学生分组实验.doc

实验 滚摆

演示目的
1．通过滚摆的滚动运动演示机械能守恒；
2．演示滚摆的平动转动动能之和与重力势能之间的转化。
实验原理
滚摆滚动下落的重力势能变为滚摆饶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。
操作说明
1．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；
2．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。

注意事项：
切勿使滚摆左右摆动或扭转摆动。
实验拓展
1，试分析滚摆下落速度（平动）与位置高度的关系。
2，试分析滚摆上下平动运动的周期与轴径的关系。
3，试分析滚摆上下平动运动的周期与滚摆质量的关系。
4，试分析滚摆上下平动运动的周期与滚摆转动惯量的关系

实验 静电滚筒
演示目的
本实验是演示尖端放电而产生的力学效应
实验原理
本实验是演示尖端放电而产生的力学效应。可绕中轴转动的绝缘塑料筒（矿泉
水瓶），表面粘有一些横条形导体箔，作为演示滚筒，滚筒两边与滚筒中轴平行安置放电电极杆，在杆上设置若干垂直于电极杆但指向滚筒切线方向的尖针作为放电的尖端。当两个电极杆之间加上高电压时，放电将通过电极杆、尖针和筒上横条，在滚筒附近发生，尖针放电所产生的带电粒子冲击滚筒而产生力矩使滚筒转动。
操作说明
1．将静电高压电源输出端接到两个电极杆上，将接地线接触地板；
2．开启高压电源，调节高压输出电压V（15~20KV），两电极杆分别带上正、负电荷后, 绝缘塑料筒在静电尖端放电形成电风的作用下转动；
3．断电后，绝缘塑料筒也将随之停止转动。
实验 锥体上滚
演示目的
1．通过观察与思考双锥体沿斜面轨道上滚的现象，加深了解在重力场中，物体总是以降低重心、趋于稳定的规律。
2．说明物体具有从势能高的位置向势能低的位置运动的趋势，同时说明物体势能和动能的相互转换。
实验原理　
锥体与轨道的形状，它们配合起来巧妙地利用了质心运动定理，而给人以向上滚动的错觉。实际上锥体的质心由轨道的开口端向闭口端是逐渐升高的,大家实际测量一下就明白了
操作说明
1．把双圆锥体放在V字形轨道的低端(即闭口端)，松手后锥体便会自动地滚上这个斜坡，到达高端(即开口端)后停住。

注意事项:
1．不要将锥体搬离轨道!
2．锥体启动时位置要正（即锥体骑在轨道上且使其轴线垂直于两轨道的角平分线的状态），防止它滚动时摔下来造成变形或损坏。
实验拓展
1，试导出实现密度均匀的锥体能上滚时，锥体顶角、导轨夹角、导轨宽窄端的高度差三者之间满足的关系。
2，试求满足1的锥体上滚演示仪，正确放置锥体于轨道上时（即锥体骑在轨道上且使其轴线垂直于两轨道的角平分线的状态），锥体质心受到的沿轨道平面斜向上的力的大小。
3，若放置锥体于轨道上，略有倾斜（其轴线不垂直于两轨道的角平分线）时，研究锥体的运动，并通过实验检验自己的结论。
实验 质心运动演示
演示目的演示质心运动定理
实验原理质点组的运动可分解为以质心为代表的质点组的整体的平动和各质点相对于质心的运动。质心的平动遵从质心定理，及作用在质点组的合外力等于质点组质量与质心加速度的乘积。本仪器使用的是木制哑铃。演示刚体在外力作用下，当外力矩为零时，刚体仅作平动；当外力矩不为零时，刚体既有平动又有转动；而当作用的外力相同并初始条件相同时，刚体质心的运动情况相同。操作说明1.将打击棒压下，用卡扣卡住。把哑铃放在支架上，使哑铃的质心标记正对打击棒的上方。释放卡扣，棒打击在哑铃的质心，打击力竖直过质心向上，这时作用在哑铃上的外力对质心的力矩为零，哑铃仅作平动，哑铃的连接横杆在竖直方向上水平地起落，即哑铃作竖直上抛运动，质心运动轨迹在竖直线上。
2.再将打击棒压下，用卡扣卡住。把哑铃放在支架上，使哑铃的质心标记偏离打击棒。释放卡扣，打击力竖直向上而不通过质心，这时作用在哑铃上的外力对质心的力矩不为零，哑铃既有平动又有转动，哑铃的连接横杆在空中旋转，即哑铃除作竖直上抛运动外，还有绕质心的转动，质心运动轨迹仍在竖直线上。说明两种情况下质心的运动相同。
注意事项：
打击力必须是强而短促的冲击力。否则，当打击力不通过质心、打击力又不够大时，则打击过程较为缓慢，结果哑铃的一端先被抬起，在打击力和支架另一端的作用力作用下，哑铃将抛向一侧，而不是竖直向上运动。
实验拓展应用：注意质心走过的轨迹以及比较不同打击情况下，质心到达的最高点。若打击在质心处，哑铃质心到达的高度最高，哑铃只有平动。没有转动，平动动能与重力势能相互转化；若打击在非质心位置上，哑铃既有平动又有转动，运动过程中转动动能不变，平动动能与重力势能相互转化，哑铃上升高度较低。

