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首先我們觀察教科書(人教版)《物理》選修3-2,第14頁圖4.3-13(本文圖1).從圖中可以看出這是實(shí)驗(yàn)室常用的J2424型楞次定律演示器,它是由一定厚度和寬度的兩個(gè)圓環(huán)(其中一個(gè)有一個(gè)斷口)通過一個(gè)和圓環(huán)寬度一樣的長(zhǎng)薄鋁片組成.我們用這個(gè)演示器及其在這個(gè)儀器基礎(chǔ)上改進(jìn)的儀器進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)一如圖1所示,當(dāng)磁鐵靠近A環(huán),A環(huán)迅速離開;當(dāng)磁鐵迅速靠近B環(huán)時(shí),B環(huán)慢慢遠(yuǎn)離;磁鐵離開時(shí),B環(huán)慢慢靠近磁鐵,B環(huán)靠近的幅度比遠(yuǎn)離時(shí)要大.
實(shí)驗(yàn)二磁鐵靠近A環(huán)或B環(huán)外側(cè),A環(huán)或B環(huán)慢慢遠(yuǎn)離;磁鐵遠(yuǎn)離A環(huán)或B環(huán)左側(cè),A或B環(huán)慢慢靠近,但靠近的速度要比遠(yuǎn)離時(shí)大.
磁鐵靠近環(huán)的外側(cè)也能產(chǎn)生移動(dòng)現(xiàn)象,這說明產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因不是環(huán)形電流造成的.是什么原因造成的呢?通過比較發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象與電磁阻尼擺類似,為了證明這一點(diǎn)我們進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)三把圖1中的A環(huán)換成面積相同的鋁片C,B環(huán)換成鋁片D,在鋁片D中心挖去一部分并開一個(gè)小口,變成中空的鋁片D,如圖2所示.當(dāng)磁鐵靠近鋁片C或鋁片D時(shí),鋁片C或D離開;磁鐵遠(yuǎn)離鋁片C或D時(shí),鋁片C或D迅速靠近.逐漸減小鋁片D的面積,并且每減小一次便重復(fù)一次上述實(shí)驗(yàn),可以看到,鋁片D遠(yuǎn)離或靠近磁鐵的動(dòng)作幅度隨鋁片面積的減小而減小.
實(shí)驗(yàn)四如圖3所示,B環(huán)換成斷開的細(xì)鋁圈,當(dāng)磁鐵靠近鋁圈E以及磁鐵遠(yuǎn)離鋁圈E時(shí),鋁圈E沒有動(dòng)作;磁鐵換成強(qiáng)磁鐵,重新實(shí)驗(yàn),鋁圈E動(dòng)作的現(xiàn)象也不明顯.
總結(jié)以上實(shí)驗(yàn)可以得出:1.處于變化磁場(chǎng)中的鋁片會(huì)受到力的作用.如果變化磁場(chǎng)是磁鐵運(yùn)動(dòng)造成的,當(dāng)磁鐵靠近鋁片時(shí),鋁片會(huì)遠(yuǎn)離磁鐵;當(dāng)磁鐵遠(yuǎn)離鋁片時(shí),鋁片會(huì)靠近磁鐵.2.如果鋁片的面積減小,實(shí)驗(yàn)中鋁片動(dòng)作的幅度也將減小,當(dāng)鋁片變得很細(xì)時(shí),只要不形成閉合回路,無論是直線狀態(tài),還是開口的圓環(huán)狀態(tài),其動(dòng)作狀態(tài)都不明顯.這些現(xiàn)象說明處于變化磁場(chǎng)中的鋁片被動(dòng)的動(dòng)作類似于電磁阻尼擺在磁場(chǎng)中的發(fā)生的阻尼現(xiàn)象,只是電磁阻尼擺是擺(鋁塊)運(yùn)動(dòng)磁鐵不動(dòng),而實(shí)驗(yàn)三和四是磁鐵運(yùn)動(dòng)鋁片不動(dòng).磁鐵不動(dòng)擺運(yùn)動(dòng)的結(jié)果是鋁塊內(nèi)部的電子受到洛倫茲力,磁鐵運(yùn)動(dòng)鋁片不動(dòng)的結(jié)果是鋁片內(nèi)部的電子受到感應(yīng)電場(chǎng)力,這兩種力在整塊金屬內(nèi)部引起的感應(yīng)電流叫渦電流(簡(jiǎn)稱渦流),渦流的磁場(chǎng)阻礙著原磁場(chǎng)的變化,宏觀上表現(xiàn)為阻礙著擺或鋁片的運(yùn)動(dòng).鋁環(huán)B雖然不是一個(gè)片狀金屬,但是我們可以把它看成是由許多微小片狀金屬構(gòu)成的,因此,B環(huán)出現(xiàn)的移動(dòng)現(xiàn)象應(yīng)與電磁阻尼擺的基理是一樣的.
