第一篇:電子特性物理實(shí)驗論文[定稿]
電子特性專題論文
大學(xué)物理實(shí)驗
電子特性專題實(shí)驗小結(jié)及感想 內(nèi)容摘要:
電子特性專題包括三個實(shí)驗:用密里根油滴儀測量電子電量,金屬電子逸出功的測定以及電子在電場磁場中的運(yùn)動及電子比荷的測定。實(shí)驗1主要任務(wù)是觀察并控制帶電油滴在電場中的運(yùn)動,測量油滴所帶電量,測定電子的電荷值,并驗證電荷的不連續(xù)性:實(shí)驗2主要任務(wù)是測量陰極溫度,測量電子發(fā)射電流,用理查遜直線法測量電子逸出功:實(shí)驗3主要任務(wù)是觀察調(diào)節(jié)電聚焦和磁聚焦,測量電子比荷,計算偏轉(zhuǎn)靈敏度和偏轉(zhuǎn)因數(shù)。本文主要討論實(shí)驗中遇到的問題及解決方法,及其感悟體會。關(guān)鍵詞:
電子,逸出功,比荷,電聚焦,磁聚焦,偏轉(zhuǎn)靈敏度,偏轉(zhuǎn)因數(shù) 專題背景:
電子于1987年由英國著名物理學(xué)家約翰湯姆遜發(fā)現(xiàn),1909年開始美國物理學(xué)家密立根做了著名的油滴實(shí)驗,測量了電子電荷、電子的質(zhì)量,電子的荷質(zhì)比,而且確定了電子電荷是電量的最小單位。
電子的質(zhì)量很小,因此它有很大荷質(zhì)比,其值是氫離子荷質(zhì)1840倍,比其他元素的特別是重元素的荷質(zhì)比就更大的多。荷質(zhì)比大,電子束在電磁場中容易被聚焦、偏轉(zhuǎn)和加速。利用這些性能可以執(zhí)行各種復(fù)雜的任務(wù),制成性能優(yōu)越的各種電子數(shù)器件和設(shè)備。
本專題從識別電子的基本屬性,即測定電子的電荷入手,然后進(jìn)一步研究電子的發(fā)射,電子在電場和磁場中的運(yùn)動情況,從而對電子的特性有一個整體的認(rèn)識。
實(shí)驗一:用密立根油滴儀測量電子電量:
通過本次實(shí)驗我們要觀察并控制帶電油滴在電磁場中的運(yùn)動,測量油滴所
帶電量,測定電子電荷量并驗證電荷的不連續(xù)性。
實(shí)驗過程:
(1)儀器調(diào)節(jié)
(2)油滴觀察與運(yùn)動控制
(3)正式測量
實(shí)驗注意事項:
(1)每次計時后,及時控制油滴不要丟失,眼睛離開顯微鏡時一定使油
滴靜止,油滴升級運(yùn)動時必須不停地注視以免油滴跑得太高或太低,以致逃出視野甚至消失。若停止觀察時間過長,則應(yīng)把油滴穩(wěn)定在電源上部,不可停止觀察太久。
(2)油滴選定之后應(yīng)及時關(guān)閉電極進(jìn)油口,再開始正式測量。
(3)適當(dāng)延長觀察平衡狀態(tài)的時間。
(4)每一次測量都要記錄平衡電壓值。
通過實(shí)驗得到以下結(jié)果:
e=1.62×10^(-19)C,相對誤差1.25%,并驗證了電荷的不連續(xù)性。實(shí)驗二:金屬電子逸出功的測定:
這次實(shí)驗我們需要測量陰極溫度,測量熱電子發(fā)射電流,用理查遜直線法測量電子逸出功。
實(shí)驗過程:
(1)連接電路,預(yù)熱十分鐘。
(2)理想二極管燈絲電流從0.50-0.80A之間變化,根據(jù)燈絲電流與溫度
關(guān)系對照表選擇電流進(jìn)行測量。
(3)測量不同電壓下的陽極電流。
理查遜直線法:對理查遜—杜西曼公式兩邊同除以T2再取對數(shù)即測lg(I/T2)與1/T成線性關(guān)系,求出直線的斜率即可求出電子的逸出電位二不必再測
量A和S。
實(shí)驗結(jié)果:
計算出電子逸出功為4.79ev,相對誤差5.5%
實(shí)驗三:電子在電磁場中的運(yùn)動及電子比荷的測定
實(shí)驗過程:
(1)觀察調(diào)節(jié)顯示亮度
(2)觀察調(diào)節(jié)電聚焦
(3)觀察調(diào)節(jié)磁聚焦
(4)測量電子比荷
(5)測量偏轉(zhuǎn)靈敏度和偏轉(zhuǎn)因數(shù)
實(shí)驗結(jié)果:經(jīng)計算得電子比荷為1.21×10^11C/Kg,x方向偏轉(zhuǎn)靈敏度0.10cm/V,偏轉(zhuǎn)因數(shù)9.93V/cm,y方向偏轉(zhuǎn)靈敏度0.08V/cm,偏轉(zhuǎn)因數(shù)
6.45V/cm.實(shí)驗小結(jié)及感想:
電子特性專題實(shí)驗中的每個實(shí)驗都有著嚴(yán)格的操作步驟,要求學(xué)生要細(xì)心耐心地做完每個實(shí)驗。同時各個實(shí)驗又有所側(cè)重,比如“用密立根油滴儀測量電子電量”實(shí)驗,就特別重視操作,如果操作不熟練,實(shí)驗現(xiàn)象就出不來;“金屬電子逸出功的測定”實(shí)驗雖然操作比較簡單,但數(shù)據(jù)處理比較繁瑣,要有耐心?!半娮釉陔姶艌鲋械倪\(yùn)動及電子比荷的測定”實(shí)驗,操作難度和數(shù)據(jù)處理難度介于前面兩個實(shí)驗之間。這樣每個實(shí)驗都比較均衡。老師說這三個實(shí)驗中有兩個已經(jīng)獲得過諾貝爾獎,今天我們重溫這些著名的實(shí)驗,不僅應(yīng)該了解實(shí)驗所用的基本方法,更要借鑒與學(xué)習(xí)科學(xué)家的實(shí)驗思想,精湛的實(shí)驗設(shè)計和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng),從而更好地提高我們的實(shí)驗素質(zhì)和能力。
參考文獻(xiàn):
1.《大學(xué)物理實(shí)驗》北京交通大學(xué)編
2北京交通大學(xué)大學(xué)物理實(shí)驗教務(wù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)資源
第二篇:電子特性實(shí)驗總結(jié)報告
電子特性實(shí)驗總結(jié)報告
經(jīng)過三周的實(shí)驗,自己進(jìn)行了一系列的預(yù)習(xí)實(shí)踐最終完成了三個電子特性實(shí)驗。通過對《用密立根油滴儀測量電子電量》 《金屬電子逸出功的測定》 《電子在電場磁場中的運(yùn)動及電子比荷的測定》實(shí)驗的學(xué)習(xí)和操作,我對電子特性及其研究方法有了一定的認(rèn)識。并且得到了一些關(guān)于物理實(shí)驗的經(jīng)驗和總結(jié)。
摘要:從 1687 年牛頓發(fā)表《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》,使得物理學(xué)成為一門精密的科學(xué)。作為實(shí) 驗科學(xué),物理學(xué)理論的建立無不依賴實(shí)驗結(jié)果的總結(jié)或?qū)嶒灲Y(jié)果的檢驗。而在這其中,電子物 理又是未來發(fā)展的主導(dǎo)方向,實(shí)驗又是其中必不可少的環(huán)節(jié)。通過對《用密立根油滴儀測量電 子電量》 《金屬電子逸出功的測定》 《電子在電場磁場中的運(yùn)動及電子比荷的測定》的學(xué)習(xí)和操 作,我們對電子特性及其研究方法得到了一定的認(rèn)識。
