物理演示实验教程PDF电子书下载

目录 3

第1篇　课堂演示实验 3

第1章 力学 3

实验1.1　平抛与自由落体运动独立性演示 3

实验1.2　滚摆 5

实验1.3　锥体上滚 7

实验1.4　载摆小车演示动量守恒 9

实验1.5　质心运动演示 10

实验1.6　超弹性现象演示动量定理 12

实验1.7　球摆演示碰撞 13

实验1.8　九联球碰撞演示 15

实验1.9　三联球碰撞演示 16

实验1.10　递增半径多球的碰撞演示 17

实验1.11　逆风行舟 19

实验1.12　角速度的矢量性演示 20

实验1.13　转动定律的定性演示 22

实验1.14　抡绳演示角动量守恒 24

实验1.15　投影演示角动量守恒 25

实验1.16　茹科夫斯基转椅演示角动量守恒 26

实验1.17　转台车轮演示角动量守恒 27

实验1.18　离心节速器演示角动量守恒 28

实验1.19　摩擦转盘演示角动量守恒 29

实验1.20　流水瓶演示角动量守恒 31

实验1.21 力矩突变角动量守恒演示 32

实验1.22　角动量合成演示仪 34

实验1.23　车轮演示进动 36

实验1.24 曲面桌滚盘演示仪 38

实验3.32　通电线圈的相互作用（相互吸引或排斥） 1 40

实验1.25　导轨滚球演示仪 40

实验1.26　导轨滚柱演示仪 42

实验1.27　柱状刚体平面平行运动演示 44

实验1.28　磁矩陀螺在磁场中的回转运动 46

实验1.29　陀螺仪 47

实验1.30　离心力演示仪 48

实验1.31　科里奥利力演示 50

实验1.32　翻身陀螺 52

实验1.33　悬链线 55

实验1.34　气体流速与压强的关系 58

实验1.35　小孔泄漏实验 59

实验1.36　小混沌摆 66

第2章　热学与分子物理学 69

实验2.1　气体压强的模拟演示 69

实验2.2　布朗运动模拟投影仪 71

实验2.3　空气粘滞演示（一） 73

实验2.4　空气粘滞演示（二） 75

实验2.5　伽尔顿板 76

实验2.6　速率分布演示 78

实验2.7　叶片热机 81

实验2.8　热磁轮 83

实验2.9　半导体热堆热机（冷热水） 84

实验2.10　记忆合金热机 86

实验2.11　记忆合金趣味实验 87

实验2.12　橡皮条热机 88

第3章　电磁学 90

实验3.1　点电荷的电力线 90

实验3.2　平面电荷的电力线（单板两侧） 91

实验3.3　平面电荷的电力线（双带电平板） 93

实验3.4　静电跳球 94

实验3.5　静电摆球 95

实验3.6　静电滚筒 97

实验3.7　避雷针原理 98

实验3.8　滴水起电 100

实验3.9　范氏起电机 102

实验3.10　电风轮演示尖端放电 104

实验3.11 电风吹火演示尖端放电 106

实验3.12 日光灯的静电启辉 107

实验3.13　高压带电操作 109

实验3.14　异形导体表面电荷分布演示 110

实验3.15 曲面导体网表面电荷分布演示 112

实验3.16　鸟笼演示静电屏蔽 113

实验3.17　空心球壳演示静电屏蔽 116

实验3.18　极化电介质对电场的影响 118

实验3.19　拾音法演示压电效应 120

实验3.20　闪光灯演示电容器储能 121

实验3.21　测温热电偶 123

实验3.22　温差电磁铁 125

实验3.23　冷热水温差电机 126

实验3.24　感应圈激发气体放电 128

实验3.25　气体的辉光放电（直流高压） 129

实验3.26　气体的辉光放电（高频高压） 131

实验3.27 电流产生的磁场（用磁针偏转演示） 132

实验3.28　磁力线投影（直电流，圆电流，螺线管，螺绕环） 134

实验3.29　载流平行直导线的相互作用 135

实验3.30　安培力 137

实验3.31　通电线圈的磁现象（用吸引铁片演示） 138

实验3.33　阴极射线管演示洛伦兹力 141

实验3.34　发光二极管演示电磁感应 142

实验3.35 大线圈中插拔磁铁或磁场变化演示电磁感应 143

