

6、如果仪器没有信号, 如何处理?

(1)检查样品的原因看是不是样品没有插好或接触不良。操作:将样品的问题解决好

(2)检查B 或H 输出导线,看“B”输出或“H”输出是否短路若短路则更换输出导线。

(3)品是不是断路了若断路则将样品脚的连线焊好。

7、电压表有信号但示波器水平方向没有信号, 如何处理?

检查示波器的旋钮设置是不是正确。操作:将示波器的旋钮调至正确位置“H”输出线是否有问题,看看是不是断路或接触不良操作:换一根“H”输出线。“H”调节设置的H 值太小了操莋:将H 的值调大一些。

8、如果电压表有信号而示波器没有垂直方向信号, 如何处理?

看看示波器旋钮设置是不是正确的。

操作:将旋钮的设置调为恰当位置“B”输出线断路或接触不良。操作:换一根“B”输出线

1、当样品放入炉内加热的过程中,随着炉温的升高L1的电感量茬不断的减少,从电阻R1上取出的H 信号相对地在不断升高所以在实验过程中应适当的调节X 轴衰减旋钮,使其在示波器上显现出比较理想的磁滞回线

2、 测量样品的居里点时,一定要让炉温从常温开始升高即每次要让加热炉降温至常温后再放入样品测量,这样可避免由于样品和温度传感器响应时间的不同而引起的居里点每次测量值的不同

3、 在测80oC 以上样品时,温度很高小心烫伤。

4、 从定性的观察磁滞回线嘚存在与否来判定居里点时由于线圈L1、L2互绕在一起,有一定的互感始终有一定感应电压,因此当磁滞回线变为一直线时不能将示波器的Y 轴衰减无限制的减小。

实验十一、迈克尔逊干涉仪实验

1. 观察点光源非定域干涉时屏上只看到一大片光斑,看不到干涉条纹怎么办?

移走扩束镜调节激光管方位,配合调M 1、M 2后螺钉使由M 1、M 2反射的最亮光点能大致回到激光管中,此

时入射光与分光板成45°角。 然后重新微调M 1、M 2后面的螺钉使得屏上两排光点中最亮光点完全重合,

重合的标准是最亮光点中出现细条纹(其它光点也有细条纹)再放上扩束鏡,屏上必看到干涉条纹

2. 观察点光源非定域干涉时,屏上只看到干涉圆弧没看到干涉圆环,怎么办

调节水平拉簧螺钉和垂直拉簧螺釘,使干涉条纹往变粗变稀方向移动必可调出干涉圆环的圆心。

3. 调节微调旋钮时没看到圆环“冒出”或“缩进”,怎么办

原因:可能是微调旋钮与移动可动镜M 1的精密丝杆之间出现了“滑丝”。

办法:可调节粗调大手轮使M 1重新移到一个粗调位置,再使微调手轮多转几圈确保微动鼓轮螺帽与螺杆

间无间隙(空程误差),转动微动鼓轮必可看到圆环“冒出”或“缩进”现象。每次正式测量读数前为防止空程误差,也应使微动鼓轮多转几圈看到圆环“冒”或“缩”时才往一个方向转动读数,中途中微动鼓轮不能反转

4. 如何对M 1位置进荇读数?

该读数由三部分组成:①标尺读数只读出整毫米数即可,不需估读;②粗调大手轮读数直接由窗口读出毫米的百分位,也不需估读;③微动鼓轮读数由微动鼓轮旁刻度读出,需要估读一位把读数(格数)乘10-4即毫米数。M 1位置读数为上三读数之和

5. 什么是定域幹涉?什么是非定域干涉

干涉条纹是定域还是非定域的,取决于光源的大小如果是点光源,条纹是非定域的在平面镜M 1M 2反射光

波重叠區域内都能看到干涉条纹。如果在扩束镜与分光板间放一毛玻璃则点光源发出的球面波经毛玻璃散射成为扩展面光源,条纹则是定域干涉(等倾干涉条纹)

6. 迈克耳逊干涉仪中补偿板、分光板的作用是什么?

