浅谈大学物理实验教学设计
【摘要】大学物理实验是高等院校理工科学生必修的一门重要基础课。在提高学生的科学素质、培养学生的创新精神和实践能力中具有特殊的作用。实施新型实验教学方式已成为大学物理实验教学改革和实践的热点。本文对大学物理实验教学模式进行研究对该实验教学模式中的“完善实验教学设计”进行了详细分析。
【关键词】大学物理实验；创新能力；教学模式
物理学是一门实验科学，是物理学的基础。凡是物理学的概念、规律及公式都是以客观实验为基础的，即物理理论绝不能脱离物理实验的验证。大学物理实验作为大学生进校后的第一门科学实验课程，不仅应让学生受到严格的、系统的实验技能训练掌握科学实验的基本原理、方法和技巧，更主要的是要培养学生严谨的科学思维能力和创新精神，培养学生理论联系实际、分析和解决实际问题的能力，特别是与科学技术发展相适应的综合能力。因而实验教学应该面对时代的发展、科技进步的新趋势和新挑战不断有所改变和创新。只有这样才能适应社会对人才知识和科学素质越来越高的要求[1]。为了搞好大学物理实验教学，教师必须重视和研究实验教学。首先，要进行完善的实验教学设计，确定明确的实验目标；其次，要提供开放的实验环境和及时的辅导，让学生不断自主地进行实验探索并获得成就感；再次，要充分利用现代教育媒体和信息技术手段，提高实验教学效率加强教师与学生的互动，激发学生对实验的探索兴趣和重视[2-3]。本文对如何完善实验教学设计结合我院大学物理实验的教学模式进行研究和探讨。
大学物理实验教学是消化理论知识验证知识的过程它有助于锻炼和提高学生的实验方法和技能。随着科学技术的不断进步和发展物理实验将在学生的知识、能力和素质的培养方面发挥越来越重要的作用。
1 以素质教育为目的，建立物理实验课程新体系
课程体系重新设置的重点是：加强基础，重视应用，培养能力，提高素质，把“知识、能力、素质”三要素贯穿整个实验教学改革过程。实验课程体系的设计必须让学生系统掌握物理实验的基本知识、基本方法和基本技能，打好基础；同时还必须与现代科学技术接轨，现代科技成果与经典课程内容相互渗透，是在对实验课程体系改革时应充分给以关注的问题。
2 授课对象起点分析
《大学物理实验》课程是针对全体工科专业开设，开设时间在大学第二、三学期。学生为地方高考青年学生，已经具备了比较扎实的科学文化基础。经过大学第一学期物理课程的学习，学生掌握了大学物理的一般规律和一般物理实验的基本原理，对常见物理现象具有感性认识和一般的理性理解。本科学生总体知识水平较好，但动手能力一般，实操经验不强，对《大学物理实验》课程的学习大
有效教学设计讲座心得体会 通过观看国培计划有效教学设计讲座，深有感悟。所谓“有效教学”并非仅指教师的课上得好不好、有没有完成教学任务，更是要看学生在老师的引导下有没有发挥其主观能动性去学习，在知识掌握、学习能力的培养和终身可持续发展上有无进步。也就是说，学生有无进步或发展是教学有没有效益的唯一指标。教学有没有效果，并不是指教师有没有教完内容或教得认真不认真，而是指学生有没有真正的掌握知识、能力得到发展。如果学生厌学或者学生学无所得，即使教师教得再苦也是无效教学，同样，如果学生学得很累，但各方面没有得到应有的发展，也是效率低下的教学。 要想提高教学效率，首先必须摒弃一些错误的教学理念： 1)“讲”得越多越有效 有些教师觉得：上课时老师多“讲”一些，就可以帮助其掌握好所学知识，就可提高课堂教学效率，提高学生的学习效果。这种教学，由于把学生当成了存储知识的容器，尽管教师尽心尽力，但往往向学生：“灌”得越多，他们的依赖性也就越强，自主学习的能力也就越差，从而造成他们不愿意动脑筋，效果常常适得其反。 2)片面追求“时尚”的教学方式 在当前教学改革中，有些老师脱离学生的实际，片面追求“时尚”的教学方式，比如在现有的职校学生实际状况下为：学生普遍存在着“读中职是接受下等教育”、“上中职没出息”的错误偏见，缺乏理想信念，学习目的不明确，无心向学，痴迷网络聊天、游戏，不做作业和抄袭作业；以初中阶段成绩中下者居多，内心的悲观情绪较重，有自暴自弃的心理缺陷。