力热学应用演示讲义

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1、力热学应用实验讲义啄木鸟一、演示目的演示能量之间的转换。二、演示原理：停在金属杆顶端的啄木鸟具有重力势能，松开手后，啄木鸟在水平振动的同时下落。下落的啄木鸟重力势能不断减少，减少的重力势能不断转化为啄木鸟的动能和弹簧的弹性势能。这种能量之间的转化，使啄木鸟在水平方向不停的振动。在下落的过程中听到啄木鸟的敲击声，直到落到地面后停止。三、实验仪器：演示与探索实验室第34页大学物理实验中心力热学应用实验讲义克隆一、演示目的演示力与压强的关系。二、演示原理：当手压在仪器上，手的重量会分散到各个钉子上，每个钉子承受的压力只有几克，钉子扎到手时也不会将手刺

2、坏。三、实验仪器：演示与探索实验室第34页大学物理实验中心力热学应用实验讲义能量穿梭机一、演示目的演示小球在电能、机械能、重力势能、动能的一系列转化过程中像穿梭机一样运动的过程。二、演示原理：本装置有各种转轮、传送装置等，小球从高处滚下，由于重力势能的释放，转化为动能，使小球发生了一系列生动有趣的运动过程。三、操作与现象：1.打开演示装置上的电源开关，先把小球移到最高处，然后放下小球即可进行演示。2.实验结束，关闭电源。演示与探索实验室第34页大学物理实验中心力热学应用实验讲义瑞林球一、操作方法通过双手控制铁棍，将球从下往上夹，夹的越高分值越高

3、，利用钢珠的重力惯性是赢得比赛的关键。二、实验仪器：演示与探索实验室第34页大学物理实验中心力热学应用实验讲义螺旋飞球一、演示目的演示向心力和离心力。二、操作与现象：小球在圆形的螺旋轨道上旋转，旋转的速度会发生神奇的改变。在旋转半径小的地方速度最快，在旋转半径大的地方速度最慢，并能在没有轨道托住的情况下旋转。演示与探索实验室第34页大学物理实验中心力热学应用实验讲义最速降线演示一、演示目的演示曲线运动的快慢。二、操作与现象：比较直线和曲线轨道可知，轨道的前一部分，曲线轨比直线轨“陡”得多。受重力作用，球在曲线轨上滚动将先达到最大速度，虽然曲线轨

4、道比直线轨道长，但因球速快，因此曲线轨上的球先到终点。演示与探索实验室第34页大学物理实验中心力热学应用实验讲义五连球演示一、演示目的演示动量守恒定律和能量守恒定律。二、演示原理及操作：由动量守恒和能量守恒原理可知，两个等质量刚性球弹性正弹时，它们将交换速度。五联球装置使参与者可自由组合联球个数，进行不同质量的交换速度碰撞的实验。将仪器放置在水平桌上，拉动一侧一个球或多个球使其偏开平衡位置，松手时，使其与余球碰撞，观察其他球跳起的情况，得到结论。演示与探索实验室第34页大学物理实验中心力热学应用实验讲义滚摆演示一、演示目的演示机械能守恒定律。二

5、、演示原理及操作：将滚摆轴保持水平，均匀使悬线绕在轴上，待滚摆到达一定高度，使轮在挂绳悬点的正下方，放手使其平稳下落；在重力作用下，重力势能转化为轮的转动动能。轮下降到最低点,轮的转速最大，转动动能最大，然后又反向卷绕挂绳，转动动能转化为重力势能,轮的转速减小，位置升高。如此可多次重复。滚摆滚动下落的重力势能变为滚摆绕过质心的轴转动的动能和质心平动的动能。机械能守恒定律告诉我们滚摆的重力势能与滚摆的动能之和保持不变。演示与探索实验室第34页大学物理实验中心力热学应用实验讲义共振摆演示一、演示目的演示共振现象。二、演示原理及操作：两个完全相同的一

6、维单摆系统在同一个轻质易转的水平轴上，一个单摆振动将通过轴的微动把振动能量传递给另一个摆。中间最大的球我们称为A球，本仪器中A球为策动力摆，当A球摆动时，其振动通过摆动片使其它各球也随之作受迫振动。策动力的频率等于A球的频率，并决定于它的摆长。可以发现，固有频率跟策动频率相等到的最两个球（最两边）振幅最大；固有频率跟策动力频率相差最大的两球（绳最长的与绳最短的球）振幅最小。演示与探索实验室第34页大学物理实验中心力热学应用实验讲义不相溶液滴演示一、演示目的演示液体的不相容现象。二、演示原理及操作：底部是普通电灯，上面置一个玻璃瓶，瓶内混合水与蜡

7、，灯泡亮后形成热量，从底部传递到玻璃瓶，蜡受热后变轻，便会上升，到了顶部冷却便又掉下去，浮游效果便如此而来。大学物理实验中心演示实验室第34页大学物理实验中心力热学应用实验讲义转动定理演示实验一、演示目的：演示观察角加速度与力矩和转动惯量的关系二、力矩、转动惯量力矩：力(F)和力臂(L)的乘积(M)．即：M=F·L．力矩是描述物体转动效果的物理量，物体转动状态发生变化．才肯定受力矩的作用．刚体以角速度绕定轴O转动时，体内各质元具有不同的线速度。如图1所示，设其中第i个质元的质量为，与轴O相距为，其线速度大小为，其动能为。 整个刚体的转动动能就是

8、刚体内所有质元的动能之和式中，为刚体对轴的转动惯量I，故上式可写成。将物体的转动动能与平动动能相比较，也可以看出物体的转动惯量I对应于物体平动时的质量