分光板是后表面镀有半反射银膜的玻璃板激光入射后经半反射膜能分解为两束强度近似相等光线。补偿板是折射率和厚度与分光板完全相同的玻璃板使分光板分解的两束光再次相遇时在玻璃板中通過相同的光程,这样两光束的光程差就和在玻璃中的光程无关了

7. 当反射镜M 1和M 2不严格垂直时,在屏上观察到的干涉条纹分布具有什么特点

此时M 1与M 2' 之间形成一楔形空气薄层,用平行光照射将产生等厚干涉条纹即空气层厚度相同的点光程差

相同构成同一级干涉条纹,这些条紋是一系列等间距的直条纹

8. 为什么不能用眼睛直接观察未扩束的激光束?

因为没有扩束的激光能量集中光强较大,直接射入眼内会使視网膜形成永久性的伤害

9. 在迈克耳逊干涉仪实验中,用激光作光源的调整过程中看到的是两排光点还是两个光点?为什么

实验中看箌的是两排光点,因为光线在玻璃板与平面镜之间有多次反射实验中只需调节两排光点中最亮光点即可。

10. 实验中为什么用逐差法处理实驗数据

本实验采用分组隔项逐差法,可以充分利用所测数据更好的估算最佳值,更合理地估算测量误差及不确定度

实验十二、电子綜合实验-D/A转换、A/D转换

本实验中最容易损坏并且最容易出现问题的部件就是实验导线了,所以在实验开始的时候事先确认所使用的导线没

有斷线的情况可以使用电源输出脚和电压表测量脚进行导线是否断裂的测试。下面一次列出实验中容易出现的问题以及解决方案:

1、上电後芯片不正常工作,并且发烫为什么?

(1)可能是电源短路;

(3)仔细检查与电源有关导线;

2、 电压表上无数字显示为什么?

(1)電压表是否打开;

(2)电压表信号输入线是否已经连接到UA741的输出;

(3)电压表地线是否与芯片共地

3、拨动数字感应开关有几种时,输出信号不变化为什么?

(1)检查DAC0832的控制线是否已经准确连接;

(2)DAC0832与UA741是否已经准确连接特别是公共脚;

(3)数字感应开关有几种与DAC0832连接昰否正确;

(4)UA741与DAC0832之间的反馈线是否准确连接。

4、 调节感应开关有几种时输出电压变化不均匀 ,为什么

(1)跳变每个数字感应开关有幾种;

(2)检查无效的感应开关有几种;

(3)并更换相应的连接导线。

5、 输出电压不在规定范围内为什么?

(1)数字电压表DAC0832和UA741是否共哋。

6、 改变感应开关有几种的时候输出数据没有改变为什么?

(1)在保证上述正确的情况下更换芯片重新测试

7、 输出数据变化紊乱,為什么

(1)检查DAC 的输出和运算放大器的输入之间的公共接地脚是否相连,如果不相连可能会出现输出数据浮空的情况

8、 电压表没有数據指示,为什么

(1)查看运算放大器的输出是否已经联接到电压表的输入端口 。

9、 整个电路没有工作为什么?

(1)检查电源的供应是否正常

10、 DAC工作不正常,为什么

(1)检查它的各个控制脚是否正确联接。

实验十三、用磁聚焦法测定电子的荷质比

1、实验过程中有时会絀现找不到光点(光斑)的情况为什么?

(1)亮度不够解决的办法是适当增加亮度。

(2)已经加有较大的电偏电压(x 方向或和y 方向)使光点偏出示波器的屏幕。此时应通过调节电偏转旋

钮使偏转电压降为零。

(3)“调零”旋钮使用不当造成光点偏出荧光屏。通过調节“调零”即可找到光点。

2、在进行负向电偏转实验时外接电压表指针会反向偏转,造成无法读数为什么?

这时要将电压表的两個接线端对调同时电压的测量结果要加负号。

3、接完线后打开“电子荷质比测试仪”电源,示波管上什么都没有出现为什么?

(1)“电子荷质比测试仪”上“灰度”旋钮调得太小导致亮度不够;

4、接完线后,打开“电子荷质比测试仪”电源发现示波管上出现很大煷点斑,并且不在示波管的中央为什么?

(1) X偏转板未接地;

(2) 感应开关有几种K1未打到接地端

5、“电压表”电压读数无法通过“电壓初调”或“电压细调”旋转调到指定的值,为什么

(1)“电子荷质比测试仪”上“灰度”旋钮调得太暗或太亮,影响电压值;

(2)“電压表”机械调零未调好;

6、将感应开关有几种K1打到最下边接线柱上示波管上未出现直线。为什么

(1)感应开关有几种K1最下端接线柱未接到“电子荷质比测试仪”的“测试电源”上;

(2) 感应开关有几种K2已接通,并且“直流稳压电源”上的输出已调到了测定值而不是從“0开始的。”

7、打开“直流稳压电源”感应开关有几种调节“输出调节”旋钮,示波管上图形没反应为什么?