關(guān)鍵詞:電子,物理,實(shí)驗,應(yīng)用,方法
電子信息產(chǎn)業(yè)直接反映一個國家或地區(qū)的現(xiàn)代化程度和水平,是衡量一個國家綜合國力和國際競爭力的重要標(biāo)志,也是當(dāng)今世界競爭最激烈、發(fā)展最迅速的基礎(chǔ)性和戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),能夠成為世界電子信息產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國也是我國21世紀(jì)發(fā)展的重大戰(zhàn)略目標(biāo)。
目前,集成電路產(chǎn)業(yè)、信息光電子器件產(chǎn)業(yè)和信息顯示器件產(chǎn)業(yè)已成為信息技術(shù)領(lǐng)域的 三大支柱產(chǎn)業(yè),極大地推動了國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會文明的進(jìn)步,今后還將以迅猛的速度向 前發(fā)展。在國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃中,“新一代電子元器件及關(guān)鍵技術(shù)”列為我國制造業(yè)發(fā)展科技問題研究專題的16項優(yōu)先主題之一,22-45nm 極大規(guī)模集成電路專用設(shè)備及關(guān)鍵技術(shù)列為我國制造業(yè)發(fā)展科技問題研究專題的6個重大專項之一,這些均與物理電子學(xué)學(xué)科緊密相關(guān)。信息光 電子器件產(chǎn)業(yè)和信息顯示器件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,在很大程度上得益于物理電子學(xué)所提供的科學(xué)與 技術(shù)成果以及大批專業(yè)技術(shù)人才的支持。
從我國的需求來說,電子信息技術(shù)在我國經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展中占有極其重要的戰(zhàn)略地位。我國的物質(zhì)資源相對匱乏,重視電子信息資源的生產(chǎn)、利用和保護(hù)將顯得尤其重要。所以大 力發(fā)展電子信息科學(xué)技術(shù),可以為我國社會和經(jīng)濟(jì)改革的發(fā)展提供良好的環(huán)境,為推動傳統(tǒng) 產(chǎn)業(yè)改造和在新軍事變革中增加國防實(shí)力,使我國在未來國際競爭中處于較為有利的地位,使我們的國力實(shí)現(xiàn)跨越式的發(fā)展。在軍用特種電子材料與器件、定向能武器、軍用特種光電 子器件(紅外傳感與成像器件、微光夜視器件、軍用平板顯示器件、紫外探測器件等)等領(lǐng)域,電子和光子材料與器件的研究仍然占據(jù)有十分重要的地位,是我國國防現(xiàn)代化裝備 的基礎(chǔ)。集中優(yōu)勢力量解決國防現(xiàn)代化裝備中急需的關(guān)鍵性基礎(chǔ)材料與器件,對加強(qiáng)和提升 我國國防現(xiàn)代化水平具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義和戰(zhàn)略意義。
物理學(xué)首先是一門實(shí)驗科學(xué),沒有物理實(shí)驗,就沒有物理學(xué)的昨天、今天和明天。實(shí)驗 是物理學(xué)理論的基礎(chǔ)和源泉,也是物理學(xué)發(fā)展的動力,在物理學(xué)的發(fā)展中,實(shí)驗起了決定性 的作用。
物理學(xué)概念的確立,物理學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn),物理學(xué)理論的建立都有賴于實(shí)驗,并受實(shí)驗的 檢驗; 物理學(xué)中常常發(fā)生一些用不同的理論解釋同一個問題的爭論,實(shí)驗往往會給某種理論 以有力的支持,只有實(shí)驗才能對某種理論的正確性做出終審判決; 物理實(shí)驗常常成為修正錯 誤的依據(jù);物理實(shí)驗往往成為發(fā)展理論的新起點(diǎn);物理實(shí)驗可以使假說成為科學(xué)的定論;實(shí)驗可以糾正理論權(quán)威的某些不正確論斷,導(dǎo)致新物理效應(yīng)的發(fā)現(xiàn); 粒子物理學(xué)的研究必須在 實(shí)驗室里進(jìn)行。
物理實(shí)驗不僅促進(jìn)了物理學(xué)自身的發(fā)展,而且在其它科學(xué)領(lǐng)域也有著重要的應(yīng)用。在 生物學(xué)中,用物理實(shí)驗的方法;在環(huán)境地理學(xué)中,用風(fēng)洞這種模擬物理實(shí)驗;在物理實(shí)驗測 量中發(fā)展起來的技術(shù)方法,為研究地球和海洋內(nèi)部結(jié)構(gòu)提供了重要手段; 材料科學(xué)的研究也 離不開物理實(shí)驗。
物理實(shí)驗在應(yīng)用學(xué)科迅速推廣應(yīng)用的例子也是數(shù)不勝數(shù)的,物理實(shí)驗方法已經(jīng)滲透到生 產(chǎn)技術(shù)乃至人類生活的一切領(lǐng)域。
物理實(shí)驗不僅為物理學(xué)、一切自然科學(xué)和工程技術(shù)領(lǐng)域提供著硬件支持,而且向人類智慧提出了最深刻的挑戰(zhàn)。
物理實(shí)驗的卓越構(gòu)思,不是一般意義上的技能和技巧,她是一種智慧、一種文化,是人 類創(chuàng)造性思維的寶貴財富。沒有物理實(shí)驗就沒有物理學(xué),就沒有今天的人類文明。物理學(xué)在 今后的自身發(fā)展及推動自然科學(xué)、工程技術(shù)乃至人類文明的大步前進(jìn)中,仍將不斷經(jīng)受著物 理實(shí)驗激動人心的檢驗和挑戰(zhàn)。
