自主设计体现物理演示实验的装置

㈠ 有没有大学物理自主设计实验的课题啊

先转载一个关于汽车尾气处理催化剂的东西，

汽车尾气催化剂的研究现状及发展前景

环境问题是一个全球问题, 要靠全世界每一个人的努力来解决。随着世界经济、科技的不断发展和社会文明的不断进步, 人们的物质需求也在一天天增长。汽车是现代社会最普及的交通工具,特别是近年来私家车越来越多, 带来了很多问题,其中环境问题是不容忽视的。汽车的使用对环境的污染主要有噪音污染和尾气排放造成的空气污染。在我国, 汽车尾气净化是解决尾气排放污染的最有效方法。汽车排放的污染物主要来源于内燃机，其有害成分包括一氧化碳（CO）、碳氢化合物(CH)、氮氧化合物(NOx) 、硫氢化合物和臭氧等，其中CO、HC及NOx是汽车污染控制的主要大气污染成分。汽车尾气对人类的健康危害很大，治理汽车排放污染，已成为一项刻不容缓的任务。

1 汽车尾气净化的方法

国外早在20世纪60年代中期对汽车污染控制技术已经进行了研究开发，目前己达到实用阶段。研究表明，通过改善催化剂及其载体的性能和生产工艺，改善汽车内燃机燃烧技术及三效催化剂排气系统的处理可净化这些有害气体。汽车尾气污染控制可以分为机内和机外两种技术。机内净化主要是提高燃油质量和改善燃料在发动机中的燃烧条件，尽可能减少污染物的生成；机外净化的主要方式是安装催化净化器，对有害气体进行处理是机外尾气净化最有效的方法，催化剂又是净化效果的关键。因此开发实用高效的汽车尾气净化催化剂是控制汽车尾气排放的最佳措施之一。