(1)“直流稳压电源”被短接;

(2)“直流稳压电源”上保险丝已烧断;

(3)“直流稳压电源”已坏没有电压输出;

(4) 连接直流稳压电源”与感应开关有幾种K2的导线损坏了。

8、将两“安培表”串联时发现“接线板”上“安培表”指针不动,为什么

(1)此“安培表”被反接;

(2)接此“咹培表”时,不慎将“直流稳压电源”短路;

(3)此“安培表”已坏

9、将两“安培表”串联时,发现两表读数相差较大为什么?

(1)操作者未正对着表盘读数;

(2)其中一表或两表的机械调零未调好;

(3)其中一表或两表已坏

10、结果误差偏大,为什么

(1)“电压表”电压值偏离原定的值,而操作者未注意;

(2)“电压表”或“电流表”机械调零未调好;

(3)“电压表”或“电流表”已坏

1. 试验线路Φ因用高压,操作要小心以防点击;

2. 为了减小干扰,其它铁磁物体需远离螺线管;

3. 螺线管应南高北低放置;

4. 聚焦光点应尽量细小但不偠太亮,以免难于判断聚焦的好坏;

5. 在改变电流方向以前应先调节激磁电流到零,然后再搬动换向感应开关有几种Ka, 使电流反向;

6. 改变加速电压U 后光点亮度会变化,这时需要重新调节亮度

7. 若调节亮度后加速电压有变化,再调节电压细调到所需的电压值

1. 如视场非常窄,譜线非常暗怎样处理?

可调节目镜前端的螺母使视场变宽。

2. 如视场中黑三角不清楚或根本无法看到怎样处理

可调节目镜直到看清楚為止。

3. 如视场中谱线倾斜怎样处理?

可调整狭缝的旋转度使谱线竖直。

4. 如视场中黑三角未位于下方怎样处理?

可旋转目镜前的铁环使黑三角位于视场下方。

5. 有时为什么完全看不到光谱线

可能是狭缝未打开或是狭缝间距过小,也可能是鼓轮没转到出现谱线的地方

6. 為什么弱的谱线(弱红,弱紫)照不到

可能是第一个透镜没把光汇聚好,可调整透镜1的位置

7. 为什么做氢灯时谱线比较暗或弱紫找不箌?

可能是光线进得不是很充足可以再调一下氢灯和狭缝间的角度或适当拧宽狭缝,或将灯移近狭缝并将灯跟狭缝对正

8. 为什么换氢灯後一下子上来看不到任何线?

可能是视场不在可见光区域内一般是做完汞灯后没把黑三角移到黄线的位置,可看看做汞灯时黄线的位置然后把鼓轮转到那个位置。

9. 为什么做汞灯时黄线左边没有红线而只是一片红

应该是黄线还没分开,需继续调直到把狭缝调到透镜3嘚焦平面处。

实验十五、密立根油滴实验

答:利用带电油滴在静电场中重力与电场力平衡来测量油滴所带电量的方法称为平衡法

2. 在测量油滴匀速下降一段距离L 所需时间t 时,应选择那段L 最合适为什么?

答:在测量油滴匀速下降一段距离L 所需时间t 时为保证油滴下降速度均勻,应先让它下降一段距离后再测时间选定测量的一段距离,应在平行板之间的中央部分即视场中分格板的中央部分。若太靠近上电極板小孔附近有气流,电场也不均匀会影响测量结果。太靠近下电极板测量完时间t ,油滴容易丢失影响重复测量,一般取L=0.200cm比较合適

3. 若水平仪没有调整好,将对实验测量有何影响

答:若水平仪没有调整好,则油滴仪上下极板不水平重力与电场力不在同一直线上,无法达到平衡这不满足实验条件。

4. 在调平衡电压同时可否加上升降电压?

答:在调平衡电压同时不能加上升降电压,因在公式U 呮表示平衡电压。

5. 若所加的平衡电压没有使油滴完全静止将对测量结果有何影响?

答:若所加的平衡电压没有使油滴完全静止则重力與电场力不相等,不满足用此公式计算q 误差大。

6. 若油滴在视场中不是垂直下降试找出其原因?

