1. 初中物理實驗論文如何寫
二、實踐過程:
第一次實踐:讓學生在探究過程中有體驗和認識
第二次實踐:學生在探究過程中提高自主解決問題的能力
第三次實踐:教師適時引導,學生探究意識增強
第一次實踐:讓學生在探究過程中有體驗和認識
教學設想:
在平時教學中,測小燈泡功率的實驗學生都做過,測出小燈泡兩端的電壓和通過小燈泡的電流,根據電功率的數學關系式: ,就能得到小燈泡的功率。教學中教師提出三個探究問題。學生根據教師的提問,通過小組討論,設計出測定小燈泡功率的實驗方案是否可行,讓學生在計算機模擬電學實驗中進行連接。演示操作過程,特別是平時滑動變阻器的連接是學生的弱項,此時,在模擬電學實驗中,可以很直觀地解決連接以及動態變化情況。另外,對電流表和電壓表的「+」、「-」接線柱的連接,量程的選擇都可以有正確的操作過程。學生進行實驗操作,採集有用數據,並通過計算,測出了小燈泡的功率。學生在實踐過程中,實驗操作得到了有效的訓練,但在實際教學中也碰到許多問題。例如,學生如何進行數據處理,電功率與這些數據之間的聯系是什麼等等有待解決。
教學反思:
第一次實踐後,教研組開展了教研活動,在區教研員指導下進行反思,認為三個問題同時進行設計、連接、採集數據、經過運算解決探究內容容量大,坡度不夠,探究不深,學生的印象不深。另外,學生主動參與實驗的操作時間不足,在實踐操作中反映的問題無法得到有效的解決。
第二次實踐:學生在探究活動過程中提高了自主解決問題的能力
教學設想:
對第一次實踐課所反映出的問題,在實踐反思的基礎上,重新設計了新的教學方案,新方案針對學生實驗的不足,調整了教學策略,增加了學生對實驗探究的討論,包括實驗方案的設計、數據的採集、學生面對方案的可操作性的互助討論和質疑,尤其是增加了知識的遷移內容,強調了各種設計方案中數學關系式的引入及處理,讓學生通過深入討論、評價,切實提高在探究過程中解決問題的能力。
提問一:某一小燈泡標有「 , 」 字樣、電源電壓為6V、電鍵、電流表、標有「50Ω,1.5A」字樣的滑動變阻器,現一電壓表15V一檔被壞(0—3V一檔可用),怎樣用實驗的方法來測定小燈泡功率。
〔教學片段1〕
師:在小燈泡額定電壓為3.8伏中,電壓表15伏一檔被損壞,怎樣測定小燈泡功率。
生:把電壓表並聯在滑動變阻器兩端。
師:方法很好,一開始就把電壓表並聯在滑動變阻器兩端點行嗎?
生:不行。
師:為什麼?
生:電路連接正確後,閉合電鍵時,滑動變阻應放在最大,此時,滑動變阻器兩端電壓超過3V,不能直接並聯在滑動變阻器兩端。
師:怎麼辦?
(思考討論後)
生:能否把電壓表先接在小燈泡兩端,調節滑動變阻器的滑片,使小燈泡兩端電壓為3V,滑動變阻器兩端電壓也為3V。這時,可以移動電壓表,把電壓表並聯在滑動變阻器兩端,調節滑片,使電壓為2.2V時,小燈泡兩端電壓為3.8V,觀察電流表的示數為0.3A,就能測定小燈泡的功率。
……
提問二:某一小燈泡的額定電壓為 、電源電壓為6V、電鍵、電壓表、標有「50Ω,1.5A」字樣的滑動變阻器、但手中沒有電流表,怎樣用實驗的方法來測定小燈泡功率。
〔教學片斷2〕
師:調節滑動變阻器滑片,使小燈泡兩端電壓為3.8伏,此時,滑動變阻器兩端電壓為2.2伏,怎樣知道接有電路中電阻絲的電阻大小。
生:能否測出電阻絲的長度?
師:為什麼要測出電阻絲長度,才能知道阻值大小? 共3頁,當前第1頁123 #p#
生:因為滑動變阻器電阻絲總電阻為50歐,總長度為定值,只要測出接入電路中電阻絲的長度,用比例的辦法,就能得到接入電路中電阻絲的阻值。
師:你的理論依據是什麼?
生:由電阻定律可知: 。在 (材料性質)、S(橫截面積)一定時,R與L(長度)成正比。
師:能否寫出關系式?
生:可以。
師:用什麼工具進行測量?
生:(思考後)用刻度尺。
……
學生在不斷探究思考後,想出了解決辦法。通過解決測量接在電路中的電阻絲長度從而求出接在電路中的電阻。
提問三:某一小燈泡的額定電流為 ,電源電壓為6V、標有「50Ω,1.5A」字樣的滑動變阻器、二個電鍵、電流表、但手中沒有電壓表,怎樣用實驗的方法來測定小燈泡功率。
〔教學片斷3〕
師:怎樣用電流表測通過滑動變阻器的電流?
生:是否能讓電路發生局部短路。
師:怎樣發生局部短路?
生:把電鍵並聯接在小燈泡兩端,第一次讓電流表示數到達小燈泡0.3A時,閉合並聯的電鍵,使小燈泡發生短路,測出電路中的電流。
師:接下來怎麼得到小燈泡兩端的電壓?
