篇一 :电磁炮演示仪研究报告

编码:

山东省第五届大学生物理科技创新大赛

作品申报书

作品名称:

学校全称:

申报者姓名:

指导教师: 类别:

□实验方法研究(A类)

□自制实验教学仪器(B类)

□物理量智能化测量技术(C类)

□实验模拟与仿真(D类)

□实物类(E类)

山东省第五届大学生物理科技创新大赛组委会制

20xx年4月

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说 明

1.申报者应在认真阅读此说明各项内容后按要求如实填写。

2.编码由大赛组委会统一填写。

3.作品的研究报告必须用中文撰写,并附于申报书后,一般不应少于2000字。

4.作品申报书必须按规定时间由各校统一将电子稿件发到大赛组委会E-MAIL邮箱,或者直接送到大赛组委会。

5.竞赛组委会地址:淄博市张周路12号

山东理工大学理学院学院

联系电话: 0531-2786757

联系人:付圣贵 138xxxxxxxx

Email地址:wlkjcx@163.com

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电磁炮演示仪研究报告

(由申报者本人填写) 4

电磁炮演示仪研究报告

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电磁炮演示仪研究报告

编码:

山东省第五届大学生物理科技创新大赛

研究报告

作品名称:

学校全称:

申报者姓名:

指导教师: 类别:

□实验方法研究(A类)

□自制实验教学仪器(B类)

□物理量智能化测量(C类)

□实验模拟与仿真(D类)

□实物类(E类)

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篇二 :磁跳环演示实验报告

自动化10-1班 武进 100400225

磁跳环演示实验报告

实验原理

1、电磁感应:当通过回路的磁通量发生改变时,就会产生电磁感应现象,产生感应电动势,若回路闭合,则会产生感应电流,且产生的感应电动势满足法拉第电磁感应定律。

2、法拉第电磁感应定律:回路中的感应电动势ε与通过该回路的磁通量Ф的时间变化率成正比,即???d?/dt。对于导体回路是N匝线圈,定义全磁通:????i,其中?i为通过线圈第i匝的磁通量。

i?1N

对于各匝线圈磁通量相同的特别情形,则有???Nd?/dt。

3、楞次定律:感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因。

4、安培定律:通电导线在磁场中会受到力的作用,满足F?IBl。

5、麦克斯韦的涡旋电场理论:随时间变换的磁场在其周围产生电场,并且感应电场的环流不为零,而等于感应电动势,即????E?dl????C?B?dS。 S?t

实验总结:

电磁跳环演示实验涉及到了电磁感应原理、法拉第电磁感应定律、楞次定律、安培定律、麦克斯韦涡旋电场理论等重要的电磁学基本原理,通过体验电磁跳环演示实验,有利于读者提高对物理实验的 1

兴趣,加深对这些电磁学基本原理的理解,更好地掌握所学理论知识。 作用:

由于磁通量的变化而产生电流的现象称为电磁感应现象.电磁炮由于有其独特的优点而作为发展中的高科技兵器,在军事上有广泛的应用前景,而电磁炮的理论基础就是电磁感应.一、电磁饱的结构原理跳环实验是电磁感应实验中常见而简单的一种.把一个铝制的环套在一个螺线管的铁芯上,当螺线管瞬间通过电流时,观察到铝环突然克服重力而跳起来,为什么呢?这是由于螺线管中通过电流时,穿过铝环的磁通量由零变为某一数值,根据楞次定律铝环中感应电流产生的磁场与螺线管中电流产生的磁场方向相反,铝环和螺线管之间出现电磁排斥力,所以铝环会跳起来.电磁炮是利用电磁力代替火药爆炸力加速弹丸的现代电磁发射系统.它主要由电源、高速开关、加速器、炮弹四部分组成,与跳环实验相对应,电源一电源,开关—高速开关,螺线管一加速器,铝环一炮弹。

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篇三 :大学物理演示实验报告

大学物理演示实验报告

大学物理演示实验报告

院系名称: 电气工程学院

专业班级: 测控1001

姓 名: **

学 号: ***

人造火焰

一、实验原理

仪器下部是由半透明的材料制成的炭火造型,由于不同厚度的炭火造型各位置透光不同,在其下部的灯光照明下,较薄的地方显得火红,较厚的地方显得暗淡。火苗的形成:为了使火苗从炭火堆中窜出,在炭火模型的后面放置一面反射镜,上面刻有火苗状的透光镜,炭火模型与其镜中的像形成对称结构,中间形成一条透光缝,在缝的下部形成一根横轴,轴的四周镶满不同反射方向的小反光片,光源的光照射到反光片上,光源的光照到反光片上,随着轴的转动,光被随机的反射出来,让我们看到了火苗的存在。

