Page 47 - 这样学高中物理更有益——力学部分

第二章 力学

较大，光点就会在刻度尺上有明显的移动，而把桌面的微小形变显示出来。
现象思考：实验时保持两平面镜距离较大的原因。
说明：光点反射放大法是使光的反射角的微小变化通过反射线投射到远处光
屏上的光点的移位来显示，其变化的显著程度取决于反射镜至光点投射之间的距

离。这种放大法通常也叫“光杠杆放大法”。保持两平面镜较大距离目的是增加
反射线投射到光屏的距离，增大光点的位移，使现象更加明显。
如图所示实验是利用光在均匀媒介中的直线传播和平面镜组对光线的两次反
射，由两次反射角的变化使反射光线在刻度尺 L 上的明显移位设计而成。光点反

射法是物理实验中常用的放大方法。如卡文迪许设计的测量万有引力的著名扭秤
装置，就是巧妙地运用了光点反射放大法才解决了测量石英丝微小扭转角的难题，
进而算出两球间的引力。
细管液面升降放大显示瓶体形变：

器材：大号椭圆形墨水瓶、清水、橡胶塞、细玻璃管。
操作：取一个容量为 900mL 的大号椭圆形墨水瓶，装满水，滴入
几滴红墨水，使清水呈红色以便观察。取一根细管，插入橡胶塞中，其
间不能有空隙，最后将橡胶塞紧紧地塞住墨水瓶口。由于毛细现象，插

入水中的细管中有一段红色液体柱。用右手的拇指和食指挤压墨水瓶的
侧壁，墨水瓶在外力作用下发生微小形变，墨水瓶容积减小，细管内的
液面就会上升，从而观察到墨水瓶在外力作用下发生的不易察觉的形变。
现象思考：通过细管液面升降或下降来观察微小变化的物理实验还有哪些？

说明：细管液面升降放大法是通过透明细管中的有色液面的上升或下降来反
映某种物理量（如体积、温度、压强、热量、内能等）的微小变化，其显著程度
取决于细管直径的大小。
细管液面升降放大法在热学演示实验中用得比较多。如用空气温度计或微小

压强计来演示诸如比热实验、热辐射实验、液体蒸发制冷实验、焦耳定律实验、
克服摩擦力做功增加内能实验等，实际上都是运用了细管液面升降放大法。
悬挂金属丝的微小形变观察法：
器材：固定支架、小砝码、铜丝、齿条、齿轮、指针、金属胶。

操作：如图所示，取一根长约 1 m 的铜丝，上端固定在支架上，下端悬挂一
个小砝码，在铜丝下端偏上位置，用金属胶粘上一块小齿条 c（齿条可以用铜块

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