生:用電源電壓除以電路局部短路時的電流,得到滑動變阻器接在電路中的電阻,乘以電流0.3A就是滑動變阻器兩端的電壓,電源電壓減去滑動變阻器兩端電壓就是小燈泡兩端電壓。
師:還有其他方法得到滑動變阻器接在電路中的電阻?
生:能否還可以用刻度尺來測量?
師:可以,二種方法你們都可以試一試。
……
教學反思:
第二次實踐,重點放在學生討論和進一步提高綜合解決問題的能力上,並在解決問題的方法上尋找理論依據,讓學生懂得要解決問題必須有理論基礎。可用最簡單的工具(刻度尺)解決較難的電學問題。實際教學中發現學生會採集數據並能用數學表達式進行運算,但不會用表格的形式進行整理。表格是實驗數據處理所常用的一種方法,教師的教學應該讓學生學會這樣一種科學的歸納方法。
第三次實踐:教師適時引導,學生探究意識得到了增強
教學設想:
在前兩次實踐基礎上,我和組內教師就第二次實踐課中存在的不足,又展開了分析及反思。大家提出,是否能就上過的問題再設置一些問題,設置些學生認知上的障礙,擴大些積極思考的范圍,是否讓學生在不知道電源電壓的情況下來設計實驗的方案,解決實際問題,讓學生在活動中不斷增強探究意識,初步學會發現問題、提出問題,進而找到解決問題的方法。在此基礎上增加了思考題:某同學手上有一小燈泡標有「0.3A」字樣清晰可見,滑動變阻器上標有「50Ω、1.5A」,電壓表一檔 壞了,知道電源電壓為6V左右,經思考後,想出一個方法測定小燈泡的功率。此題在實驗操作時有許多探究的地方,可以讓學生在課余時,先討論,設計出方案再在課內大家交流,共同參與實驗,解決問題。
學生經過討論,最後得到一個較為理想的方案。把電壓表接在小燈泡兩端,閉合電鍵,滑動變阻器處在最大值,記錄此時電壓表和電流表的示數,把電流表的示數乘以滑動變阻器最大阻值,得到滑動變阻器兩端電壓,加上小燈泡兩端的電壓,就能知道電源電壓的正確值,隨後可以用解決問題(2)中的方法,也可以用解決問題(3)中的方法,測定出小燈泡的功率。在實際的教學實踐中,學生通過教師給出的表格或問題設計表格,通過數據的記錄、整理,學生能從表格中看出這些數據之間的關系,並能從表格中歸納出應有的結論,也學會了正確的語言表述。
三、總結反思:
第三次實踐課是全區公開課。學生通過計算機模擬電學實驗,進行分析討論,觀察現象,解決實驗中存在的問題,思考實驗方法中沒有想到的問題,通過學生實際的操作及教師的演示,大大地激發學生的積極思維,並主動參與教學過程。聽課的教師對這種邊討論邊實驗的教學方法,影響深刻,都認為值得借鑒。
通過三次實踐和二次反思,我認識到學生能否積極主動地參與課堂教學,設置的探究性問題(或稱為問題情景)、探究活動能否積極有效展開,在教學過程中應注意下面這些要素:
1、選擇探究內容,要切合學生的認知結構和能力基礎。問題的提出要有思維的層次感及一定的認知坡度。
2、發揮現代信息技術和學科教學的整合,多渠道、多方位讓學生進行探究,增強學生思維的深度。
3、教師在學生的探究活動中,要及時地解疑導撥,互動合作探究。
教師必須在這些方面下功夫,利用生活中的現象,激起學生主動探究的慾望,並不斷地遞進探究內容的層次,設置學生思維的坡度,通過質疑、討論、交流等形式探尋解決問題的方法。
在此基礎上,多給學生一定時間進行實踐操作,學生在具體操作中,還會發現各種儀器本身所存在的局限性,並不斷地反思,吸引學生主動參與到「探究、嘗試、發現、創新」地過程中來。 共3頁,當前第2頁123 #p#
通過「三實踐二反思」的教研活動,深深體會到專業研究人員引領所起的作用和教研組全體教師合作互助的教研活動的重要性,給我的教學帶來新的理念、新的教學方法。課堂教學是教育教學改革的主陣地,在教學實踐和反思中,只有不斷地更新教師的教學理念,不斷地反思自己的教學行為,改進我們的教學方法,完善我們的教學策略,才能切實有效地提高物理教學的質量,使學生「樂學、會學」,在不斷地探究活動過程中,培養學生的科學素質。
2. 大學物理實驗論文
學院:汽車學院 班級:熱動0504 姓名:張志強 學號:0120507210410
大學物理實驗論文
-------實驗心得與體會
通過這個學期的大學物理實驗,我體會頗深。首先,我通過做實驗了解了許多實驗的基本原理和實驗方法,學會了基本物理量的測量和不確定度的分析方法、基本實驗儀器的使用等;其次,我已經學會了獨立作實驗的能力,大大提高了我的動手能力和思維能力以及基本操作與基本技能的訓練,並且我也深深感受到做實驗要具備科學的態度、認真態度和創造性的思維。下面就我所做的實驗我作了一些總結和體會。
