|学物理就像听天书?南师大物理教授,在抖音上保你玩转物理
三分钟弄懂电动机工作原理 , 两分钟能看明白开尔文滴水起电 。 这些听起来很复杂的科学知识和物理现象 , 在抖音博主@道理学趣味物理实验的视频里 , 却都变得简单明了 。
三分钟能学会电动机工作原理吗?@道理学趣味物理实验 借助直流电动原理演示器 , 在三分钟内给网友演示电动机工作原理:
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首先 , 将3块N极磁铁和3块S极磁铁 , 分别放在演示器框架两侧 , 然后将单匝线框下两个铜电环和换向器放在框架电刷中间 , 通电后就可以使单匝线框转动起来;如若改变电流或双方磁铁方向 , 单匝线框的旋转方向均会发生转变 。
由于线框转动是因通电导体在磁场力受安培力影响所致 , 所以该直流电动原理演示器还可用于安培力和左手定则演示 。
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团队导师刘炳昇教授在视频中负责演示操作 。 他将红黄蓝三色箭头分别放在电流方向、磁场方向和安培力方向 , 进一步演示线框转动方向的“左手定则” 。 同时 , 刘教授将单匝线框和多匝线框运转速度进行对比试验 , 得出多匝线框转动频率比单匝线框转动频率快的结果 , 证实了“多匝线框受到安倍力更大”的结论 。
除了直观的物理学原理展示 , @道理学趣味物理实验 也会通过趣味小实验 , 进行物理知识科普 , 如能同时实现“二龙戏珠”、“鱼儿摆尾”、“跑马灯”的水流装置来讲解“开尔文滴水起电”
视频中 , 水流沿水管从高处滴落 , 同时带动小马旋转“奔跑”、小球在两条龙之间来回摆动“二龙戏珠”、悬吊的小鱼“摇头摆尾” 。 刘教授结合“开尔文滴水起电”原理进行讲解:通过两条导线将上面金属管与下面金属容器交叉相连 , 金属管与相连金属容器带有相同电 , 再由静电感应 , 使得流经金属管的水被感应带成异种电(负电) , 而带负电多的管中水则被感应带正 , 落入下方容器 , 最终呈正电 。
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这样一来两容器中电量迅速增加 , 电压升高 , 使两束水因同电相斥而散开、形成喇叭状水花 。 同时 , 当金属管上的电荷传给小马时 , 其尖端放电就会使小马旋转 , 并传到金属管上使二龙模型也带上了异种电 , 从而形成二龙戏珠景象;而下方鱼儿摆尾是因金属容器带异种电使然 。
刘教授还补充 , 如果在两金属管间单独搭上两个金属球 , 还会出现闪电趣味现象;如果带上氖管 , 氖管会发辉光 。 这一模型可是获得省级科技创新大赛一等奖、实用新型专利的良好科普道具 。
除了直流电、安培力、左手定则、开尔文滴水起电原理等“严肃”物理知识 , @道理学趣味物理实验 还分享一些趣味视频 。 比如“人体静电章鱼”视频 , 刘教授先拿毛皮和塑料板摩擦起电 , 再将电传给铁 , 最后将铁的电通过手来传入人体 , 最终形成“人体静电章鱼”特效 。
关于摩擦起电 , @道理学趣味物理实验 拍摄了系列视频 , 如:通过摩擦起电的方式 , 让两根亚克力塑料棒在支架上旋转 , 以此解释同种电荷排斥原理 。
摆事实 , 讲道理 。 这样的短视频让物理学原理更加生动、直观和有趣 。 在不知不觉中 , 大家就能学会艰深复杂的物理知识 。 不少网友在评论区纷纷表示 , “再也不用生硬理解书上的实验图了 。 ”
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