大学物理实验单摆实验总结 第1篇
分析及对策:
分析该问题产生的原因:一是教师对学生认识的偏差。其实学生有很强的能动性,应该相信学生有主动探索的动力和能力,对自然世界有很强的好奇心,也愿意自己动手动脑做些什么,来获取知识。二是学生有愿望,但缺乏足够的准备。对到实验室做实验,要做些什么,认识上还不到位。
对策:敢于放手,对学生在实验中出现的问题,要正确看待,一分为二的分析,要相信学生态度是好的,只是准备的不充分。其次,教师要在课堂上充分重视实验,使学生认识到实验的重要性。上课时演示实验必须做,创造条件做一些小实验,是学生对物理知识有真实的感性认识。再者,强调到实验室的准备工作,每次实验学生必须对实验的每一环都做到心中有数,可以让学生自己对比准备好和准备不好的差别,以及成功的实验对物理学习的意义。
具体操作:
一个较理想的实验过程,必须由三个阶段组成。实验前充分准备,实验时有充裕的时间进行思考和操作,实验后有认真的分析总结。那种实验前缺乏(甚至没有)准备、实验时仓仓促促、实验后不再总结、思考的实验课,实际上不但达不到实验目的,反而起到挫伤学生学习积极性的作用,因为从这样的实验课是得不到收获。
首先,教师说明实验的重要性和学生到实验室要准备的事项。即学生分组实验是学生有目的的去体验物理现象、理解物理知识来历的重要场所,应该是物理教学的重要的一环。必须认真钻研课本,做到对该实验心中有数,并写出详细的实验计划(包括该实验的目的,所需器材,实验的每一环节,处理数据的办法,记录数据的表格)。强调到实验室的准备工作,每次实验学生必须对实验的每一环都做到心中有数。
其次,落实所布置的事宜,实验时观察学生实验的情况。发现存在一些问题:学生依然对实验重视不够,准备不足;实验动手时茫然,心中无数;动手能力差,操作时手忙脚乱;不会记录数据等。进行有针对性的总结,并提出注意事项和要求。
第三实验时有几个问题应该注意:一是必须保证学生有较充裕的实验操作时间,二是不能对学生限制太多,尽量做到放手让学生操作。真正动手的时间必须保证45分钟,否则弄得学生还是仓促应付,草草结果实验。只有时间够用了,学生心情才较稳定,才能在实验中进行周密思考,进行必要的改进和纠正,记录下较准确的数据,得到较好的实验结果。第三,不要因为有损坏仪表的可能,就对学生限制过多,弄得学生谨小慎微不敢动手。教师应设法在保证学生人身安全(有的实验接触到220V或更高电压的交流电)和不损毁仪器仪表的前提下,放手让学生进行实验操作。只有对不遵守实验纪律、不认真做实验的个别学生,当他们损毁实验器料时才进行严肃批评并令其赔偿,对大多数认真做实验的学生,由于不慎而使实验设备遭到损坏时,一般不做严厉的批评也不一定要求赔偿。
第四,实验的总结阶段:学生把实验报告交上以后,教师必须认真审查。结合在实验课上的现场记录,将实验成绩优良的实验报告拿出来示范,指出优点表现在什么地方,对于成绩差的,也应具体指出问题的所在。一般说来,实验后的总结应针对以下三个问题进行:实验数据的正确记取、正确处理和误差的正确分析。
最后,测试反馈,了解学生实验的接受程度。
解决以下问题:
第一,不少学生不能科学地读取测量数据。结合实验报告中的数据记录情况,反复阐明如何正确读取测量数据。用最小分度值为1厘米的米尺测量时 ,应读取三位数字,例如读取,而不能读成66厘米或厘米。用最小分度值为1毫米的米尺测量时,应读取四位数字。用机械停表测时间,如果表盘的最小分度值为秒,单摆振动30次所用的总时间可写成例如秒或秒等,相应的周期则可写成秒或秒等。
第二,不少学生不能设计出简明的记录表格,记录了数据后,不会用科学方法进行处理。教师应结合每次分组实验对这方面进行分析和讲解。实践证明,对实践数据的读取、记录和处理,必须通过分组实验反复练习才能掌握。对表格的要求是:1.写明表的标题或加上必要的说明;2.简单明确,便于看出有关量之间的关系,便于处理数据;3.交待清楚表中各物理量的单位;4.表中数据要能反映测量结果。
第三,通过对实验使学生深刻体会物理思想。
每一个实验都有各自的设计思想,一个成功的实验,其设计思想总包含着对已有知识的灵活应用与创造性的科学构思。引导学生领会前人的实验设计思想,体验科学家所经历的探索过程,是一条培养学生具有设计实验能力的有效途径。例如:卡文迪许测量万有引力恒量实验。在介绍这个实验时,利用卡文迪许扭秤实验模型,讲清实验的设计思想:由于物体间的引力非常微小,把微小的引力观察出来,是实验设计的关键。这里卡文迪许把万有引力转化为一对力偶是第一次放大;把力偶的作用转化为石英丝的扭转形变是第二次放大;把扭转形变通过光的反射转化到较大距离的标尺上的读数(光杠杆的放大作用)是第三次放大。通过三次“转化”和“放大”的作用,就可以比较准确的观察测量出微小的引力。这个实验的设计思路十分巧妙,第三次放大的是利用光杠杆放大方法,这个方法在常在物理实验竞赛出现。通过分析教材中的著名实验,挖掘出它们的设计思想对于提高学生的实验设计能力有很大的帮助。
大学物理实验单摆实验总结 第2篇
在小摆角的情况下(5°以内,此时可认为且),单摆做简谐运动,周期公式可写为,其中是摆长,通过变换即可得到,这说明与成正比,比例系数为。因此,只需要测出若干组和的数值,求得回归直线的斜率,就可以得出重力加速度的值。
理论上这个实验可以很精确,但是我家的条件有限,因此只能做到粗测重力加速度的值。
大学物理实验单摆实验总结 第3篇
通过phyphox直接测得的 g g g为 m / s 2 10.15m/s2,通过正常的实验流程并通过公式计算得到g值为 m / s 2 10.54m/s2,无论是哪种方法,测得的值与真实的重力加速度g值( m / s 2 9.8m/s2)的差距都是很大的。 实验误差体现在以下几点: 1.利用充电线缠绕手机的方案代替用细线连结小球。充电线本身的体积、质量不可忽略不计。小球的质心在其几何中心,而手机的质心很难确定。在这种情况下,整个系统的质心上移,导致 L 测 > L 实 L_测>L_实 L测>L实,其中 L 测 L_测 L测指测量得到的L, L 实 L_实 L实指细线末端到质心的距离。 2. L 测 L_测 L测本身存在误差。将耳机线缠绕手机,必定在耳机线和手机的连接处产生空隙。耳机线本身延展性不像细线那样优良,在测量时很难拉紧耳机线。使用皮卷尺使这里的误差进一步加大。 3.由于手机的质量分布不像小球那样均匀,体积也并非球形,其产生的空气阻力不可忽略不计。 4.由于缺少固定摆线末端的装置,转为由人拉住摆线末端,人可能在手机摆动过程中施加其他外力。而且摆动位置并非是严格的竖直平面内。 5.其余因为不熟悉操作流程导致操作失误的偶然误差。
大学物理实验单摆实验总结 第4篇
【关键词】实验;兴趣;考核
物理实验不仅可以使学生对一些物理现象获得足够的感性认识, 留下比较深刻的印象, 还可以揭示物理现象的本质, 有助于他们建立概念和掌握规律。因此,作为高中物理教师,在实施素质教育的过程中, 有必要进一步总结经验, 寻找差距, 不断探究物理实验教学的新模式和新方法, 这对培养学生的实际动手能力, 观察思考能力, 为技术基础课和专业课的生产实践教学打好基础, 提高学生综合素质, 加快应用型人才培养步伐有着十分重要的意义。
在物理实验教学中,教师要围绕物理课的教学目标以及学生的年龄特征和认知水平进行实验教学, 以观察、操作、形象思维和定性讨论为基础, 以形成基本概念, 掌握基本规律和培养基本技能为中心, 并以发展能力和联系实际为原则, 注意不断探索新的方式方法, 才能不断提高物理课的教学质量, 特别是物理实验课的教学质量, 使素质教育在实践教学中发挥更新更大的作用。
1. 注重课堂演示实验 课堂演示实验是物理课教学的一个重要环节。大纲规定的课堂演示实验应全部开出。
讲解要有演示配合, 演示要为讲解服务。要使学生在较短的时间看到清晰的现象, 得出正确的结论, 教师必须在课前做好充分的准备。教师要不怕麻烦、钻研实验, 克服困难, 不打折扣地开出实验, 包括自制一些简单仪器, 开出部分替化性实验, 这样才能保证演示实验取得明显效果。
惯性、热膨胀、横波与纵波等演示实验虽然简单, 但能激发学生兴趣, 烘托课堂气氛, 引导学生思考, 一定要边讲述, 边实验。一些仪器不便搬动的实验, 如观察阴极射线和洛仑磁力等, 可安排在晚自习组织学生去实验室观看, 同样可以收到良好的效果。
2. 注重分组实验 由于学生分组实验是物理实验教学的主要形式, 所以实验小组的大小直接影响着实验的效果。
要让每个同学都能亲自操作, 得到锻炼, 必须充分发挥现有仪器的作用, 像做《验证力的平行四边形法则》、 《伏安法测电阻》等实验的仪器价廉且数量较多, 可以把已分好的较大的实验组再一分为二, 变成2一3 人一组, 让每个学生都有事可做, 人人学有所获。而《用气垫导轨测即时速度, 平均速度和加速度》等实验, 由于实验仪器价值昂贵, 相对缺乏, 则可采取仪器不动、人员轮换的办法, 将全班并进式变成分组轮换式实验, 只要安排好时间, 同样可以达到让所有的同学都能动手操作, 观察现象, 记录数据, 参与实验的全部活动的目的。