今天,人類社會已經(jīng)進(jìn)入了知識經(jīng)濟(jì)的嶄新時代,培養(yǎng)智能型、創(chuàng)造型的高素質(zhì)人才是 當(dāng)今世界面臨的共同課題。作為培養(yǎng)高級工程技術(shù)人才和研究人才的高等學(xué)校,不僅要使學(xué) 生具備比較深廣的理論知識,而且要使學(xué)生具有從事科學(xué)實(shí)驗的較強(qiáng)的能力。物理實(shí)驗是學(xué) 生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗基本訓(xùn)練的一門獨(dú)立的必修基礎(chǔ)課程,是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后系統(tǒng)學(xué)習(xí)科學(xué)實(shí)驗 知識和技能的開端,也是后續(xù)實(shí)驗課程的基礎(chǔ)。它在學(xué)生深入觀察現(xiàn)象,建立合理的實(shí)驗?zāi)P?,定量研究變化?guī)律,分析、判斷實(shí)驗結(jié)果的可信度,激發(fā)學(xué)生的想象力、創(chuàng)造力,培養(yǎng)和提高學(xué)生開展科學(xué)研究工作的素質(zhì)和能力方面,具有重要的奠基作用。
物理實(shí)驗課程所覆蓋的知識面和包含的信息量,以及能夠使學(xué)生完成的基本訓(xùn)練內(nèi)容,是其它課程的實(shí)驗環(huán)節(jié)難以比擬的。物理實(shí)驗課程將為學(xué)生今后的學(xué)習(xí)、深造和工作奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。物理實(shí)驗對精神和物質(zhì)的融合,物理實(shí)驗的哲學(xué)思維、文化內(nèi)涵和智慧光芒,將使學(xué)生終生受益。
作為一門獨(dú)立的基礎(chǔ)課程,大學(xué)物理實(shí)驗具有獨(dú)特的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)目的和課程任務(wù)。大學(xué)物理實(shí)驗課程對學(xué)生能力和素質(zhì)的培養(yǎng)不僅包含通常意義上的實(shí)驗技能和操作技能,也包含實(shí)驗過程中發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力、綜合分析能力、創(chuàng)造性思維能力、總結(jié)表達(dá)能力,還包含實(shí)驗者的科學(xué)態(tài)度、求是精神、堅忍不拔的意志、追求真理的勇氣及愛護(hù)實(shí)驗儀器、節(jié)省實(shí)驗材料的良好品德和科學(xué)習(xí)慣。這是其他課程不能完成,理論思維能力不能替代的。作為對學(xué)生系統(tǒng)地進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗?zāi)芰τ?xùn)練的開端和基礎(chǔ),大學(xué)物理實(shí)驗課程的目的和任務(wù)是:
1.學(xué)習(xí)和掌握物理實(shí)驗的基本知識
通過對物理實(shí)驗現(xiàn)象的觀察、分析和對物理量的測量,學(xué)習(xí)和掌握物理實(shí)驗的基本知識、基本方法、基本技術(shù);懂得如何運(yùn)用實(shí)驗方法去研究物理現(xiàn)象和規(guī)律,加深對物理學(xué)原理的理解;熟悉常用實(shí)驗儀器的基本原理、結(jié)構(gòu)性能、使用方法;學(xué)習(xí)物理實(shí)驗中獨(dú)特而巧妙的思維方法。
2.培養(yǎng)與提高我們學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗?zāi)芰?/p>
(1)自學(xué)能力——能夠自行閱讀實(shí)驗教材和參考資料,正確理解實(shí)驗內(nèi)容和實(shí)驗原理,作好實(shí)驗前的準(zhǔn)備;對實(shí)驗中出現(xiàn)的基本問題,能夠通過查閱資料而得到解決。
(2)動手能力——能夠借助實(shí)驗教材或儀器說明書,正確地使用儀器和進(jìn)行各種基本 操作;培養(yǎng)一定的動手操作能力,能夠解決實(shí)驗中的一般性技術(shù)問題,排除實(shí)驗中的簡單故 障;在一定的儀器設(shè)備條件下,通過努力,得出盡可能好的實(shí)驗結(jié)果。
(3)觀察能力——能夠通過自身的感覺器官和它們的延伸物——實(shí)驗儀器,捕捉實(shí)驗 過程所呈現(xiàn)的各種現(xiàn)象,發(fā)覺實(shí)驗現(xiàn)象的各種特征,通過對現(xiàn)象的觀察和比較,獲得全面的、本質(zhì)的實(shí)驗信息。
(4)分析能力——能夠運(yùn)用物理學(xué)理論和實(shí)驗原理對實(shí)驗現(xiàn)象和實(shí)驗結(jié)果進(jìn)行初步分 析、判斷和解釋;對各種因素可能引起的誤差進(jìn)行初步估計,對結(jié)果進(jìn)行初步評價。
(5)表達(dá)能力——能夠正確記錄和處理實(shí)驗數(shù)據(jù),設(shè)計表格,繪制圖線,描述實(shí)驗現(xiàn)象,說明實(shí)驗結(jié)果,撰寫合格的實(shí)驗報告。
(6)設(shè)計能力——對于簡單問題,能夠從研究對象或課題要求出發(fā),查閱資料;依據(jù) 基本原理,設(shè)計實(shí)驗方法,確定實(shí)驗參數(shù),選配實(shí)驗儀器,擬定實(shí)驗程序,合理地、有效地 安排測量方案和實(shí)驗步驟。
3.培養(yǎng)與提高學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗素質(zhì)
在物理實(shí)驗課的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練中,要培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、理論聯(lián)系實(shí)際的科學(xué)作風(fēng),嚴(yán)肅 認(rèn)真、一絲不茍、不怕困難、艱苦努力的科學(xué)態(tài)度,不斷探索、大膽質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新的科學(xué) 精神,以及遵守紀(jì)律、團(tuán)結(jié)協(xié)作、節(jié)約資源、愛護(hù)公物的優(yōu)良品德。
物理實(shí)驗課程將通過以上密切相關(guān)的三個方面,使學(xué)生不僅能在實(shí)驗室里對自然界的基 本規(guī)律進(jìn)行考察,同時又有機(jī)會吸取現(xiàn)代科學(xué)的最新營養(yǎng),從而受到從實(shí)驗?zāi)芰Α⑷宋乃刭|(zhì) 到科學(xué)方法論的最全面的基本訓(xùn)練。