二、演示方法

1、接通电源,观察视窗内似有熊熊烈火燃烧。

2、打开加热开关,还会有热风吹出,就像一座逼真的火炉。

大学物理演示实验报告

电磁炮

一、 电磁炮的结构原理

电磁炮是利用电磁力代替火药爆炸力来加速弹丸的电磁发射系统,它主要有电源、高速开关、加速装置和炮弹组成。

根据通电线圈磁场的相互作用原理,加速线圈固定在炮管中,当它通入交变电流时,产生的交变磁场就会在线圈中产生感应电流,感应电流的磁场与加速线圈电流的磁场相互作用,使弹丸加速运动并发射出去。

二、 使用方法

将炮弹放入炮管中距尾部25cm左右,摁下启动按钮即可发射炮弹。

三、 注意事项

1、 不要长时间频繁通电,防止线圈发热过度,影响使用寿命。不用时请将总电源插头拔掉,切断电源。

2、 由于三相交流电有相序之分,若所接相序与本仪器所要求相序不同,则炮弹会弹出相反的方向。所以,发射时请勿站在炮筒尾部,此时将相序调换即可。

大学物理演示实验报告

避雷针

一、 避雷针工作原理

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,所以尖端邻域内有极强的电场,当电场强到使空气击穿时,就产生了尖端放电,导体上的电荷就不会再更多的积累,而是导体上的电荷会不断的流失,若在建筑物上安装这种尖端装置,则在雷雨季节就不会在建筑物上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就是避雷针。

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篇四 :演示实验

演示实验

姓名:程永朋

学号:201048410104 专业:应用物理 班级:1001班

物理演示实验报告

旋光色散

实验目的: 观察演示旋光色散现象 实验原理: 当偏振光通过某些物质(如石英、氯酸钠等晶体或食糖水溶液、松节油等),光矢量的振动面将以传播方向为轴发生转动,这一现象称为旋光现象。如下图所示。

演示实验

本实验利用糖溶液的旋光性演示旋光现象及影响旋光效应的因素。糖溶液放在两个偏振片中间,一个偏振片用于起偏,另一个偏振片用于检偏。单色偏振光通过液态旋光物质时,振动面转过的角度即旋光度ΔΦ与旋光物质的性质、偏振光在旋光物质中经过的距离L、溶液浓度C有关,其关系为

ΔΦ=αCL

比例系数α称溶液的旋光率,它是与入射光波长有关的常数。旋光度大致与入射偏振光波长的平方成反比,这种旋光度随波长而变化的现象称为旋光色散。本实验既

演示实验

可以演示白色偏振光的旋光色散现象,形成螺旋彩虹,也可以半定量地测量不同波长的光对偏振面旋转角度的影响。

实验仪器:

实验操作:

1、配置溶液:大约用300克蔗糖,玻璃管内的溶液大约占整个容器的2/3至1/2之间为妥,将溶液摇匀。

2、打开仪器灯箱光源,连续缓慢转动前端检偏器,可观察到玻璃管下半部有糖溶液的地方透过来的光的颜色呈赤橙黄绿青兰紫依次变化;管的上部没有糖溶液的地方仅有明暗的变化;

3、在光源和装有糖溶液的玻璃管之间加上滤色片,旋转检偏器,记录下从玻璃管上方看视场最暗时检偏器的角度;再旋转检偏器,再记下从玻璃管下方看视场最暗时检偏器的角度;上述两个测量角位置之差就是糖溶液的旋光角度;

4、换用另一种颜色的滤色片,重复3的操作;

5、保留好实验数据,可以用来分析旋光效应与波长的关系;

6、如果改变糖溶液的浓度,重复3,4步操作,还可以分析溶液浓度对旋光效应的影响。

注意事项:

玻璃容器内的糖溶液浓度很高,玻璃易碎,小心勿动;调整检偏器时一只手扶住检偏器,另一只手做调整,调整应轻柔;请勿玩耍滤色片,更不要当扇子用;定期更换糖溶液,以免变质和霉变;较长时间不用时,一定要讲糖溶液倒掉,把管清洗干净,

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篇五 :仿真实验报告-演示实验

仿真实验报告演示实验

仿真实验报告演示实验

近代大学物理实验报告

演示实验

实验一:电磁炮

实验目的:了解电磁炮原理及其相关应用。

实验原理: 电磁炮是利用电磁力(洛伦磁力代替火药力)眼导轨发射炮弹的武器。它主要由能源、加速器、开关三部分组成。位于磁场中的导线在通电时会受到一个力的推动,同时,如果让导线在磁场中做切割磁感线的运动,导线上也会产生电流。这就是法拉第电磁感应定律。也就是电磁 1