学生分组实验要体现以教师为主导, 学生为主体的原则。为取得明显的效果, 必须由教师提前一周告知学生实验题目, 指导其预习实验内容, 熟悉操作步骤, 做好心理准备。进人实验室后, 要进行个别提问, 抽查实验预习和准备情况, 并检查出勤情况。
只有在教师详细讲解了仪器性能, 使用方法, 读数要领, 具体步骤, 学生明确了实验目的、原理、方法之后, 他们才能头脑清晰, 心中有数地投人实验, 进行操作。
学生实验要在教师的组织和指挥之下进行。教师既不能包办代替, 束缚学生手脚, 影响学生主动性的发挥; 也不能不问不管, 放任自流。学生操作时教师的巡行指导十分重要。如发现错误的操作, 必须及时给予纠正, 随时解答疑难问题, 帮助消除仪器故障, 核对审查实验数据, 以保证学生能在实验中正确地进行测定, 减少误差, 防止不应有的事故出现。
3. 注重课外物理兴趣小组的培养 兴趣小组实验为适应素质教育的发展, 可以在教学班级组建课外物理兴趣小组。一个十人左右的兴趣小组, 可以完成教材中的“小实验” , 开展物理实践活动, 做些与现代科技紧密相关的社会调查, 进行比较简单的物理课题研究, 还可对全校所有小组进行物理科普讲座, 尝试创新精神和创新能力的培养。兴趣小组中能力较强, 作风踏实的同学, 可以参与简单仪器的制作, 学生分组实验的准备工作, 他们熟悉物理实验, 也就是实验小组的核心成员。他们可以撰写科普小论文, 编写“学习园地” 和简报, 这对激发学习兴趣, 树立班级良好的学风和班风, 搞好实验教学十分有益。
4. 注重物理实验考核 物理实验考核大纲要求把物理实验作为单独的一门课程进行考核, 不合格者要进行补考。
实验考核以操作考核为主, 每学期末进行一次。
象《用单摆测定兰州地区的重力加速度》、《感应电动势方向的研究》等实验就是很好的实验操作考核题目, 每个学生用20 分钟时间独立实验、记录, 通过计算得出结论, 分析误差写出报告交老师评分, 对学生是一次很好的考查和锻炼。
在期中、期末考试的试卷中, 还可按选择、填空等题型加人约8 % 的实验内容进行测试, 比如基本物理测量工具游标卡尺、电表等的读数, 气垫导轨等重要仪器部件的名称等。实验内容的笔试测试可以进一步引起学生对实验教学的重视。试验考核应将操作和理论结合起来。
平时实验报告的成绩、实验出勤记录都应是期末实验成绩总评的组成部分, 因此也要加强平时的考查和考核。
大学物理实验单摆实验总结 第5篇
一、改进实验方案
课本上的一些演示实验,可见度小、不易观察,或者学校实验室配置达不到实验要求,可以在确保实现实验教学目的的前提下,因地制宜地对实验方案进行改进,选用低成本实验,以达到预期效果。如:在进行弹力教学中,我们取扁的玻璃酒瓶做微小形变演示实验,通过沿长轴挤压液面,将不易观察到的固体形变充分显现。瓶瓶罐罐当仪器,拼拼凑凑做实验。实验的生活化设计,能激发学生兴趣,增加学生动手的机会,使学生感觉到物理贴近生活,不但降低实验成本,而且有利于提高师生动手能力和综合知识运用的能力,培养节约意识和创新意识。
二、变教师演示实验为学生演示实验
传统的演示实验,总是教师做学生看,学生失去了体验机会。而让学生做演示实验,学生对此一无所知,实验中会出现事先谁都没有预料到的问题,然后针对出现的问题,组织学生讨论,分析原因,提出解决方案,这样的演示实验,才是新课程所追求的。如在单摆教学时,有一个用漏沙的摆来描绘单摆振动图像的演示实验,在引导学生分析设计了实验方案后,请两个动手能力较强的学生上台演示,学生很自信的上来做,两人简单分工,一人先给沙摆灌沙子,但没有堵住下面的小孔,沙子很快漏光了,他将沙子收集好,重新给沙摆灌沙子,这次他事先用手指堵住了小孔,然后他使单摆偏离平衡位置,释放单摆,同时放开手指让沙子漏出,另一位同学缓慢地拉出下面的木板,结果并未出现大家期待的正余弦曲线,而是一条折线。通过引导学生分析,原因是木板拉的太慢,经过改进,效果还是不理想,再分析改进,最终做出了满意的结果。相信学生经过这样的“一波三折”,实验的效果比老师一次演示成功要好得多。
三、变验证性实验为学生探究性实验
验证性实验是指对研究对象已经形成了一定认识或提出了某种假说,为证明这种认识或假说是否正确而进行的一种实验。它以训练学生的实验技能、验证基本理论原理为主要目标,强调操作技能的程序化和规范化。探究性实验是指在未知结果的情境下,围绕某个问题通过猜想、实验设计和操作、分析得出结论并对结果进行交流的一种实验形式。它以学生获取知识和技能、发展科学探究能力、培养情感体验为教学目标,它不仅关注实验结果,更重要的是使学生经历探究过程,并在过程中受到科学方法的训练,形成科学的态度、情感和价值观。如把影响金属导体电阻的因素设计成探究型实验,先用类比的方法引导学生进行猜想,电流通过金属导体时受到的阻碍与哪些因素有关呢?明确好探究方向后,把学生分组通过讨论得出实验方案、步骤,设计好表格。学生自己按设计好的方案进行实验。学生完全能在实验数据的比较分析中找到金属导体的电阻与长度、横截面积、材料的关系。演示实验,中学生基本上不参与实验的设计,只是按部就班地观察、读数和记录,不利于培养学生的创新能力。而探究性实验使学生由以往的被动观察实验变为主动地做实验,最大限度地发挥了学生的主观能动性。通过探究性实验的全过程体验,学生明确实验设计的思维方法;学会如何控制实验条件;怎样观察物理现象;选择怎样的测量手段,怎样测量;数据记录表格设计等。在实验过程中学生获得丰富的感性的认识,学生思维很活跃,积极参与,教师的引导作用与学生的主体地位得到了充分的体现,学生在学习物理的科学方法和科学态度方面得到锻炼,对所学的知识掌握的更扎实牢固,提高了学生分析和解决实际问题的能力。
四、多媒体技术与物理实验有机结合
有的实验现象瞬息即逝很难观察其变化过程;有的实验历时太长无法在课堂有限的时间里进行……这些都使教学效果受到影响。随着多媒体计算机的迅速发展,多媒体演示形态正在日益成为物理演示实验的一种重要呈现手段。它具有声像并茂、感染力强、再现迅速、重复性好、快速处理实验数据、能突破时空限制的特点,可以把物理现象直观、形象地展示。特别是在实施新课程中,教师应创造性地将多媒体应用到实验教学中,以实现最佳的教学效果。
1.运用多媒体提高演示实验的可见度
有很多演示实验可见度很小,不便于学生观察。我们可以运用实物展台投影放大。如用电流表、电压表、螺旋测微器、游标卡尺等进行测量时,由于仪器小、刻度小,可见度差,给教学造成困难,在演示时采用实物展台直接投影到屏幕上,使现象“放大”,提高实验的可见度,增强效果。
2.运用多媒体展现物理现象的内在过程
在进行自感实验时,先用灯泡在断电自感现象示教板中演示断电自感现象,学生观察到断电时灯泡突然闪亮一下后熄灭,但对为什么这样,学生是不容易解释清楚的。教师可用电流传感器替换灯泡,利用数字化实验非常清楚地绘制出断电时灯泡中的电流随时间变化的图像,让学生目睹其内在过程获得感性认识,进而加深对实验现象、结论的理解。
3.运用多媒体呈现课堂上无法完成的实验
大学物理实验单摆实验总结 第6篇
实验名称:
探究影响单摆摆动快慢的因素
实验目的:
1. 探究摆长对单摆摆动快慢的影响。
2. 通过实验验证摆长越长,摆动越慢;摆长越短,摆动越快的规律。
实验仪器:
单摆装置
秒表(精度)
米尺(精度)
实验原理:
单摆的振动周期T与摆长L和重力加速度g有关,当重力加速度g恒定时,T仅与L的平方根成正比。因此,改变摆长L将直接影响单摆的振动周期,从而影响其摆动快慢。
实验步骤:
1. 调节单摆装置,使其沿铅直方向稳定。
2. 使用米尺测量初始摆长L1,并记录。
3. 将摆球拉至一侧(摆角小于5°),然后释放,使用秒表记录摆球在10秒内的摆动次数n1。
4. 改变摆长L(例如缩短或延长一定长度),重复步骤3,测量不同摆长下的摆动次数n。
5. 记录每次实验的摆长L和对应的`摆动次数n,并计算各摆长下的平均周期T(T = 10/n)。
实验数据:
(此处省略具体数据表格,可根据实验实际情况填写)
数据处理与分析:
1. 计算各摆长下的平均周期T。
2. 比较不同摆长下的平均周期T,观察其变化趋势。
3. 根据实验结果验证摆长越长,摆动越慢;摆长越短,摆动越快的规律。
实验结论:
通过实验数据的处理与分析,我们发现摆长对单摆摆动快慢有显著影响。当摆长增加时,摆动周期变长,即摆动变慢;当摆长减小时,摆动周期变短,即摆动变快。这一实验结果与理论预期相符,验证了摆长与摆动快慢之间的关系。
实验反思:
在实验过程中,我们需要注意控制其他可能影响实验结果的因素,如摆角大小、空气阻力等。此外,测量时间时也需要保持准确性和一致性,以提高实验结果的可靠性。同时,我们还可以尝试探究其他因素对单摆摆动快慢的影响,如摆球质量、摆线材质等。
大学物理实验单摆实验总结 第7篇
实验名称:
探究影响单摆摆动快慢的因素
实验目的:
探究摆长、摆球质量、摆角等因素对单摆摆动快慢的影响。
实验器材:
- 单摆装置
不同长度的摆线
不同质量的摆球
量角器
实验原理:
单摆的振动周期T与摆长L、重力加速度g和摆球质量m的关系为:T = 2π√(L/g)(在摆角较小且摆球质量可忽略不计的情况下)。因此,理论上摆长是影响单摆摆动快慢的主要因素,而摆球质量和摆角的影响较小。
实验步骤:
1. 使用固定长度的摆线和摆球,测量并记录单摆在一定摆角下的振动周期(连续摆动10次的时间,取平均值)。
2. 改变摆长,重复步骤1,测量并记录不同摆长下的振动周期。
3. 更换不同质量的摆球,保持摆长不变,测量并记录振动周期。
4. 改变摆角,保持摆长和摆球质量不变,测量并记录振动周期。
实验数据:
(此处省略具体数据表格,实际报告中应详细记录每次测量的摆长、摆球质量、摆角、时间等数据)
数据处理与分析:
1. 比较不同摆长下的振动周期,分析摆长对摆动快慢的`影响。
2. 比较不同质量摆球下的振动周期,分析摆球质量对摆动快慢的影响。
3. 比较不同摆角下的振动周期,分析摆角对摆动快慢的影响。
实验结论:
通过本次实验,我们发现摆长是影响单摆摆动快慢的主要因素。随着摆长的增加,振动周期变长,摆动变慢;反之,摆长减小时,振动周期变短,摆动变快。而摆球质量和摆角对摆动快慢的影响较小,在实验误差范围内可以忽略不计。
实验反思:
在实验过程中,我们注意到摆角的控制对实验结果有一定影响。当摆角过大时,单摆的振动将不再满足简谐振动的条件,导致实验结果出现偏差。因此,在未来的实验中,我们应更加注意控制摆角的大小,以确保实验结果的准确性。同时,我们还应考虑其他可能影响实验结果的因素,如空气阻力等,并采取相应的措施进行修正。
大学物理实验单摆实验总结 第8篇
[关键词] 开放实验室 自主实验 作用
物理学是一门实验科学,实验是物理研究的基本方法和重要手段,物理学的每一步发展都经历了由实践提出假设再到实践中检验假设的过程。在物理教学中,实验也具有无可替代的作用,无论是现象的认识、概念的理解,还是模型的建立、规律的探究都离不开实验的支持。当前正值新一轮课程改革的初期,新课标即将全面实施,唐山一中挖掘实验室的潜力,实行全天候开放实验室,开展学生自主实验,进行实验教学的改革,强化实验在教学中的作用。
一、开放物理实验室的目的
简单的说开放实验室就是为了充分开发实验室的潜力,强化实验在教学中的作用。开放实验室,开展学生自主实验符合理论联系实际的原则,因材施教的原则、生本位的原则,同时开放实验室也是研究型学习、探究型学习、合作学习的需要。给学生提供必要的条件,安排充足的时间,让他们根据自己的构象,独立的设计并完成实验,对激发求知欲,培养良好的学习品质和研究习惯,对研究方法的掌握和动手能力的培养都有积极的作用。
二、学生自主实验的课题来源
学生自主实验从概念上独立于“教师演示实验”和“学生分组实验”,它一般不是教材内容规定的,而是学生根据自己的主观兴趣,研究需要独立设计的,其关键词是“自主”。学生自主实验的课题主要来源于以下方面:
1.演示实验。在课上没有观察清楚,或有一些相关的想法,到实验室亲自操作,探究。
2.继续完成学生分组实验。或者在课上没有完成实验,或者进行拓展和延伸实验。
3.完成教材中的一些课外小实验。
4.学生依据课本有关知识,结合生产生活实际,引发思考,独立设计的实验。
5.配合研究性学习进行实验,如小发明,小制作等。
上边的1、2、3三项虽然是课本实验的继续,但绝不是简单的重复,而是有效的延伸,学生往往是带着课堂上发现的问题开始实验的,实验的目的性很强,其实验的成果也是丰富的。在完成了“用单摆测重力加速度”的实验后,同学们又相继设计完成了“自由落体法”、“滴水法”、“重力法”的测量,在做了“用伏特表和安培表测电池的电动势和内电阻”的实验后,通过习题课教学,同学们发现以“闭合电路欧姆定律”为依据,还可以利用电阻箱和安培表,电阻箱和伏特表完成测量,于是有许多同学到实验室就这些方法进行了实际操作,并将这些方法的误差进行了对比分析。
学生独立设计的实验课题有的源于对课堂教学内容的思考,比如在学习了“多普勒效应”之后,同学们动手制作了多种演示多普勒效应的装置;有的源于在日常生活中提出的疑问,如“测水的电阻率”、“测水的粘滞系数”等;有的则直接以解决实际问题为目的,最终导致小发明小创作。近三年来通过开展自主实验,我校同学取得的专利就有“司机瞌睡警报器”、“搜救机器人”、“一种游标器”等五项。
三、开放实验室的实施策略
完成一个自主实验一般需要经过以下步骤:
1.在学习或生活中积累素材,提出实验课题。
2.设计实验方案,并提交“自主实验申请表”。“自主实验申请表”由实验室统一印发,内容包括实验人班级、姓名,实验名称、目的,实验仪器及简要实验方案,时间约定,指导教师审批意见,实验室审批意见等。
3.审批和准备。审批由课任教师和实验室分别进行,不具备可行性的可指导学生对实验方案进行修正和完善,具有可行性的则应根据学生的要求及时安排实验,需要较长准备时间的,则应当面和学生约定实验时间。
4.实施实验。实验室的开放原则上是全天候的,但实践中最有效的时间是每天的第七八节课外活动时间和周六周日的时间。学生完成一个实验的时间不尽相同,简单易行的一般一课时就可以完成,比较复杂的探究式实验、小创作小发明等则实验周期较长,有的要持续几周甚至更长的时间。
5.完成实验报告或撰写小论文。
此外,在实践中,我们还做了这些有益的工作:
设立自主实验展室。展示教学中没有直接涉及的有价值的实验仪器和物理学史上的典型实验,开拓学生视野,使学生对实验室能够进行的实验做到心中有数,并在实验方法,实验技巧等方面得到一些启迪;展示以往自主实验优秀的成果,包括实验设计及装置、相关的奖励证书、专利证书等,以激发学生进行实验研究的兴趣。
编写学生自主实验讲义。为了达到抛砖引玉的目的,学校组织编写了“学生自主实验讲义”,讲义介绍了中学实验的常用仪器,并收集了同学们在以往的自主实验中完成的典型的实验设计40余项,这些实验大部分在自主实验室均有实物展示。
建立科学的评价标准和考核体系。与研究性学习和头脑奥林匹克等活动相结合,学校在每学期末组织学生进行成果交流,交流的范围由班到年级,最后选出最优秀的成果在全校交流,在交流的过程中评定奖励级别,并推荐精品参加市、省乃至国家级的比赛。
四、开放实验室应坚持的原则
安全第一的原则。教师和实验员尽量不介入学生的实验过程,但必须保证对实验过程的有效监控,在学生实验的同时,必须保证有老师在场值班,同时通过“自主实验申请表”严格把关,要求学生在不熟悉实验仪器的情况下不盲目进行实验,在注意合理使用仪器的同时,尤其要保证学生的人身安全,不主张学生进行威胁安全的实验。
过程和结果并重的原则。每一个实验都要求学生写出“自主实验申请表”和“实验报告”,以保证实验人在过程中从研究方法、实验能力、学习品质等方面得到提高。让学生在实验中体验成功的乐趣,形成通过实验探索求知的习惯,不走过场。我们希望学生在实验中有所发现,最大限度的落实实验设计中的构想,试想实验中如果总是达不到目的,学生必失去兴趣。实验员要将每个实验登入“自主实验登记表”,记录实验的完成情况,并将“自主实验申请表”收集备案,以利以后实验的开展。
大学物理实验单摆实验总结 第9篇
用一根细线悬挂一小球形成单摆,细线的变形可忽略不计。在摆角很小(摆角 φ < 5 ° φ<5° φ<5°)时,小球摆动可认为是简谐振动,摆动周期为 T = 2 π L g T=2\pi \sqrt {\frac{L}{g}} T=2πgL。 其中 g g g为重力加速度, L L L为摆长。将其变形可得 g = 4 π 2 L T 2 g=\frac{4\pi ^2L}{T^2} g=T24π2L。 为了减少 T T T的测量误差,实验中测定单摆连续摆动50次的时间 t t t, t = 50 T t=50T t=50T,则可得 g = 1 0 4 π 2 L t 2 g=\frac{10^4\pi ^2L}{t^2} g=t2104π2L 因此,在设计实验时,需要测定的物理量有两个:摆长 L L L和摆动 50 50 50次所需时间 t t t
大学物理实验单摆实验总结 第10篇
摆长 L L L:
摆长 L L L= Δ L 仪 \Delta_{L_仪} ΔL仪= 单摆摆动50次时间 t t t
σ t 仪 \sigma_{t_仪} σt仪= g ‾ = 1 0 4 π 2 L t ‾ 2 \overline g=\frac{10^4\pi^2L}{\overline t^2} g=t2104π2L= 以下为从phyphox中直接读取的数据:原始数据、周期 以下为通过软件直接求得的重力加速度 g g g的值:
大学物理实验单摆实验总结 第11篇
实验名称:
探究单摆振动周期与摆长的关系
实验目的:
1. 验证单摆的振动周期的平方与摆长成正比的关系。
2. 通过实验测定本地重力加速度的值。
实验仪器:
单摆装置
秒表(精度)
游标卡尺(精度)
米尺(精度)
实验原理:
单摆是一种理想化的物理模型,当摆角小于5°时,其振动周期T与摆长L和重力加速度g的关系为:T = 2π√(L/g)。通过改变摆长L并测量对应的振动周期T,可以验证上述关系,并计算重力加速度g。
实验步骤:
1. 调节单摆装置,使其沿铅直方向稳定。
2. 使用游标卡尺测量摆球的直径,并使用米尺测量摆线的长度,两者之和即为摆长L。
3. 将摆球拉至一侧(摆角小于5°),然后释放,使用秒表记录摆球连续摆动50次的时间t,重复测量4次以提高准确性。