物理實(shí)驗是在教師和教材的指導(dǎo)下,由學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行的課程。為達(dá)到物理實(shí)驗課程的 目的,完成物理實(shí)驗課程的任務(wù),必須充分發(fā)揮學(xué)生的主動精神,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,自覺地、創(chuàng)造性地獲得知識和技能。為此,應(yīng)當(dāng)高度重視物理實(shí)驗課程具有的自身特殊性的 三個基本教學(xué)環(huán)節(jié),即課前預(yù)習(xí)、實(shí)驗過程和實(shí)驗報告。
1.課前預(yù)習(xí)
課前預(yù)習(xí)是做好實(shí)驗的關(guān)鍵。
一次實(shí)驗課的時間有限,從熟悉儀器到測出數(shù)據(jù),任務(wù)繁重。若課前不明確實(shí)驗的目的、要求、原理和方法,不知道要測量哪些物理量、用什么儀器和怎樣測量,不明確實(shí)驗的思路和基本過程,不了解哪些地方是本次實(shí)驗的重點(diǎn)應(yīng)當(dāng)特別注意,到上課時就不可能做好實(shí)驗??梢钥隙ǖ卣f,實(shí)驗?zāi)芊耥樌M(jìn)行,能否獲得預(yù)期的結(jié)果,在很大程度上取決于預(yù)習(xí)是否充分。因此,每次做實(shí)驗之前必須預(yù)習(xí),必須認(rèn)真預(yù)習(xí)。
預(yù)習(xí)時主要閱讀實(shí)驗教材,必要時還需參考其它資料,以求基本掌握實(shí)驗的整體概況,明確實(shí)驗?zāi)康?,弄懂?shí)驗原理,了解實(shí)驗內(nèi)容,知道實(shí)驗步驟。對實(shí)驗中使用的儀器和裝置,要閱讀教材中有關(guān)儀器部分,了解使用方法和注意事項。當(dāng)然,如果有條件的話,在實(shí)驗室 預(yù)習(xí),才是最科學(xué)、最合理的方式??傊?,要通過課前預(yù)習(xí)和思考,在腦海中形成一個初步 的實(shí)驗方案,并在此基礎(chǔ)上寫出預(yù)習(xí)報告。預(yù)習(xí)報告的內(nèi)容包括實(shí)驗名稱、實(shí)驗?zāi)康?、?shí)驗原理、實(shí)驗儀器、實(shí)驗內(nèi)容和步驟以及數(shù)據(jù)記錄和處理表格。表格的設(shè)計要清晰、明確、簡 潔、規(guī)范。預(yù)習(xí)思考題有助于學(xué)生對實(shí)驗原理的理解和對實(shí)驗方法的掌握,在預(yù)習(xí)報告中也 應(yīng)對其做出回答。
2.實(shí)驗過程
實(shí)驗過程是實(shí)驗課的中心環(huán)節(jié)。在動手實(shí)驗之前,要先認(rèn)識和清點(diǎn)所用儀器、裝置和器具,了解其主要功能、量程、級 別、操作方法和注意事項,不要急于測量。
實(shí)驗時,要有目的、有計劃地進(jìn)行操作。
首先是布置、安裝(或接線)和調(diào)試儀器。儀器的布局要合理,以方便操作和讀數(shù),特別要考慮到實(shí)驗者和儀器的安全。合理選擇儀器量程,嚴(yán)格遵守使用說明和操作規(guī)程,細(xì)致、耐心把儀器調(diào)整到最佳工作狀態(tài)。在電磁學(xué)實(shí)驗中,接線完畢后,學(xué)生應(yīng)自己作一次檢查,再請指導(dǎo)教師復(fù)查,確認(rèn)正確無誤后才能接通電源。
調(diào)試完畢后即可開始實(shí)驗。起初可作探索性試驗操作,粗略地觀察一下實(shí)驗過程,若無 異?,F(xiàn)象,便可正式進(jìn)行實(shí)驗。如有異?,F(xiàn)象,應(yīng)立即切斷電源,認(rèn)真分析,仔細(xì)排查,并 向指導(dǎo)教師反映。待找出原因,排除異常后再開始進(jìn)行實(shí)驗。
測量時要把原始數(shù)據(jù)整齊地記錄在預(yù)習(xí)時已經(jīng)準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)處理表格中,注意數(shù)據(jù)的有效數(shù)字和單位。不要用鉛筆記錄,也不要先草記在另外的紙上再謄寫在數(shù)據(jù)表格中,這樣容 易出錯,況且這已經(jīng)不再是第一手的“原始記錄”了。如果記錄的數(shù)據(jù)有錯誤,可用一條斜線 輕輕劃掉,把正確的原始數(shù)據(jù)寫在其旁,但不得涂改數(shù)據(jù)。要永遠(yuǎn)記住,原始數(shù)據(jù)是實(shí)驗的 最珍貴資料。
經(jīng)過這一次的物理實(shí)驗我更進(jìn)一步的鍛煉了我的實(shí)踐能力,這將為我以后的工作和學(xué)習(xí)積累的寶貴的經(jīng)驗和財富。
2011 年11月25日
參考資料:
《大學(xué)物理實(shí)驗》 北京交通大學(xué)出版社 成正維 牛原 主編
第三篇:物理實(shí)驗論文(推薦)
物理實(shí)驗論文
兩個學(xué)期的物理實(shí)驗告終了,本人十分受益。雖然過程很坎坷,實(shí)驗報告很繁瑣,但是回頭一想,那種過程真是十分的美妙,可以感受到在我們先前的偉大科學(xué)家們探索真理的過程和對追求真理的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度,令人崇敬。
學(xué)理的人都知道,大學(xué)物理實(shí)驗是高等院校理工專業(yè)的基礎(chǔ)課程,目的在于培養(yǎng)學(xué)生掌握實(shí)驗的基本理論,方法和基本操作的技巧;培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S能力,創(chuàng)新和探索精神,特別是與現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)發(fā)展相適應(yīng)的能力;鞏固和加深對課堂知識的理解。這對于我們將來處身社會從事實(shí)際工作有很重要的作用。
對于參與實(shí)驗的我們,不得不分享我們進(jìn)行實(shí)驗的基本過程。首先,養(yǎng)成課前預(yù)習(xí)的良好習(xí)慣,能使實(shí)驗事半功倍,趕上吃飯時間。實(shí)驗時,為了在規(guī)定的時間內(nèi)快速高效地完成實(shí)驗,需要認(rèn)真地預(yù)習(xí),才能在課堂上更好地學(xué)習(xí),收獲更多,掌握更多。實(shí)驗前,老師提前通知我們將要做的實(shí)驗課題,然后我們自行預(yù)習(xí),弄清所進(jìn)行實(shí)驗的總體過程,實(shí)驗?zāi)康模瑢?shí)驗原理,以及將使用的實(shí)驗儀器。重要的是要認(rèn)真閱讀實(shí)驗儀器的工作原理,性能,正確操作步驟,特別要注意那些可能對實(shí)驗器材造成損傷的事項。然后認(rèn)真做好預(yù)習(xí)報告,包括目的,原理,儀器,操作步驟,數(shù)據(jù)表格,思考題等。預(yù)習(xí)思考題是加深實(shí)驗內(nèi)容或?qū)﹃P(guān)鍵問題的理解,有助于提高實(shí)驗質(zhì)量。