实验 七联球碰撞实验
演示目的
１．演示五个等质量球的弹性碰撞过程，加深对动量原理的理解
２．可演示弹性碰撞时能量的最大传递。
３．可使学生对弹性碰撞过程中的动量能量变化过程有更清晰的理解。
实验原理
由动量守恒和能量守恒原理，两个等质量球弹性正碰时，它们将交换速度。七联球装置使人们自由组合联球个数，进行实验。
操作说明
将仪器放置在水平桌上，拉动左侧一个球使其偏离竖直方向一定角度，松手令
它与余球碰撞，观察碰撞过程。仿上述过程，一次拉动两球、三球、多球，令它们与余球碰撞，观察碰撞过程。手拿右（或左）n个球使偏开平衡位置，突然放手，使其与余球碰撞，观察其它球跳起的情况，并进行分析。

注意事项：
1. 不要用力拉球，以免悬线断开。
2. 搬动仪器轻拿轻放，以免悬线震断。
实验拓展
试用动量能量守恒原理解释实验现象。
实验 角动量矢量守恒的演示
演示目的
通过角动量演示仪演示角动量的矢量性、进动。
实验原理
一个不受外力矩的物体系统,其角动量保持守恒。本实验是由两转盘及其轴台共同构成的物体系统,若初始状态是它相对于实验室参照系保持静止，两转盘的角动量大小相等、方向相反。当拉动沿轴的细线使两转盘的轴的方向改变时,两转盘的角动量的矢量和在轴台轴向的投影若不为零时,则轴台将以与该投影同样大小的角动量沿相反的方向转动，故可用轴台的转动来演示角动量矢量的相加相减。一个受重力外力矩作用的转盘将做进动。
操作说明
1. 将开关置于合成状态，使两盘的轴处于水平式开启电源开关，使两盘转动起来，待稳定后慢慢拉动控制两周方向的细线使轴向上翘，观察轴台连同转盘的运动。
2. 松弛细线使轴向下垂，观察轴台连同转盘的运动。
3. 关闭电源开关调节顺逆开关，使一个盘的转向改变而另一个盘转向不变，重复上述步骤。
4. 将开关置于进动状态，开启电源开关，仪器上部的转盘转动起来，调整其轴上的平衡滑块，观察转盘的进动。
注意事项：
1. 事先要熟悉仪器的开关功能。
2. 开启电源后，圆盘从开始转动到高速稳定需要一个过程，切勿操之过急。
3. 拉动丝线时用力要轻，动作要平稳，以免弄断丝线。
实验 离心节速器演示角动量守恒
演示目的演示外力矩为零时转动物体的角动量守恒。
实验原理 质点系绕定轴转动时,若其所受到的合外力矩为零,则质点系的角动量守恒。延长线与转动轴相交的外力不产生外力矩,因此它也不会影响质点系的角动量。若质点系在这种力的作用下绕定轴转动的转动惯量改变,则它的角速度将发生相应的改变以保持总角动量守恒。
操作说明
1.一只手握轴上的套筒,将两个球臂撑开,另一只手拨动小球,使两球臂旋转起来。这时转动系统的转动惯量较大。
2.将套筒向下移动,迫使两球臂收拢,由于套筒移动过程中合外力矩为零,转动系统应保持角动量守恒,而这时转动系统对中心轴的转动惯量减小,结果就是转动的角速度增大。
3.将套筒向上移动,角速度复又减小。
实验拓展
试分析延长线与转动轴相交的外力对质点系的作用是否改变质点系绕定轴转动的动能。
实验 离合器演示角动量守恒
演示目的
演示外力矩为零时,由于内力作用而使物体系转动,物体系的总角动量守恒。
实验原理
由两个圆盘组成物体系,两圆盘之间由橡皮筋连接,橡皮筋的拉力是内力,其作用不改变物体系的总角动量。橡皮筋的拉力使两圆盘从静止开始转动,物体系中的圆盘转动前,转动中将始终保持总角动量为零。
操作说明
把下盘的橡皮筋沿直径挂在上盘的突出处;提起中心轴上的套筒,橡皮筋脱落,两盘沿相反方向转动;再松手使上盘压在下盘上,观察这时出现的现象。
实验拓展
1.试分析松手使转动的上盘压在下盘上时两盘之间的摩擦力的影响。