自從我第一次上物理實驗課的時候我就深深地感覺到物理實驗的重要性,因此我每次上課都能全身心地聽課,比如說第一次的不確定度等我就比班上其他同學學的要好一點,基本上學會了不確定度的每一步計算、回歸直線的繪制以及有效數字的保留等,這也為我以後的實驗數據處理帶來了極大的方便。
我現在還記得我第一次做邁克爾遜干涉儀實驗時我雖然用心聽講,但是再我做時候卻極為不順利,因為我調節儀器時怎麼也調不出干涉條紋,轉動微調手輪也不怎麼會用,最後調出干涉條紋了卻掌握不了干涉條紋「湧出」或「陷入個數、速度與調節微調手輪的關系。測量鈉光雙線波長差時也出現了類似的問題,實驗儀器用的非常不熟悉,這一切都給我做實驗帶來了極大的不方便,當我回去做實驗報告的時候又發現實驗的誤差偏大,可慶幸的是計算還順利。總而言之,第一個實驗我做的是不成功,但是我從中總結了實驗的不足之處,吸取了很大的教訓。因此我從做第二個實驗起,就在實驗前做了大量的實驗准備,比如說,上網做提前預習、認真寫好預習報告弄懂實驗原理等。因此我從做第二個實驗起就在各個方面有了很大的進步,實驗儀器的使用也熟悉多了,實驗儀器的讀數也更加精確了,儀器的調節也更加的符合實驗的要求。就拿夫-赫實驗/雙光柵微振實驗來說,我能夠熟練調節ZKY-FH-2智能夫蘭克—赫茲實驗儀達到實驗的目的和測得所需的實驗數據,並且在實驗後順利地處理了數據和精確地畫出了實驗所要求的實驗曲線。在實驗後也做了很好的總結和個人體會,與此同時我也學會了列表法、圖解法、函數表示法等實驗數據處理方法,大大提高了我的實驗能力和獨立設計實驗以及創造性地改進實驗的能力等等。
下面我就談一下我在做實驗時的一些技巧與方法。首先,做實驗要用科學認真的態度去對待實驗,認真提前預習,做好實驗預習報告;第二,上課時認真聽老師做預習指導和講解,把老師特別提醒會出錯的地方寫下來,做實驗時切勿出錯;第三,做實驗時按步驟進行,切不可一步到位,太心急。並且一些小節之處要特別小心,若不會,可以跟其他同學一起探討一下,把問題解決。第四,實驗後數據處理一定要獨立完成,莫抄其他同學的,否則,做實驗就沒有什麼意義了,也就不會有什麼收獲。
總而言之,大學物理實驗具有非常重要的意義。首先,物理概念的建立、物理規律的發現依賴於物理實驗,是以實驗為基礎的,物理學作為一門科學的地位是由物理實驗予以確立的;其次,已有的物理定律、物理假說、物理理論必須接受實驗的檢驗,如果正確就予以確定,如果不正確就予以否定,如果不完全正確就予以修正。例如,愛因斯坦通過分析光電效應現象提出了光量子;伽利略用新發明的望遠鏡觀察到木星有四個衛星後,否定了地心說;楊氏雙縫干涉實驗證實了光的波動假說的正確性。可以說,物理學的每一次進步都離不開實驗。這對我們大學生來說也是非常重要的,尤其是對將來所從事的實際工作所需要具備的獨立工作能力和創新能力等素質來講,也是十分必要的,這是大學物理理論課不能做到,也不能取代的。
因此,我希望我能更加努力,在下個學期順利完成所有的實驗,圓滿結束大學物理實驗。
大學物理實驗論文
趙新梅 學號:0120509330327 信息學院電子0503班
在即將結束的這個學期里,我完成了大學物理實驗(上)這門課程的學習。物理實驗是物理學習的基礎,雖然在很多物理實驗中我們只是復現課堂上所學理論知識的原理與結果,但這一過程與物理家進行研究分子和物質變化的科學研究中的物理實驗是一致的。在物理實驗中,影響物理實驗現象的因素很多,產生的物理實驗現象也錯綜復雜。老師們通過精心設計實驗方案、嚴格控制實驗條件等多種途徑,以最佳的實驗方式呈現物理問題,使我們通過努力能夠順利地解決物理實驗呈現的問題,考驗了我們的實際動手能力和分析解決問題的綜合能力,加深了我們對有關物理知識的理解。通過一學期的課程,我學到了很多東西。
做大學物理實驗時,為了在規定的時間內快速高效率地完成實驗,達到良好的實驗效果,需要課前認真地預習,首先是根據實驗題目復習所學習的相關理論知識,並根據實驗教材的相關內容,弄清楚所要進行的實驗的總體過程,弄懂實驗的目的、基本原理,了解實驗所採用的方法的關鍵與成功之處;思考實驗可能用到的相關實驗儀器,對照教材所列的實驗儀器,了解儀器的工作原理,性能、正確操作步驟,特別是要注意那些可能對儀器造成損壞的事項。然後還要寫預習報告,預習報告能夠幫助我們順利完成實驗中的各項操作。在寫預習報告的時候,我們一般包括實驗目的,基本原理,實驗儀器,操作步驟,測量內容,數據表,預習思考題等。數據表與操作步驟密切相關,數據表中的欄目排列順序應與操作步驟的順序合理配合。這樣就可以隨時將數據按順序填入表中,也可以隨時觀察和分析數據的規律性。