其次,上課時,要認(rèn)真聽老師的預(yù)習(xí)指導(dǎo)和講解,記下老師所講的重點(diǎn)內(nèi)容,避免實(shí)驗是犯太多錯誤,影響實(shí)驗時的情緒和探索真理的激情。實(shí)驗時,提倡自己動手操作儀器探索,這能培養(yǎng)獨(dú)立思考和解決問題的能力,而若太多人參與,就會存在依賴性,使得能力特別強(qiáng)的學(xué)生獨(dú)占鰲頭,讓原本躍躍欲試的其他同學(xué)目睹實(shí)驗過程,從而失去實(shí)驗興趣,得過且過,隨隨便便應(yīng)付了是,違背實(shí)驗室的宗旨。
在這兩個學(xué)期中,我們完成了大學(xué)物理實(shí)驗(上)和大學(xué)物理實(shí)驗(下)的一些實(shí)驗,但不是所有實(shí)驗,因為畢竟實(shí)驗的內(nèi)容要與所學(xué)的專業(yè)沾邊。例如,我們信息學(xué)院的學(xué)生就要求對示波器,數(shù)字萬用表等與電和信號相關(guān)的儀器都要十分熟悉。在做第一個實(shí)驗時,我們充滿了好奇和憂慮。由于時間匆促,我沒能認(rèn)真做好預(yù)習(xí),就隨便在實(shí)驗指導(dǎo)書中隨便擇其一二抄下去,老師一看就知道是抄的,并不是預(yù)習(xí)之后,根據(jù)自己理解寫出來的,結(jié)果嚴(yán)格要求我在一旁重新預(yù)習(xí)。由于我們第一個做的實(shí)驗就是半導(dǎo)體二極管伏安特性的研究,指導(dǎo)書上面有好多以前沒接觸過的內(nèi)容,例如什么是PN結(jié),PN結(jié)怎樣形成,PN結(jié)有什么特性等等。一邊聽著老師的講解一邊有要看著指導(dǎo)書里面的內(nèi)容,吃了不少苦頭,云里霧里的,然后又不清楚這些跟這次實(shí)驗有什么聯(lián)系。。。
課堂操作需要我們嚴(yán)格的遵守實(shí)驗的各項原則,要將儀器放置在合理的位置,以方便使用和確保安全。常需要操縱或調(diào)節(jié)的器件,應(yīng)該放在便于操縱的位置上。一些電學(xué)實(shí)驗儀器部件較多,首先要把這些儀器部件一一放在合適的位置上,然后再連線。實(shí)驗過程中要嚴(yán)格按照實(shí)驗儀器的操作要求來操作,所有儀器要調(diào)整到正確的位置和穩(wěn)定的狀態(tài),在安裝和調(diào)整儀器時還不能使用書本這些本身就不穩(wěn)定的物品做墊塊,否則容易造成測量數(shù)據(jù)的分散性,影響實(shí)驗質(zhì)量,并且容易在成實(shí)驗儀器的損壞。在的過程中,經(jīng)常會出現(xiàn)一些故障或觀察到的實(shí)驗現(xiàn)象與理論上的現(xiàn)象不符,首先應(yīng)認(rèn)真思考并檢查實(shí)驗儀器使用以及線路連接是否正確,不正確的及時進(jìn)行改正,若自己不能解決,應(yīng)及時請老師來指導(dǎo),切不可敷衍過關(guān),草草了事。讀數(shù)時,切忌操之過急,應(yīng)耐心反復(fù)觀察,尤其是對一些精度比較高的儀器,讀數(shù)一定要按照正確的讀數(shù)方法并且一定要細(xì)心。對于數(shù)據(jù)的紀(jì)錄,首先應(yīng)在預(yù)習(xí)報告上設(shè)計好記錄數(shù)據(jù)的表格,數(shù)據(jù)表中的欄目排列順序應(yīng)與操作步驟的順序合理配合。方便自己可以隨
時將數(shù)據(jù)按順序填入表中,也可以隨時觀察和分析數(shù)據(jù)的規(guī)律性。剛開始時我們不注意預(yù)習(xí)報告里的數(shù)據(jù)表格,將數(shù)據(jù)隨便的記錄在一張紙上,結(jié)果發(fā)現(xiàn)整理數(shù)據(jù)時會出現(xiàn)很多混亂和錯誤,尤其是數(shù)據(jù)比較多的時候,比如在做《扭擺測量物體轉(zhuǎn)動慣量》實(shí)驗時,由于實(shí)驗前未提前設(shè)計好表格,數(shù)據(jù)記錄得很隨便,很亂,處理時很困難。后來汲取了教訓(xùn),在實(shí)驗前根據(jù)所要測的物理量和實(shí)驗步驟設(shè)計好數(shù)據(jù)表格,在實(shí)驗記錄時和處理數(shù)據(jù)時輕松了不少。實(shí)驗教會了我們要養(yǎng)成良好的科學(xué)的實(shí)驗習(xí)慣。預(yù)習(xí)思考題,是加深實(shí)驗內(nèi)容或?qū)﹃P(guān)鍵問題的理解、開發(fā)視野的一些問題,在實(shí)驗前認(rèn)真地思考并回答這些問題,有助于提高實(shí)驗質(zhì)量。
在實(shí)驗操作完成后,應(yīng)認(rèn)真地處理實(shí)驗數(shù)據(jù)。實(shí)驗數(shù)據(jù)是對實(shí)驗定量分析的依據(jù),是探索、驗證物理規(guī)律的第一手資料。在系統(tǒng)誤差一定的情況下,實(shí)驗數(shù)據(jù)處理得恰當(dāng)與否,會直接影響偶然誤差的大小。所以對實(shí)驗數(shù)據(jù)的處理是實(shí)驗復(fù)習(xí)的重要內(nèi)容之一。在這一學(xué)期中我們學(xué)到的處理數(shù)據(jù)的方法有:
1.平均值法:算術(shù)平均值是為減小偶然誤差而常用的一種數(shù)據(jù)處理方法。通常在同樣的測量條件下,對于某一物理量進(jìn)行多次測量的結(jié)果不會完全一樣,用多次測量的算術(shù)平均值作為測量結(jié)果,是真實(shí)值的最好近似。
2.列表法:實(shí)驗中將數(shù)據(jù)列成表格,可以簡明地表示出有關(guān)物理量之間的關(guān)系,便于檢查測量結(jié)果和運(yùn)算是否合理,有助于發(fā)現(xiàn)和分析問題,而且列表法還是圖象法的基礎(chǔ)。
列表時應(yīng)注意:①表格要直接地反映有關(guān)物理量之間的關(guān)系,一般把自變量寫在前邊,因變量緊接著寫在后面,便于分析。②表格要清楚地反映測量的次數(shù),測得的物理量的名稱及單位,計算的物理量的名稱及單位。物理量的單位可寫在標(biāo)題欄內(nèi),一般不在數(shù)值欄內(nèi)重復(fù)出現(xiàn)。③表中所列數(shù)據(jù)要正確反映測量值的有效數(shù)字。
3.作圖法:選取適當(dāng)?shù)淖宰兞浚ㄟ^作圖可以找到或反映物理量之間的變化關(guān)系,并便于找出其中的規(guī)律,確定對應(yīng)量的函數(shù)關(guān)系。作圖法是最常用的實(shí)驗數(shù)據(jù)處理方法之一。