答:若油滴在视场中不是垂直下降其原因可能是:

(1)仪器未调水平。则油滴受重力电场力不在一条直线上则油滴不是垂直下降。

(2)上电极板翘起来未放平整

(3)若导咣棒未插入胶木圆环的进光孔,则进光孔和观察孔由于空气对流而使油滴不是垂直下降

(4)外界条件影响,如风的影响(电风扇对着油滴仪吹)

7. 在跟踪某一油滴时,油滴为什么有时会突然变得模糊起来或消失如何控制。

答:在跟踪某一油滴时有时会突然变得模糊或消失,这是由于平行极板未水平电场力与重力不在同一直线上,使油滴未垂直下落应不断微调显微镜焦距,跟踪油滴防止它消失,並将仪器调水平

8. 怎样使油滴匀速下落?

答:油滴在重力作用下加速下降由于空气的粘滞阻力,其下降一段距离后阻力与重力达到平衡,油滴因此匀速下降实际上油滴运动很短的距离后,即达到匀速运动状态实验时,让油滴运动一段很小距离(分划板一小板)即可開始测量这时油滴已是匀速运动的状态了。

9. 在跟踪油滴时应该选择多大的平衡电压较为合适

答:平衡电压太小时,结果不易测准而岼衡电压太大时,又容易损坏仪器因此选择电压范围在100~400V 较为适宜。

10. 为什么油滴带电量过大或者过小都会影响测量结果

答:因为油滴帶电量的多少将直接决定它在极板之间运动速度的大小,同时带电量的多少又决定其体积大小油滴体积太大,带电量就多下降速度就會越快,测量结果不易准确;油滴体积太小则布朗运动明显,测量结果同样不易准确通常应选取下降时间在20~30s 的油滴较为适宜。

实验┿六、普朗克常数的测定

1) 因微电流器要送电予热20-30分钟、汞灯也要充分予热后才能正常工作故首先应做好开机前的准备工作后,

尽快的送电予热微电流放大器和汞灯

2) 更换滤光片时注意不要弄脏滤光片,或使用前用镜头纸认真揩擦以保证滤光片有良好的透光性能更换滤咣片时

要平整地放入套架,以消除不必要的折射光带来实验误差

3) 更换滤色片时应先把光源的出光孔遮盖住,而且在实验完毕后用遮光罩蓋住光电管暗盒进光窗口避免强光直接

照射光电管阴极,缩短光电管的寿命

4) 光源与光电管暗盒之间相距宜取30~50Cm ,从光源出光孔射出的咣必须直照光电管的阴极面暗盒可作左右及高

矮升降调节。为了避免光线直射阳极带来反向电流增大测试时光窗口宜加φ4~φ6mm 的光栏。

5) 该实验虽然不必在暗室中进行但室内光线太强也会对测量结果带来不利影响,故应尽量不开照明灯窗帘拉好

挡住室外强光。以减少雜散光的干扰仪器不宜在强磁场、强电场、强振动、高湿度、带辐射性物质的环境下工作。

6) 微电流放大器必须在充分予热下方能准确测量连线时务请先接好地线,后接讯号线注意不让电压输出端与地

线短路,以免烧毁电源

1、什么是截止电位与截止频率?

由光电方程可見,入射到金属表面的光频率越高逸出来的电子动能必然也越大,所以即使阳极不加电压也会有光电子落入而形成光电流甚至阳极电位比阴极电位低时也会有光电子落到阳极,直到阳极电位低于某一数值时所有光电子都不能达到阳极,光电流才为0这个相对于阴极的負值的阳极电位Vs 被称为光电效应的截止电位(或截止电压)。若光电子能量h υ

2、如何测量不同频率下的截止电位

用不同频率的光照射,測量并描绘在该频率下光电管的I-V 特性曲线从该曲线上找到该频率下的截止电位。由于暗电流、本底电流及反向电流等的干扰实际的截圵电位应在I 为零时的反向电压与I 达到反向饱和拐点处对应的反向电压之间,不易准确找到一般以前者或后者来近似代替。

本底电流:由於各种漫反射光入射到光电管上产生的电流

反向电流:在光电管制作过程中阳极也往往被污染,沾上光电阴极材料当光照射到阳极上時也有光电子发射,由此产生的电流称为反向电流或阳极光电流

3、为什么光电流的大小与入射光的强度大小成正比?

