LC电路超低频振荡实验中的假象

在中学里讲授电磁振荡课题对,常用大电感、大电容组成超低频振荡电路,并用示教电流计来演示这电路的阻尼振荡。一般示教电流计指针摆动的固有周期,总在2～3秒以上,因此要用这种电流计来观察电路中的振荡电流,振荡电流的周期至少也得长达2～3秒才行。但人们在设计这个实验时,往往只考虑尽量增大电感,电容的数值,和忽略了LC电路能产生阻尼振荡和用示教电流计能清楚地显示这个振荡的条件,以致在实验中观察到的,仅是一种假象。现在让我们研究一下这个实验成功的条件,并对《高中物理教学参考书》上介绍的两种做法作一个分析。     

用发光二极管演示电磁振荡实验

在电磁振荡演示实验中，一般教参书中给了两种方法：一是把电流表串在LC振荡电路中，通过电流表指针的摆动来演示LC回路中振荡电流的存在；二是将示波器的输入端并接在L或C两端，通过显示电路中电压变化情况来演示．LC回路中振荡电流的存在．     

电磁振荡实验的可视性改进

人教版高中《物理》第二册“电磁振荡”一节介绍了“电磁振荡”演示实验．电路如图1所示．做好这个实验，使之达到较好效果，是让学生确信电磁振荡存在的真实性，并形成深刻印象的关键．按教材中介绍的方法，显示振荡电流是通过直流电流计来实现的．为了使学生能清楚地看到电表指针的左右摆动，LC电路的固有周期要尽量大些．不过，通常电感器的自感系数达到L=10H已经足够大，而电容器可通过并联使总电容达到C=10000μF，这样可使震荡周期达到。     

电磁振荡演示实验的改进

电磁振荡的演示实验是高中物理中必做的实验,笔者在讲电磁振荡一节时,按照课本上介绍的方法,如图1所示的电路,依葫芦画瓢做完了该实验。可下课后,有位学生找到我说:"老师,这个实验不可信,灵敏电流计指针的摆动有可能是指针的惯性作用,不能说明有振荡电流。"开始一听,我觉得他所提的问题没有意义,但仔细琢磨后觉得有一定道理。     

用发光二极管演示振荡电流实验的研究

用发光二极管演示振荡电流实验的研究通城县双龙乡学校吴忠甫（４３７４００）图１是用大型演示电流表做ＬＣ振荡电流实验的原理图，为了便于学生观察，电流表指针的偏角要尽量大，因此实验中产生的振荡电流的周期要与演示电表的固有周期相近。我们知道电流表指针的固有振...     

创新实验——温差发电

在人教版高中《物理》第二册"能源环境"这一节的教学设计过程中,为了阐明新能源的开发与利用,本人上网查阅了有关新能源的资料,然后经过多次实践,成功设计了"温差发电"演示实验,效果相当理想.一、实验原理取两种不同的金属丝构成一个闭合回路,当两个接头存在温差时,回路中将形成温度梯度和电子数密度梯度,从而产生温差电动势(实际上温差电动势是由汤姆孙电动势和珀耳帖电动势联合组成).在温差电动势的作用下,回路中将产生电流.二、实验器材漆包线50 cm、镍铬丝30 cm,演示灵敏电流计一只,打火机一个,蜡烛一支.三、实验方法将漆包线(铜芯)、镍铬丝两种金属丝的一端绞合在一起,然后按漆包线、灵敏电流计、镍铬丝连接,组成一个闭合回路(如图1所示),做下面实验.用点燃的蜡烛给加热点(绞合端)加热,使两接头存在温差,灵敏电流计的指针会明显偏转,这说明回路中产生了电流.     

电磁振荡演示实验的改进

现行高中物理教材中的电磁振荡演示实验,是用电流表指针左右摆动来显示振荡电流的(图1)。这种演示方法有待改进,一是因为实验难以成功;二是因为说服力不强。笔者利用简单的电子技术原理,设计了用发光二极管的发光来显示电流的大小和方向的实验装置。主要元件成本价很低,直观性大于电流表,实验效果很好。一、发光二极管的电路图及原理     

LED在物理演示实验中的应用

物理实验经常需要灯作为演示仪器,发光二极管相比传统的白炽灯、纳光灯等光源,具有体积小、寿命长、价格便宜、发光效率高等特点。在物理实验中灵活地应用LED,可以增强物理实验的演示效果。一、LED在电磁感应现象演示实验中的应用原电磁感应现象演示实验是使用电流计来测量电路中有无感应电流和感应电流的方向的。在观察电流计指针偏转时,在演示实验前,需要先验证电流方向与指针偏转方向的关系。而指针偏转现象由于     

示波器显示LC阻尼振荡

如图 1所示为高中《物理》(试验修订本·必修加选修 )第二册第 2 11面演示 LC振荡电图 1路产生振荡电流的实验电路图 .用指针式直流电流表显示L C振荡电路产生的阻尼振荡 ,要求振荡电路的周期必须选择适当 ,并且使电流表工作在临界阻尼或略过阻尼状态 ,否则 ,就会出现假现象 .在不计电容器的介质损耗时 ,L C振荡电路产生振荡的条件为 :RL+ Rg<2 L /C,理论和实践证明 ,若电感线圈、电容器和电流表选择不当 ,L C电路就不能产生振荡 .所以 ,该实验对器材的选用要求较高 ,物理实验用于演示 L C振荡的 J2 43 4型电磁振荡演示器 ,所用的线…     

微型课题研究一则——对电磁振荡产生实验的补充

笔者在准备高二物理第十八章第一节电磁振荡产生的实验时，利用配套的实验仪器能够直观地看到演示电流计指针的摆动，得出振荡电路中的电流是周期性变化的结论。但美中不足的是，需要根据理论分析得出自感线圈中的磁场也是同步地周期性变化，而不是实验得出。     