实验3.36　楞次定律 145

实验3.37 自感现象 146

实验3.38　万用变压器演示涡流（力效应：跳圈；热效应：加热） 150

实验3.39 涡流的阻力（磁体在铝管内运动） 153

实验3.40　涡流的阻力（磁体在铜管外运动） 154

实验3.41　涡流阻尼摆 155

实验3.42　超导磁悬浮列车 156

实验3.43　常温磁悬浮（地球仪） 159

实验3.44　磁滞回线 161

实验3.45　居里点 165

实验3.46　巴克豪森效应 167

实验3.47　旋转磁场演示异步电动机原理 168

实验3.48 电磁波的发射与接收（灯泡演示） 170

实验3.49 电磁波的发射与接收（收音机演示） 173

实验3.50　电通量概念模型 174

实验3.51　高斯面模型 174

实验3.53　磁场中受力模型 175

实验3.52　圆电流产生磁场模型 175

实验3.54　电磁波模型 176

实验3.55　电磁驱动实验 176

第4章　振动与波 178

实验4.1　垂直弹簧振子演示简谐振动 178

实验4.2　水平弹簧振子演示简谐振动 180

实验4.3　球缺摆 181

实验4.4　柱偏摆 182

实验4.5　不同材质、相同形状圆环摆 184

实验4.6　相同材质圆弧摆 185

实验4.7　旋转矢量模型 187

实验4.8　锯条、马达演示受迫振动 189

实验4.9　马达、弹簧演示受迫振动 190

实验4.10　受迫振动演示仪 191

实验4.11　多谐共振仪（钢条） 192

实验4.12　玻尔共振仪（简谐振动，阻尼振动，受迫振动） 198

实验4.13　音叉演示共振 203

实验4.14　耦合摆球演示共振 204

实验4.15　共振耦合摆 205

实验4.16　弹簧振子演示共振 207

实验4.17　共振耦合摆 210

实验4.18　音叉演示拍 212

实验4.19　双音箱演示拍 213

实验4.20　简谐振动合成仪 214

实验4.21 示波器演示拍和李萨如图 216

实验4.22　激光演示李萨如图 218

实验4.23　横波模型 219

实验4.24　细软弹簧纵波 222

实验4.25　塑料簧纵波 224

实验4.26　纵波模型 225

实验4.27　波动投影器 227

实验4.28　载流导线弦驻波（安培力激励） 229

实验4.29　马达激励绳索弦驻波 231

实验4.30　气体火焰驻波 234

实验4.31　多普勒效应（抡蜂鸣器） 236

实验4.32　超声喷泉 239

实验4.33　变音钟 240

第5章　光学与近代物理 242

实验5.1 白光经肥皂膜的干涉（经透镜成像到墙） 242

实验5.2 白光牛顿环（经透镜成像到墙） 244

实验5.3 白光牛顿环（透射） 246

实验5.4　等倾干涉模型 248

实验5.5　等倾干涉（激光） 249

实验5.6　等倾干涉（钠光，F-P标准具） 251

实验5.7　等倾干涉（钠光，迈克耳孙干涉仪） 254

实验5.8　波带片 256

实验5.9　单缝衍射（激光光源，缝宽可调） 257

实验5.10　微波分光计演示单缝衍射 261

实验5.11 光波经狭缝的衍射（激光光源，缝宽不可调） 262

实验5.12　圆孔衍射（激光光源） 265

实验5.13　一维光栅衍射（激光光源） 268

实验5.14　各种气体元素的光谱 270

实验5.15　正交光栅衍射（激光光源） 271

实验5.16 白光全息（卡尺） 272

实验5.17　偏振片（起偏与检偏，马吕斯定律） 274

实验5.18　反射起偏与检偏模型 275

实验5.19　布儒斯特仪（玻璃堆起偏） 277

实验5.20　视频台上的演示实验组合（偏振光的产生和检偏） 280

实验5.21　视频台上的演示实验组合（马吕斯定律） 281

实验5.22 视频台上的演示实验组合（双折射晶片的相位延迟作用） 282

实验5.23　视频台上的演示实验组合（椭圆偏振光的产生与检验） 284

实验5.24　视频台上的演示实验组合（圆偏振光的产生与检验） 286