汽车尾气催化净化的目的就是将有害的CO和HC氧化为CO2和H2O，将NOx还原成N2。由于汽车尾气的化学成分很复杂，其转化率除和催化剂的活性有关外，还和反应气是氧化气还是还原气有关，因此催化剂在功能上分为氧化型和还原型两部分。氧化型催化剂主要催化CO和HC的氧化反应，有关反应如下：
2CO+O2→2CO2
4HC+5O2→4CO2+2H2O
2NO+2CO→2CO2+N2
HC+NO2→CO2+H2O
HC+CO→N2+CO2+H2O
3NO+2NH3→2N2+3H2O
2NH3→N2+3H2O
还原型催化剂主要催化NOx的还原反应：
2NO+CO→N2+CO2
2NO+H2→N2+2H2O
2NO+HC→N2+H2O+CO2
NO和H2反应除生成无毒的N2和H2O外，尚有所不希望发生的副反应：
2NO+5H2→2NH3+H2O
2NO+H2→N2O+2H2O
因两种反应要求的化学环境不同，故早期的催化剂将两者分立。后来由于发动机的改进，实现了可使两种功能兼容的化学环境；由于催化剂制备技术的改进，使氧化与还原两种活性中心共存于同一个催化剂上，最终出现了三效催化剂TWC(three-way catalyst)。目前最常用的催化器是使用蜂窝型催化(honeycomb catalyst)，载体是陶瓷蜂窝体，其外附载有高比表面积的氧化铝涂层，其上再浸渍活性组分。所以，汽车尾气净化催化剂主要由载体、涂层及活性物质三部分组成。
2 国内外研究状况
2.1 国外研究状况
2.1.1 氧化型催化剂
20世纪70年代中期到末期的汽车排放法规只要求控制CO与CH的排放，发动机尚未使用化油器开环系统，由于机械地固定A/F比到理论值，不能随工作状况的变化而自动地调节，在这种状态下，通过将A/F比调到15左右，在富氧状态下装上氧化型催化剂，可使CO与HC的转化率达到90％，但NOx的转化率比较低。这一时期使用的主要是贵金属型催化剂，以铂、钯为活性组分。通常以二者形成的合金态使用，铂：钯=7：3，总载量0.12％左右。贵金属催化剂有致命的弱点，那就是它怕铅中毒。因此，为了有效地使用贵金属催化剂，必须改变燃油的结构，实行汽油的无铅化。
2.1.2 双金属催化剂
20世纪70年代末到80年代中期，随着美国EPA提出对NOx的排放实行控制，氧化型催化剂己不能满足要求。出现了铂、铑三效双金属催化剂。20世纪70年代末至80年代初出现的是双床式铂、铑催化剂，催化剂的氧化还原反应是分段进行的，前段使用还原型蜂窝催化剂，后段使用氧化型蜂窝催化剂，两段中间补充空气。这种设置可使还原反应与氧化反应分别在有利于自身的化学气氛中进行，但该种催化器结构复杂，操作麻烦，且NOx还原后有可能重新被氧化。1980-1985年，Pt-Rh三效催化剂开始用于电喷闭环装置，将A/F控制在窗口范围内，CO、CH和NOx的转化率可达80-90％以上。典型催化剂的Pt-Rh总负载量为0.1-0.15％,Pt:Rh=5:1涂层中加入碱土和稀土元素，稳定催化剂结构并与贵金属协同产生卓越的储氧功能。但在高温时，Rh与表面涂层中的Al2O3和CeO2发生化学作用，导致催化剂在还原气氛时对NOx的还原活性下降。
2.1.3 三金属催化剂
20世纪80年代中期到90年代初，开始使用新一代的Pt-Rh-Pd三效催化剂。这一代催化剂相当于在一个Pd催化剂上再安置一个标准Pt-Rh催化剂。此结构中，钯在内层有更好的耐热稳定性；铑在外层更有利于NOx的还原；铂在钯铑间起积极的协调作用。故催化剂的性能有了明显改善。随着汽油质量的提高，催化剂的使用寿命也大大延长，且每升催化剂中贵金属的总量已下降到0.6-0.8g。据介绍，Engelhard开发的Tri-Metal催化剂在使用16万公里后，转化率仍可达CO 85％,HC 90％和NOx95％，显然可满足更高的环保要求。
2.1.4 三效钯催化剂
20世纪80年代末，福特公司推出了三效钯催化剂，这种钯催化剂要求氧化铝和稀土氧化物与过渡金属氧化物形成有机的协和体，钯在其中发挥主导作用，通过采用特殊措施使材料具有特定结构从而使高温下的活性得以稳定。实验表明，单独Pd基催化材料在1200℃的热冲击下，催化活性依然良好。目前，这种催化剂还在进一步研制之中。Englhard公司研制了一种双层Pd基催化材料。底层由Pd和Ce构成，顶层由分散于涂层上的Pd构成。两层中都添加廉价金属氧化物以产生稳定作用，并提高Pd的活性。顶层提供低温催化活性；Pd-Ce层提供高的储氧能力以保证高温催化活性。Pd在423-823℃温度范围内对,HC、CO和NO的同时转化具有活性。
2.1.5 NOx存储还原型三元催化材料
这种催化材料由贵金属、碱金属或碱土金属、稀土氧化物组成。基本原理是：富氧条件下NOx首先在贵金属上被氧化，然后与NOx存储物发生反应，形成硝酸盐。在理论比或富燃状况燃烧时，硝酸盐分解形成NOx，然后NOx与CO、H2、HC反应被还原成N2。研究表明，NOx的存储能力与氧的浓度有关。氧浓度增加，NOx存储能力提高。当氧浓度达到1％以上时，NOx存储能力基本不变。此外，HC选择还原催化材料在富氧条件下也具有较好的催化活性。