剛開始時我們不注意預習報告里的數據表格,將數據隨便的記錄在一張紙上,結果發現整理數據時會出現很多混亂和錯誤,尤其是數據比較多的時候,比如在做《用動力學共振法測固體材料的樣式彈性模量》實驗時,由於實驗前未提前設計好表格,數據記錄得很隨便,很亂,處理時很困難。後來汲取了教訓,在實驗前根據所要測的物理量和實驗步驟設計好數據表格,在實驗記錄時和處理數據時輕鬆了不少。實驗教會了我們要養成良好的科學的實驗習慣。預習思考題,是加深實驗內容或對關鍵問題的理解、開發視野的一些問題,在實驗前認真地思考並回答這些問題,有助於提高實驗質量。對於不明白的問題或實驗原理中一些不明白的地方,可以跟自己的同學討論一下或查一下相關的資料,實在不明白的地方可以帶到課堂上問老師,只有把實驗中所有的地方都弄通弄透徹,才能達到實驗應有的效果。
預習是做實驗前必須的工作,但是做實驗的主要工作還是課堂操作。
課堂操作需要我們嚴格的遵守實驗的各項原則,要將儀器放置在合理的位置,以方便使用和確保安全,比如象高壓電源的輸出端鈕應該遠離操作者。經常需要操縱或調節的器件,應該放在便於操縱的位置上。一些電學實驗儀器部件較多,首先要把這些儀器部件一一放在合適的位置上,然後再連線。實驗過程中要嚴格按照實驗儀器的操作要求來操作,所有儀器要調整到正確的位置和穩定的狀態,在安裝和調整儀器時還不能使用書本這些本身就不穩定的物品做墊塊,否則容易造成測量數據的分散性,影響實驗質量,並且容易在成實驗儀器的損壞。在的過程中,經常會出現一些故障或觀察到的實驗現象與理論上的現象不符,首先應認真思考並檢查實驗儀器使用以及線路連接是否正確,不正確的及時進行改正,若自己不能解決,應及時請老師來指導,切不可敷衍過關,草草了事。還有讀數,需要有足夠的耐心和細心,尤其是對一些精度比較高的儀器,讀數一定要按照正確的讀數方法並且一定要細心。對於數據的紀錄,則要求我們要有原始的數據紀錄,它是記載物理實驗全部操作過程的基礎性資料。而且在實驗過程中必須認真地觀察實驗現象,並做如實的記錄。如果發現實驗現象與實驗理論不符合,或者測試結果出現異常,就應該認真檢查原因,並細心重做實驗。實驗完成後,應把所有的實驗儀器恢復到原位,並認真清理實驗台。
在實驗操作完成後,應認真地處理實驗數據。實驗數據是對實驗定量分析的依據,是探索、驗證物理規律的第一手資料。在系統誤差一定的情況下,實驗數據處理得恰當與否,會直接影響偶然誤差的大小。所以對實驗數據的處理是實驗復習的重要內容之一。在這一學期中我們學到的處理數據的方法有:
1. 平均值法 取算術平均值是為減小偶然誤差而常用的一種數據處理方法。通常在同樣的測量條件下,對於某一物理量進行多次測量的結果不會完全一樣,用多次測量的算術平均值作為測量結果,是真實值的最好近似。
2. 列表法 實驗中將數據列成表格,可以簡明地表示出有關物理量之間的關系,便於檢查測量結果和運算是否合理,有助於發現和分析問題,而且列表法還是圖象法的基礎。
列表時應注意:①表格要直接地反映有關物理量之間的關系,一般把自變數寫在前邊,因變數緊接著寫在後面,便於分析。②表格要清楚地反映測量的次數,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題欄內,一般不在數值欄內重復出現。③表中所列數據要正確反映測量值的有效數字。
3. 作圖法 選取適當的自變數,通過作圖可以找到或反映物理量之間的變化關系,並便於找出其中的規律,確定對應量的函數關系。作圖法是最常用的實驗數據處理方法之一。
描繪圖象的要求是:①根據測量的要求選定坐標軸,一般以橫軸為自變數,縱軸為因變數。坐標軸要標明所代表的物理量的名稱及單位。②坐標軸標度的選擇應合適,使測量數據能在坐標軸上得到准確的反映。為避免圖紙上出現大片空白,坐標原點可以是零,也可以不是零。坐標軸的分度的估讀數,應與測量值的估讀數(即有效數字的末位)相對應。
這學期我們還學習了用電腦處理數據。用電腦處理數據方便快捷,可以節省不少時間,而且也比較清晰明了。但是用電腦處理的前提依然是我們對理論知識比較熟悉,而且實驗操作過程必須認真地完成,記錄的數據准確,有效。
撰寫實驗報告和進行問題討論等也是大學物理實驗不可缺少的重要環節。實驗報告是對我們的動手能力、寫作能力和總結能力的一種鍛煉,實驗報告也促進我們對實驗過程以及所得結論進行更深刻的思考。我們的實驗報告應包括實驗過程中所出現的實驗現象以及對這些現象的解釋,實驗中所遇到的問題以及解決方法,實驗數據的記錄以及對數據進行計算並求得最終的結果,驗證跟理論值是否相符,誤差的大小,最終得出的結論,對實驗思考題進的討論以及討論的結果和對實驗進行的總結。一份認真的,高水平的實驗報告才算是為本次實驗畫上一個圓滿的句號。