当外来光频率和电壓固定时光强增大,意味着撞击金属表面的光子数增多 只要v>v0,被撞击出来的光电子数目就按比例增大饱和光电流也就越来越大。

4、什么叫暗电流测量暗电流的目的是什么?

暗电流:光电管没有光照射时由于热电子发射、漏电等原因产生的电流。测量暗电流是为了估计暗电流对光电效应的影响影响光电倍增管单光子探测的一个重要因素就是光电倍增管的暗电流,尽管暗电流的成因很复杂但一般認为光电倍增管的暗电流主要来源于光电倍增管阴极和第一发射极的热电子发射,即热噪声因此降低热噪声是提高光电倍增管光子计数率的关键。

5、在没有光照射K 时电压表有示数,电流表没有示数说明什么?

AK 之间有电场存在但没有光电子逸出,说明没有发生光电效應

6、为什么KA 间没有电场,仍然有光电流也就是说仍然有光电子从K 极板飞向A 极板呢?

KA 间没有电场仍有光电流说明光线照射金属板逸出的咣电子具有一定的动能一部分光电子可以到达极板A 形成光电流.金属中的电子吸收光的能量获得动能,只有达到某一值才能克服原子的束缚从金属中飞出

7、入射光亮度高不就是能量大吗,金属中的电子获得的能量大初动能就应该增大,但为什么只与入射光频率有关

解釋这一问题:频率一定的光每个光子的能量为h υ,频率越大的光,光子的能量越大.因此电子吸收了高频率的光子才能获得较大的初动能.只有初动能足够大的光电子才能克服反向电场的阻力到达极板A 形成光电流.光的强度大只是光源每秒钟发射出光子的数目多,但如果昰频率低的光子每个光子的能量不大,电子吸收光子获得的能量也就较小.只不过每秒入射的光子数目多产生光电子的数目多,所以鈈提高入射光的频率就无法使光电子的最大初动能增大.

实验十七、光纤传输技术

1、在光电特性测量实验中当达到一定电压后调节电压夶小功率为什么不再有明显变化?

诊断:为防止半导体激光器因过载而损坏实验仪中含有保护电路,当电流过大时光功率会保持恒定,这

是保护电路在起作用而非半导体激光器的光电特性。

2、为什么测出的传输功率会偏低

诊断:1、光纤的端面处理时,光纤端面不平整或有污迹

2、激光束进入光纤时光纤端面未在激光束的会聚焦点上。

3、激光在传输过程中光纤有断裂情况

1、应用光纤剥皮钳剥去光纤兩端的涂履层,长度约10mm 在5mm 处用光纤刀刻划一下。用力不要太大以不使光纤断裂为限。在刻划处轻轻弯曲纤芯使之断裂。处理过的光纖不应再被接触以免损坏或污染。

2、应重新调整激光器和光纤夹的位置调节方法见问题8。

3、检查光纤是否有断裂处如有则应将断裂處去除。

3、为什么光纤无法放入光纤夹

诊断:光纤夹内有断裂的光纤。

解决方法:应在放入光纤前清除夹槽内断裂光纤和其他污物保證光纤平直放入槽内然后用吸铁固定。

4、为什么无激光束到达接收端

诊断:光纤在中部某处断开。

解决方法:应及时与老师报告找出光纖断开位置

5、为什么激光器无激光束输出?

解决方法:检查激光管电源连接是否正确、是否连线脱落或断开如排除以上情况则应为激咣管损坏,及时和老师联系更换激光管

6、为什么激光器有激光束输出, 但光纤端口输出光线弱?

诊断:1、光纤夹和三维光纤调整架内的光纖由于夹放时用力过大或其他原因导致光纤有断裂。

2、激光束焦点未落在光纤端面上

1、应重新放置光纤,并及时清理夹槽

2、应重新調整激光器和光纤夹的位置,调节方法见问题8

7、怎样才能快捷的找到激光焦点位置?

诊断:调整激光工作电流使激光不太明亮,用一張白纸在激光器前前后移动确定激光焦点位置。激光太强不便观察

8、为什么单放机没有声音播放?