2.2国内研究现状
我国汽车尾气污染控制是从上世纪80年代中期开始的，我国高等院校和院所在汽车尾气污染控制方面作了大量前期基础研究工作，并且研究开发了能够符合我国国情的汽车尾气控制有效的产品，为减少汽车尾气作出了贡献。
2.2.1 非贵金属催化剂的研究现状
我国许多研究工作者在1990年前后对非贵金属和稀土等混合氧化物为活性组分的汽车尾气净化催化剂进行了研究。通过组分特别是稀土元素合理搭配，可产生协同效应，具有良好的催化活性和一定的三效性能。
含稀土钙钛矿型催化剂研究是汽车排气催化剂领域的一个热门课题。我国科研人员在这方面作了很多研究。如1988年，王道等用浸渍法制备了一系列负载钙钦矿型La(Cu,Mn,Co)O3/LaAlO3-Al2O3催化剂，并经实验研究表明其活性较高。1993年，许开立等还研制成净化柴油机尾气的钙钛矿型催化剂，活性优于Pt族贵金属催化剂，且具有强抗SO2抗积碳性能。顾其顺等研究成以陶瓷蜂窝涂活性氧化铝为载体，活性成分为稀土复合氧化物的,HR-1型催化剂。后又添加稀土元素稳定氧化铝涂层结构，是一种较好的三效催化剂。2001年，韩巧凤等用PFG法制备了钙钛矿LaMnO3纳米材料，并将其负载在涂有Al2O3的堇青石载体上作为净化汽车尾气的催化剂，研究发现纳米晶活性组分的分散度好、粒径小、表面积大，对汽车尾气催化效率比溶液制得的催化剂好。
2.2.2 贵金属催化剂的研究现状
鉴于贵金属催化剂Pt、Rh价格昂贵，资源十分短缺，Pd与之相比是较廉价及丰产的贵金属，使用Pd替代或部分替代Pt和Rh。国内研究者开展了以Pd为主要活性组分的研究及致力于改善制备工艺、添加助剂、用非贵金属代替部分贵金属以减少贵金属用量的研究。含钯催化剂最常用的助剂是稀土氧化物、碱土金属氧化物和过渡金属氧化物。黄传荣等对La-Co-Ce-Pd催化剂活性和热稳定性的研究表明稀土元素, La、Ce在催化剂表面的富聚和在活性氧化铝涂层中的存在，对其它活性组分特别是贵金属Pd起到分散、隔离和稳定的作用，使之不易迁移、煤结和流失，保证了催化剂良好的热稳定性。郭清华等在含Pd催化剂中涂层中添加Ce，Ba同样对Pd组分起到分散、隔离和稳定结构的作用，从而达到改善催化剂热稳定性的作用。另外也有对Rh及Ag催化剂的研究。负载Pd催化剂虽具有较高的催化活性和较好的低温活性，但抗烧结和抗硫中毒能力较差，特别是对NOx净化性能难以达到实用要求。
3 汽车尾气净化催化剂结构组成
汽车催化剂主要由四个部分组成：载体、高比表面的涂层、活性组分和助剂。
3.1 载体
催化活性组分要担载在高比表面的载体上,才能很好的发挥作用,载体的选择对催化剂活性有很大影响。早期的载体是以活性氧化铝、硅氧化镁、硅藻土为原料制得的颗粒物,表面积大,使用方便,但存在压力降和热容大、耐热性差、强度低和易破碎等缺点, 故80年代后逐渐被蜂窝陶瓷载体所取代。蜂窝陶瓷载体也叫作整体载体,由许多薄壁平行小通道构成整体, 具有气流阻力小、几何表面大、无磨损等优点。堇青石载体由于热膨胀系较低,抗热冲击性突出而被广泛用作汽车尾气催化剂的载体。目前所用的汽车催化剂的载体95%为蜂窝堇青石陶瓷体,其原材易得、费用较低以及总体性能良好。另一种整体式载体是将Ni-Cr、Fe-Cr-Al或Fe-Mo-W等合金压成波纹状而制成的整体型合金载体,相比陶瓷蜂窝载体有更高的热稳定性。目前这种金属载体主要用于对汽车尾气排放要求十分严格的国家,如日、美的出口汽车上。金属载体的使用对降低汽车排气阻力十分有利,明显改善了动力性能,提高尾气净化效率,同时延长了净化器的使用寿命。
3.2 高比表面的涂层(也叫第二载体)
活性涂层附着于载体的表面,它的作用是提供大的表面积来附着贵金属或其它催化成分。堇青石载体的比表面较低, 一般只有1m 2 /g左右, 须涂敷一层高比表面的涂层。涂层材料通常采用γ-Al2O3,它具有很强的吸附能力和大的比表面积,但在高温条件下会发生相变,转变为α-Al2O3,比表面积降低。为了抑制Al2O3 的相变,通常加入Ce、La、Ba、Sr、Zr等稀土元素或碱土元素氧化物作为助剂。
3.3 活性组分
尾气催化剂的活性组分可分为贵金属和非贵金属两种类型。
贵金属类以Pt、Rh、Pd最为常用。Pt组分在催化剂中主要起氧化CO和HC的作用,它对NO有一定的还原能力,但CO的浓度就较高或有SO 2 存在时, 它的效果没有Rh好。Rh组分是催化还原NOx的主要成分,在有氧时,得到唯一的还原产物N2;无氧时,低温下的主要还原产物是NH3,高温下的还原产物主要为N 2。此外,Rh对CO的氧化和烃类的水蒸气重整反应也有重要作用,Rh的抗毒型较Pt差。Pd组分主要用来转化CO和烃类,对于饱和烃类效果稍差,抗Pb、S中毒能力差,易高温烧结,与铅形成合金,但它的热稳定性较高, 起燃性好。汽车尾气三效催化剂中, 各种组分的作用是相互协同进行的。非贵金属活性组分主要以过渡元素氧化物及其尖晶石、钙钛矿结构复合氧化物为活性组分。但由于单组分氧化物耐热性能差、活性低、起燃温度高,在使用上受到限制,一般采用多组分的配方和适当的制备技术。