「加強基礎、重視應用、開拓思維、培養能力、提高素質 」是大學物理試驗的指導思想;「加深學生對有關物理知識的理解,培養學生正確的科學實驗習慣,提高學生的動手能力、觀察分析能力和創新能力」是大學物理實驗的目的。學大學物理實驗這門課程,是對個人能力的一種鍛煉,它不但鍛煉了我們的細心、耐心,而且使我養成了良好的學習習慣和嚴謹的學習態度。這一學期物理實驗課程的學習,使我受益匪淺。但我也還有很多不足的地方需要改正,比如做實驗速度很慢,下學期我們還將學習這門課程,我在以後的課程學習中一定要 注意慢慢改進。
3. 如何正確的使用物理天平稱量
物理天平的讀數方法如下:
把右盤中砝碼的質量數與游碼在標尺上的示數相加,即為所測物體質量值,物理天平是需要估讀的。
如果只有(砝碼+游碼可估讀),那麼誤差來自游碼估讀,如果是(砝碼+游碼+指針讀數),那麼誤差來自指針讀數,可以這樣想,當天平平衡時,如果游碼向旁邊偏很小的距離,那麼指針就會偏很大的距離,所以(砝碼+游碼+指針讀數)更科學。
拓展資料:
使用物理天平的注意事項:
1.注意要保護天平的刀口。物理天平是比較精密的儀器,使用的時候需要特別注意保護它的三個刀口。一般來說,應在天平接近平衡時才能把橫梁升起,所以在稱量物體前應先用手掂掂物體,估計一下它質量的大小,防止超過天平的稱量,並在右盤放入質量相當的砝碼再升起橫梁。調天平橫梁平衡時平衡螺絲的調節,稱量時加減砝碼等都要在天平制動的情況下進行.轉動手輪,升起橫梁動作要輕,稍稍升起橫梁一看不平衡馬上輕輕放下橫梁,不必把橫梁完全升到頂再觀察是否平衡,被測物和砝碼放在盤的中間。
2.使用天平時不能用手摸天平,不能把潮濕的東西或化學葯品直接放在天平盤里。砝碼只能使用鑷子夾取,不能用手拿,用後應及時放回砝碼盒。
3.天平使用完畢要使刀口和刀承分離,各天平間的零件不能互換,用後應將天平存放在乾燥清潔的地方。
4.等到平衡之後,需要檢查橫梁是否已經落下,以及橫梁及吊耳的位置是否正常,還有砝碼是否按順序擺好,從而使天平始終保持正常狀態。
4. 大學物理實驗論文怎麼寫
大學物理實驗論文
在即將結束的這個學期里,我完成了大學物理實驗(上)這門課程的學習。物理實驗是物理學習的基礎,雖然在很多物理實驗中我們只是復現課堂上所學理論知識的原理與結果,但這一過程與物理家進行研究分子和物質變化的科學研究中的物理實驗是一致的。在物理實驗中,影響物理實驗現象的因素很多,產生的物理實驗現象也錯綜復雜。老師們通過精心設計實驗方案、嚴格控制實驗條件等多種途徑,以最佳的實驗方式呈現物理問題,使我們通過努力能夠順利地解決物理實驗呈現的問題,考驗了我們的實際動手能力和分析解決問題的綜合能力,加深了我們對有關物理知識的理解。通過一學期的課程,我學到了很多東西。
做大學物理實驗時,為了在規定的時間內快速高效率地完成實驗,達到良好的實驗效果,需要課前認真地預習,首先是根據實驗題目復習所學習的相關理論知識,並根據實驗教材的相關內容,弄清楚所要進行的實驗的總體過程,弄懂實驗的目的、基本原理,了解實驗所採用的方法的關鍵與成功之處;思考實驗可能用到的相關實驗儀器,對照教材所列的實驗儀器,了解儀器的工作原理,性能、正確操作步驟,特別是要注意那些可能對儀器造成損壞的事項。然後還要寫預習報告,預習報告能夠幫助我們順利完成實驗中的各項操作。在寫預習報告的時候,我們一般包括實驗目的,基本原理,實驗儀器,操作步驟,測量內容,數據表,預習思考題等。數據表與操作步驟密切相關,數據表中的欄目排列順序應與操作步驟的順序合理配合。這樣就可以隨時將數據按順序填入表中,也可以隨時觀察和分析數據的規律性。剛開始時我們不注意預習報告里的數據表格,將數據隨便的記錄在一張紙上,結果發現整理數據時會出現很多混亂和錯誤,尤其是數據比較多的時候,比如在做《用動力學共振法測固體材料的樣式彈性模量》實驗時,由於實驗前未提前設計好表格,數據記錄得很隨便,很亂,處理時很困難。後來汲取了教訓,在實驗前根據所要測的物理量和實驗步驟設計好數據表格,在實驗記錄時和處理數據時輕鬆了不少。實驗教會了我們要養成良好的科學的實驗習慣。預習思考題,是加深實驗內容或對關鍵問題的理解、開發視野的一些問題,在實驗前認真地思考並回答這些問題,有助於提高實驗質量。對於不明白的問題或實驗原理中一些不明白的地方,可以跟自己的同學討論一下或查一下相關的資料,實在不明白的地方可以帶到課堂上問老師,只有把實驗中所有的地方都弄通弄透徹,才能達到實驗應有的效果。
預習是做實驗前必須的工作,但是做實驗的主要工作還是課堂操作。