描繪圖像的要求是:①根據(jù)測量的要求選定坐標(biāo)軸,一般以橫軸為自變量,縱軸為因變量。坐標(biāo)軸要標(biāo)明所代表的物理量的名稱及單位。②坐標(biāo)軸標(biāo)度的選擇應(yīng)合適,使測量數(shù)據(jù)能在坐標(biāo)軸上得到準(zhǔn)確的反映。為避免圖紙上出現(xiàn)大片空白,坐標(biāo)原點(diǎn)可以是零,也可以不是零。坐標(biāo)軸的分度的估讀數(shù),應(yīng)與測量值的估讀數(shù)(即有效數(shù)字的末位)相對應(yīng)。
4.逐差法:選取至少4組數(shù)據(jù)進(jìn)行逐項作差,求取平均值的精度更高。通常情況下,這種處理方法比平均值法要精確,更有說服力。
撰寫實(shí)驗報告和進(jìn)行問題討論等也是大學(xué)物理實(shí)驗不可缺少的重要環(huán)節(jié)。實(shí)驗報告是對我們的動手能力、寫作能力和總結(jié)能力的一種鍛煉,實(shí)驗報告也促進(jìn)我們對實(shí)驗過程以及所得結(jié)論進(jìn)行更深刻的思考。我們的實(shí)驗報告應(yīng)包括實(shí)驗過程中所出現(xiàn)的實(shí)驗現(xiàn)象以及對這些現(xiàn)象的解釋,實(shí)驗中所遇到的問題以及解決方法,實(shí)驗數(shù)據(jù)的記錄以及對數(shù)據(jù)進(jìn)行計算并求得最終的結(jié)果,驗證跟理論值是否相符,誤差的大小,最終得出的結(jié)論,對實(shí)驗思考題進(jìn)的討論以及討論的結(jié)果和對實(shí)驗進(jìn)行的總結(jié)。
這次的物理實(shí)驗對我們來說受益匪淺,包括現(xiàn)在正在開始做的電路分析基礎(chǔ)實(shí)驗,也是得益于物理實(shí)驗這門課的鍛煉,才不會手忙腳亂,無從下手。半導(dǎo)體二極管伏安特性的研究,霍爾磁應(yīng)法測量磁場,示波器原理和使用,拉伸法測量楊氏模量等等看似很復(fù)雜很難上手的實(shí)驗,現(xiàn)在再讓我做一遍,一定手到擒來,精益求精地做得更完美。只可惜,實(shí)驗結(jié)果已經(jīng)印在我腦海里了,就像一篇知道結(jié)局的小說,看了也沒意思一般。
最后,對于實(shí)驗室,我想提出幾點(diǎn)建議。
1、應(yīng)該跟上時代的步伐,實(shí)驗儀器需要定時更新和維修,才能更準(zhǔn)確地獲得實(shí)驗結(jié)果,這樣才能獲得更準(zhǔn)確的實(shí)驗結(jié)果,讓學(xué)生更好地聽懂實(shí)驗步驟。
2、這兩年學(xué)校擴(kuò)招學(xué)生,學(xué)校教學(xué)資源很緊湊,學(xué)校占地面積本來就少,實(shí)驗室的實(shí)驗器材根本不夠用,學(xué)校應(yīng)該適當(dāng)增加,而不是把經(jīng)費(fèi)大量耗在網(wǎng)球場的數(shù)量上。
總之,大學(xué)物理實(shí)驗讓我收獲頗豐,同時也讓我發(fā)現(xiàn)了自身的不足。在實(shí)驗課上學(xué)到的,我將運(yùn)用到其他中去,在今后的學(xué)習(xí)和工作中不斷提高,克服那些不應(yīng)成為學(xué)習(xí)、獲取知識的障礙,在無私的學(xué)習(xí)和奉獻(xiàn)中實(shí)現(xiàn)自己人生的價值。
第四篇:物理實(shí)驗論文
“每一個時代的理論思維,都是一種歷史產(chǎn)物,在不同的時代具有非常不同的形式,并因而具有不同的內(nèi)容”。隨著新課程改革的推廣,培養(yǎng)學(xué)生的能力,特別是學(xué)生的創(chuàng)新能力,越來越引起教育工作者的高度重視。教學(xué)過程由原來的教師教什么,學(xué)生學(xué)什么,逐漸向自主、合作、探究的學(xué)習(xí)過程轉(zhuǎn)變,也就是說教學(xué)過程應(yīng)該而且必須成為在教師的組織引導(dǎo)下,學(xué)生通過自主、合作、探究知識,發(fā)展?jié)撃?,形成科學(xué)的世界觀、人生觀和價值觀的過程。因此各門學(xué)科應(yīng)該重視學(xué)科思想和方法的滲透,如果一個人具備了相應(yīng)的學(xué)科思想,獲得了學(xué)科研究的方法,就會具備創(chuàng)新的能力和終身學(xué)習(xí)的動力。物理學(xué)究其發(fā)展而言,與數(shù)學(xué)、哲學(xué)、化學(xué)、藝術(shù)等有著密切的聯(lián)系,因而蘊(yùn)含著豐富的學(xué)科思想和方法。
1、物理學(xué)中蘊(yùn)含的哲學(xué)思想
物理學(xué)和哲學(xué)相互促進(jìn)相互發(fā)展,物理學(xué)為哲學(xué)思想的建立提供了事實(shí)依據(jù),哲學(xué)對物理學(xué)的發(fā)展具有指導(dǎo)作用。物理學(xué)的教學(xué)過程就是以觀察和試驗為基礎(chǔ),進(jìn)行科學(xué)的分析和抽象,歸納得到規(guī)律性的認(rèn)識,然后再把規(guī)律運(yùn)用到實(shí)踐中去,正是實(shí)踐——理論——再實(shí)踐的辯證唯物主義的認(rèn)識論。
1.1、物理教學(xué)要使學(xué)生樹立辯證的思想,學(xué)會“一分為二”的看問題。但是物理學(xué)畢竟與哲學(xué)不同,教學(xué)中不能刻意去追求,應(yīng)該蘊(yùn)辯證法于教學(xué)過程中。如在教學(xué)《導(dǎo)體和絕緣體》一節(jié)時,教師一開始可以創(chuàng)設(shè)情景設(shè)置如下疑問:能否用塑料做導(dǎo)線的芯?然后指導(dǎo)學(xué)生圍繞這一問題進(jìn)行實(shí)驗,研究那些物體容易導(dǎo)電,那些物體不容易導(dǎo)電。從而學(xué)生把物體分成兩類:導(dǎo)體和絕緣體。此時要提示學(xué)生課堂一開始提出的疑問,學(xué)生自然會明白塑料是絕緣體,不能做導(dǎo)線的芯。然后教師演示玻璃達(dá)到紅熾狀態(tài)導(dǎo)電的實(shí)驗,得出絕緣體和導(dǎo)體沒有絕對界限,條件改變了絕緣體就可以導(dǎo)電了,再問塑料能否做導(dǎo)線的芯?學(xué)生自然有了更深的認(rèn)識。再介紹壓電陶瓷、導(dǎo)電塑料等新型的導(dǎo)電材料。這樣在潛移默化中滲透了辯證的思想,而且還能激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈熱求知欲,有助于學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。