炮的工作原理。

个简单的电磁炮设计如下:用两根导体制成轨道,中间放置炮弹,使电流可以通过三者建立回路。它是电磁炮的最早形式,由加速线圈和弹丸线圈构成。根据通电线圈之间磁场的相互作用原理而工作的。加速线圈固定在炮管中,当它通入交变电流时,产生的交变磁场就会在弹丸线圈中产生感应电流。感应电流的磁场与加速线圈电流的磁场相互作用,产生洛伦磁力,使弹丸加速运动并发射出去。

应用:由于可以获得较大速度,目前在军事领域应用广泛。

实验二:超导磁悬浮列

实验目的:利用超导体对永磁体的排斥作用演示磁悬浮列车

实验原理:超导是超导电性的简称,它是指金属在极低温度下温度变为零的性质。将液氮放入小车内,由于液氮温度极低,当液氮挥发到一定程度时,小车成为超导体。当将一个永磁体移近超导体表面时,因为磁力线不能进入超导体内,所以在超导体表面形成很大的磁通密度梯度,感应出高 2

仿真实验报告演示实验

临界电流,从而对永磁体产生排斥。排斥力随相对距离的减小而逐渐增大,它可以克服超导体的重力,使其悬浮在永磁体上方的一定高度上。

仿真实验报告演示实验

应用:目前利用这一性质制造的磁悬浮列车应用广泛。由于列车不与轨道接触,在运行时产生阻力小,使列车可以达到较高运行速度。

实验三:鱼洗

实验目的:通过实验观察受迫震动,了解受迫震动产生的原理。

实验原理:古代盥洗用具,金属制。形似现在的脸盆。盆底装饰有鱼纹的,称“鱼洗”。鱼洗奇妙的地方是,当盆内注入一定量清水,用潮湿双手来回摩擦铜耳时,可观察到伴随着鱼洗发出的嗡鸣声中有如喷泉般的水珠从四条鱼嘴中喷射而出,水柱高达几十厘米。用手缓慢有节奏地摩擦盆边两 3

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篇六 :物理实验演示报告

物理演示实验原理

一、电磁炮

   在参观的演示实验中,电磁炮给我的印象最深,将小圆柱放入填弹口,按下开关,小圆柱就会以很高的速度射出,砸在墙壁上并发出“啪”的声音以反映速度。

   参观的电磁炮真正的运用是在军事上,它是利用电磁发射技术制成的一种动能杀伤武器.它利用电磁系统中电磁场的作用力,大大地提高弹丸的速度和射程.

   电磁炮主要由能源、加速器、开关三部分组成。能源通常采用可蓄存10~100兆焦耳能量的装置。目前实验用的能源有蓄电池组、磁通压缩装置、单极发电机,其中单极发电机是近期内最有前途的能源。加速器是把电磁能量转换成炮弹动能,使炮弹达到高速的装置,主要有:使用低压直流单极发电机供电的轨道炮加速器和离散或连续线圈结构的同轴同步加速器两大类。开关是接通能源和加速器的装置,能在几毫秒之内把兆安级电流引进加速器中。演示用的电磁炮的加速器应该就是环绕弹道的磁线圈。

二、电磁炮实验原理

电磁炮的原理非常简单,19世纪,英国科学家法拉第发现了法拉第电磁感应定律。根据这一定律人们发明了发电机和电动机,它也是电磁炮的基本原理,电磁炮不过是一种比较特殊的电动机,因为它的转子不是旋转的,而是作直线加速运动的炮弹。 一个最简单的电磁炮设计如下:用两根导体制成轨道,中间放置炮弹,使电流可以通过三者建立回路。把这个装置放在磁场中,并给炮弹通电,炮弹就会加速向前飞出。

电磁炮分类为线圈炮(交流同轴线圈炮)、轨道炮、电热炮、重接炮四种。

其中线圈炮是电磁炮的最早形式,由加速线圈和弹丸线圈构成.根据通电线圈之间磁场的相互作用原理而工作的.加速线圈固定在炮管中,当它通入交变电流时,产生的交变磁场就会在弹丸线圈中产生感应电流.感应电流的磁场与加速线圈电流的磁场互相作用,产生磁场力,使弹丸加速运动并发射出去.