2.上下盘均有一转轴(惯性系)限制它只能转动,若上下盘与转轴之间的摩擦力相同,试分析盘与转轴之间的摩擦力对实验结果的影响。

3.上下盘均有一转轴(惯性系)限制它只能转动,若上下盘与转轴之间的摩擦力不同,试分析盘与转轴之间的摩擦力对实验结果的影响。
实验 陀螺仪
演示目的
直观地演示旋转刚体（陀螺）在外力矩作用下的进动和不受外力矩时角动量方向保持不变的特性。
实验原理
绕旋转对称轴以很大的角速度转动的物体就是陀螺。如果没有外力矩的作用,陀螺转动轴的方向（角动量方向）将保持不变，称为定轴性。迅速转动的陀螺若受到外力矩(如重力力矩)的作用时,它并不是立即倾倒,而是转动轴绕着某固定轴缓缓转动,即角动量在外力矩的作用下进动。
由于磨擦空气阻力等因素的存在使陀螺绕对称轴转动的角速度逐渐变小,最后才慢慢地倾倒下来。
操作说明
1）演示角动量守恒：将带框的陀螺仪（常平架）放在加速器上，踩脚踏开关启动陀螺。当陀螺仪高速旋转起来时，将陀螺仪拿起，观察陀螺转轴的角度，然后手拿陀螺仪外框的轴向各个方向转动，这时陀螺转轴的角度始终不变。
2）演示刚体的进动：将无框的陀螺仪放在加速器上，踩脚踏开关启动陀螺，当陀螺仪高速旋转起来时，将陀螺仪拿起，放置于底座上，此时，陀螺仪就会绕竖直轴进动。
3）将旋转的陀螺仪放在斜坡上，它不会倒下，而会沿斜坡下滑，一边沿斜坡下滑一边绕竖直轴进动；将旋转的陀螺仪倒放在转盘上，放的位置不同，现象也不同。

注意事项：
当陀螺由于阻力和摩擦力的作用而逐渐变慢时，不要让它完全静止下来。因为这样它会从支撑点掉下来而摔坏。当转速明显变慢时，即使把它取下来。
实验拓展
陀螺(回转仪)的定轴性:火箭、导弹、舰艇的惯性导航装置中的一部分就是根据陀螺的定轴性工作的. 这是应用角动量守恒原理的一个演示。高速旋转的物体具有定向性。飞机上用的导航仪就是一个高速旋转的陀螺，因其角动量守恒，所以陀螺旋转的轴线始终朝着一个方向。飞行员就可以以此来判断自己的飞行方向了。