1.2、“對立統(tǒng)一規(guī)律”是宇宙中的根本規(guī)律,也必然存在于許多物理過程中,因此在中學(xué)物理教學(xué)過程中要注重滲透這一觀點(diǎn)。例如關(guān)于水的蒸發(fā),其實(shí)質(zhì)是水的液氣兩態(tài)的轉(zhuǎn)變過程,既存在著水轉(zhuǎn)變成水蒸氣的過程,又同時存在著水蒸氣轉(zhuǎn)變成水的過程,如果前者占優(yōu)勢,則水轉(zhuǎn)變?yōu)樗魵猓绻笳哒純?yōu)勢,則水蒸氣轉(zhuǎn)變成為水。如果兩種過程呈均衡之勢,則系統(tǒng)中水和水蒸氣共存,并且處于動態(tài)平衡之中。在再如作用力和反作用力,也體現(xiàn)著“對立統(tǒng)一規(guī)律”。如果學(xué)生具備了這一思想,就會正確認(rèn)識力的作用是相互的。教學(xué)過程中如果只簡單的講授知識,而不去挖掘其蘊(yùn)含的“對立統(tǒng)一規(guī)律”,就無法使學(xué)生領(lǐng)會到物理現(xiàn)象發(fā)展和變化的過程。忽略了過程只看結(jié)果,就違背了物理學(xué)的認(rèn)知規(guī)律。
1.3、事物是普遍聯(lián)系的這一哲學(xué)思想,推動了物理學(xué)的研究與發(fā)展,哲學(xué)的思想對物理學(xué)的研究起著指導(dǎo)作用。例如:冥王星的發(fā)現(xiàn)就是基于萬有引力定律,定律認(rèn)為力的作用是相互的,事物之間是普遍聯(lián)系的,當(dāng)科學(xué)家們觀測到海王星的實(shí)際運(yùn)行軌道與用萬有引力定律計算出的軌道不符時,大膽推測了太陽系還存在著第九顆星星。再如:能量守恒定律的學(xué)習(xí),空中勻速下降的降落傘,豎直下落的乒乓球,最后都靜止在地面上,他們的機(jī)械能都消失了嗎?基于事物是普遍聯(lián)系的認(rèn)識,才能知道能量可以相互轉(zhuǎn)化的規(guī)律。
2、物理學(xué)中的等效思想
等效即效果相等,它是理解物理概念和規(guī)律,解決物理問題的重要方法。
2.1、運(yùn)用等效法可以加強(qiáng)對物理概念和規(guī)律的理解。合力的概念是一個力的作用效果與幾個力的作用效果相等,那么這個力就是這幾個力的合力。這是最具代表性的等效,因此在教學(xué)時只要引導(dǎo)學(xué)生用等效的思想去理解合力及力的合成,就會收到意想不到的效果。從而對后面學(xué)習(xí)的浮力——等效于壓力差,也就會迎刃而解了。另外,質(zhì)點(diǎn)和剛體也是等效思想在物理學(xué)中的具體體現(xiàn)??梢姷刃г谖锢韺W(xué)中是非常重要的一種思想和方法。
2.2、等效的方法可以將復(fù)雜的問題簡單化。在電學(xué)中就可以用等效電阻將復(fù)雜的混聯(lián)電路簡化。例如下圖:已知R1=8Ω R2=2Ω R3=2Ω
R4=4Ω;求總電阻。
我們就可以用等效的想法求出最后R=4Ω。
再如,下面這道物理競賽試題:在一個半徑為R,密度為ρ的均勻的薄鐵片上,挖去一個半徑為r的圓,并且小圓與大圓相內(nèi)切,請找出剩余部分的中心的位置。此題看上去無從著手,但是用等效的方法,就可以做到化繁為簡。
我們可以連接兩個圓的連心線,一定經(jīng)過公切點(diǎn)A,并交大圓于P。
那么如果以大圓的圓心O2作為支點(diǎn),就可以把此題等效為
杠桿的平衡問題。如果設(shè)剩余部分的質(zhì)量為M,重心在C處。
小圓部分質(zhì)量為M1,重心必然在圓心O1處。則有
M1gO1O2 = MgO2C
問題迎刃而解。
3、觀察和實(shí)驗是研究物理學(xué)的基本方法
物理學(xué)是一門以實(shí)驗為基礎(chǔ)的學(xué)科。觀察和實(shí)驗是獲得
感性材料,探索物理規(guī)律,認(rèn)識物理世界的基本手段,也是檢驗物理理論真理性的唯一標(biāo)準(zhǔn)。
3.1、觀察,主要是指人們對于物理現(xiàn)象在自然發(fā)生的條件下或者有目的的實(shí)驗下,進(jìn)行考察分析的一種方法。伽利略在觀察教堂里的掛燈,隨風(fēng)擺動的等時性而發(fā)明了鐘擺;牛頓因為觀察自由落體,而發(fā)現(xiàn)了萬有引力;居里夫人鍥而不舍的觀察實(shí)驗,而發(fā)現(xiàn)了鐳的放射性。觀察不應(yīng)該是無目的的,而應(yīng)該是有意識的、長久的、借助儀器和工具進(jìn)行的。觀察中還應(yīng)該排除干擾,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象后面的本質(zhì)的規(guī)律。
3.2、觀察有了收獲就應(yīng)該用實(shí)驗去驗證。實(shí)驗就是借助科學(xué)儀器和設(shè)備,甚至自己制造儀器,設(shè)法控制或者模擬物理現(xiàn)象或者過程,在有利的條件下研究物理規(guī)律的方法。而物理實(shí)驗中最常用的思維和研究方法就是控制變量法。所謂控制變量法就是在研究一個因素與多個變量之間的關(guān)系時,有意控制其中一些變量固定不變,研究其中一個變量與因素的關(guān)系,例如在研究影響電阻大小的因素時,電阻與導(dǎo)體的材料、粗細(xì)、和長度有關(guān),如果我們研究電阻與材料的關(guān)系,就可以有意識的控制導(dǎo)線的粗細(xì)和長度。即可以取相同粗細(xì)、同樣長度的銅線和鎳鉻合金線來進(jìn)行實(shí)驗。如果學(xué)生掌握了這種基本的方法,對于提高實(shí)驗操作能力,有很大的幫助和促進(jìn)作用。
另外,觀察和實(shí)驗還應(yīng)該注重培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)精神,使之實(shí)事求是。因此實(shí)驗是應(yīng)該讓學(xué)生養(yǎng)成尊重實(shí)驗事實(shí)、尊重科學(xué)的習(xí)慣。教師要告訴學(xué)生每一個物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)都不是一帆風(fēng)順的,科學(xué)家們不知道做了多少次實(shí)驗,品嘗過多少次失敗。失敗乃成功之母。學(xué)生養(yǎng)成了良好的實(shí)驗習(xí)慣和一絲不茍的工作作風(fēng),也許會在將來的某一次實(shí)驗中因為不放過一個不同的數(shù)據(jù)而有重大的發(fā)現(xiàn)吶!
誠然,物理學(xué)中還蘊(yùn)涵著很多學(xué)科思想。每一種學(xué)科思想都對應(yīng)著一種方法,只有在教與學(xué)的過程中滲透這些思想和方法,對學(xué)生進(jìn)行潛移默化的教育作用,就能收到意想不到的效果。學(xué)生具備了這些思想和方法,才真正學(xué)會學(xué)習(xí)。他們會用這些方法指導(dǎo)自己的學(xué)習(xí),進(jìn)行科學(xué)研究。
江澤民同志說過:“創(chuàng)新是一個民族進(jìn)步的靈魂,是一個國家興旺發(fā)達(dá)的不竭動力”,滲透學(xué)科思想和方法是當(dāng)今素質(zhì)教育的要求,是教育理念的轉(zhuǎn)變,是時代的呼喚!
