錐體上滾輪實驗裝置

1. 印象最深的大學物理實驗

一. 錐體上滾
在演示實驗室,老師首先給我們演示的是錐體上滾實驗。其實驗原理是:能量最低原理指出:物體或系統的能量總是自然趨向最低狀態。本實驗中在低端的兩根導軌間距小,錐體停在此處重心被抬高了;相反,在高端兩根導軌較為分開,錐體在此處下陷,重心實際上降低了。實驗現象仍然符合能量最低原理,其核心在於剛體在重力場中的平衡問題,而自由運動的物體在重力的作用下總是平衡在重力勢能極小的位置。

電磁炮實驗報告 大學物理演示實驗報告
通過這個實驗,我們知道了有時候現象和本質完全相反。

二.電磁炮

接著我們又做了電磁炮的實驗。電磁炮是利用電磁力代替火葯爆炸力來加速彈丸的電磁發射系統,它主要有電源、高速開關、加速裝置和炮彈組成。

電磁炮實驗報告 大學物理演示實驗報告
根據通電線圈磁場的相互作用原理,加速線圈固定在炮管中,當它通入交變電流時,產生的交變磁場就會在線圈中產生感應電流,感應電流的磁場與加速線圈電流的磁場相互作用,使彈丸加速運動並發射出去。

電磁炮實驗報告 大學物理演示實驗報告
我們將炮彈放入炮管中距尾部25cm左右,按下啟動按鈕發射了炮彈。雖然炮彈的射程很小,但我們都覺得很奇妙,做的很開心。

2. 有一個裝置一邊寬一邊窄，好像是可以爬高的叫什麼

這個是錐體上滾演示實驗。

通過錐體上滾輪的演示，使學生觀察與思考沿斜面軌道上滾的現象，加深了解在重力場中，物體總是以降低重心，力求穩定的規律。

圖一為錐體上滾輪演示裝置結構圖(平視圖和俯視圖)；1.演示儀底座；2.萬向節；3.雙軌道；4.雙軌道調節支架(可通過該支架調節雙軌道的夾角；通過支架的上下移動，調節軌道的坡度);5.雙錐體

圖二為錐體上滾輪原理圖：在本裝置中，影響錐體滾動的參數有三個， 導軌的坡度角，雙軌道的夾角和雙錐體的錐頂角。角是固定的，夾角與是可調的。雙錐體重心0能否移動與此三個角的大小有關系。

雙錐體重心0位於錐體軸線的中點。當錐體置於軌道最低點時(見圖二)錐體在軌道上的支點為M，重心0距底座檯面的高度為HM；當錐體位於軌道較高處時，由於兩軌道存在夾角而變寬，使錐體支點支於N點，重心0距檯面高度降低為HN，由於HN<HM，此時重心0下降了，所以錐體上滾。計算表明，當角、、三角滿足下面關系時：

就會出現錐體主動上滾的現象。