轨道炮是利用轨道电流间相互作用的安培力把弹丸发射出去.它由两条平行的长直导轨组成,导轨间放置一质量较小的滑块作为弹丸.当两轨接入电源时,强大的电流从一导轨流入,经滑块从另一导轨流回时,在两导轨平面间产生强磁场,通电流的滑块在安培力的作用下,弹丸会以很大的速度射出.

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篇七 :大学物理演示实验报告

大学物理演示实验观后感

电子信息工程 专业 学生 柳 咏 学号 1204451148

今天上午我们很高兴的到理学院参观了大学物理演示实验室,尽管天气很冷,但是我们的热情很高,毕竟这对我们来说是一个全新的领域,是我们之前从未接触过的东西。在老师的带领下,我们参观并亲自操作了一些实验。在这次的演示实验课中,我见到了一些很新奇的仪器和实验,一个个奇妙的实验吸引了我们的注意力,通过奇妙的物理现象感受了伟大的自然科学的奥妙。给我印象深刻地有以下几个实验。

一. 锥体上滚

在演示实验室,老师首先给我们演示的是锥体上滚实验。其实验原理是:能量最低原理指出:物体或系统的能量总是自然趋向最低状态。本实验中在低端的两根导轨间距小,锥体停在此处重心被抬高了;相反,在高端两根导轨较为分开,锥体在此处下陷,重心实际上降低了。实验现象仍然符合能量最低原理,其核心在于刚体在重力场中的平衡问题,而自由运动的物体在重力的作用下总是平衡在重力势能极小的位置。

通过这个实验,我们知道了有时候现象和本质完全相反。

二.电磁炮

接着我们又做了电磁炮的实验。电磁炮是利用电磁力代替火药爆炸力来加速弹丸的电磁发射系统,它主要有电源、高速开关、加速装置和炮弹组成。

根据通电线圈磁场的相互作用原理,加速线圈固定在炮管中,当它通入交变电流时,产生的交变磁场就会在线圈中产生感应电流,感应电流的磁场与加速线圈电流的磁场相互作用,使弹丸加速运动并发射出去。

我们将炮弹放入炮管中距尾部25cm左右,按下启动按钮发射了炮弹。虽然炮弹的射程很小,但我们都觉得很奇妙,做的很开心。

三.会飞的碗

会飞的碗是用来展示流体力学和空气动力学中的有关伯努利定理的知识。碗之所以会悬浮在空中,是由于伯努利定理造成的,因为在质量均匀的气流中,其流动速度越大,压力就越小;而其流动的速度越小,其压力越大。气流冲击着碗,不让它落下。碗若跳出气流,周围的空气就会把它推回到气流里,因为周围的空气速度小,压力大,而气流里的空气速度大,压力小,压力差使碗可以稳定的悬浮于空中。

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篇八 :实验报告

湖南大学实验报告

 

实验题目:成人头锤冲击实验

姓名:王久山

学号:20110402118

指导老师:张冠军

一、实验目的和任务

通过开展成人头锤冲击仿真实验,继续学习基于LS-DYNA的有限元基本分析流程和方法,并掌握行人头锤仿真方法,具体包括:

对HYPERMESH和HYPERVIEW(或LS-PREPOST)等前后处理软件的使用;

熟悉保证仿真精度必须关注能量和质量缩放问题;

熟悉模型调试方法;

掌握行人头锤有限元模型及其使用方法。

二、实验仪器和设备

软件:LS-DYNA、HYPERMESH、HYPERVIEW(或LS-PREPOST)。

硬件:计算机、优盘。

三、实验步骤和数据

1、模型提交计算与后处理

根据提供的初始模型,对文件进行求解计算。

查看完成计算所需的时间,ctrl+C,sw2。

查看仿真动画。

分析该K文件的单位制(mm,T,s,N,MPa)。

2、掌握行人头锤有限元模型的结构

3、有限元模型的质量缩放与能量问题

设置输出各种能量,*CONTROL_ENERGY。

为提高计算效率,设置合理的质量缩放参数,并分别查看并记录所需计算时间,保证质量增加不超过模型物理质量的5%。

选定合理的质量缩放参数后,计算模型并输出总能量、动能、内能和沙漏能,根据曲线分析能量转换。

4、输出并分析头锤的冲击力

查阅平板的材料。

查阅头锤橡胶的材料。

输出头锤的冲击力,SlaveContact_Hood。

对冲击力进行滤波。

5、输出并分析头锤质心的合成位移、速度和加速度

打开计算得到的nodout文件,按照要求输出各条曲线。

分析各条曲线。

6、改变Hood板的角度分析合成冲击力和加速度

在Hypermesh中修改Hood板的角度。

输出合成冲击力和合成加速度,并与原结果进行对比。

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