課堂操作需要我們嚴格的遵守實驗的各項原則,要將儀器放置在合理的位置,以方便使用和確保安全,比如象高壓電源的輸出端鈕應該遠離操作者。經常需要操縱或調節的器件,應該放在便於操縱的位置上。一些電學實驗儀器部件較多,首先要把這些儀器部件一一放在合適的位置上,然後再連線。實驗過程中要嚴格按照實驗儀器的操作要求來操作,所有儀器要調整到正確的位置和穩定的狀態,在安裝和調整儀器時還不能使用書本這些本身就不穩定的物品做墊塊,否則容易造成測量數據的分散性,影響實驗質量,並且容易在成實驗儀器的損壞。在的過程中,經常會出現一些故障或觀察到的實驗現象與理論上的現象不符,首先應認真思考並檢查實驗儀器使用以及線路連接是否正確,不正確的及時進行改正,若自己不能解決,應及時請老師來指導,切不可敷衍過關,草草了事。還有讀數,需要有足夠的耐心和細心,尤其是對一些精度比較高的儀器,讀數一定要按照正確的讀數方法並且一定要細心。對於數據的紀錄,則要求我們要有原始的數據紀錄,它是記載物理實驗全部操作過程的基礎性資料。而且在實驗過程中必須認真地觀察實驗現象,並做如實的記錄。如果發現實驗現象與實驗理論不符合,或者測試結果出現異常,就應該認真檢查原因,並細心重做實驗。實驗完成後,應把所有的實驗儀器恢復到原位,並認真清理實驗台。
在實驗操作完成後,應認真地處理實驗數據。實驗數據是對實驗定量分析的依據,是探索、驗證物理規律的第一手資料。在系統誤差一定的情況下,實驗數據處理得恰當與否,會直接影響偶然誤差的大小。所以對實驗數據的處理是實驗復習的重要內容之一。在這一學期中我們學到的處理數據的方法有:
1. 平均值法 取算術平均值是為減小偶然誤差而常用的一種數據處理方法。通常在同樣的測量條件下,對於某一物理量進行多次測量的結果不會完全一樣,用多次測量的算術平均值作為測量結果,是真實值的最好近似。
2. 列表法 實驗中將數據列成表格,可以簡明地表示出有關物理量之間的關系,便於檢查測量結果和運算是否合理,有助於發現和分析問題,而且列表法還是圖象法的基礎。
列表時應注意:①表格要直接地反映有關物理量之間的關系,一般把自變數寫在前邊,因變數緊接著寫在後面,便於分析。②表格要清楚地反映測量的次數,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題欄內,一般不在數值欄內重復出現。③表中所列數據要正確反映測量值的有效數字。
3. 作圖法 選取適當的自變數,通過作圖可以找到或反映物理量之間的變化關系,並便於找出其中的規律,確定對應量的函數關系。作圖法是最常用的實驗數據處理方法之一。
描繪圖象的要求是:①根據測量的要求選定坐標軸,一般以橫軸為自變數,縱軸為因變數。坐標軸要標明所代表的物理量的名稱及單位。②坐標軸標度的選擇應合適,使測量數據能在坐標軸上得到准確的反映。為避免圖紙上出現大片空白,坐標原點可以是零,也可以不是零。坐標軸的分度的估讀數,應與測量值的估讀數(即有效數字的末位)相對應。
這學期我們還學習了用電腦處理數據。用電腦處理數據方便快捷,可以節省不少時間,而且也比較清晰明了。但是用電腦處理的前提依然是我們對理論知識比較熟悉,而且實驗操作過程必須認真地完成,記錄的數據准確,有效。
撰寫實驗報告和進行問題討論等也是大學物理實驗不可缺少的重要環節。實驗報告是對我們的動手能力、寫作能力和總結能力的一種鍛煉,實驗報告也促進我們對實驗過程以及所得結論進行更深刻的思考。我們的實驗報告應包括實驗過程中所出現的實驗現象以及對這些現象的解釋,實驗中所遇到的問題以及解決方法,實驗數據的記錄以及對數據進行計算並求得最終的結果,驗證跟理論值是否相符,誤差的大小,最終得出的結論,對實驗思考題進的討論以及討論的結果和對實驗進行的總結。一份認真的,高水平的實驗報告才算是為本次實驗畫上一個圓滿的句號。
「加強基礎、重視應用、開拓思維、培養能力、提高素質 」是大學物理試驗的指導思想;「加深學生對有關物理知識的理解,培養學生正確的科學實驗習慣,提高學生的動手能力、觀察分析能力和創新能力」是大學物理實驗的目的。學大學物理實驗這門課程,是對個人能力的一種鍛煉,它不但鍛煉了我們的細心、耐心,而且使我養成了良好的學習習慣和嚴謹的學習態度。這一學期物理實驗課程的學習,使我受益匪淺。但我也還有很多不足的地方需要改正,比如做實驗速度很慢,下學期我們還將學習這門課程,我在以後的課程學習中一定要 注意慢慢改進。
5. 物理科技小論文