实验5.25　视频台上的演示实验组合（双折射分光现象） 287

实验5.26　视频台上的演示实验组合（石英晶体的旋光现象） 290

实验5.27　视频台上的演示实验组合（精密确定偏振面） 292

实验5.28　方解石模型 294

实验5.29　方解石的双折射 295

实验5.30　二分之一波片 297

实验5.31 四分之一波片 299

实验5.32　应力双折射 301

实验5.33　显色偏振 303

实验5.34　汇聚偏振光的干涉（石英，云母，方解石） 305

实验5.35 白光的散射 307

实验5.36　电子衍射 310

实验5.37　弗兰克-赫兹实验 311

实验5.38　光电效应 312

实验5.39　黑体辐射（灯泡） 314

实验5.40　黑体辐射（铁盒） 316

实验5.41　绝对黑体模型（开孔黑木盒） 318

实验5.42　二氧化碳激光器 320

实验5.43　He-Ne激光器的结构 322

实验5.44　立体照片 324

实验5.45　激光倍频 325

实验5.46　θ调制 327

实验5.48　椭圆偏振光模型 330

实验5.47　劈尖模型 330

实验5.49　圆偏振光模型 331

实验5.50　NaC1晶格 332

实验5.51　金刚石晶格 333

实验5.52　铜镜 333

附录A　质心运动定理的推导 336

附录B　克尼希定理和质心系的角动量定理的推导 336

附录C　耦合微分方程组的求解 338

附录D　关于普遍的多普勒效应公式的推导 340

附录E　清华大学大学物理实验音像资料目录 346

实验6.1　肥皂膜造型 359

第2篇　走廊演示实验 359

第6章　走廊演示实验 359

实验6.2　飞车 362

实验6.3 筷波仪 364

实验6.4 空气热机（正循环致冷与逆循环致热） 366

实验6.5 空气热机（p-V图） 369

实验6.6　非永动机（三组） 372

实验6.7　静电除尘 373

实验6.8　静电感应盘 375

实验6.9　亥姆霍兹线圈 376

实验6.10　磁浮玩具 379

实验6.11 扭摆演示受迫振动 380

实验6.12 扭摆演示混沌 382

实验6.13 超声波演示拍 384

实验6.14 超声波演示干涉（缝的衍射） 387

实验6.15 模拟傅里叶分析与合成 390

实验6.16 函数信号的傅里叶分析 394

实验6.17 LRC电路衰减信号的傅里叶分析 396

实验6.18 声波的傅里叶分析 398

实验6.19　圆环驻波和弦驻波 400

实验6.20　鱼洗 403

实验6.21　海市蜃楼 405

实验6.22　导光水柱 408

实验6.23　散射光的干涉 410

实验6.24　动感画 412

实验6.25　人眼模型 413

实验6.26　不同厚度的膜的颜色 414

实验6.27　光纤通信 416

实验6.28　激光准直 417

实验6.29　装饰莫尔条纹 421

实验6.30　二面镜 422

实验6.31　超声光栅 424

实验6.32 光栅、棱镜光谱仪 426

实验6.33 超导性（测高温超导体的转变温度） 429

实验6.34 顺、抗、铁磁性介质在非均匀磁场中的行为 431

实验6.35　空间滤波 434

实验6.36　计量光栅 437

实验6.37　激光全息 441

实验6.38 法拉第效应 444

实验6.39 波粒二象性（电子衍射） 447

实验6.40 波粒二象性（白光光源） 448

实验6.41 波粒二象性（激光光源） 451

实验6.42 布尔陷阱 452

实验6.43 电子自旋共振 454

实验6.44 威尔逊云室 458

实验6.45 晶体结构（场发射显微镜） 459

实验6.46 X射线装置（荧光屏显示） 462

实验6.47 X射线装置（照相曝光研究） 463

实验6.48 X射线装置（电离探测法） 465

实验6.49 X射线装置（钼阳极剂量率的研究） 467

实验6.50 X射线装置（衰减与吸收材料和厚度关系的研究） 469

实验6.51 X射线装置（吸收系数和X射线波长关系的研究） 473