在實(shí)驗(yàn)一中,當(dāng)磁鐵迅速靠近B環(huán)時(shí),B環(huán)慢慢遠(yuǎn)離;磁鐵離開時(shí),B環(huán)慢慢靠近磁鐵,B環(huán)靠近的幅度比遠(yuǎn)離時(shí)要大.這種現(xiàn)象,在實(shí)驗(yàn)3中,當(dāng)磁鐵遠(yuǎn)離鋁片時(shí)表現(xiàn)的更為明顯.為什么會(huì)出現(xiàn)這一情況呢?根據(jù)電磁理論,任何媒質(zhì)在磁場(chǎng)的作用下都或多或少地發(fā)生變化并反過來影響磁場(chǎng),因此任何媒質(zhì)都可以看作磁介質(zhì),磁介質(zhì)在磁場(chǎng)作用下的變化叫磁化.當(dāng)磁鐵遠(yuǎn)離鋁片時(shí),鋁片或鋁環(huán)一方面受到渦電流的磁場(chǎng)作用,同時(shí)“被磁化”的鋁片還與磁鐵作用,兩個(gè)力作用方向相同,增強(qiáng)了鋁片或鋁環(huán)的動(dòng)作幅度.
我們?cè)賮砜纯匆韵聨讉€(gè)有趣現(xiàn)象:
實(shí)驗(yàn)五如圖4和圖5所示,把A和B環(huán)用細(xì)線單獨(dú)懸掛起來,磁鐵靠近A環(huán),A環(huán)離開;磁鐵遠(yuǎn)離A環(huán),A環(huán)靠近;磁鐵靠近B環(huán),B環(huán)慢慢離開;磁鐵遠(yuǎn)離B環(huán),B環(huán)慢慢環(huán)靠近.
實(shí)驗(yàn)六如圖4所示,磁鐵靠近A環(huán)右側(cè),A環(huán)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),磁鐵遠(yuǎn)離A環(huán)右側(cè),A環(huán)順時(shí)針旋轉(zhuǎn).用磁鐵靠近懸掛著的A環(huán)側(cè)面,A環(huán)遠(yuǎn)離;磁鐵離開A環(huán)時(shí),A環(huán)迅速跟進(jìn);把A環(huán)換成B環(huán)重新實(shí)驗(yàn)可得同樣的結(jié)果.
