对微小形变演示实验设计的一些思考

赵慧

摘要：目前中学采用的微小形变演示实验主要可以分为光学放大法、力学放大法和电学放大法，通过对已有实验的归纳总结，不断设计更多新的演示实验，以激发学生学习兴趣，

关键词：微小形变;演示实验;光学放大;力学放大

1 从已有实验获得的灵感

1.1 光学放大法

光学放大法又称为光杠杆放大法，人教版高中物理教材采用的即是这种方法.该实验的基本原理如图1所示，一束激光通过M和N两面平面镜的反射，会在较远处的墙壁上形成一个光点.当对桌面施加一个向下的压力，两平面镜会向中间产生微小倾斜，激光最初的入射光线方向不变，那么它与平面镜M之间的入射角以及反射角就会减小，同样在平面镜Ⅳ上的入射角和反射角也会减小，从而墙上的光点就会下移.这里入射角和反射角的同时减小对微小形变进行了第一次放大，实验时增大平面镜与墙壁间的距离可以对微小形变再次放大，这样就会观察到光点发生了明显的移动.

1.2 力学放大法

（1）利用容器体积的变化来放大物体的微小形变

如图2所示，通过挤压椭圆玻璃瓶观察细管中液柱高度变化，来观察物体的微小形变也是一种常用的方法.在该实验中，对玻璃瓶长轴的两端施加压力，玻璃瓶容积增大，细管中的水柱将会下降;对玻璃瓶短轴的两端施加压力，玻璃瓶容积减小，细管中的水柱将会上升.这里容器变化相同的体积，细管相对于玻璃瓶来说，横截面……