自制高中物理“库仑扭秤演示装置”

“库仑扭秤演示装置”应用了微小放大法,将带电小球间的微小相互作用放大为动球的转动角度,装置中的实验小球选取了金属小球和泡沫小球,用于减小电荷流失及悬丝下端位移产生的矫正量所带来的误差,装置还利用半剖体搭配干燥剂,用于降低实验操作对实验环境的要求,以便教师在课堂上模拟“库仑扭秤演示”实验,进而得出两个带电小球间静电力的大小与其质心间距的平方成反比、与其电荷量成正比的规律。学生能够直观地观察到实验现象,在教师的引导下不断思考,加深对库仑定律的理解。

基于光放大法测量金属线膨胀系数

金属线膨胀系数是研究金属性质常用的物理量,为了使测得的金属线膨胀系数更加准确,本文将光放大原理融合到金属线膨胀系数的测量中,利用光源、光屏、加热装置等自制的实验装置,根据加热前后光路形成的反射角度和光屏移动前后光斑位置的几何关系,通过光斑的移动距离来计算金属微小的形变量,进而得到金属的线膨胀系数。本文主要对金属铜进行研究,得到其线膨胀系数平均值,并与标准值进行对照,相对误差为0.05%,并将该方法推广到金属铝和钛的线膨胀系数的测量,得到相对误差均在0.90%以下,说明该方法可用于常见金属的线膨胀系数的测量。