第五篇:物理實(shí)驗論文
關(guān)于中學(xué)物理實(shí)驗的改進(jìn)
褚雙甜
08221051 經(jīng)過一學(xué)期的中學(xué)物理實(shí)驗課的學(xué)習(xí),我對實(shí)驗室中的中教法實(shí)驗有了一些改進(jìn)的想法,也嘗試著對中學(xué)的其他實(shí)驗進(jìn)行了研究并對部分實(shí)驗進(jìn)行了改進(jìn)。這些讓我對中學(xué)物理實(shí)驗的教學(xué)有了更深層次的理解。
一、對實(shí)驗室中的中教法實(shí)驗的幾點(diǎn)改進(jìn)想法。1.測量單擺周期實(shí)驗的改進(jìn)
本實(shí)驗主要誤差來源是測量單擺的周期。由于人的反應(yīng)時間對擺球的起、止位置判斷上存在誤差,使測量結(jié)果不夠精確,教材中采取多次測量取平均值的辦法雖然使誤差減小,但是又出現(xiàn)了一個問題:由于要測量多個周期所用的時間,實(shí)驗時間變長了,單擺可能變成了橢圓錐擺,而實(shí)驗中又很難判斷它是否變?yōu)闄E圓錐擺了,將會給實(shí)驗結(jié)果帶來一定的誤差。在不改變教材中實(shí)驗原理及實(shí)驗過程的前提下稍加改變使實(shí)驗誤差減小并能很容易判斷單擺是否做橢圓錐擺。具體做法如下: 1.1實(shí)驗原理
利用白熾燈照到擺球上,則擺球在地面上就形成影子,白熾燈泡在擺球平衡位置斜上方大約10 cm 處,擺球平衡位置距離地面大約50 cm 處,通過觀察地面影子往復(fù)運(yùn)動的時間是單擺的周期,而通過幾何知識知道影子的振幅要比擺球的振幅大得多(如圖1),即使同樣的反應(yīng)時間,誤差要比原來小得多。若在小球影子的軌跡上畫出一條直線,就很容易判斷擺球是否做了橢圓錐擺,即當(dāng)小球的運(yùn)動偏離所畫的直線,在地面上的軌跡形成橢圓。則說明小球受到空氣或其他影響不再做單擺運(yùn)動,而做圓錐擺運(yùn)動了。1.2 實(shí)驗器材
鐵架臺 2 個,60W 白熾燈泡 1 個(含燈座、導(dǎo)線等),擺球,擺線等。1.3 實(shí)驗裝置及過程
圖1
①一米左右的擺線穿過擺球固定在鐵架臺上,連結(jié)好導(dǎo)線的燈泡固定在另一鐵架臺上。并且把它們放在桌面邊緣,使擺球和燈泡伸出桌面(如圖 2)。
②打開白熾燈泡,觀察擺球在地面上影子的平衡位置,并用粉筆在地面上標(biāo)記出來。
間相同的情況下, 位移 S 和加速度a 成正比, 比較小車的位移S 就可以比較它們的加速度a, 分析數(shù)據(jù)得出, 兩輛小車所受拉力之比為 2∶1, 兩輛小車的加速度之比也為 2∶1。
改變兩只砝碼的質(zhì)量比為 3∶1, 重做實(shí)驗, 可得出兩輛小車的位移之比為 3∶1。即兩輛小車所受拉力之比為 3∶1, 它們的加速度之比也為 3∶1。這表明, 在小車質(zhì)量不變的情況下, 小車的加速度a與所受的拉力F成正比。②研究小車的加速度與小車質(zhì)量的關(guān)系。
還用前面的裝置, 這次兩輛小車系質(zhì)量相同的砝碼, 在其中一輛小車上放砝碼, 使兩輛小車質(zhì)量比為 2∶1, 讓兩輛小車從斜面同時自由上下滑, 多次實(shí)驗, 讓兩輛小車同時達(dá)到斜面底端, 記下兩輛小車發(fā)生的位移, 可以得出, 兩輛小車位移之比約為 1∶2, 1根據(jù)公式S?at2可知, 在時間相同的情況下,位移 S 和加速度a成正比, 比較小車的2位移 S 就可以比較它們的加速度a, 分析數(shù)據(jù)得出, 兩輛小車所受拉力相同時, 它們的質(zhì)量比為 2∶1 時, 兩輛小車的加速度之比為 1∶2。
改變兩輛小車質(zhì)量比為 3∶1, 重做實(shí)驗, 由實(shí)驗數(shù)據(jù)可得出,它們的位移之比為 1∶3, 這表明, 在拉力不變的情況下, 小車的加速度a與小車的質(zhì)量m成反比。
2.2雙車法改進(jìn)后優(yōu)點(diǎn):
①易于操作, 本實(shí)驗避免了用夾子來控制小車的運(yùn)動。②主題突出, 實(shí)驗現(xiàn)象明顯, 演示效果好, 容易引起學(xué)生的興趣, 可做到師生互動(讓一些學(xué)生上講臺自己動手做,找位移的關(guān)系)。③教師操作輕松、方便、省時省力。
2.3注意事項
①本實(shí)驗中平衡摩擦力比較費(fèi)時間, 但決不能省略。②本實(shí)驗在改變小車質(zhì)量時, 沒有再次平衡摩擦力, 主要是為了節(jié)省時間, 但這樣誤差較大。③可在小車的前端和橡膠墊各釘一個圖釘, 這樣小車與橡膠墊相碰時能發(fā)出聲音, 便于觀察兩輛小車是否同時到達(dá)。④同時放小車是本實(shí)驗成功的關(guān)鍵, 兩只手要配合好
二、對中學(xué)教材中光的折射實(shí)驗的改進(jìn)
中學(xué)物理教材光學(xué)部分都出現(xiàn)過這樣一個實(shí)驗:把一枚硬幣放在一個不透明的杯子底,使眼睛或正投的攝像頭從杯口剛好看不見硬幣。然后向杯中倒入水,便看到了硬幣。在實(shí)際操作中有這樣一些不足之處:①向杯中倒水時硬幣容易移位。②只能單向操作,不能使硬幣從無到有,從有到無。③課堂上演示時,水可能不慎灑在操作臺上。為此,我做了些改進(jìn),克服這些不足 1.制作步驟
①取一不透明容器(我們用的是塑料暖瓶蓋,其他容器也可以,但壁要薄一些),在其側(cè)壁底部打一孔,利用接線香蕉頭插孔插入,用螺母固定(露在外面的部分稍長一些),螺母周圍用 502膠水粘牢,以防漏水。如圖 1a。②在容器底部粘一塑料防水圖片。如圖 1b。③取一空礦泉水瓶,取下瓶蓋,在瓶蓋上打兩個孔,用接線香蕉頭插孔固定。如圖 1c。