物理實驗是研究物理學的重要方法和手段,加強實驗教學,不僅可提高物理教學效果,還可提高學生的實驗素質,有助於培養學生的創造性學習能力。初中物理實驗包括演示實驗、學生分組實驗和課外小實驗,它們都是很好的素材,只要教師做實施素質教育的有心人,對它們合理的加以應用,一定會在教學中收到良好的效果。為了搞好實驗教學,應著重抓以下三點:
一、使學生形成辯證唯物主義世界觀和嚴謹的科學態度
初中物理教材中,許多重要的定律、概念、公式都是通過實驗推理出來的,具有很強的客觀性,如光的反射定律、二力平衡條件、歐姆定律等。學生由於親身經歷和學識限制,對書本內容不可能一聽就懂,並且會懷疑其客觀性。而實驗就起了幫助他們發現規律,掌握規律,理解獲取知識的橋梁作用。所以,教師應盡最大努力做好一切演示實驗和學生分組實驗,切忌不做實驗或少做實驗而講實驗。因為單純的講實驗,便貶低了定律、概念的客觀真實性,學生也難於理解和接受。
教師在做演示實驗時,必須把准確無誤的物理現象清晰的展現在學生面前,讓每個學生看清楚,使學生確信定律、概念的客觀性。所以教師必須是一個堅定的唯物論者,要具有嚴謹的科學態度。在學生分組實驗中,要以得出的數據來驗證或推導出定律、公式,絕對不允許塗改實驗數據,使之與物理定律、公式相符。而應協助學生找出錯誤原因,重做實驗,直到得出正確的結論為止。只有這樣,才可使學生逐漸形成辯證唯物主義世界觀和嚴謹的科學態度。
二、培養學生識別和應用實驗儀器的能力
學生識別和應用實驗儀器的能力不僅是學生正確完成物理實驗的保證,也是以後在工作和學習中必需的最基本的能力,如生活中各種測量工具的使用無不需要這方面的知識。
開始幾次學生分組實驗,實驗儀器都是學生首次接觸,如刻度尺、天平、電壓表等,教師要著重指導學生識別儀器的規格和性能,察看銘牌或說明書。弄清:(1)測量范圍;(2)最小刻度;(3)零點及其調節方法;(4)使用方法。只有掌握以上四點,才能保證實驗精確的完成和儀器、人身的安全。
三、培養學生的實驗操作能力
學生的實驗操作能力的高低對他們今後的工作和學習有著重要的影響。生活中小到照明電路的安裝,各種物體質量的測量,大到交通運輸和生產勞動都需要這方面的能力。所以教學大綱把培養學生的實驗操作能力作為素質教育中很重要的一個方面。
物理實驗本身就是一個操作過程。學生分組實驗,每個人都有操作機會;在演示實驗中,可讓部分學生配合教師一起完成實驗,條件許可時,將演示實驗改為學生實驗;課外小實驗更是學生操作的天地,如在學習量筒、彈簧秤、天平等知識後,可布置小實驗自製天平、量筒、橡皮測力計等,學生的積極性一定會很高,效果一定會更好。總之,應盡量多給學生親自動手動腦的機會,這對提高學生的操作能力是很有幫助的。
6. 來一篇關於物理方面的科技小論文(字數在1000以上)
骨笛遐想
——淺析小提琴發聲、調音的物理原理
一.選題意義
據我國最早的物理史學家吳南薰先生考證,世界上第一個人工製作的物理儀器就是在獸骨或竹管上挖孔並能吹出聲音來的笛子。這既是一種樂器,也是一種聲學儀器;我國古代對共鳴、弦的振動、管的音調的研究等都是通過樂器來進行的;希臘哲學家畢達哥拉斯發現了琴弦的長短與音高有一定的關系;從近代物理學發展來看,聲學依舊占據著相當重要的部分,且與我們的生活息息相關;……
許多同學都會演奏一些樂器,但對於弦樂器的調試卻無從下手。我們結合已經學過的振動學知識,淺析西洋擦弦樂器——小提琴的發聲原理,並為演奏者檢音、調試提供理論依據和實驗結果參考。
二.相關物理知識
實際的樂音由基頻、諧波(泛音)、分音三部分組成。每一個樂音即周期性的振動都可以分解為許多不同頻率、不同相位、不同振幅的簡諧振動的疊加。簡單的簡諧振動即正弦振動或餘弦振動的傳播產生的聲波叫做純音,實際的樂音如歌唱聲、樂器聲等都不是簡單的純音,而是許多的純音的疊加。在這些簡諧振動中,頻率最低的叫做基頻,基頻的能量往往是最大的。頻率是基頻整數倍的叫做諧波,其餘的高頻振動叫做分音。現代的分析中表明,還有低於基頻的次聲。因此,從物理上講,音樂聲應由三部分組成:樂音、在音樂中使用的雜訊(如鑼、鼓、沙錘、梆子等沒有固定音調的打擊樂器和海濤、流水、風聲等效果聲音)以及對音色有影響的在諧波中存在的一部分超聲。
一般來說,發生體振動的頻率越高,人們聽起來音調也越高;發生體的振動頻率越低,人們聽起來音調就越低。但音調與頻率之間並不是嚴格按比例對應的。一般認為,頻率每增高一倍,音調聽起來就高一個八度,這僅僅限於中頻段。在高音部分,聽感偏低,即頻率增加一倍,聽起來不到高八度,而是偏低,於是要把頻率調高些,以適應人的聽覺。低音段則聽感偏高,於是需要把頻率調低些。
樂音聽起來有一定的強弱,即音的響度,這是樂音的第二個主觀量。聲音的能量越大,聲強越大,聽起來響度就越大。但是,這二者也不是按比例一一對應的。