3.4 助剂
助剂本身是一些没有催化作用或活性较低的添加物, 能大大提高催化剂的活性、选择性和寿命。CeO2 是汽车尾气净化催化剂最主要的助剂, 其主要作用有：贮存及释放氧；提高贵金属的分散性, 抑制贵金属颗粒与Al2O 3 形成无活性的固溶体；提高催化剂的抗中毒能力; 增加催化剂的热稳定性等。Summers和Ausen对铈和贵金属的相互作用进行了研究,在Al2O3担载的新鲜的Pd、Pt贵金属催化剂中,增加CeO2的量,Pt的表面分散性下降；而Pd的表面分散性与CeO2的负载量无关。
4 汽车尾气净化催化剂的发展方向
4.1 贫燃条件下的NOx 催化转化
贵金属三效催化剂只有在发动机的空燃比接近化学计量比(14.7/1)且使用无铅汽油时才能有效净化三种污染物CO、HC、NO x。当空燃比低于14.7时,处于富燃区,催化剂具有高还原性、低氧化性, CO和HC净化不完全；而高于14.7时处于贫燃区,尾气中氧含量较大,而CO和HC含量很低,催化剂具有高氧化性、低还原性, 不能有效还原NOx 。因此应开发贫燃条件下的新型汽车尾气净化催化剂已成为当前的研究热点,此种催化剂一旦研究成功,将在柴油发动机和贫油型汽油发动机的车辆上得到广泛应用。对已排放到大气中的NOx , 特别是大城市中峡谷式的街道和隧道等大气扩散条件较差的地带, 为了降低NOx浓度有人提出了利用TiO2光催化所具有的高氧化能力和还原能力,将TiO2 混在建筑材料中,涂在建筑物的外壁,再有O2 和H2O共存条件下,将氮氧化物变为NO 3-, 因为这种具有高活性的四配位结构的TiO2分子筛催化剂,经过注入金属离子后,TiO2催化剂能够有效的利用可见光和太阳光。
4.2 开发非贵金属催化剂
贵金属三效催化剂是目前较流行的汽车尾气净化催化剂,但贵金属价格昂贵,又容易发生Pb、S、P等中毒,还可能对环境造成二次污染,如产生N2O气体,而N2O是主要的温室气体之一,因此寻找新型催化材料部分或全部替代贵金属已成为必然趋势。非贵金属催化剂价格远低于贵金属,但其催化活性比贵金属低,需要制成特殊结构,而且要多种金属组分相互作用来提高活性。目前研究最多的是用稀土元素作为活性组分,但因稀土催化剂性能不及贵金属催化剂,如活性、稳定性等,故要解决很多技术问题。稀土催化剂主要有钙钛矿型、特殊的镧复合物、特殊的铈复合物、含铜镍的稀土金属和硝酸盐等；其次为过渡金属作为主要成分的催化剂, 其中CuO 、MnO2 和Co2O3 等对CO 的氧化活性较高,NiO和Cr2O3 对NOx 的还原活性较好,故制备三效催化剂必须采用复合配方。
5当前存在的问题及解决方法
汽车尾气净化催化剂的使用，有效改善了尾气对大气的污染，但在实践中也暴露出了不少问题，尚有待于进一步深入研究探索。
（1）催化转化率：当前大多数催化剂高温活性好，低温活性较差，这极大地抑制了其性能。
（2）催化剂失效：包括热失效和中毒失效，这也是自汽车尾气催化剂研制以来一直未能妥善解决的问题，高温下催化剂的热劣化和S、P、Pb中毒极大地缩短了催化剂的使用寿命。
（3）冷启动问题：汽车尾气中60％-80％的有毒气体是由于冷启动两分钟内产生的，要有效处理好这个阶段内的废气必须着手改善催化剂的低温活性，以提高尾气的低温催化转化。
（4）成本问题：当前汽车广泛应用的催化剂大多还是贵金属或贵金属掺杂其它金属氧化物型，其成本仍然很高。
目前达到实用化的尾气净化催化剂不外乎贵金属催化剂（氧化型和三元催化剂）和稀土催化剂。而贵金属催化剂在我国现阶段尚不具备推广使用条件，主要原因是价格昂贵，要求使用无铅汽油以及与之相适应的电控喷油系统等汽车技术改造。已经证明稀土催化剂对CO和HC都具有较好的净化效果，抗铅中毒能力强，能满足现有汽车排放标准。特别是我国稀土资源极为丰富，价格便宜，是现阶段适合我国国情的首选催化剂。因此开展以稀土金属为主添加少量贵金属或过渡金属的尾气净化催化剂的研究势在必行，前景广阔。重点应在以下三个方面有所突破：
(1)运用组合化学原理，设计具有最佳催化活性的催化剂，开发新材料，提高贵金属的利用率。
(2)开发以粘土矿物为载体的三效催化剂，提高催化剂的耐高温性能，同时，降低生产成本，为催化净化器的产业化开拓道路。
(3)开展非贵金属催化材料体系的研究，以期部分或完全取代贵金属催化剂。
6结语
随着汽车工业的快速发展,汽车尾气造成的环境污染也日益严重。世界各国制定了严厉的汽车尾气排放标准,采用汽车尾气净化催化剂,极大地减轻了城市的大气污染。但贵金属催化剂价格昂贵且使用条件有一定限制,因此开发贫燃条件下使用的催化剂和非贵金属催化剂已成为目前研究的热点,汽车尾气净化催化剂的发展前景十分广阔。

