電磁振蕩綜合演示儀

由于條件限制或?qū)嶒炂鞑牟煌晟疲诟咧须姶耪袷幗虒W(xué)中，教師往往是把書上的結(jié)論直接告訴學(xué)生或者用圖示法進行教學(xué)。而本節(jié)內(nèi)容對于高中生來說在以往的學(xué)習(xí)從未接觸的知識，如果教師在教學(xué)中不能形象生動地進行教學(xué)，學(xué)生就會對本節(jié)知識不易理解，難于掌握，也就不能正確應(yīng)用知識解決實際問題：而對于教師在傳授知識時也覺勉強。為了讓學(xué)生能更好地掌握知識，也為了教師能更好地改進教學(xué)手段，筆者結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗設(shè)計了原理如圖的電磁振蕩綜合演示儀。

開關(guān)S1閉合調(diào)節(jié)變阻器使伏特表示數(shù)略小于電容的擊穿電壓。

調(diào)節(jié)可調(diào)電容C（使電容C1較大），轉(zhuǎn)換開關(guān)S2接2，電源對電容C充電。

斷開轉(zhuǎn)換開關(guān)S2，閉合驗電器開關(guān)，驗電器兩金屬鉑片張開最大角度。

轉(zhuǎn)換開關(guān)S2 接1同時觸動秒表工作。鐵球逐漸被吸引，向右偏轉(zhuǎn)（鐵球懸線與豎直方向夾角a逐漸變大）；靈敏電流計指針擺動（振蕩電流增大）；驗電器角度變小；（此過程電能轉(zhuǎn)換磁能）。在靈敏電流計指針角度最大時，驗電器角度為0，a最大。振蕩電路完成正向放電，歷時1/4周期。

鐵球逐漸向左偏轉(zhuǎn)右a逐漸變小；靈敏電流計指針擺動角度變小（振蕩電流變小）；驗電器角度變大；（此過程磁能轉(zhuǎn)換電能）。在靈敏電流計指針角度最小時，驗電器角度最大，a最小。振蕩電路完成反向充電，歷時1/2周期。

鐵球向右偏轉(zhuǎn) a逐漸變大 ；靈敏電流計指針反向擺動（振蕩電流反向增大）；驗電器角度變小；（此過程電能轉(zhuǎn)換磁能）。在靈敏電流計指針角度最大時，驗電器角度為0，a最大。振蕩電路完成反向放電，歷時3/4周期。

鐵球逐漸向左偏轉(zhuǎn) a逐漸變小；靈敏電流計指針擺動角度變小（振蕩電流反向變小）；驗電器角度變大；（此過程磁能轉(zhuǎn)換電能）。在靈敏電流計指針角度最小時，驗電器角度最大，a最小。振蕩電路完成正向充電，歷時一個周期，此時斷開轉(zhuǎn)換開關(guān)S2，秒表停止工作，記錄下秒表示數(shù)，秒表示數(shù)為電磁振蕩電路的周期T1。

在這一個周期過程中，利用了驗電器的角度變化體現(xiàn)電能大小；利用線圈對鐵球的吸引鐵球懸線與豎直方向夾角a變化體現(xiàn)磁能的大小變化；靈敏電流計G指針擺動角度說明電路中振蕩電流的變化情況。

再次調(diào)節(jié)可調(diào)電容C，使電容C2大于C1，轉(zhuǎn)換開關(guān)S1仍接3（保持線圈電感L不變）重復(fù)以上一個周期過程，記錄下秒表示數(shù)T2。比較T1、T2，可得T2大于T1，由此可證明振蕩周期與電容有關(guān)，且電容越大振蕩周期越大。

保持電容C2不變，轉(zhuǎn)換開關(guān)S2接2，線圈匝數(shù)增多（增大電感自感應(yīng)系數(shù)L），重復(fù)以上一個周期過程，記錄下秒表示數(shù)T3。比較T3、T2，可得T3大于T2，由此可證明振蕩周期與電感有關(guān)，且電感自感應(yīng)系數(shù)L越大振蕩周期越大。從而驗證T=2π

在制作本演示儀時要注意以下幾點情況：

1、電源采用學(xué)生電源，接直流接線接線柱。電容兩端電電壓不能超過電容擊穿電壓

2、可調(diào)電容的擊穿電壓應(yīng)較大，電容調(diào)節(jié)范圍較大且電容較大，以保證電路振蕩時電量足夠大

3、電感線圈匝數(shù)應(yīng)較多，在制作時可用兩個線圈串聯(lián)，以保證調(diào)節(jié)范圍大，以及磁性大。另可在其中插入鐵芯以增強磁性。

4、小球質(zhì)量應(yīng)較小，以便于被線圈吸引。

5、導(dǎo)線，線圈不可避免產(chǎn)生熱量。及 在選擇導(dǎo)線材料和制作電路導(dǎo)線長度時應(yīng)以盡量減小電路中的熱量為目的。

6、轉(zhuǎn)換開關(guān)S2接1 一定要觸動秒表同時工作。

7、擋板為軟質(zhì)（球與板碰撞處可以軟泡沫做成）以鐵球避免反彈及短時間內(nèi)停止。

以簡單、經(jīng)濟的手段改進物理教學(xué)方法，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中能直觀而又形象的觀察到物理學(xué)中的規(guī)律是有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生的觀察習(xí)慣和能力、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)觀及實事求實的精神、提高物理成績，所以在物理教學(xué)中，變不可顯示為可顯示是非常重要的一種手段。