在一個(gè)陽光燦爛的下午,爸爸媽媽都出去了,只有我一個(gè)人在家。門鈴聲打破了寂靜的家,我飛快地跑到貓眼看了看,原來是爸爸的同學(xué)來了。
我打開門,禮貌的說:“伯伯您來了,快進(jìn)來坐吧!”打開電視給伯伯看后,我下定決心泡一壺好茶給伯伯喝。于是,我快速的去廚房燒開水,然后拿出爸爸珍藏已久的鐵觀音。我用力的擰開茶葉筒蓋,一陣陣清香撲鼻而來,果然是好茶葉。我學(xué)著爸爸的樣子輕輕地拿起茶勺,舀了幾勺子茶葉倒進(jìn)水瓶里,此時(shí)茶葉像一只只可愛的小企鵝爭(zhēng)先恐后的跳進(jìn)水里。“滴答”一聲水壺按鍵跳了,水開了,我把燒開的水倒進(jìn)水瓶里,開水像瀑布流進(jìn)大海一樣。此時(shí)的茶葉像跳水運(yùn)動(dòng)員一樣在水里翻滾,又像成群結(jié)隊(duì)的魚兒在水里游來游去。不一會(huì)兒,茶葉都浮到了水面,好像在跳水上芭蕾。我把杯蓋穩(wěn)穩(wěn)的蓋好,過了十分鐘,茶葉慢慢舒展開了,一粒粒的變成一片片的,像含苞待放的花苞在盡情開放。慢慢的,茶葉沉到水底了,水里的茶葉像潛水員在水底探索寶物一樣。此時(shí),水也慢慢變成黃色了,打開茶杯蓋,茶杯里發(fā)出陣陣香味,我雙手端到伯伯的面前說:“伯伯您喝茶吧”伯伯聞了聞?wù)f:“你泡的茶真香。”伯伯淡淡的喝了一小口,給我豎起了大拇指說:“好茶!”
此時(shí),爸爸回來了,看到我為長(zhǎng)輩泡茶,臉上露出了一絲微笑說:“今天你做得很好”。聽了爸爸的贊賞,我的心像吃了蜜糖一樣甜滋滋的,心里想,凡是都要大膽去嘗試,這樣才可以突破自己。
六年級(jí):何旖瑩
天氣太炎熱了,我下午玩回來口真渴,一個(gè)勁喝了幾杯水也無濟(jì)于事。突然想起柜子里還有半包龜苓膏粉,于是我開始做起龜苓膏。
我先燒開水,在燒開水的是過程中,拿了一個(gè)大鐵碗,放了五湯匙龜苓膏進(jìn)去,等水燒開了后,我就放一勺開水和一勺涼水,然后我就用勺子把粉攪拌成漿,再放開水半碗,把剛才放的水和漿攪拌,變成黑乎乎的水后,加上糖,讓它有足夠的甜味。把糖和黑乎乎的水?dāng)嚢柙谝黄穑陀幸稽c(diǎn)粘粘的就行了,我就立刻把它慢慢端到廚房了,放在電子爐上,一邊煮一邊用少子攪拌,以免碗底燒焦了。等上面起跑跑了,下面的水也成膏了就完成了,等兩了額以后,放進(jìn)冰箱的冷藏處,過一個(gè)小時(shí),幾、就把他那出來。
我迫不及待把他拿出來吃一口,“真好吃”我不由自主地說。我的熱也慢慢減去了。我吃著自己做的龜苓膏,心里別提多高興了!
接下來,王亞平老師又做起了“神奇單擺”的實(shí)驗(yàn)。只見她著先拿出一個(gè)架子,又拿出一個(gè)系著繩子的小球,接著把小球系在了支架上。她先讓小球自由活動(dòng),只見小球一會(huì)兒向左,一會(huì)兒向前,一會(huì)兒還調(diào)皮地翹起小屁股呢。接著,她用手輕輕地一碰,神了!小球并沒有像在地球上那樣前后來回?cái)[動(dòng),而是繞著中心點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng),像一個(gè)不知疲倦的小孩子,在不停地轉(zhuǎn)著,真是好玩兒!
晃動(dòng)水膜的制作
神奇單擺的實(shí)驗(yàn)十分的有趣,晃動(dòng)的水膜的制作就更加有意思,更加神奇了!