实验 科里奥利力的演示
演示目的 定性演示科里奥利力的存在和作用
实验原理 牛顿定律只在惯性系中成立，但自然界中并非都是惯性系，例如地球就是一个非惯性系。在非惯性系中研究问题必须考虑非惯性系的影响。引入惯性力就是为了克服它的影响，这样在非惯性系中仍可在形式上如同在惯性系中一样用牛顿定律来研究问题。科里奥利力就是在转动参照系中研究问题时引入的一种惯性力。
科里奥利力是垂直于速度方向的惯性力，它只改变物体在非惯性系中的速度的方向，而不改变其大小。
本实验的研究对象是滚球，在转动参照系中它瞄准了自己的目标，但是由于惯性力的存在，它将偏离原来的方向运动而达不到目标。
操作说明
1.转盘静止时，使滚球沿斜槽滚下，观察滚球运动的轨迹。
2.轻轻转动转盘，使滚球沿斜槽下滚，观察滚球运动的轨迹。
3.反向轻轻转动转盘，使滚球沿斜槽下滚，观察滚球运动的轨迹。
实验 伽尔顿板
演示目的: 伽尔顿板是用来演示大量偶然事件的统计规律和涨落现象，说明物理学中统计
与分布概念的仪器。
实验原理
大量随机事件的整体所遵从的规律，称作统计规律。本实验是对统计规律做的一个具体演示。
首先，从入口处使一个粒子落下来，它最终落入某一槽中，每次用一个粒子重复试验几次，可以看到单个粒子落在哪个槽中是偶然的、随机的、不可预见的。
然后，抽动隔板，使全部粒子一齐落下来。可以看到大量粒子在各个槽中的分布近似为正态分布。重复几次，可发现每次实验所得到的粒子分布曲线基本相同，曲线之间略有差异。这表明大量随机事件的整体特征有一定的规律性，这就是统计规律，各次实验结果之间的偏差就是统计规律的涨落现象。
试验结果表明，一个粒子落入哪个槽中是随机的，少量粒子的分布也有明显的随机性。但大量粒子落入槽中的分布则是基本确定的，即遵从一定的统计规律。正态分布规律是自然界中最常见的统计规律，也是统计理论研究中最基本的分布规律。研究表明，多种独立的小影响因素的综合效果产生正态分布。
本实验装置中在落球的通路上以密排方式布置了销钉点阵，共19层。每一个小球碰到销钉后被散射受重力的作用而飞向下一层一个落球从高到低落入最下部的槽中。在最下部的一系列槽中的分布接近于一个正态分布。
操作说明
(l)准备工作:转动伽尔顿板,使漏斗朝下,拉开隔板使全部粒子进入漏斗内。将隔板插入漏斗与钉板之间的狭缝中,翻转伽尔顿板,使漏斗朝上。
(2)演示单个粒子随机性:轻轻抽动隔板,使一个粒子落下来,可以看到单个粒子落在哪个槽中是随机的、不可预见的。
(3)演示大量粒子的统计规律:抽动隔板,使全部粒子落下来,可以看到大量粒子在各槽中的分布是对称的正态分布。即在中间的槽中粒子数多,两侧的粒子数少。

汪意事项:不要翻动其头部！
正确翻转方法:一只手扶住底座,另一只手放在其肩部,使其转动。

实验 叶片热机
演示目的 演示一种热机
实验原理
本实验装置由密封于真空玻璃容器中的转轮和照明灯组成。假如玻璃容器被抽成了完全真空，则当灯光照射转轮时，由于光压的作用,涂黑表面所受的压力比白色表面所受的压力小一半（光子在白色表面反射与被涂黑表面吸收得到的动量相差一倍）;这使得叶片由白面向黑面转动。但在通常温度下光压数值非常微小,，很难看到此现象。若欲看到光压引起的效应，必须具备两个条件：玻璃容器的极高真空和对转轮的阻力要极小。
但实际上，玻璃容器内不是极高真空，叶片表面附近有残余气体存在 因叶片中涂黑表面处气体的温度高于白色表面处的气体（因黑色表面吸热多于白色表面），这使得黑色表面处气体的压强大于白色表面处气体的压强，因而推动叶片由黑面处向白面处转动。
由于两种作用，后者较强，所以，整体效果是由黑面处向白面处转动。在灯光照射下叶片持续的转动起来。
操作说明
在抽空的容器中,用细线悬挂起两个极轻悬体,其上固定着轻的叶片。每个叶片的颜色是一面黑,一面白,用灯一照,叶片就开始转动。请大家注意观察一下:叶片的转动方向如何?
实验 避雷针
演示目的 尖端放电原理的应用
实验原理
带电导体的外表面是等势面，曲率半径小的地方电荷密度大。由于导体尖端的曲率半径极小，因而电荷密度极大，而导体表面外侧邻域内的电场与导体的电荷密度成正比，所以尖端邻域有极强的电场。当电场强到使空气击穿时，就产生了尖端放电，导体上的电荷就不再更多的积累，而是导体上的电荷会不断流失。若在建筑物上安装这种导体尖端，则在雷雨季节可使建筑物上不致积累过多的电荷而遭雷击，装在建筑物顶上防止雷击的导体尖端就是避雷针。
操作说明
1.将绝缘支架上的两个金属圆板与静电高压电源输出端的两极相接。在下板上放一个上部呈球状的铜块,调节板距,使球顶距上板1厘米左右。
2.开启高压电源,当极板间电压超过10千伏时,铜球与上板间形成火花放电。
3.放电后,极板间电压消失,复又被加高压电。上述过程重复出现,在球与上板之间形成断续火花放电,可听到噼啪声，并看到跳跃的火花。