㈡ 生活中有哪些东西可以成为物理实验器材

生活中处处有物理，你身边很多小东西都能成为物理实验的器材，你发现了吗？

例1利用注射器，你能做哪些实验？

（1）用手指堵住前端小孔，用另一只手用力向外拉活塞，手感到很费力，若停止用力，活塞就会退缩一段距离，这就验证了大气压的存在。

（2）拿一注射器，把活塞推到底部，用手指将前端小孔堵住，把活塞拉到管的中部，这时把堵住小孔的手指浸入水中，就会看到水进入注射器内部，这就验证了抽水机的原理——它是利用大气压来工作的。

此外，利用注射器还可演示气体液化的方法、验证气体压强与体积的关系、演示气压与液体沸点的关系，你想到该怎么做了吗？

例2给你一支削好的长铅笔，请用它设计两个物理小实验。

（1）用食指和大拇指分别压住铅笔的两头，手指压痕深浅不同，说明“压强的大小与受力面积的大小有关”；手指压铅笔时手指也会感觉到疼痛，这又说明“力的作用是相互的”。

（2）用细铁丝绕在铅笔的一端或用图钉压入铅笔的一端，使之竖直漂浮在水和其他液体中，根据浸入液体中的深度，可判断液体密度的大小。

（3）将细铁丝密绕在圆铅笔上，然后用尺测出n圈金属丝铜的总长度D，则可求出金属丝的直径。

此外，还可从光学、热学、电学方面来考虑，如在太阳光下或灯光下，将一支铅笔直立在地面上，会出现铅笔的影子，说明“光在同一种均匀物质中沿直线传播”；将铅笔芯的一端用酒精灯加热，过一段时间铅笔芯的另一端也发热，说明“铅笔芯是热的良导体”；将导线的一端与铅芯的一端接好，另一端在铅笔芯上滑动，改变铅笔芯连入电路的长短，发现灯泡的亮度发生改变，此实验能说明滑动变阻器的原理。知识点汽化与液化

汽化是物质由液态转变为气态的相变过程。液体中分子的平均距离比气体中小得多。汽化时分子平均距离加大、体积急剧增大，需克服分子间引力并反抗大气压力做功。因此，汽化要吸热。单位质量液体转变为同温度蒸气时吸收的热量称为汽化潜热，简称汽化热。汽化热随温度升高而减小，因为在较高温度下液体分子具有较大动能，液相与气相差别减小。在临界温度下，物质处于临界态，气相与液相差别消失，汽化热为零。汽化有蒸发和沸腾两种形式。液化是指物质从气相变为液相的现象。与汽化现象相反，液化许多释放热量。

㈢ 高二学生物理实验,怎样利用太阳能烧水怎样装置实验设备

太阳能烧水机主体是一个贴满反光纸、略有弧度的长方形底盘，底盘上伸出一个圆形的架子，水壶就坐在架子上。把反光纸贴在一个用氯化镁做成的底盘上，再用废旧的钢筋做成支架，每次烧水时只需要调节反光底盘的角度，将阳光聚集到圆形支架上的水壶底部就能将水烧开。
夏天阳光充足的情况下，45分钟就能烧开一壶水，但缺点是每隔10分钟左右就要调整一下聚光点。