4. 计算每次测量的周期T(T = t/50),并求出平均值。
5. 改变摆长L,重复步骤2-4,测量不同摆长下的振动周期。
6. 根据实验数据绘制T与L的关系曲线,验证其是否为直线关系。
实验数据:
(此处省略具体数据表格,可根据实验实际情况填写)
数据处理与分析:
1. 计算各摆长下的平均周期T。
2. 绘制T与L的关系曲线,观察其是否为直线。
3. 根据直线斜率k计算重力加速度g(g = 4πk/1)。
实验结论:
通过实验数据的'处理与分析,我们发现T与L之间确实存在直线关系,验证了单摆振动周期的平方与摆长成正比的关系。同时,我们也成功测定了本地重力加速度的值,与标准值相近,说明实验具有较高的准确性。
实验反思:
在实验过程中,我们需要注意控制摆角的大小,避免其过大导致实验结果偏离理论值。此外,测量时间时也需要保持耐心和准确性,以提高实验结果的可靠性。
大学物理实验单摆实验总结 第12篇
实验装置如下图所示,用到的器材有:笔,细线,垫片,记号笔,卷尺,秒表(手机上的),计算器等。
实验装置,在家里自己搞的
装置中有一些细节需要注意。关于细线的缠绕,我是将细线穿过垫片,并将两端打一个结固定在一起,将另一端套在笔上,如下图所示。这种做法能够使调整摆长更为简便,具体调整方法为:将一侧细线在笔上绕一圈,再将另一侧细线在笔上反向绕一圈。
悬挂处
大学物理实验单摆实验总结 第13篇
摘要: 在学生进行实验的过程中,教师不要面面俱到、细致入微,让学生“照葫芦画瓢”,要敢于放手学生,让学生大胆动手,既要放得开,又要收得拢。教师要不时地在教室巡察,如发现某个问题具有共同性,则立刻在全班作必要的提示或演示;也可把带有共同性问题的某个同学的实验作品用多媒体投影在大屏幕上,让同学们一块来分析其中存在的问题更直观明了且有说服力。
关键词:物理 实验 教学 质量
物理实验课是学生非常欢迎上的课程之一,因我校新建的实验室宽敞又漂亮,新购置的仪器精美又有趣,且环境优美,有的学生到实验室后东瞧瞧,西望望,对所有一切都充满新鲜感和好奇心,注意力不能一下集中到课堂中来;有的学生看见新奇的仪器摆在面前,忍不住伸手就摸,至于教师讲什么、做什么、怎么做,全都成了耳旁风;有的学生则认为“实验课,好玩又轻松”,把实验课当成放松课、休息课,当老师让动手操作时,就举棋不定,对实验目的、内容、操作步骤模糊不清,形成不知所措或盲目实验,有的则干脆跟着旁边同学的照葫芦画瓢,再如,教师若没有在课前精心准备,做到既备知识点、备学生、备实验器材,且又要考虑实验环境、实验器材等条件的影响,则往往会顾此失彼,被既要考虑当堂完成实验内容,又要把握课堂纪律的忙乱状态中。实验教学是物理教学的重要组成部分,是培养学生综合能力的重要手段,为落实新课改目标,提高实验教学质量和效率,提高实验器材的利用率,结合自己的实际工作,总结了搞好实验教学,提高实验教学水平的一些方法和认识。
一、充分的课前准备工作基础上
首先要求教师做好实验前的预试,即把要做的实验从头到尾做一遍,从仪器使用到注意事项到确保实验成功的各种技巧,做到胸有成竹,为实验课的讲解和辅导做好准备。因为实验中的一些细节的问题和技巧,只有通过教师亲自实验才能体会和掌握。如研究平抛物体的运动这个实验,按照仪器说明进行实验时,平抛球在竖直白纸上的痕迹几乎看不见,我经过多次实验和研究,改为:将白纸和复写纸放入接球槽内,把槽内平抛球的痕点通过平衡移到竖直白纸上,这样一来,就解决了痕迹还清的问题;又如一些电学实验,是用接线柱还是用3A接线柱要准确无误;电压表是用3V还是用15V也要把握肯定,不能当学生在课堂上询问时模棱两可、含糊其辞;还有在《验证动量守恒定律》这个实验中怎样把被碰小球放得又快又准;其次要有充足的仪器数量准备,并将备用仪器放置有序以备急需,在实验过程中一旦仪器出现问题可随时更换,另外,也要求实验教师有较强的动手能力,熟悉各种仪器和原理及性能,能随时修理仪器出现和问题。然后按实验室的设备情况将全班学生合理分组,我校分成二人一组,这样保证人人都有动手操作的机会,防止造成某些同学以我没有仪器为借口而袖手旁观。 既满足了学生的需求,又总会有2――3组仪器备用,由于仪器运用得当,为实验课提供了有力的保障,大大提高了教学质量和效率,节约了宝贵的时间,实验开出率总是能保证100%。
二、既要放手让学生做,又要加强课堂指导
由于实验教室大,环境新, 学生精神容易涣散,要求老师设计好课堂导入,吸引学生的注意力,精心设计富有启发性的问题,实验课开始时要求学生检查实验用品是否齐全,再允许学生动手实验。在学生进行实验的过程中,教师不要面面俱到、细致入微,让学生“照葫芦画瓢”,要敢于放手学生,让学生大胆动手,既要放得开,又要收得拢。教师要不时地在教室巡察,如发现某个问题具有共同性,则立刻在全班作必要的提示或演示;也可把带有共同性问题的某个同学的实验作品用多媒体投影在大屏幕上,让同学们一块来分析其中存在的问题更直观明了且有说服力;教师在巡视的过程中,一般应着重从下面几个方面巡视指导:指导学生严格遵守实验操作规程:如《在研究匀变速直线运动》这个实验里,是先通电源还是先开打点计时器的开关;在《用单摆测定重力加速度》这个实验里,从摆球通过平衡位置开始计时好还是从摆球到达最大振幅开始计时好;能正确、熟练按操作规程使用的物理仪器;认真读数、记数、整理数据,对实验结果做出总结;;能写出规范的实验报告。例:《把电流表改装成电压表》《用伏安法测小灯泡的伏安特性曲线》等电学部分的实验,强调电路解读和正确连结,包含着各种仪表的使用及正确计数、电路的联接、不能带电操作等。如教师发现问题要及时指正并要求学生重做。
三、认真填写实验报告
实验报告是对实验的总结,也是对实验课质量高低的检验。书写实验报告的过程也是总结归纳提高的过程。因此。要求学生不仅做实验要认真仔细,课后还必须根据实验记录认真写好实验报告,例如:数据记录正确与否,表格设计是否合理,图线描绘是否规范,观察是否仔细敏锐,结论是否正确,巩固所学知识点,此外,还可在实验效果方面;哪些实验做得好,哪些实验做得不好;实验操作技能方面,哪些操作有误差。哪组同学做得好,哪组同学做得有缺陷;每次实验都应结合具体情况,予以表扬和批评,使学生取得经验教训,明确努力方向。如有的实验做失败了,教师和学生共同找出原因,排除故障,从这一过程中,学生也会学到很多东西。
大学物理实验单摆实验总结 第14篇
实验名称:
验证单摆的振动周期的平方与摆长成正比,测定本地重力加速度的值
实验目的:
1. 验证单摆的振动周期的平方与摆长成正比的关系。
2. 通过实验数据测定本地的重力加速度值。
实验仪器:
单摆装置
秒表(精度)
游标卡尺(精度)
米尺(精度)
实验原理:
单摆是一种简谐振动系统,其振动周期T与摆长L和重力加速度g的关系为:T = 2π√(L/g)。通过测量不同摆长下的振动周期,可以验证上述关系,并计算重力加速度g的值。
实验步骤:
1. 调节单摆装置,使其沿铅直方向稳定。
2. 使用游标卡尺测量摆球的直径,并记录。
3. 选择适当的摆长,使用米尺测量并记录。
4. 将摆球拉至平衡位置一侧(摆角小于5°),释放后使用秒表测量连续摆动50次的时间,重复测量4次取平均值。
5. 计算振动周期T,即平均时间除以50。
6. 改变摆长,重复步骤3-5,测量并记录不同摆长下的'振动周期。
7. 根据实验数据绘制T与L的关系曲线,验证其是否为直线。
8. 利用直线斜率计算重力加速度g的值。
实验数据:
(此处省略具体数据表格,实际报告中应详细记录每次测量的摆长、时间、振动周期等数据)
数据处理与分析:
1. 计算各摆长下的振动周期平均值。
2. 绘制T与L的关系曲线,观察其是否为直线。
3. 根据直线斜率计算重力加速度g的值,并与标准值进行比较。
实验结论:
通过本次实验,我们验证了单摆的振动周期的平方与摆长成正比的关系,并成功测定了本地的重力加速度值。实验结果表明,T与L的关系曲线为一条直线,符合理论预期。计算得到的重力加速度值与标准值相近,说明实验数据准确可靠。
实验反思:
在实验过程中,我们注意到摆长的测量精度对实验结果有较大影响。因此,在未来的实验中,我们应更加注意测量工具的精度和测量方法的准确性,以提高实验结果的准确性。
大学物理实验单摆实验总结 第15篇
关键词:高中物理 学习 策略 实验
物理实验是物理学习的基础,高中物理中的观察演示实验、操作实验使学生对物理事实获得具体而又明确的认识,这正是理解概念和规律的基础。实验还可以培养学生的观察能力和实验能力,这也是高中物理学纲要求的一个重要目标。按照实验的阶段顺序和层次,将物理实验的学习策略分为:实验准备的策略、实验操作的策略、实验总结提高的策略。
1 实验准备的策略
要做好物理实验,必须在具体操作之前做好精心的准备。实验的准备并不是像一些同学那样仅仅看看书或者翻翻实验讲义、敷衍了事,而是要认真、全面、具体。主要包括以下几个方面。
积极的心理准备
实验本身是一个一个的科学探索或验证过程,它能够培养学生尊重科学、实事求是、一丝不苟的精神,来不得半点虚假和马虎。所以不要以为实验好玩就敷衍了事,而应该在思想上引起足够的重视,做好心理准备,以积极的心态面对实验。
实验理论知识的准备
