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1、可用硬币做的物理实验摘要:介绍了用硬币做简易教具,演示水的表面张力、静电排斥斥力、电磁感应、磁化、磁屏蔽及光的全反射现象等力学、电磁学和光学实验.关键词:硬币;物理教具;演示实验教学中用简易、实用的教具做实验,可以培养学生的创新精神和实验能力. 在力学、电磁学和光学实验中用硬币可做以下实验.2 静电斥力使2 枚干净硬币漂浮在水面上,当它们靠近到一定距离时,会相互吸引到一起,无论怎样用嘴吹,都不能使紧挨着的硬币分离. 可用静电分离这2 枚硬币. 为防止静电干扰,盛水的盆不要用金属盆. 取一有机玻璃棒(直径约68 mm) ,将它裹在丝绸内用力摩擦数次,使玻璃棒带上大量正电荷. 然后将该棒置于这2
2、枚紧挨着的硬币上方,尽量靠近但不能接触硬币,也不能使棒沾上水,这时可观察到:随着棒的靠近,2 枚硬币会自动分离,如图2 所示. 实验原理为:当带电棒接近两硬币交界处上方时,由于静电感应,使硬币及水面都感应大量电荷,其极性与棒上电荷极性相反,硬币间出现一对斥力,使硬币相互推离. 另外,水面带电也能减小表面张力. 由于硬币外侧离带电棒远,使外侧水的表面张力大于硬币接近处水的表面张力. 而这个张力差的方向也正是使硬币趋于分离的方向. 实验成功的关键在于:环境干燥,有机玻璃棒不能太粗且带上足够的电荷.3 电磁感应现象将几枚伍分硬币浮于盛有清水的大瓷碗的水面上,并使硬币静止于水面中央. 将强磁铁的一极紧
3、挨硬币上表面. 当磁铁沿硬币表面绕其竖直轴旋转时,可观察到非铁磁性物质的硬币竟然跟着磁铁绕其铅垂轴旋转. 一旦磁铁停止旋转,这几枚硬币也随之停止转动,如图3 所示.原因:由于磁铁在旋转时,在水面附近的空间形成一个旋转磁场,根据法拉第电磁感应定律,硬币在旋转磁场中切割了磁感线,产生了感应电流.但受到水的阻力等,硬币旋转的角速度始终小于磁铁旋转的角速度.6 光的全反射取1 枚硬币放在桌上,硬币上叠放1 只空玻璃烧杯,可以明显看到杯底的硬币,如图6 所示.然后往烧杯内注入清水,当从烧杯侧面寻找位于杯底的那枚硬币,却发现硬币不见了.其实硬币没有消失,是由于光的全反射而使硬币变得不可见了. 来自硬币的光线从光密媒质水,射入光疏媒质空气的分界面时,由于入射角大于或等于临界角,因此,这部分光线就会被分界面全部反射.