㈣ 一个初中物理创新实验方案

一、实验名称：探究带电体吸引不带电的轻小物体

二、实验设计思路：

初中物理电学是一个重点，也是一个难点。

对于刚刚接触到电学的学生来说，

应该说是即熟悉又陌生，

熟悉是生

活中天天都要用到电，

陌生的是电是看不着摸不到的东西，

太抽象了。

所以这个实验的思路就是让学生能直接地感受到电的真实存在。

而书

上的实验是用的纸屑做的实验，

这个实验好是好，

但是纸屑被吸引到

带电体后，又会掉落飞散开来，所以学生很难理解“吸引”的意思。

所以我设计了的这个实验即能直观地让学生看到吸引的实验情况，

又

能用在后面的电荷间的相互关系上，一举两得。

三、实验目的：探究带电的物体能够吸引轻小物体。

四、

实验所涉及的科学道理：

摩擦过的带电的物体能够吸引轻小

物体。

五、实验操作步骤：

1

、将两片小纸片穿在细线上，吊在铁架台上，让其静止；

2

、用丝绸摩擦玻璃棒，让玻璃棒带电；

3

、

用带电的玻璃棒靠近纸片，

让学生府观察发生的现象；

（注意，

此时不能让玻璃棒破到小纸片，以免让小纸片带电）

4

、由此得出结论：通电的物体能够吸引不带电的轻小物体。

六、实验装置的图片：

七、实验所需器材：

铁架台一个、

丝绸一块、

玻璃棒一根，

细线一根、

小纸片、

剪刀。

八、实验效果及其它需要说明的问题：

实验效果：

该实验我已经在教学中运用了五六年了，

效果相当的

好，不仅能让学生掌握带电体吸引轻小物体的“吸引”的含义，

消除

书上纸屑乱飞引起学生的思维混乱的问题，

还能够为后面的研究电荷

间的相互关系做好理论及实验准备。且该实验的实验器材简单易找，

所以我个人觉得值得推广。

㈤ 设计一个物理小实验（初二物理）大概说下器材和方法就可以

实验一，
利用浮力
材料：铅笔，铁丝，尺子，水，牛奶，烧杯
步骤：
1.将水倒入烧杯内
2.将铁丝缠绕在铅笔的一头，使其能直立漂浮在水面上。
3.测量铅笔没入水面下的长度。
4.将水倒掉，换成牛奶，测量铅笔没入牛奶液面下的长度。
5.根据浮力公式，这个长度与液体的密度成反比，大概能算出牛奶的密度。
实验二
利用浮力
材料：蜡烛，钉子，尺子，水，牛奶，烧杯。
步骤：
1.将水倒入烧杯内，测量水面高度。
2.将钉子钉入蜡烛的一头，使其能直立漂浮在水面上。
3.测量水面新高度，减去不放蜡烛的高度，得出水面上升的距离。
4.将水换成牛奶，重复1-3步。
5.根据浮力公式，液面上升的距离与液体的密度成反比，大概能算出牛奶的密度。
实验三
利用压强。
材料：尺子，橡皮管，烧杯，水，牛奶
步骤：
1.两个烧杯，分别放入水和牛奶。
2.将橡皮管分别插入水中和牛奶中。
3.用手挤压橡皮管，排出一部分管内的空气。
4.松开手，水和牛奶被吸进橡胶管一部分。用尺子测量管内液面与管外液面的高度差。
5.利用压强公式，水和牛奶产生的压强与管内大气压相等，联立公式，大概能算出牛奶的密度。

㈥ 大学物理演示实验报告，要求自主设计可以体现物理原理的实验的或者小发明，不能太过于简单，也不用太复杂

大物实验?你们班应该有课件，当时我们直接抄的课件，现在找不到了?

㈦ 设计性物理实验气垫导轨测重力加速度

【试验目的】：

1．研究测重力加速度的方法；

2．测量本地区的重力加速度。

【实验原理】：

当气轨水平放置时，自由漂浮的滑块所受的合外力为零，因此，滑块在气轨上可以静止，或以一定的速度作匀速直线运动。在滑块上装一与滑块运动方向严格平行、宽度为 的挡光板，当滑块经过设在某位置上的光电门时，挡光板将遮住照在光敏管上的光束，因为挡光板宽度一定，遮光时间的长短与滑块通过光电门的速度成反比，测出挡光板的宽度 和遮光时间 ，则滑块通过光电门的平均速度为：

若 很小，则在 范围内滑块的速度变化也很小，故可以把平均速度看成是滑块经过光电门的瞬时速度。 越小，则平均速度越准确地反映该位置上滑块的瞬时速度，显然，如果滑块作匀速直线运动，则滑块通过设在气轨任何位置的光电门时瞬时速度都相等，毫秒计上显示的时间相同，在此情形下，滑块速度的测量值与 的大小无关。

若滑块在水平方向受一恒力作用，滑块将作匀加速直线运动，分别测出滑块通过相距S的2个光电门的始末速度 和 ，则滑块的加速度：

g=asina.