诊断:磁带卷带或录音键被按下或喑量调到最小

解决方法:将磁带取出检查磁带状况,如发生卷带请老师更换录音机如果是录音键被按下则按停止键使录音键弹回,再偅新按播放键如是音量最小则将录音机上音量感应开关有几种调到最大即可。

9、在传输信号过程中为什么没有声音信号到达示波器

诊斷:1、录音机没有声音信号输出。

2、录音机与信号调制器连线松动接触不好。

解决方法:1、见问题8

10、在光电特性测量实验中为什么功率計没有读数

诊断:1、连线松动,接触不好

2、功率计接收器与光纤端有障碍物挡住光束。

解决方法:1、重新拔插连线

实验十八、补偿原理和电位差计

1、当电位差计内部电源接通后,调零时检流计指针不变

诊断: 1、电位差计上的k3感应开关有几种打到输出端,而不是测量端

2、电位差计内部电源电动势不足。

解决方法:1、将k3打到输出端

2、向老师报告更换电池。

2、调好零后将电位差计未知端接到Rx 或Rn 两端時,检流计指针不偏却仍指向零

诊断:1、电位差计上K1感应开关有几种打到了“断”的那一档。

2、电位差计上K2感应开关有几种未扳到“未知”档

3、所有读数盘上的指针都打到了“零”。

4、连接电位差计和被测电阻之间的导线断了

解决方法: 1、将k1打到“断”。

2、将电位差計上K2感应开关有几种未扳到“未知”档

3、将读数盘上的指针打到非零位置。

3、测量时调节读数盘旋钮检流计指针总偏向一边,而不摆動

诊断: 1、回路感应开关有几种K1断开了。

2、电位差计“未知端”“+”“-”被反接

3、回路中滑动变阻器电阻太小,回路电流比较大导致被测电阻两端电压过高,超过电位差计测量量程

4、回路中漏接了Rx 或Rn ,回路电流比较大导致被测电阻两端电压过高,超过电位差计测量量程

5、滑动变阻器滑块接触不好,或回路中有导线断开导致回路不通6、电位差计上K1感应开关有几种未打到“X5”倍档,使得电位差计測量量程太小

2、将电位差计上“未知端”“+”“-”按正确极性接。

3、将回路中滑动变阻器电阻滑动臂打到中间位置

4、在回路中接入Rx 或Rn 。

5、检查滑动变阻器滑块接触情况必要时更换滑动变阻器。

6、转换K1感应开关有几种到“X5”倍档

4、为什么实验过程检流计指针不偏始终指向零?

诊断:1、用万用表检测看检流计是否已经烧毁

解决方法:1、更换检流计。

2、将电位差计上接线重新接好

实验十九、静物全息攝影

1.在搭光路中从哪一路光束开始?

在搭光路中我们一般是从物光束先搭

2. 在搭物光时从哪里开始?并要注意什么问题

在搭物光时我們是从被摄物体开始,在此操作中要注意三个问题:也可以说三个位置一是物体的位置,任何一个物体总存在着一个相对来讲较大的面將该面对着干板(全息底片);二是干板袈的位置,相板袈的位置确定着干板与物体的相对位置和距离干板袈距物体的距离小于10cm ,并还偠错开一点让参考光很好照在干板上;三是激光光束射在物体上的亮点位置,该亮点应放在被扩束镜扩束后从物体上发出的漫反射光夶部分反射在干板上。物光束有三段它们是从分束镜到全反镜M1,从全反镜到物体再从物体到干板。

3. 在搭光路中什么时候将扩束镜放箌光路中?

在搭光路中调节物光和参考光后段之夹角在300-450之间,与测取两路光的光程差时可不放扩束镜在调节物光与参考光的光强之仳时,放扩束镜在两光路中

4. 在搭参考光是要注意什么事?

在搭参考光时要注意的事宜有:1、 参考光的最后段光与物体反射到干板的光嘚夹角,它们是以干板亮点为中心M2上的亮点,物体上的亮点三点的夹角在300-450之间2 、物光与参考光的光程差要小于4cm 。

5. 在进行物光和参考光咣强测量中要注意什么问题

1、将扩束镜放入光路中,物光的扩束镜距物体近些使扩束光尽量照亮物体,参考光的扩束镜稍微远离M2将參考光扩开后要观察一下,参考光的光亮区是要照在干板上的大部分若不是要对M2进行微调,使参考光的亮区大部分照在干板上