要清楚实验的目的,了解每一步操作与实验目的的关系;确定实验的原理、方法,列出所要测量的物理量涉及的公式,推导出所测量的物理量的表达式。例如“研究平抛物体的运动”实验,首先先了解其实验目的是:描绘出平抛运动的轨迹,利用轨迹求出平抛的初速度。其次是熟悉其操作程序,有两大步:一是采取巧妙方法描迹法画出轨迹;二是建立坐标系、测量数据、计算初速度。最后利用水平方向的位移公式和竖直方向的位移公式, 推导出初速度表达式。
实验操作过程的准备
做实验之前,必须列出需要进行的实验操作步骤,防止由于准备不充分在实验时“卡壳”而不知所措;还必须了解实验的注意事项,尤其是影响实验成败的关键注意事项。例如平抛运动的实验中,必须保证斜槽末端水平、保证小球每次从同一位置由静止滚下等都是关键注意事项,实验前学生必须熟练掌握才能严格准确操作。
实验能力提高的准备
在实验准备过程中,学生还可以有更积极的准备活动。例如,学生了解实验目的、原理之后,可以先不看书和讲义,自己试探列出实验步骤,包括器材的选用、注意事项的整理、操作的难易以及可能的误差等;或者对该实验的作用进行分析总结;或者尝试找出该实验所能用到的以前学过的、用过的实验方法等。从而为自己实验能力的提高做准备。
2 实验操作的策略
物理实验的操作是整个实验过程中最关键的环节,实验中有许多操作要进行,最常用的包括:基本仪器使用的操作、实验过程的操作等。有关实验操作的策略主要包括以下几个方面。
基本仪器使用的操作策略
通过阅读仪器使用说明书,首先了解仪器的基本构造、组成部分、是否精密仪器、使用注意事项;然后熟悉仪器的使用方法和规则、如何调整、测量的范围及操作的顺序;再看读数的方法规则。例如,电学中的直流表正负极不能接反、电表有多个量程而自己使用的是哪一个量程;自己使用的游标卡尺是哪一种规格,如何读数等。
实验过程的操作策略
了解了仪器的使用方法,就可以进行实验操作了。先是进行仪器组装,注意组装顺序及仪器安全;第二步是检查仪器连接是否正确,检查无误才能进行正式实验操作;第三步是根据实验要求操作步骤该快则快、该慢则慢。例如电学实验中,干电池通电电流不宜过大、时间不宜过长,从安全保护的角度宜采用电键瞬间闭合方式。
实验过程的操作策略还包括:(1)学生能对自己的整个实验过程进行良好的自我监控,随时提醒、监控自己的操作是否正确。(2)学生应具备良好的观察力思维力,准确观察物理现象,积极思考解决实验中出现的问题。(3)学生应具备良好的分工合作的能力,实验小组中每人各司其责,而又团结协作,能大大提高自己的实验操作能力。(4)学生应具有实验补救的操作策略。实验一旦出现错误和失败,能够迅速分析原因,修正错误环节,重新操作实验,达到理想的实验效果。
书写实验报告的操作策略
要养成书写实验报告的操作习惯,把实验原理、方法、仪器、操作步骤、现象、数据记录、数据处理及产生误差的原因分析都一一记录下来,并能写出心得体会。
3 实验总结提高的策略
实验做好之后,要对实验进行反思、对方法进行总结,提高逻辑性实验思维能力,最终达到灵活设计实验的目的。实验总结提高的策略主要包括以下两个方面。
实验方法归纳概括的策略
纵观高中物理实验常用的方法有以下几个方面。
(1)放大法。例如显示微小形变时,可以利用毛细管中的细液柱来显示手挤压玻璃时的微小形变。卡文迪许利用放大法测出了引力常量;库仑也利用同样的放大法测出了静电力常量。
(2)比较法。它是将被测量与标准量进行比较而得到测量值的。例如,将物体的长度与直尺、游标卡尺或者螺旋测微器的标准量进行比较,得到物体的长度。
(3)累积法。累积法就是将难以直接测量的物理微小量进行累积测量的方法。例如,测量单摆的周期时可以测出50次全振动的总时间,然后得到一次全振动的时间;再如,测量金属丝的直径时,可以先测出紧密绕在一起的100匝金属丝的直径总和,再求出一匝金属丝的直径。累积法的优点是可以减小误差。
(4)补偿法。例如在验证牛顿第二定律的实验中,为了平衡摩擦力,实验操作中将木板一侧垫高,使小车的下滑力与摩擦力平衡,这样细绳对小车的拉力就是小车受到的合外力。这就是补偿法的具体应用。
(5)模拟法。例如,用恒定电流场模拟静电场画等势线;用被磁化了的铁屑来模拟磁感线等。
(6)替换法。很多物理量,由于其属性关系,无法直接用仪器测量时,常常可以将其转化成其他物理量的测量。例如,在探究平行板电容器的电容决定因素时,学生无法用仪器直接测量电容值的变化,就替换成观察两极板间电势差的变化,再利用公式,确定电容值的变化。
(7)微元方格求和法。在油膜法测量分子的直径时,需要测量油膜在水面上的表面积,由于形状不规则,可以方格分成微元,通过方格数求和得到面积;再如,通过放电测量电容器的带电量时,可以通过电流表测量电流画出电流i与时间t的图像,由于形状不规则,也可以采用微元方格求和法得到电量。
自己设计实验的策略
自己设计实验的策略是指打破现成的设计方案,在一些特定的要求和条件下,自行设计一些新的实验方案和步骤,完成其实验要求的方法。设计型实验是一种培养创新能力和实践能力的一些实验,由于设计型实验仪器的可选择性、设计方案的多样性、应用知识的灵活性和解决实验问题的新颖性,因此学生要经过长期训练才能具备自己设计实验的能力。自己设计实验的策略实施包括一些几个方面。
(1)搞清实验的目的和要求,弄清每一种仪器的基本用途和使用方法。
(2)寻找可行的方法,将实验目的和要求与仪器所能测量的物理量联系起来,找出中间的必然的规律性的联系,从测量的物理量出发,通过什么样的过程,达到实验的目的和要求,写出整个过程的全部内容就是设计方案,并通过分析选出最佳方案。
(3)设计实验步骤,根据实验的方法确定恰当的实验步骤。
(4)设计减小实验误差的方案。实验误差不可避免,但是设计实验必须考虑使误差最小,选用更精密的仪器或更准确的方案。例如,电阻的测量,可以使用伏安法测电阻,但该方法由于电表本身的影响,有明显的电路不完善的系统误差;可以改进为等效替代法,就解决了电路不完善的误差,但还存在电表不准确的误差;如果使用惠斯通电桥法,电表不准确的误差就解决了,但还存在电表灵敏度的问题。
综上所述,自己设计实验是实验策略的综合应用,但设计实验很难,它一定要在理解原理的基础上,灵活应用相关知识,并有自己的创新才行。
参考文献
[1] 邵瑞珍.学与教的心理学[M].上海:华东师范大学出版社,1999.
[2] 沈健民.高中物理学习策略及其教学对策浅谈[J].课程与教学,2002(5):31-34.
[3] 史耀芳.二十世纪国内外学习策略研究概述[J].心理科学,2001,24(5):586-590.
大学物理实验单摆实验总结 第16篇
① 搭建实验装置。
② 将摆长调整至最大摆长(),将垫片拉起一小段距离并由静止释放。在垫片通过平衡位置时开始计时,测出此单摆做20次全振动所需的时间,并记录。
③ 重复步骤②3次,得到3组数据,求出平均值并除以20,得到单摆的周期,并记录。
④ 依次减小摆长(,,,,,),重复步骤②和③若干次,得到若干组摆长和周期的数据。
⑤ 实验数据处理。
⑥ 整理器材,结束实验。
大学物理实验单摆实验总结 第17篇
【实验目得】
1、掌握气垫导轨得水平调整、光电门及电脑通用计数器得使用。
2、学会使用物理天平
3、用对心碰撞特例检验动量守恒定律。
4、了解动量守恒定律与动能守恒得条件。
碰撞前后得动量关系为:mu=(m+m)v
动能变化为:ΔE=1/2(m+m)v-1/2mu
【实验步骤】
1、用物理天平校验两滑块得(连同挡光物)得质量m及m,经测量m=、m=
2、用游标卡尺测出两挡光物得有效遮光宽度,本实验中Δs=Δs=
3、将气垫导轨调水平。
(1)粗调:调节导轨下得三只底脚螺丝,使导轨大致水平(观察导轨上得气泡,若气泡位于最中央,说明已调平)。
(2)静态调平:接通气源,将滑块放在导轨上,这时滑块在导轨上自由运动,调节导轨得单脚底螺丝,使滑块基本静止(不会一直向单一方向运动)
(3)动态调平:将两个安装在到导轨上得光电门相距60cm左右。在滑块上安放u型挡光片,接电脑通用计数器得电源,打开电源开关,将电脑计数器功能置于“s2”挡。轻轻推动滑块,分别读出遮光片通过两个光电门得时间Δt与Δt,它们不等,则反复强调单脚螺丝,使它们相差不超过千分之几秒,此时可认为气垫导轨基本水平。
4、完全弹性碰撞
适当放置光电门得位置,使它能顺利测出两个滑块碰撞前后得速度,并在可能得情况下,使两个光电门得距离小些。每次碰撞时,大滑块得速度不要太大,让两个滑块完全碰撞两次,分别记录每次得滑块得速度并结算出:(注意速度方向)动量得变化大小C=(mv+mv)/(mu+mu)恢复系数e=(v—v)/(u—u)(v—v为两物体碰撞后相互分离得相对速度,u-u则为碰撞前彼此接近得相对速度)
【注意事项】
1、严格按照在操作规范使用物理天平;
2、严格按照气垫导轨操作规则;
3、给滑块速度时速度要平稳,不应使滑块产生摆动;挡光框应与滑块运动方向一致,且其遮光边缘应与滑块运动方向垂直;
4、挡光框应与滑块之间应固定牢固,防止碰撞时相对位置改变,影响测量精度。
【思考题】
1、动量守恒定律成立得条件就是什么?
系统所受得外力之与为0
2、滑块距光电门近些好还就是远些好?两光电门间近些好还就是远些好?为什么?