4.用带绝缘柄的电工钳将一个顶端呈圆锥状的铜块放在圆板上(为了比较,这个铜块与前述铜块等高)。上述火花放电现象立即停止,但可听到丝丝的电晕放电声。 这是由于第二个铜块的尖端附近形成的强电场,使空气分子电离,致使极板经常处于连续的电晕放电状态, 即所谓尖端放电现象。尖端放电的结果,使极板间的电压不能达到火花放电的数值,因此火花放电停止。避雷针就是利用尖端放电来避免强烈火花放电的原理制成的。

实验 电风轮演示尖端放电
演示目的 本实验演示尖端放电现象
实验原理 将静电高压电源输出端的一极接在针形导体上,开启高压电源,使针形导体带电。由于导体尖端处电荷密度最大,所以附近场强最强。在强电场的作用下,使尖端附近的空气中残存的离子发生加速运动,这些被加速的离子与空气分子相碰撞时,使空气分子电离,从而产生大量新的离子。与尖端上电荷异号的离子受到吸引而趋向尖端,最后与尖端上电荷中和:与尖端上电荷同号的离子受到排斥而飞向远方形成“电风",电子在轮子尖端聚集并相互排斥形成了电子风而旋转起来，
操作说明
1．将静电高压电源输出端接到支持电风轮的金属杆上，将接地线接触地面；
2．开启高压电源，调节高压输出电压V（15~30KV），同时观察电风轮的运动；
3．演示完毕，首先调低高压输出，关闭高压电源，用与接地线连接的软导线接触电风轮使它完全放电，断开高压输出端连线。
实验 电风吹火演示尖端放电
演示目的 演示尖端放电现象
实验原理
将静电高压电源输出端的一极接在针形导体上,开启高压电源,使针形导体带电。由于导体尖端处电荷密度最大,所以附近场强最强。在强电场的作用下,使尖端附近的空气中残存的离子发生加速运动,这些被加速的离子与空气分子相碰撞时,使空气分子电离,从而产生大量新的离子。与尖端上电荷异号的离子受到吸引而趋向尖端,最后与尖端上电荷中和:与尖端上电荷同号的离子受到排斥而飞向远方形成“电风",把际近的蜡烛火焰吹向一边,甚至吹灭。
操作说明
1．将静电高压电源输出端接到针形导体上，将接地线接触地面；
2．开启高压电源，调节高压输出电压V（15~30KV），同时观察电风吹火现象；
3．演示完毕，首先调低高压输出，关闭高压电源，用与接地线连接的软导线接触针形导体使它完全放电，断开高压输出端连线。

注意：针型导体应对着蜡烛火焰的根部相距1.5cm,效果较明显.
实验 高压带电作业
演示目的 演示高压带电操作，用以说明电位和电位差概念
实验原理 触电使人惧怕高压，但对人体伤害的不是人体的电势的高低，而是人体所受到的电势差。本实验使人体带数万伏的高压，而无电势差，因而是安全的，这便是高压输电工程中的高压带电操作。
操作说明
1.将高压铁塔模型上的输电线与静电高压电源相接。
2.开启高压电源，表演者立于地上，手持试电棒接近或短暂接触塔上铜线，可见验电棒中的一些氖管点亮， 说明输电线与地之间有很高的电位差，因而此时人不可直接接触输电线。
3.表演者站到绝缘凳的铝板上，将与铝板相连的导线挂钩挂在高压线上。于是，表演者与高压线电位相同。用试电棒接触高压线，棒中氖管不亮。这时表演者可以随意接触高压线，进行不停电检修操作，这就是高压带电操作的原理。
4.站在绝缘凳上的表演者若用试电棒接触地或接地导体，氖管就会点亮。说明表演者与地之间有很大的电位差，此时表演者不可接触与地相连的导体。
5.演示完毕后，注意切不可从凳上直接下来，必须先将铝板上的导线挂钩从高压线上摘下，然后才能从凳上走下来。