实验6.52 X射线装置（吸收系数μ和吸收材料的原子序数Z关系的研究） 476

实验6.53 X射线装置（结构分析——布拉格反射测晶格常数） 477

实验6.54 X射线装置（莫索雷定律及测里德伯常数R） 482

实验6.55 X射线装置（结构分析— 劳厄斑） 486

实验6.56 X射线装置（结构分析——德拜相） 493

实验6.57 X射线装置（布拉格衍射公式） 498

实验6.58 X射线装置（X射线谱与射线管工作参数关系的研究） 500

实验6.59 X射线装置（演示杜瓦诺-洪特关系及测普朗克常数） 503

实验6.60 X射线装置（对X射线的滤波） 506

实验6.61 X射线装置（钼阳极X射线精细结构研究） 509

附录A 莱宝CASSY-Lab软件的使用说明 512

附录B　X射线装置及其操作须知 549

第3篇　展厅演示实验 553

第7章　展厅演示实验 553

实验7.1　磁混沌摆 553

实验7.2　用大头针显示磁场 554

实验7.3　魔石 556

实验7.4　石英晶体劈尖（偏振光的干涉） 559

实验7.5　时隐时现演示仪 561

实验7.6　柱面透镜光栅一变画 562

实验7.7　大型幻影仪 563

实验7.8　中型幻影仪 564

实验7.9　球面反射镜 565

实验7.10　抛物面反射镜 567

实验7.11　椭球面反射镜 568

实验7.12　一面镀铝双凸球面透镜 569

实验7.13　光纤传光束 571

实验7.14　光纤传像束（内窥镜） 572

实验7.15　窥视无穷 573

实验7.16 白光再现全息照相 574

实验7.17　激光脉冲全息人像 576

实验7.18　光控磁悬浮地球仪 577

实验7.19　伯努利效应 579

实验7.20　立体照相机与立体照相 580

实验7.21　视差立体感原理的演示实验 584

实验7.22　立体观察镜 586

实验7.23　立体电视 587

实验7.24　光学透镜（凸透镜） 589

实验7.25　光导纤维工艺品 590

实验7.26　小透镜人工复眼 592

实验7.27 自聚焦光纤复眼 593

实验7.28　模压全息（全息印刷） 594

实验7.29　经蓝宝石晶体薄片光的干涉 597

实验7.30　光的增透与增反膜 598

实验7.31　彩色影子 600

实验7.32　辉光放电球 601

实验7.33　Nd：YAG脉冲激光器 602

实验7.34　魔术中的物理学 604

实验7.35　声致冷 605

实验7.36　光学显微镜 606

实验7.37　金相显微镜 608

实验7.38　磁透镜 609

实验7.39　电子显微镜 610

实验7.40　扫描隧道显微镜 612

实验7.41　几种气体元素的光谱 614

实验7.42　记忆合金 616

实验7.43　光弹检测仪 619

实验7.44　摇头式超声微电机 621

实验7.45　行波型超声马达 623

实验7.46　电流变现象 625

实验7.47　高压静电植绒 627

实验7.48　冲力实验 628

实验7.50　旋飞球 631

实验7.49　小桶传球 631

实验7.51　瑞利球 635

实验7.52　常温磁悬浮陀螺 637

实验7.53　磁铁的同性磁极相吸 640

实验7.54　磁性表座的工作原理 642

实验7.55　旋转字幕球 644

实验7.56　辉光盘 646

实验7.57　辉光放电与分子平均自由程实验 647

实验7.58　红宝石激光腔 650

实验7.59　两种He-Ne激光的比较 651

实验7.60　半导体激光泵浦（连续Nd：YAG倍频激光器） 653

实验7.61　偏光显微镜 654

实验7.62　相衬显微镜 656

实验7.63　光谱灯（固体与半导体的发光光谱） 657

实验7.64　电光效应 658

实验7.65　光学平台 666

实验7.66　老式照相机 683

实验7.67　放大机 684

实验7.68　光为什么不走直线 685

附录A　磁铁的同性磁极相吸现象分析 689

参考文献 692