滑块距光电门近些好,两光电门间近些好,因为气垫导轨上仍然就是存在微小得摩擦得,滑块与光电门之间、两光电门之间得距离尽可能得小,可以减小实验误差。
【实验结果与分析】
(均以轻滑块得初速度方向为正方向)
第一组实验:
m:u=/s
v=—16000cm/s
m:u=—8063cm/s
u=6022cm/s
计算得:
e=0099
c=0089
第二组实验:
m:u=20066cm/s
v=—27042cm/s
m:u=—13004cm/s
v=4096cm/s
计算得:
e=0096
c=0075根据完全弹性碰撞得定义,理论上所求得e、c、e、c都应该等于1
实验出现这样得结果,原因可能就是:
1、由于气轨上各处气流分布不均匀导致滑块受阻力
2、室内空气流动导致滑块受空气阻力
3、气垫导轨未调平,滑块得重力做功
4、实验仪器存在故障
5、测量误差,因为无论就是再精良得仪器总就是会有误差得,不可能做到绝对准确
6、操作误差,两滑块接触面粗糙
7、两滑块不就是正面碰撞
【实验心得】
在我们小组得实验过程中,第一次实验得两组测量值出现较大偏差,表现为计算得出得e与c远小于1,我们在同一台仪器上再次进行多次测量,得出得结果仍然存在比较大得误差。
本次实验让我们熟悉了物理天平,掌握气垫导轨得水平调整、光电门及电脑通用计数器得使用。同时通过自己得操作利用对心碰撞验证了动量守恒定律,从而使我们更加深入地理解力学原理,实验中遇到了问题,我们经过努力分析后解决问题,让我们学会了许多。
大学物理实验单摆实验总结 第18篇
摘 要:我们完成了对多种生物活性分子探针的化学修饰,为下一阶段的应用研究奠定了探针基础。首先,在细胞膜通透性方面,发现我们的核酸分子探针,由于其高度的化学修饰和较短的链长,已经实现了不需特殊修饰保护,即具有在活细胞中的稳定性和一定的通透性。其次,我们利用亚克隆技术在体外将一种酵母菌中亚铜离子结合蛋白Ace1的关键区域插入到黄色荧光蛋白(YFP)构建4种不同的模型中,有效提高了其荧光强度;我们将此传感器成功应用于检测细胞体内亚铜离子浓度。通过体外和体内的验证,我们研发的亚铜离子荧光传感器可以应用于研究生物体系内铜离子的代谢研究。最后,对拟南芥根表皮细胞质膜铵转运蛋白(AMT1;3)进行了活体动态分析。研究发现:AMT1;3-EGFP在正常供铵状态下,在质膜上的运动状态主要有两种:一种是出现后立即消失;另外一种是在膜上停留一段时间后消失;并且发现AMT1;3-EGFP在不同铵浓度下,这两种运动状态的荧光点所占的比例不同,表明铵浓度决定AMT1;3-EGFP的膜表面停留时间。更重要的是,高铵胁迫下会引起AMT1;3-EGFP聚合并内吞,而这种内吞对于调控AMT1;3的转运活性发挥着重要的作用;并且高铵所引起的快速内吞作用是由铵根离子特异引起的。
关键词:探针 亚铜离子 铵转运蛋白 可变角度的全内反射荧光显微镜 内吞
Abstract: We have developed a novel affinity labeling method based on DNA-templated photocrosslinking chemistry. DPAL uses a modular system to dissect binding from other functions that are usually combined in one probe, therefore simplifying probe design and preparation. Structure-activity relationship information on acceptable modification site on the SM is still required as any affinity probes. Then, we report a genetically encoded copper(I) probe capable of monitoring copper fluctuations inside living cells. We insert the copper regulatory protein Ace1 into a yellow fluorescent protein, which selectively binds copper(I) and generates improved copper(I) probes. To study how AMTs are regulated in the presence of ammonium, we used variable-angle total internal reflection fluorescence microscopy and fluorescence cross-correlation spectroscopy for single-particle fluorescence imaging of EGFP-tagged AMT1;3 on the plasma membrane of Arabidopsis root cells at various ammonium levels. We demonstrated that AMT1;3-EGFP dynamically appeared and disappeared on the plasma membrane as moving fluorescent spots in low oligomeric states under N-deprived and N-sufficient conditions. Under external high-ammonium stress, however, AMT1;3-EGFPs were found to amass into clusters, which were then internalized into the cytoplasm. A similar phenomenon also occurred in the glutamine synthetase mutant gln1;2 background. Single-particle analysis of AMT1;3-EGFPs in the clathrin heavy chain 2 mutant (chc2 mutant) and Flotllin1 artificial microRNA (Flot1 amiRNA) backgrounds, together with chemical inhibitor treatments, demonstrated that the endocytosis of AMT1;3 clusters induced by high-ammonium stress could occur mainly through clathrin-mediated endocytic pathways, but the contribution of microdomain-associated endocytic pathway cannot be excluded in the internalization. Our results revealed that the clustering and endocytosis of AMT1;3 provides an effective mechanism by which plant cells can avoid accumulation of toxic levels of ammonium by eliminating active AMT1;3 from the plasma membrane.
Key Words: Probe; Copper(I); AMTs; VA-TIRFM; Endocytosis
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大学物理实验单摆实验总结 第19篇
【关键词】高中 物理 实验 报告册 理念 素质 能力 兴趣
实验教学是高中物理教学的重要组成部分。新课程要求重视学生的全面发展,而物理实验教学能够提高学生的自主能力,让学生亲自参与实验当中,利于学生亲身体会、深入了解物理原理知识,既让学生最大化的获取知识,又培养了学生的观察能力、分析能力、动手能力、操作能力,有利于学生素质的提高,促进了学生全面发展。因此,作为高中物理教师,有必要也有义务在新课程背景下,积极改进实验教学,提高实验教学有效性。
1、发挥实验报告册的重要作用
物理实验成功与否取决于实验报告的质量,缺少实验报告这一环节,严格地说不能算是一个完整的实验过程。所以教师在实验教学时在每次实验之前有针对性的要对实验的目的原理、仪器步骤、数据记录和处理在做实验前进行一定的说明,并且通过完成报告内容帮助学生理顺实验的思路,制订切实可行的实验方案,从而减少实验的盲目性,提高实验的效果。在实验过程中,通过指导学生的实验报告,让学生正确理解原理,仔细记录数据,准确归纳结论。
2、教师需转变教育理念
作为教师自身需要转变,应树立培养创造型人才的教育理念。作为物理教师,必须努力创造条件,在千方百计开足开齐教材中的实验的同时,还要敢于创新,设计各种有利于教学的小实验,课堂上能够用实验说明的问题尽量不要只从理论上解释,而要让实验来说明,使学生的观察能力、实验创新设计能力、实验分析处理能力得到相应的提高。另外,教师可以鼓励学生利用身边的器材设计各种实验来解释身边的问题。让学生形成一种观念,只有能够通过实验验证的结论才是真正正确的结论。
3、重视教师自身素质的提高
正所谓“言传身教。”要想提高学生的素质,首先要提高教师自身的素质。一名好的物理老师应该具备以下的素质:作为高中物理教师,首先要提高自己的物理知识水平,并着力培养自己的科学素养;具有正确的科学观,高尚的情感、意志和师德对严重犯错的学生也可以实施合理的教育惩罚;永远不要低估你眼中的差生,尤其是永远不要低估你眼中的差生;作为教师在任何场合都要学会控制自己的情绪;有高尚的师德,乐于奉献的职业态度和敬业爱生的工作精神;强烈的学习兴趣;较强的教学实践能力;观察学生个性特征的能力;物理实验技能;掌握现代教育信息技术与课程的整合能力。投影、录象以及计算机技术。
4、培养学生勇于探索,敢于质疑的能力
解决问题时只是对原有知识技能的简单应用,只是朝着待解决的目标努力。而提出问题时则几乎完全没有参照,是自己探索得到的,体现的是创新性思维探索、扩展的能力。作为教师,一方面要在课堂教学、实验教学中多创设情景、提出问题,引导学生思考、锻炼学生思维;另一方面,教师应当鼓励学生大胆创新、勇于质疑,多提问、多思考。通过这种形式,延展学生的思维深度,锻炼学生的实验能力,提高学生的科学素质,促进学生的全面发展。例如在高一物理教材中,我们可以尝试将“力的合成”改为“探究合力与分力的关系”。在实验中,可以先让学生自己动手,通过观察实验现象、分析及处理实验数据,总结出力的平行四边形定则,这样让学生在实验中先获得感性认识,再上升到理性认识,比起单纯地教师演示、讲解的效果,学生对学习物理的兴趣更强,对物理规律的理解也更加深刻。在实验教学中,学生可能有更容易让自己接受的方法,教师可因势利导,及时对学生中那些方法独特、标新立异的做法予以肯定和帮助,鼓励学生用自己的头脑思考问题,不人云亦云,敢于另辟蹊径,勇于探索,不断创新,从而调动起学生的积极创新意识。
5、实验教学中大限度地激发学生的兴趣
大学物理实验单摆实验总结 第20篇
【关键词】设计性 选题 大学物理实验
大学物理实验教学,不尽能够为学生提供学习的感性材料,验证物理定律而且能够提供科学的思维方法。同时加深对基本知识的认识程度和培养学生的探索能力。未来人才素质的优劣体现在其创新能力上。随着大学物理实验教学改革的发展,除加强基本实验技能的训练、扩大新的实验项目外,还应增加设计性实验的内容,使大学物理实验在内容、方法和手段上更加符合培养新型人才和社会发展的要求。在设计性大学物理实验中,以实验现象为突破口,有针对性地对大学生进行逆向思维能力的培养和训练,对发展学生的创造性思维能力是非常有益的。所以本文下面对设计性大学物理实验课内容和种类,选题、方案确定、选择仪器与实验程序、数据处理方法的种类及其选择以及设计性大学物理实验的作用进行了探讨与阐述。
1.设计性大学物理实验的内容
在大学物理基本实验阶段,所做的实验就是以基本的实验内容为本。如基本物理量的测量、基本实验仪器的使用、基本实验技的训练以及基本测量方法与误差分析等。通过这一阶段的学习,大学生应当了解物理实验的基本要求和一些最基本实验测量原理和方法,学会基本的误差处理方法,准确地处理据和书写实验报告。在完成了基本实验阶段的学习后,就以加大设计性实验的力度并且改变被动学习为主动学习的目的。
恰当安排设计性大学物理实验的内容。设计性实验要求大学生在教师的指导下,自行设计方案、备仪器、完成实验。为了能充分发挥大学生的主动性和创造性在开始阶段所安排的设计性大学物理实验内容不能太复杂,应该一些较为简单的实验。所用的知识大学生已掌握,或很容易受,所用的仪器基本上是较熟悉的。然后再逐步增强设计性验的综合性和科研性,让学生通过综合运用物理实验中所需的各种测量原理和方法,分析和解决一些有一定难度的实际问题,从而提高他们的科学实验能力和创造力。
2.设计性大学物理实验的种类及其选题种类与方案
设计性大学物理实验可分两种类型:①确定一个新的大学物理实验题目、由大学生根据所学的物理知识自拟方案、自选仪器、自己设计组装线路和设备并完成实验项目所提出的要求;②给定某种主要仪器设备,由大学生根据已知知识原理,拟定方案、选择和组装其他所需的仪器设备、完成某一物理量的测定。再深入一步可以由实验时提出一些有设计性人物的实验课题或研究项目。
设计性物理实验的选题种类:①以某一物理量为研究课题。这一类实验便于结合实际,促进大学学生把基础知识转化为实践能力。
②以某一实验仪器的特性和应用为研究课题。这一类实验要求学生自己查阅有关资料,对实验仪器和使用进行比较深入的研究,从而提高综合能力和解决一些实际问题,为以后使用和研制新仪器起到借鉴和启发作用。
③以某一测量方法为研究课题。这一类实验是让学生根据测量要求,自己选用多种不同测量方法完成测量任务。通过这类实验,可使学生学习和掌握一些科学实验和实际应用中经常使用的测量方法,提高他们的实际工作能力。
设计性大学物理实验方案。
一个待测对象,可以有若干种与之相关的物理过程来表征。而每一物理过程本身往往就规定了其具体的实验方法,因此,针对课题所要研究的对象,查阅资料,确立被测量与相关可测量之间关系的各种可能的实验方法,分析比较各种方法的适用条件,尤其应注意其中可能引入的系统误差及消除误差的办法,所能达到的测量精度和实现可能性,最后确定一个既符合精度要求又最简便、直观、经济的最佳方案。例如,测量重力加速度g可有以下几种方案:
方案1:只要能精确测定物体的重量和质量,便可以算出g;
方案2:利用自由落体运动公式便可以算出g;
方案3:利用单摆运动公式便可以算出g.