只見王亞平老師拿出了水袋,把一個(gè)鐵圈慢慢伸出水袋里,然后又緩緩地將鐵圈拉出來,水竟然乖巧地依附在鐵圈上面,做成了一個(gè)水膜,而且十分的結(jié)實(shí)呢。你用手將它輕輕晃動(dòng),并沒有破,就是一滴小水珠,也不會(huì)濺出來。小水膜晶瑩剔透,像一個(gè)鉆石一樣閃閃發(fā)光,真想用線把它串成一條項(xiàng)鏈。這樣結(jié)實(shí)的水膜就連放入一個(gè)小小的中國(guó)結(jié)也不在話下。
水膜做完了之后,就要做水球了。王亞平老師又用一種針筒在水膜中注水,一層薄薄的水膜慢慢鼓了起來,像一個(gè)人吃飽飯了,肚子漸漸鼓起來,慢慢地變成一個(gè)大胖子,就這樣,一個(gè)水球完成了。聶海勝叔叔在水球中注入了兩個(gè)小水泡,小水泡像在散步一樣,這里走走,那里逛逛,十分淘氣。
我的家鄉(xiāng)哈爾濱有一條美麗的松花江,一年四季的景色總是那么秀美。
春天來了!春風(fēng)姑娘款款走來。慢慢的,慢慢的,松花江面上的冰開始融化了。不經(jīng)意間,所有的冰兒一下子化成了江水,像一個(gè)久離家鄉(xiāng)的嬰兒,重新投入到母親的懷抱中。在母親的引領(lǐng)下,向著遠(yuǎn)方奔流著,一路歡歌,一路笑語……江邊的小樹在春風(fēng)的吹拂下,漸漸的,漸漸的,它們又回到了枝繁葉茂的青春年華……
夏天來了!明媚的夏日里,天空是多么晴朗呀!美麗的松花江,又是多么令人神往呀!人們帶著垂釣的魚竿,帶著露營(yíng)的篷帳,一起來到了松花江的沙灘上。沙灘旁的一朵朵鮮花又是那么別具一格:花瓣由外向內(nèi)卷曲,就像一個(gè)五彩斑斕的羽扇。微風(fēng)輕拂,給人們送來了一陣陣幽香,沁人心脾。有的花兒燦然綻放,有的花兒含苞待放。你瞧,那朵小花兒的花蕊正羞澀地從花骨朵中鉆出呢。那花骨朵就像慢慢展開的笑臉一樣,訴說著自己無限的喜悅。蝴蝶來了,它們就像一個(gè)個(gè)舞蹈者,翩翩起舞,好像在訴說著松花江無限的魅力!你若站在鮮花旁,聞著花香,聽著江水那歡快的歌聲,看著孩子們?cè)跉g樂地嬉戲,你該是多么地幸福呀!
秋天來了!松花江上,好一派豐收的景象!漁民們微笑著,用力地拉著漁網(wǎng),“嘩”的一聲,漁船上,立即成了魚兒的世界!它們蹦啊,跳啊,與漁民的笑聲應(yīng)和著,構(gòu)成了一幅碩果累累的豐收?qǐng)D!
冬天來了!忽如一夜冬風(fēng)來,江面上一下子安靜了下來。四季常青的松柏像守衛(wèi)松花江的衛(wèi)士亭亭玉立著。皚皚的白雪覆蓋著整個(gè)江面。大地沒有了喧囂與煩躁,一切的一切,仿佛睡著了一般。忽然有一天,松花江又一下子變成了冬泳者的樂園!雖然寒風(fēng)刺骨,但也抵擋不住他們勇敢的精神堅(jiān)強(qiáng)的意志!你瞧,他們進(jìn)行著激烈的冬泳比賽呢!小孩子們?cè)趮寢尩囊I(lǐng)下也來了!他們或是抽冰尜,快樂就在冰尜的轉(zhuǎn)動(dòng)中了;他們或是滑冰刀,快樂就在冰刀的滑行中了……
我家鄉(xiāng)的松花江如此之美,怎能不叫人流連忘返呢?