至於音色,更是一種主觀感覺了。從傳統來講,決定音色的主要因素是頻譜,所以常常根據頻譜模仿各種音色。但據資料顯示,實踐表明:音的起始與結尾的瞬間狀況,即「音頭」和「音尾」,也同音色大有關系。音色不僅與頻譜的組成(即基頻、諧波和分音的數目、長短、相對強度、分音的不諧和程度及瞬態)有關,還與基頻和諧波在聽音區的位置有關,這是由於人耳對於多種頻率的響度反映不同。音色也與聽者距聲源的距離有關,這是因為一個音中的各種成分的衰減不同。
三.相關音樂知識
音程,就是兩個音音高之間的距離。在音樂上,音程用「度」表示。幾度就是把起始音算在內,沿著音階數有幾個音名。鋼琴上相鄰兩個鍵(包括黑鍵)之間差半音,兩個半音等於一個全音。這也是一種表示音程的方法。音程與頻率基本上是一一對應的關系。
把兩個相差八度音程之間的音順次排列,就成為音階。規定音階中各個音的由來及其精確音高的數學方法叫做律制。
最常用的三種律制是十二平均律、五度相生律和純律。音階中的各個音都有音名,由於生律的方法不同,不同律制生成音律中的同名音(例如都是 )其頻率是不一樣的。
十二平均律是我國明代科學家朱載堉最先發明的,比西歐早了幾十年。他將一個八度音程(頻率比為2)按等比數列均分為十二份,得十二律。當前的鋼琴和所有鍵盤樂器以及帶「品」的弦樂器等,用的都是這種律制。
數學表示:相鄰兩音之間的頻率比均為: 即從任何一個音開始,比該音高半音的音,其頻率是該音的頻率乘 ;比該音低半音的音,其頻率是該音的頻率乘 ;以此類推,可得出所有音的頻率。
十二平均律有許多優點,比如它易於轉調,簡化了不同調的升、降半音之間的關系。
在小提琴中,假如以 音的弦長為基準,那麼小字一組(其中的 比 高兩個八度) 、 、 、 、 、 、 對應的弦長之間按照十二平均律可由頻率關系確定一組固定比值。
四.研究與實驗
小提琴的弦是一根兩端固定的細鋼絲。在撥、擦弦線時產生的波列經兩固定端反射,疊加後形成駐波,但其中包含有許多頻率的波。在這里,我們只對決定音調高低的基頻振動做出分析研究。
駐波的基頻振動所對應的為波長最長的振動,即弦長 。提琴弦線與指板之間的距離很小,用手指在指板上壓緊琴弦不同位置而使得弦產生的形變數很小,可以忽略不計。則可認為弦上張力 ,及弦的質量線密度 保持不變,可得弦線中波速 近似恆定。因此,可認為有如下比例關系成立:
實驗過程:一把小提琴,經專業樂師調音後,定下 音,再由一位有多年演奏經驗的同學撥奏單音,多位樂感敏銳、受過專業訓練的同學一起聽辨,配合其他樂器校對各音高。記錄及計算數據如下表。表中的k值定義如下:
相差一個半音的兩個音高對應
相差一個全音的兩個音高對應
序號n 音高音名 比下
音程差 弦長/mm 總長:320.0mm 上述k值
第一次 第二次 第三次 平均值 計算值 理論值 誤差率
1
全音 243.0 243.8 243.7 243.5 1.11 1.12 1.39%
2
全音 220.0 220.9 219.2 220.0 1.13 1.12 0.25%
3
半音 195.5 196.1 195.0 195.5 1.07 1.06 1.11%
4
全音 182.5 181.9 183.1 182.5 1.12 1.12 0.18%
5
全音 162.5 162.0 162.3 162.3 1.13 1.12 0.48%
6
全音 143.8 143.8 144.2 143.9 1.11 1.12 1.00%
7
半音 130.0 129.8 128.7 129.5 1.05 1.06 0.79%
8
124.0 122.4 123.2 123.2
其中弦長一欄為小提琴 弦(四根弦由粗到細依次叫作 、 、 、 弦,指的是該弦的空弦音)上對應各音高壓指與琴碼兩固定點之間的距離,即參加振動的部分弦長。
如上數據顯示,平均誤差率為0.74%,基本符合前文理論分析。
五.結論
我們總結出對於一把小提琴(鄰弦相差五度)的自我調試方法:
以一根弦,例如 弦,的空弦音 為標准,按音高關系計算出同一根弦上 所對應的弦的長度。取 音高即與 弦空弦音等高(這是小提琴的製作要求)。依次調整 弦的松緊、長度後,再算出 弦上 的音高,作為 弦的空弦音。……同理進行下去。
此種方法適用於各類提琴及吉他等擦、撥弦樂器,但須注意:
①對於比空弦音高出許多的音,計算方法誤差較大。實驗中在一根弦上進行多組數據測量只是為了便於計算、對比,得出結論;實際操作中應對各相鄰琴弦依次校對。
②大提琴與吉他相鄰的弦空弦音相差四度,計算時應注意數據與小提琴不同。
希望我們的研究能夠對廣大演奏弦樂器的音樂愛好者提供幫助。