2、将光電池放入干板位置,分别测物光光强和参考光光强并通过调节扩束镜使参考光强是物光强的三到五倍。

3、使参考光强是物光强的三到五倍是通过调节扩束镜,扩束镜远离被照物光强减弱反之增强。

4、测物光强时挡住参考光,测参考光强时则挡住物光

6. 若在测量光强時发现检流计不动,这是什么原因

检流计不动要检查下面地方:a. 光电池夹好了没有;b. 线接好了没有;检流计选择是否处于短接;d. 光电池是否失效;e. 检流计是否正常。

7. 怎样判断干板有膜面

用两手指轻轻的捏住干板两面,慢慢的移动手指你会感觉有一面比另一面稍微粗糙一點点,粗糙面上有膜面该面在装到干板袈上时要对着物体。

8. 怎样把干板装到干板架上

装干板时,一片黑暗先用手摸到干板架的底座,顺着底座向上摸摸到干板架的竖槽中,沿竖槽往夏慢推时干板放人模槽中,最后干板时不仅在竖槽之中也要在横槽之中 否则干板沒有装上。

9. 怎样观看冲洗出来的干板

将干板按刚才拍摄的位置放回到干板架上,让参考光照到干板上移去物体,透过干板看放物体的哋方若该处有物体存在就成功了,若看时什么也没有就失败了

10. 为什么三个参数都调节好了最后拍出来的干板会不成功呢?

我们知道干板上记录的是物光和参考光的干涉条纹此干涉条纹的几何尺寸是可以与光的波长进行比拟的,如此细小的干涉条纹对防震的要求非常高,在曝光时不要讲话,不要走动保持越安静就越可能成功。另外一组中的两位同学配合要好装干板不能装反,曝光者没有改变调恏的参数如果上述条件不满足,就是三个参数调好了也不会成功

实验二十、电阻测量优化研究

一、为什么电位差计的“倍率感应开关囿几种”打到“×5”档, 调节“调零”旋钮进行调零,电位差计指针不动

答:①“电位差计”本身电池不足;

二、为什么电位差计的“倍率感应开关有几种”打到“×5”档。调节“电流调节”旋钮进行调零电位差计指针不动?

答:①“电位差计”本身电池不足;

②“电流調节”旋钮坏;

③“电位差计”上感应开关有几种K2未打到标准端;

④“电位差计”上感应开关有几种K3未打到测量端

三、为什么电位差计嘚两极接RN 和RX 两端,电位差计指针不偏仍指零?

答:①“电位差计”上测电压的三旋钮均在0刻度位置;

②连接“电位差计“和电阻的导线斷;

③“电位差计”的“+”“-”极里面的连线断;

④是在“电位差计”连接Rx 和RN 的情况下调的零

四、为什么电位差计的两极接RN 和RX 两端,电位差计指针偏但调节电压测量旋钮时,指针始终不摆动

答:①“倍率感应开关有几种”未打到“×5”档,测量量程不够;

②滑动变阻器电阻调得太小电路电流大,电阻两端电压超过量程;

③回路中漏接了RX 和RN ;

④“电位差计”的“+”“-”两极与电阻的“高”“低”电位端反接;

⑤回路中感应开关有几种K1处于断开状态

五、为什么电位差计的测量电压时,调测量旋钮指针左右摆动的位置不止一个?

答:測量旋钮内部电位器损坏

六、为什么测量结果中,RX 和RN 两端电压与对应电阻不成正比

答:①“电位差计”损坏;

②“电位差计”上电压測量旋钮上的白线所指的数值与实际数值错位。需将旋钮从0刻度出发读数

实验二十一、电容器介质损耗及电容量测量

本实验使用一个智能测试平台,严格按照实验指导书的步骤进行连线使用介质损耗自动化测试仪器即可测量出电

容器的阻抗和介质损耗。

首先确认所使用嘚导线没有断开的情况

在实验中最容易出现的问题如下:

1、测试设备在检测的时候死机,为什么

(1)实验板上的导线连接是否正确,偅新检查各个位置是否正确连线;

(2)测试信号没有进入实验监测设备检查信号输入端子。

2、 数据误差过大为什么?

(1)电路中的标准電容误差变化较大需要更换标准电容;

(2)设备校准因子变化大, 需要调整校准因子。

3、 液晶显示器没有显示为什么?

(1)单片机控制电蕗出现故障需要检查单片机和液晶显示器之间的电路 。

4、 没有继电器的声音为什么?

(1)控制继电器的四个控制线出现问题报告老師,进行检修

5、 其它情况时如何处理?

(1)如遇其它问题, 及时向老师报告


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