以上三种方案中方案3是最简单,是因为牵涉的测量量少。
3.设计性大学物理实验的数据处理方法种类
列表法列表格没有统一的格式,可让学生尽个人能力发挥。它的缺点是:对于一些实验不便计算出它的不确定度。所以此方法适合于使用在初学者。
作图法根据处理数据求出经验公式,具有简单方便的特点。作图法把数据间的函数关系形象直观化,有利于发现个别不服从规律的数据,通过描点作图具有取平均的效果,从曲线图较容易地得出某些实验结果。它的缺点是:手工绘制图线时有一定的主观随意性,所以此方法适合于使用测量结果要求不高、不要求估算不确定度的实验或者是利用图线确定函数关系和省略某些因素影响的实验。
逐差法具有简单方便的特点。但它的缺点是:逐差法处理数据有其局限性,所以此方法适用于自变量等间距变化,与因变量之间的函数关系最好为线性关系时应用。
用最小二乘法数据处理中,计算公式复杂,数据处理量较大,但结果精确。最小二乘法是以误差理论为依据,在数据处理方法中,误差最小、精确性最好;但它的缺点是:数据处理过程中计算繁杂。所以此方法适合于使用在研究性设计性实验中。
所以应提出对数据处理的要求,恰当的数据处理方法,往往可以弥补实验之不足。
4.设计性大学物理实验程序要求
根据物理思想或模型规定的条件,调整装置和仪器,使其尽可能接近理论要求的水平。严格规定某些条件或范围,以防止引起额外的误差甚至导致错误。
明确安排每一实验步骤,务必使其合理简捷。对不可逆过程的实验,要特别注意先后次序合理安排。
对操作难点,注意事项,不正确使用仪器会造成事故等重要事宜,都要明文写出。
检验实验结果做进一步修正。程序步骤确定之后,要反复操作几遍。发现实验中存在的问题,应及时予以改进。
5.设计性大学物理实验意义
可以培养学生的逆向思维。
设计性大学物理实验中,大学生设计出多种大学物理实验方案。这种由实践到理论、又由理论到实践的活动过程能使学生牢固地掌握物理理论知识。在实践的过程中,引导学生运用因果关系的可逆性解决实验中的问题。从观察到的结果去寻找原因。这是一种逆向思维。逆向思维能够很好地发展学生的创造力,有利于促进事物的变化和发展,比顺向思维具有更高的思维品质。
可以培养学生的独立分析问题,独立解决问题的能力。
设计性大学物理实验使大学生把知识转化为能力,为作毕业设计、写出科研成果报告和学术论文作初步训练。设计性大学物理实验对激励大学生的创造性和深入探索精神,培养科学实验能力以及学生的独立分析问题,独立解决问题的能力。提高科学实验素质均有重要作用。
总的来说,设计性实验不仅使学生认识仪器的本质.消除对仪器的神秘感而且引导大学生多想、多说、多问和多设。同时鼓励他们放开思维.发展科学性的幻想并且他们自然会回到现实上而发展他们的思考能力。
参考文献
[1]宋克威.建立设计性物理实验室为教学改革创新路、大学物理实验,1994,第7卷,第2期.
[2] 高允锋,贲延萍.论在物理实验中开设综合性和设计性实验的必要;长春师范学院学报,2004年12月第23卷第4期.
[3] 丁慎训,张孔时主编.物理实验教程,清华大学出版社,1994.(2).
[4] 朱鹤年编著.物理实验研究,清华大学出版社,1994.(7).
大学物理实验单摆实验总结 第21篇
【教学内容】
教科版五年下册《时间的测量》60-61《摆的研究》
【教学目标】
科学概念:摆的摆动快慢与摆绳的长度有关。同一个摆,摆绳越长摆动越慢,摆绳越短摆动越快。
过程与方法:
推测摆的摆动快慢与什么有关。
进行改变摆的重量、摆的摆长对摆的次数是否产生影响的实验研究。
对实验的结果进行分析,并且根据分析进行预测。
情感、态度、价值观:
初步意识到精确测量结果的得到是需要反复测量的。
认识到实验中细心观察发现新问题是很重要的。
对新问题有继续研究的欲望。
意识到感觉是会出错的。
【教学重点】
经历推测摆的快慢与哪些因素有关,并依次展开实验研究,得到实验结果的过程。
【教学难点】
经历推测摆的快慢与哪些因素有关,并依次展开实验研究,得到实验结果的过程。
【教学准备】
学生材料:计时表10只,单摆装置10个(铁架台、铜棒组装而成)、大小相同螺帽三种各10份、实验记录单两种各10份。
教师材料:不同的单摆两个、课件。
【教学过程】
一、引入(课前写好课题:摆的研究)
1、师:荡秋千这个游戏很多同学都玩过。今天老师把这个游戏带到了课堂上。请看大屏幕。哪个小朋友荡得更快些?
2、上完这节课,你就能找到答案了。
秋千是我们生活中常见的摆。对于摆我们已经有了一定的认识。这节课我们继续研究摆。(板书:摆的研究)
二、探究新知
1、不同的摆自由摆动的快慢一样吗?
2、摆的快慢你觉得与什么因素有关系呢?(小组讨论)
(师根据学生回答分别板书:摆锤重量、摆绳长度、摆幅的大小等。)
师:这些只是我们现在的猜测,还得找证据证明。
3、下面我们就通过实验来验证我们的猜测是否正确。
实验一
改变摆锤重量的实验(10分钟)
a、改变摆锤重量的实验讨论:
为了证明摆锤的轻重与摆的快慢到底有没有关系,这个实验可以怎样来操作?
我们一起来设计实验方案。(课件出示)
b、出示记录表。师述:老师给大家准备实验材料,我们动手做实验。实验时要你注意。(请看大屏幕)
我们就以15秒为时间界限,分别测三次,看看最后能发现什么?准备好了吗?静悄悄的开始,比比哪组效率高!
c、学生实验、记录。(师巡视指导,找好记录)
d、科学实验报告会。(展示两个小组数据,谈谈我们的发现:摆的快慢与摆锤的重量无关。)
看看自己小组的数据,支持这一结果的小组举手!如不支持,拿出来分析。
现在我们可以确定的说:摆的快慢与摆锤重量有关吗?(板书:错号)
实验二
改变摆绳长度的实验(10分钟)
a、改变摆绳长度的实验讨论:
为了证明摆绳长度与摆的快慢到底有没有关系,这个实验又可以怎样来操作?
一起设计实验计划方案。
b、师述:大家看记录表,我给大家准备了一根2倍长的绳子。
c、学生实验、记录。(师巡视指导)
d、科学实验报告会。(展示两小组数据,谈谈我们的发现:摆的快慢与摆绳长度有关,同一个摆,摆绳越长摆动越慢,摆绳越短摆动越快。)
其他组的数据,支持这一结论的举手。
师小结板书:对号。
三、摆的快慢与什么有关:(7分钟)
1、现在我们来回顾之前的问题。摆的快慢与什么有关?
对照我们的实验记录单。回答问题:
a.
摆的快慢与绳长有关吗?与摆锤的重量有关吗?
b.
什么样的摆摆动得慢,什么样的摆摆动得快,我们是怎样知道的?
发现问题
作出猜测
实验验证
得出结论
2、请大家把课本打开,翻到P61,阅读课本P61下面的插图和文字。你觉得它们摆的快慢会怎样?(课件出示)
3、师出示如图的两个摆,摆绳长度一样,摆锤长度不一样,演示实验。(分别记30秒2次。)
4、你发现了什么?为什么会出现这样的情况?你是怎么想的?
5、师可根据学生时实际情况进行引导:虽然这两个单摆的摆绳一样长,但是他们的摆长却是不一样的。其实,摆的长度并不等同于摆绳的长度,真正的摆长是指支架到摆锤重心的距离。(课件出示P61图片,红色线条指出两条摆长。)
6、小结:摆的快慢与摆长有关。
四、质疑应用
1、哪个小朋友荡得快些?(荡秋千图1)
2、荡秋千图二,留个学生课后探索的空间。
3、调整快了2分钟的摆钟。
五、科学成果汇报会
这节课你有什么收获?(根据回答,整理板书)
板书:
摆的研究
摆锤的重量
快慢
摆绳的长度
摆幅的大小
实验一
摆的快慢与摆锤的重量
15秒内摆动次数记录
原来重量
两倍重量
三倍重量
第一次
第二次
第三次
我们的发现:
摆的快慢与摆锤的重量
。(有关、无关)
实验二
摆的快慢与摆绳的长度
15秒内摆动次数记录
原来绳长
两倍绳长
第一次
第二次
第三次
我们的发现:
摆的快慢与摆绳的长度
。(有关、无关)
同一个摆,摆绳越
,摆动越
摆绳越
,摆动越
。(长
、短
大学物理实验单摆实验总结 第22篇
1.用充电线将手机捆住。捆好后,用米尺测定细线末端到手机重心的长度 L L L。 2.将手机的phyphox软件打开,选择“摆”这一项,并设置延时五秒后启动.