电容器充、放电演示实验的改进

人教版普通高中课程标准实验教科书.物理(选修3-1),在"电容器的电容"一节中,教材采用灵敏电流计显示电容器充、放电现象的实验,由于灵敏电流计较小,演示时指针偏转可见度不大,为了提高实验现象的可见度和直观性,笔者用2个反向并联的LED替代灵敏电流计,设计制     

电磁振荡实验的改进

关于电磁振荡实验,中师和高中物理教材均用电流计来显示振荡电流。由于没有足够大的电感线圈,电流计指针摆动总存在惯性,与振荡电流方向不同步。因此,我们对此实验做了改进。 1.用示波器显示振荡电流波形。电路如右图,电感线圈L用40W镇流器,电容C容量为20μF左右(可用两只47μF、16V电解电容负极与负极相连代替),示波器用J2459型学生示波器,电源电压为直流8～12V。实验时,把示波器的“衰减”和“扫描范同”分别置于“10倍”和“10Hz”挡,“扫描微调”调到最小位置,适当调节“X增益”和“y增益”旋钮,在荧光屏上就显     

投影式示教灵敏电流计

中学物理教学演示中有些小电流,如单根导线切割磁力线产生的感生电流等,往往不能使大型示教电流计指针产生明显的偏转。但这些小电流可以使一些动圈式的灵敏电流计产生较大的偏转。可是,这些灵敏电流计尺寸太小,不适宜作课堂演示用。我们在教学实践中将灵敏电流计的指针用小灯投影到毛玻璃上,做成了灵敏度高、演示清晰、     

利用DIS实验提升学生探究的层次

现代化实验手段正逐步迈入寻常课堂．随着DIS实验介入中学实验教学,研究物理量的变化从定性走向定量,从抽象走向形象,物理现象更易于凸显,测量也更加便捷．例如过去在研究电磁振荡时,常常借助演示电流表进行,其指针的左右摆动虽能反映振荡电流大小和方向的改变,但振荡图线并不能形象展现,对周期性的研究更是显得勉强．然而,     

提高电磁振荡演示效果的措施

LC振荡电路产生的阻尼电磁振荡,是无线电技术理论的基础和关键,也是中师(或中学)物理教学的重点和难点。在演示此现象时,通常使用的是北京教学仪器厂生产的演示仪,用演示电表进行显示,具有结构简单、现象直观、学生易于接受等优点,但是演示效果不明显:一是振荡电流周期太短,衰减过快,演示电     

改制演示灵敏电流计

中学物理实验,用演示电表(J0401)检验电磁感应中的微弱电流时,由于表头内阻大(约500Ω),阻尼时间长,指针偏转甚微,学生根本看不到指针摆动。如改用灵敏电流计(J0409)虽表头内阻较小(80—125Ω),阻尼时间短,指针偏转角度大,但指针和刻度太小,学生也很难看得清楚。     

用示波器显示阻尼振荡

一、演示原理及基本器材电磁振荡是章节的重点,其概念比较抽象,研究的是看不见摸不着的电磁场及其运动．在这种情况下,为便于学生理解和接受,做好课堂演示,就显得十分重要．我校实验室现有J2434电磁振荡演示仪教具,原理如图1,教学效果不理想．由于电感线圈电阻不够小,电感不够大,使得电路中不能直接形成振荡电流,或形成的振荡电流周期过小．这时虽然能看到电流表指针来回摆动,但学生怀疑这是指针系统自身惯性做自由振荡造成的假象．为解决此问题,我校选用阻尼振荡示教板（原理如图2）,并用示波器代替电流表并联在振荡线圈L的…     

发光二极管在物理教学中的应用

演示实验在物理教学中有着非常重要的意义。它可以激发学生学习物理乃至其他自然科学的热情,培养学生的观察能力,加深对所学知识的理解。在电磁学教学中,常常需要演示某一电路中有无电流,电流方向如何。通常的做法是：在电路中接一电流计或白炽灯泡,观察电流计的指针是否偏转,偏转方向如何,或观察白炽灯泡的亮度变化情况。采用电流计的优点是：它既能显示电路中有无电流,还能显示电流的方向及大小;缺点是：作为演示实验,许多同学都来观察一个电流计不方便。采用白炽灯泡,优点是用灯泡的亮与不亮来显示电路中有无电流,学生观察起…     

如何提高电磁振荡实验的演示效果

LC电磁振荡的形成过程是高中物理电磁振荡教学的重点和难点,要使学生较好地了解电磁振荡的过程,就必须做好电磁振荡的演示实验。传统的演示方法是用演示电表来演示。该方法要用到电感量很大的电感线圈,既不易得到又很笨重。此外,电表指针的惯性摆动也容易引起误解。而用示波器来演示该实验就能较直观地显示电磁振荡的过程,只是现有的该类仪器要么演示线路过于复杂,要么不能同时演示阻尼振荡和无阻尼振荡,实验操作也较麻烦。为解决这一问题,笔者设计和制作了一款电磁振荡演示教具,配合大屏幕示波器来演示,取得了较好的演示效果。下面介绍该款教具的制作方法和演示方法。     

半导体振荡器演示装置的改革

电磁振荡是无线电发送、接收中一个重要又抽象的物理概念,要了解电磁振荡,有必要做好演示实验.对此,《教育革命参考资料》去年第九期《演示用晶体管低频振荡器》一文作了介绍(编者注:该文中的电路是共基电路,不是共发电路,特此更正),效果较好.但感到该文指定的线圈有时不好找,我们用如下办法解决.如图,电路基本不变.在LC振荡回路中,C