【待测物理量】：

V〈物体运动速度〉、a〈物体运动加速度〉、g〈本地区的加速度〉、 、 、 〈物体在两光电门之间的运动时间〉．

【实验仪器及其使用介绍】：

气垫导轨、数字毫秒计、滑块、游标卡尺、垫块。

一、气垫导轨

气垫导轨是一种现代化的力学实验仪器。实物如右图所示：

它利用小型气源将压缩空气送入导轨内腔。空气再由导轨表面上的小孔中喷出，在导轨表面与滑行器内表面之间形成很薄的气垫层。滑行器就浮在气垫层上，与轨面脱离接触，因而能在轨面上做近似无阻力的直线运动，极大地 减小了以往在力学实验中由于摩擦力引起的误差。使实验结果接近理论值。配用数字计时器或高压电火花计时器记录滑行器在气轨上运动的时间，可以对多种力学物理量进行测定，对力学定律进行验证。

1、导轨

导轨是用三角形铝合金材料制成。可以调整其平直度，常把它用螺丝固定在工字钢上，导轨长1.50~2.20 m，两侧面非常平整，并且均匀分布着许多很小的气孔。导轨一端封闭，上面装有定滑轮，另一端有进气嘴，通过皮管与气源相连。当压缩空气进入导轨后，从小气孔喷出，在导轨和滑块之间形成空气层，导轨和滑块两端都装有缓冲弹簧，使滑块可以往返运动。工字钢底部装有3个底脚螺丝，用来调节导轨水平，或将垫块放在导轨底脚螺丝下，以得到不同的斜度。

2、滑块

图2-13 滑块装置

滑块是在导轨上运动的物体，一般用角铝制成，内表面经过细磨，能与导轨的两侧面很好的吻合。当导轨中的压缩空气由小孔喷出时，垂直喷射到滑块表面，它们之间形成空气薄层，使滑块浮在导轨上（图2-13）。根据实验要求，滑块上可以安装挡光板、重物或砝码。滑块两端除可装缓冲弹簧外，也可装尼龙搭扣及轻弹簧。

3、光电转换装置

图2-14 光电转换装置

光电转换装置又称光电门，由聚光灯泡和光敏管组成（图2-14）。聚光灯泡的电源由数字毫秒计供给， 图2-14光电转换装置只要接通毫秒计电源开关，聚光灯泡即可点亮，发出的光束正好照在光敏管上，光敏管与数字毫秒计的控制电路连接。当光照被罩住时，光敏管电阻发生变化，从而产生一个电信号，触发毫秒计开始计时；当光照恢复或光照又一次被遮住（视数字毫秒计的工作状态而定），又产生一个电信号，使毫秒计停止计时。毫秒计显示出一次遮光或两次遮光之间的时间间隔。

4、注意事项

气轨是一种高精度实验装置，导轨表面和滑块内表面有较高的光洁度，且配合良好。因此，各组导轨和滑块只能配套使用，不得与其他组调换，实验中要严防敲碰、划伤导轨和滑块（特别是滑块不能掉在地上）；不得在未通气时就将滑块在导轨上滑动，以免擦伤表面；使用完毕，先将滑块取下再关气源；导轨和滑块表面有污物或灰尘时，可用棉纱沾酒精擦拭干净；导轨表面气孔很小，易被堵塞，影响滑块运动，通入压缩空气后要仔细检查，发现气孔堵塞，可用小于气孔直径的细钢丝轻轻捅通；实验完毕，应将轨面擦净，用防尘罩盖好。

二、数字毫秒计

数字毫秒计时器简称为数字毫秒计。

是一种能够准确测量横断时间间隔的及时毫秒计，测量的最短时间间隔可达到百万分之一秒（0.1ms）。实验室通常配用的是JSJ_3A型的数字毫秒计，它采用cmos集成电路，利用石英晶体稳定的震荡特性产生10kz电脉冲，即每秒钟内产生一万个脉冲，两个脉冲之间的间隔是一万分之一秒。我们把相邻脉冲的时间间隔称之为时基。振荡经分频后，除保留10kz脉冲外，还得到1kz电脉冲。由三者构成时基脉冲信号（即时基分别为0.1ms，1ms和10ms）。用这些脉冲在开始计数和停计数的时间间隔内推动计数器计数，即一个脉冲一个数。从停止到计这一段时间计数器的所记的数由显示窗口显示出来。由此得时间为数字窗显示的数值乘以时基。实物如右上图所示：