实验 拾音法演示压电效应
演示目的 演示利用压电效应直接把音频信号放大
实验原理
电介质中有一类其分子具有电偶极矩,在电介质不受外力(无形变)时, 电介质作为一个整体不表现电性,即其宏观电偶极矩为零,即其分子的电偶极矩矢量和为零;但当电介质受外力而使其有形变时,这种电介质分子的电偶极矩的矢量和不再为零,表现为一定的宏观电偶极矩,介质表面会出现极化电荷.反之若将此类电介质放在电场中, 电介质将产生一定的形变.前者称为压电效应.用压电片制成的器件放在声场中,声波的机械振动, 通过压电效应,在压电片上激起极化电荷,这一电讯号经放大可让人们听到.
操作说明
开启放大器开关,将压电片靠拢马蹄表,放大器喇叭就响起表摆走动的声响.
实验拓展
压电效应实质上是由于电介质分子结构而产生的联系力学和电学量的效应,试设想它可能还有什么用途?
实验 半导体温差电堆热机
演示目的:本实验利用半导体温差电组件驱动电机作为热机来演示温差发电。
实验原理
温差电现象对热点偶来说是一种可逆的电热能换效应，即由两种不同金属连接
构成的闭合回路若连接点的温度不同，可在回路中形成稳定的电流，即电路内存有温差电动势，这就是由热能转变为电能的现象。若在电路中通有相反方向的电流，则在回路的两连接点处，原来的低温端处对外界吸热，原来的高温端开始对外界放热。本实验是利用多级串连的以半导体材料（其中帕尔帖系数较大）为工作导体的热电偶系列，在其冷热端由外界造成一定温差时产生能驱动小电机的电流的装置，直观地演示热能向电能转换的现象。
操作说明
1.半导体温差组件由N型半导体和P型半导体的多组电偶对组成，一端与装有热水的铁盒接触，吸收热量，另一端放在冷水槽中，将热量传给低温热源。
2.倒入热水后，产生温差，同时在回路中产生电流。电流对外作功,使小电机带动圆盘转动。
实验拓展
1.下水槽注满冷水.
2.把盛有热水的上水杯放在热堆片上,即可看到热电堆发的电推动小电机转动.
实验 楞次定律
演示目的 该实验用来演示楞次定律。
实验原理 当条形磁铁插入（或抽出）闭合圆环时，圆环中磁通量发生变化于是在闭合圆环中产生感应电流。根据楞次定律:感应电流产生的效果总是反抗引起感应电流的原因.因而使铝环的运动与磁铁的运动方向一致，即插入时铝环横梁顺时针转动，抽出时逆时针转动。而缺口圆环中虽然产生感应电动势但不会产生感应电流，所以圆环横梁始终静止不动.
操作说明
1.将铝环横梁放在支架的尖顶上，并使其水平静止。
2.将条形磁铁慢慢向闭合圆环插入（注意不要与圆环相碰），可看到圆环向后退，
从上方看横梁沿顺时针方向转动。待圆环静止转动后，将条形磁铁自铝环中慢慢地抽出（也是不要与圆环相碰），可看到铝环跟随运动，从上方看横梁沿逆时针方向转动。
4. 将条形磁铁插入（或抽出）有缺口的铝环中，圆环与横梁始终静止不动。
实验 自感现象
演示目的 演示自感现象
实验原理
法拉弟电磁感应定律给出了通过线圈磁通量的变化与感应电势之间的关系。由于能量守恒定律的要求，感应电动势的方向总是使它所产生的磁场抵消引起感应电势的磁通量的变化。若通电线圈中电流发生变化，由此在它自身磁通量变化时产生感应电动势就是自感应。自感应的效果使它的电流不能突变，即在有电感的支路中的电流不能从0突变到某有限值，反之亦然。当通过线圈自身的电流发生变化时,产生自感电动势，自感电动势的方向总是阻碍原来电流的变化。
操作说明
1.按图接好电路，电源电压用12伏，演示前先接通电键k，将电位器的电阻值调节到与线圈的直流电阻值相同，此时两灯泡亮度相同。然后打开电键，即可演示接通时的自感现象。