3.用另一部手机作为秒表计时,将被捆住的手机视作小球。用手将小球拉至偏离竖直方向的一个小角度( φ < 5 ° φ<5° φ<5°),放手让手机自由摆动50次,测出让小球摆动50次的时间 t t t,反复测6次。 4.从phyphox上读取经过计算的数据 g g g,并将其与在1和3步骤中测得的数据t与l通过实验原理中提供的公式进行比对。
大学物理实验单摆实验总结 第23篇
一、理论基础及架构
物理实验是既是科学家科学研究过程的浓缩和再现,也是学生重演科学发展历程体验科学发现过程的重要手段,更是学生科学思维发展的有效途径。
早在20世纪初美国教育心理学家杜威就提出:“教学法的要素和思维的要素是相同的。这些要素是:
第一,学生要有一个真实的经验情境——要有一个对活动本身感兴趣的连续的活动;
第二,在这个情境内部产生一个真实的问题,作为思维的刺激物;
第三,他占有知识资料,从事必要的观察,对付这个问题;
第四,他必须有条不紊地展开他所想提出的解决问题的方法;
第五,他要有机会和需要通过应用检验他的观念,使这些观念意义明确,并且让他自己发现它们是否有效。”
评价课堂实验的探究质量要抓住几个重要的要素,诸如情境、问题、方法、操作、检验等等。这些要素之间是环环相扣的,有趣的情境激发产生有价值的问题,必要的知识储备引导得出有效的方法,有质量的操作会检验自己的观点的真伪,理性的评估会促进知识、技能、思想、情感的同步提高。
二、评价标准的研制
笔者根据以上理论对物理课堂实验的探究质量的评价体系的若干维度的构建做了初步的思考:情境的营造和设计;问题的产生和形成;方案的提出和完善;操作的有效性和科学性;数据的记录和处理;实验的总结和改进。
1.情境的营造和设计
教育心理学认为,学习应该发生(或被置于)在真实场景。强调通过拟真的问题情境创设有利于学生理解和掌握知识及技能的“实习场”,以避除以往从学校获得的往往是无法迁移和应用的“呆滞”知识的弊病。
(1)新奇性。通过一些“新”“趣”“奇”“巧”的小故事、小实验、图片、视频等等,达到“意想不到”的效果。例如:在自感现象的实验中,教师要求学生注意观察合上电键和打开电键时小灯泡的亮度变化情况。可以讲,这样的实验对学生不具有新鲜感,难以激起探究的兴趣。笔者是这样创设情境的:让几个学生手牵手与自感线圈并联再与3~4节的干电池并联,当电键闭合后再断开时,学生的手明显感到被电麻。问题自然生成:为什么小小的几节电池(远比36V安全电压低)会产生如此神奇的威力?小小的实验向大家呈现了一个令人困惑或意料之外的情境,由此兴趣和欲望被激发,探究动力也就被提起。
(2)真实性。实际的教学中,我们有时是把物理实验搞成了纯科学内容的抽象讲解或探究,远离了学生的生活实际,不能激起强烈的情绪和探究欲望。我们要利用课堂实验注意情境的创设和背景的有效铺垫,缩短教材和学生之间的距离,从学生感兴趣甚至有争议的内容出发。使学生对教材由“近”感到“真”,由“真”感到“亲”,从而可亲、可近、可信。
(3)实效性。课堂实验要起到动机激发并满足学生需要的水平层次。在弹性碰撞教学中,我们设计用双线摆,摆球由两个质量相同的玻璃球制成。先是把右边的球拉开,另一球静止于平衡位置。放下球后,两球相碰,右球静止,左球弹起,当左球返回碰撞后,右球又弹起,如此反复,动、静交替多次。此时我们放上一段丁俊晖打球的视频,丁挥杆用白球打过去,靶球被撞向前后,白球停在那儿……面对这一有趣的情景.课堂气氛立即活跃起来,学生跃跃欲试,迫不及待地希望通过数学分析来破解其中的秘密。
2.问题的产生和形成
探究源于困惑。美国心理学家斯滕伯格将发现问题的能力作为创造性智力的根本,认为它是成功智力中的关键要素。
(1)自主性。问题或任务大多是由教师指定的,但最好是由教师和学生共同选定或学生自主确定。
(2)生成性。在探究学习过程中,新的问题和困惑也会不时出现。问题除了事先预定的外,还有的是在研究过程中即时产生的,因为问题的目标、初始条件或可能的转换往往是不确定的。
(3)阶梯性。实际上是对探究任务的明确,也是对相关任务的分解,问题的难易、主次、先后等等的思考能够对实施方案的提出有较强的基础和充足的准备。
(4)有效性。对所有问题的梳理和筛选,真问题、有效问题的形成(剔除无用信息或从中梳理出有效因素)。
在研究《电阻定律》时,教师引导学生根据已经学过的物理知识和生活经验大胆猜测导体电阻的各种可能相关量,学生的思维过程一定要得到充分的发挥和自由地展示。教师在带领学生构建民主开放的物理课堂的同时,不轻易放过某个看似荒诞、离奇的想法,对于其中存在的或多或少的漏洞、偏差,教师要不失时机的加以纠正,引导反思与感悟。在这一节课中,我们引导学生把各种猜测加以概括、总结,剔除干扰因素,提炼出真问题(也即有效问题)即:电阻的三个独立的主要参量(如颜色、密度、硬度、质地等都与材料有关,质量与材料、长度、横截面积有关……),并由日常的感性认识进一步猜测了R与三者的关系。
3.方案的提出和完善
所谓实验方案,其实就是通过抓本质属性和典型特征,体现设计思想、实验手段和显示方法,来建立恰当的实验模型。提出实验方案并使之完善,是实验教学中最能培养想象力和探究能力的环节之一。
(1)方案提出过程中的自主性、合作性。实验教学的最终目的是培养学生自主探究的能力,所以在实验方案提出的过程中要尽可能地发挥学生自主、合作的意识,而不是包办代替。
(2)方案的多向性。方案的提出不仅是学生自主提出,更要是多维的、发散的,要引导学生排除思维的单一性和思维定势的影响,善于找出实验中需要解决的重点、 难点和所能解决的问题,尝试各种可能的思维方法和解决的过程。例如,要测定重力加速度的大小,学生们提出了自由落体法、单摆法、圆锥摆法、机械能守恒法、滴水法等等。
(3)方案的优选性。对所有的实验方案要有全面的认识,引导学生对其优劣进行比较并使之完善。优选的过程其实也是理性思维上升的过程,是对方案的修正和完善的过程。在这一过程中,要考虑是否服从教学目标、教学要求,仪器装置是否易于搭配或制作。现象是否清晰、明了,尤其是要考虑学生的认知心理的可接受程度、建构水平的同化顺应的适应度。
4.操作的有效性和科学性
(1)器材应该能够满足多样化选择性的需求,而不是由教师事前已经安排好了的菜单式的提供。学生自主学习和小组合作后制定了实验方案,教师要尽可能提供他们所需要的实验器材满足其探究的需求。在器材的选择中,要引导学生不要一味追求所谓的高档仪器(那种全自动、傻瓜式的器材只要读读数据就行,使学生偏离了基本的实验技能的训练,相当有害。)我们可以用生活中的日常用品甚至包括儿童玩具等来做科学实验,达到简单、明了、直观的效果。麦克斯韦也说过,“一项演示实验使用的材料越简单,学生就越熟悉,就越想彻底地获得所验证的结果,这种实验的教育价值往往与仪器复杂程度成反比”。在探究牛顿第二定律规律的实验中,不少老师采用了先进的DIS技术,几组数据下来,图线就出来了,学生还摸不着头脑。如果我们用传统的小车、纸带、打点计时器来做,学生就会对实验步骤、数据处理、图像分析等作较为深入的思考。
(2)操作步骤的合理性、科学性要求。无论是技巧性实验还是一般性实验,操作在很大程度上影响着实验的结果。实验操作时实验实施的过程,每一步都要能说出其道理,了解其作用以及所产生的后果。操作程序的环环相扣、规范和科学,会有助于相关概念、规律自然地得出。
(3)实验操作步骤的逐步完善中对实验能力的培养,诸如仪器的性能和作用、器材的装配和要领、操作的规范和熟练、如何简化、方便地操作、如何把隐性现象呈现出来等等。
在研究自感的实验中,我们就是引导学生不断在实验的“失败”(预想结论的得不出)中完善操作和设计,在探究的层次推进中培养实验的能力。
①引入性实验:磁铁插入线圈过程中闭合回路中产生了感应电流(图1)。
②产生问题:在图2中,改变线圈中电流也会引起线圈中磁通量变化,是否产生感应电动势?实验如何显示出来?
③初步分析并验证:在图3中,分析可知K闭合时,小灯泡应该滞后发光。实验发现合上开关,灯泡立即发光。(原因是人的眼睛分辨不出来)。
④深度分析并修正:引导学生采取参比、补偿的办法(通过两个灯泡来比较发光的先后;调节变阻器使两灯泡亮度相同),设计出图4,实验操作结果表明:比延迟发光。
⑤拓展分析并验证:在图4中,如果断开S,灯泡应该延迟熄灭。实验发现两灯泡一起立即熄灭。
⑥深度分析并修正:分析可能是回路电阻太大的原因。修正设计为图5,实验证明:当S断开,灯闪烁一下再熄灭。
⑦其实在实验中还会遇到很多问题(诸如线圈自感系数大小、电阻阻值大小、灯泡大小等相互的关系),我们要把这些问题抑或困惑转变成探究的课题(而不是直接告诉学生如何做或者结论),从而可以更好地帮助学生理解相关的知识。
(4)小组合作的情况。为使实验探究有序进行,相关任务的分工要有预案。例如在运用频闪照相研究“落体运动加速度”中,学生必须完成以下任务:方案设计(直接测量的物理量是什么?如何测量?);器材的安装和调试(如何达到简便、精准?);标尺的制作;实际拍摄(如果用数码相机,如何达到多次曝光在一张底片上?);照片的分析(建立怎样的数学模型?);实验报告。尤其在操作中要做好细致的分工,在每一时段谁干什么、达到什么要求都要很明确,这样才不至于实验前茫然无绪,实验时手忙脚乱,实验后遗三忘四。
5.数据的记录和处理
(1)数据记录表格的设计要让学生自己完成,应该体现实验设计的思想,要引导关注实验目标、研究的对象、收集数据的时段、有关现象的特征以及可能相关的物理量等。在记录实验数据的同时还要注意把有些非量化的数据(诸如现象)也要记录下来。
(2)记录的忠实性、原始性、重复性。数据记录要及时、完整,注意有效数字和单位的要求。对于看似不合理数据,可以通过实验来补测,但不要轻易放弃这些数据(要好好分析其原因,有时需要修正实验步骤,有时也蕴含着新的现象或规律值得探究),切不可修改数据或编造数据以达到所谓的“准确结果”。
(3)数据处理手段科学、合理。要引导学生对实验数据要进行理性分析,对相关物理量的关系要做出猜想,尝试建立起相关的模型和关系,并进一步来验证。一是可以通过计算法来处理,二是可以通过图像法来处理数据,图像法处理数据很直观,也是常用手段,但往往不太为学生所熟知,教师可以做出示范。
6.实验的总结和改进
(1)实验目标实现的达成度。对整个实验进行评估,预期探究的目标的达成度如何?学生的主动性学习如何?不仅仅是看是否得出了“预期的数据和结果”。
(2)亮点和创新。实验所体现的原理方法、仪器装置、步骤流程、数据处理等环节有些什么创新和突破,教师如何利用差异性结果引导学生认知,激发学生探究的欲望。
(3)体现的思想和方法。要引导学生反思实验所体现的物理思想方法都有哪些(比如常用到的控制变量法、参比对照的方法等等),物理思想方法是比知识和技能更为重要的东西,是物理教育的核心。
(4)不足和改进。引导学生从原理、器材、步骤、处理来分析实验的不足(包括是否给学生留下足够的时间和空间等),尽可能提出改进的方法和措施。
大学物理实验单摆实验总结 第24篇
本次实验得到的重力加速度数值偏大(标准值为),可能有以下原因:
① 摆长测量不准确(偏大)
② 周期测量不准确(偏小)
③ 在摆动过程中,单摆逐渐变为圆锥摆(程度不大),而在相同摆长下,圆锥摆的周期小于单摆。
此外,在实验中还观察到,垫片在摆动过程中会绕着细线缓慢旋转。