JSJ——3A数字毫秒计面板如右图所示，

其各建名称及其功能如下:

控制方式选择开关：该开关上标有“机控”·“光控”。机控是指用机械接触来控制开关的通与开，从而控制毫秒机的及时与停机；光控是指用光信号控制计时与停计。本实验用光控及时方法，即测量须将选择开关拔至光控一端。

计时方式选择开关：开关上标有“A”和“B”。选择开关置于A时，毫秒计的计时时间显示的时光照被遮挡时开始计时，遮挡结束时计时停计。当选择开关置于B时，毫秒级显示的是光敏管被两次遮挡的时间间隔，即迈着当任何一只光敏管时，计时开始，当任何一只光敏管被又一次遮挡时，及时停止。

清零方式选择开关：为了便于读出计时结果，根据测量的不同需要，毫秒计数字的时间可以长久保留，也可以短暂保留。当清零方式选择开关置于“手动”位置时，数字窗中显示的时间数字，只有在按动手动复位按钮放可消除。否则会长时间保留下去，并会累加到毫秒计以后的时间数字上。当该选择开关置于“手动”位置时，数字窗中显示的时间数字经过一定时间间隔后会自动回零。

延时按钮：当清零方式选择开关置于“手动”位置时，数字窗中显示的时间数字保留的时间长短由此按钮控制。旋转此钮时，显示时间的长短在0~3s间连续可调。

手动复位：当轻灵方式选择开关置于0.1s，1ms，10ms三种，由测量需要而选择适当档位。时基补通，对应显示数字所代表的时间长短不同，其仪器的最大误差也不同。例如，数字窗中显示数为2677，对于时基为0.1ms，时间为2677×0.1ms=267.7ms，为0.1ms;而对于时基为1ms，则时间为2667×1ms=2667ms，为1ms。

注意：在轨道没有充气的情况下，不要将滑块拿下或取下，更不要在导轨上滑动滑块！

㈧ 求一个初中物理实验教具的制作方法和设计图 最好是压强或者浮力的啊 最好是力学的

针筒式抽水机

【制作方法】

参照图5．16－6，将自行车的小钢珠两粒置于进水管和出水管中，作为两个自动阀门。用注射器代替活塞和缸筒。用胶管把三通管与针筒、进水管、出水管连接起来。

【参考资料】

本教具除可用于演示压力抽水机原理外，如果出水口做成尖嘴，还可以演示压力喷雾。

提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。

㈨ 大学物理有什么可以自己设计的实验。。。

一：自组电桥测电流表内阻
（一）实验任务
利用所给的仪器设备自组电桥测出电流表的内阻。
（二）实验仪器
待测电流表（Ig=100μA,Rg≈2×10的3次方欧姆）、电阻箱（0.0～99999.9欧姆，0.2级）、滑线变阻器（50欧姆，110欧姆各一只）、单刀单掷开关两只、直流稳压电源。
（三）任务提示
利用电桥测电阻时，被测电阻应作为电桥的一个平衡臂。本实验没另给指示电桥平衡的检流计，所以还要考虑怎样利用待测电流表来指示电桥的平衡状态。

用电阻箱式电桥测定电流计的内阻
仪器 电流计（不带灵敏度控制装置）；电阻箱（总电阻至少达10000Ω）；电阻箱式电桥；勒克朗谢电池。
实验步骤 按图30／4（b）所示连接电路，其中L是干电池，R是电阻箱，G是待测内阻的电流计，可以用一只放大镜来更细致地观察电流计的偏转。 从比例臂（R1和R2）中拔出10Ω的插塞，调整R使得当K2合上时电流计的偏转约为满刻度的一半。当R3＝0和R3＝∞时电流计往相反方向偏转，就说明电路连接无误。 当K1也合上时，找出电流计无任何方向的偏转时的R3之值，由此即可得出检流计的内阻。 有时采用R1：R2＝10：1的比率，这取决于所用仪器的精度。 数据记录与处理 记录测量电流计内阻时的比例臂的比率和R3的值，并计算出电流计的内阻。 注释：本方法可以用于测量任何安培计和伏特计的内阻。对于微安表，应当使R大到足以使电流降低到适当时值。