2.迅速合上电键，注意观察灯泡，可看到灯泡5先亮，灯泡4后亮，稳定后两者一样亮。
3.如图接好电路，电源电压用9伏，合上电键，灯泡点亮，即可演示断开时的自感现象。
4.迅速拉开电键，注意观察灯泡，可看到灯泡并不立即熄灭，而是突然更亮一下，
然后才熄灭。
实验 涡流阻尼摆
演示目的 演示涡电流的机械效应
实验原理
在磁场中运动的导体，由于电磁感应，在大块导体内将产生涡电流，再据楞次定律，涡电流在磁场中受到的安培力必定阻碍导体的运动，这就是电磁阻力。装在摆上的导体片在磁场中摆动也要受到电磁阻力，这就是电磁阻尼。改变导体片的结构，使涡电流减少，则阻尼力也将减少。
操作说明
1.先不通入励磁电流，使阻尼摆在两极间作自由摆动，可以观察到在轴尖处的摩擦力和空气阻力作用下，要经过相当长的时间摆才停止下来。
2.接通励磁电源（12伏），则在两磁极间产生很强的磁场。当阻尼摆在两磁极间左右摆动时，根据愣次定律阻尼摆内产生感应电流（涡电流），感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因，现在，引起感应电流的原因是来自摆的摆动，因此感应电流的效果是产生阻力，使摆动迅速停止。
3.用非阻尼摆代替阻尼摆作如上实验，可以观察到其摆动仍需经过较长时间才停
止。这是因为非阻尼摆上有许多隔槽，使得涡电流大为减小从而使阻尼作用不明显。
实验 常温磁悬浮地球仪
演示目的 演示常温磁悬浮现象,培养学生的学习兴趣.
实验原理 磁力是磁场对电流作用的非接触力，永磁体之间的相互作用本质上是磁场对磁化电流的作用。由于它具有非接触性的特点，可以用它来演示许多有趣的物理现象。永磁体异性磁极之间的相互作用力可以很大，就其大小而论完全可以用它来克服重力而使物体悬浮起来。但由于它随磁极间距变大而迅速减小，因此很难实现常温条件下（非超导）的磁悬浮，即利用磁力使物体在重力场中稳定的悬浮起来。为了实现磁悬浮，采取了两项措施：那就是负反馈调节磁力和用磁力定位。常温磁悬浮地球仪的内部结构如图所示。
整个装置由A.BC三部分组成，A为待悬浮体地球仪，B. C分别为上下固定点。在地球仪A的南北两极处各安装一个小的永磁体，外N内S；C为下固定点，C处安装一个永磁体，极性为上S下N；B为上固定点，它由永磁体E，磁场敏感元件F，和励磁线圈D组成。如果没有D，只靠E的作用不可能使A稳定的悬浮起来。为了使A能稳定地悬浮，特意在上固定点B设置F和D，令励磁线圈D通以一定强度的电流，电流线圈产生的磁场方向与永磁体E的相同，即它们的合磁场对地球仪上的N极产生吸引。磁场敏感元件F感知地球仪A上极地磁极的位置，若地球仪A靠近E的S极时，合磁场将较强，有更吸引A往上的趋势，此时受F调整的控制电路将减弱流过D线圈的电流，使合磁场变弱，A将因吸引力减弱而不向上走；反之，若A偏下，F感知地球仪偏下，F调整控制电路将增强流过D线圈的电流，使合磁场变强，A将因吸引力增强而不往下走。总之，在控制电路的调节下，地球仪A受到的磁力和重力平衡，悬浮在空中。下固定点C的作用是防止地球仪A摆动，使A总是趋于竖直稳定地悬浮在空中。
操作说明
1．接通电源；
2．双手持地球仪,使北极点自上而下慢慢接近上磁极,在一定高度处突然觉得手持力消失,双手松开，立即放手即可将地球仪悬浮在空中。可在空中缓慢转动地球仪（直径12厘米）。
注意事项：
1. 演示完毕，先将地球仪取下，再关电源。
2. 演示时地球仪要平稳，不能有较大的摆动。
实验