在还没有培养学生的自信心，养成良好的学习习惯和学习能力的情况下，进行所谓的项目教学法、合作探究学习、小组合作学习等等都不能取得好的教学效果。 那么如何进行有效教学呢？赵才欣老师说的好；要先学后教，多学少教。对此我深有同感，也很赞成。 1）在对学生进行思想教育的同时，着重要指导学生如何学习，培养学生的学习能力。 一定要养成学生的预习习惯，尽管老师会在上课时告诉学生今天课的重点和学习任务是什么，但是学生很少有人会在其脑中形成印迹。因此我觉得老师要引导学生进行课前预学，发挥其主观能动性。学生只有通过预习，才能知道在课堂上老师所要教的内容。才能更好的跟着老师的教学思路去学习，否则会造成老师在前面讲的天花乱坠，而学生却不知所云。那么如何预习呢？ 预习通常分为三个阶段。第一阶段：先把教科书通读一遍，在不甚了解的地方做个记号，上课时针对这些疑点提出问题，直到了解为止。第二阶段：研究课本后的问题或习题，将它们解答出来，上课时将答案与老师讲解的正确答案对照。第三阶段：利用参考材料，将没有学过的内容做一番预习。能做到这一步，不仅预习的兴趣会迅速增加，而且预习的功夫也会渐渐达到“炉火纯青”的境界。 少讲多学，讲学结合 2）记得老师讲了这样一个案例，一位老师上课时并没有按照教案直接上课，而是询问学生通过预习已经掌握了那些知识，还有那些不是太清楚。然后老师着重讲解同学们共同存在的问题，讲完后请同学们结合老师的讲解再看书，直到弄懂为止。这样的教学符合学生的认知规律。能够大大的提高课堂的教学效果。 结合情境教学 总之，要想提高课堂教学效果，一是在课堂教学的理念上，应明确树立为能力而教、围绕问题而教，而不是单纯为知识而教、为考试而教。要相信学生，不仅要关心学生的行为投
浅谈大学物理实验教学设计 【摘要】大学物理实验是高等院校理工科学生必修的一门重要基础课。在提高学生的科学素质、培养学生的创新精神和实践能力中具有特殊的作用。实施新型实验教学方式已成为大学物理实验教学改革和实践的热点。本文对大学物理实验教学模式进行研究对该实验教学模式中的“完善实验教学设计”进行了详细分析。 【关键词】大学物理实验；创新能力；教学模式 物理学是一门实验科学，是物理学的基础。凡是物理学的概念、规律及公式都是以客观实验为基础的，即物理理论绝不能脱离物理实验的验证。大学物理实验作为大学生进校后的第一门科学实验课程，不仅应让学生受到严格的、系统的实验技能训练掌握科学实验的基本原理、方法和技巧，更主要的是要培养学生严谨的科学思维能力和创新精神，培养学生理论联系实际、分析和解决实际问题的能力，特别是与科学技术发展相适应的综合能力。因而实验教学应该面对时代的发展、科技进步的新趋势和新挑战不断有所改变和创新。只有这样才能适应社会对人才知识和科学素质越来越高的要求[1]。为了搞好大学物理实验教学，教师必须重视和研究实验教学。首先，要进行完善的实验教学设计，确定明确的实验目标；其次，要提供开放的实验环境和及时的辅导，让学生不断自主地进行实验探索并获得成就感；再次，要充分利用现代教育媒体和信息技术手段，提高实验教学效率加强教师与学生的互动，激发学生对实验的探索兴趣和重视[2-3]。本文对如何完善实验教学设计结合我院大学物理实验的教学模式进行研究和探讨。 大学物理实验教学是消化理论知识验证知识的过程它有助于锻炼和提高学生的实验方法和技能。随着科学技术的不断进步和发展物理实验将在学生的知识、能力和素质的培养方面发挥越来越重要的作用。 1 以素质教育为目的，建立物理实验课程新体系 课程体系重新设置的重点是：加强基础，重视应用，培养能力，提高素质，把“知识、能力、素质”三要素贯穿整个实验教学改革过程。实验课程体系的设计必须让学生系统掌握物理实验的基本知识、基本方法和基本技能，打好基础；同时还必须与现代科学技术接轨，现代科技成果与经典课程内容相互渗透，是在对实验课程体系改革时应充分给以关注的问题。 2 授课对象起点分析 《大学物理实验》课程是针对全体工科专业开设，开设时间在大学第二、三学期。学生为地方高考青年学生，已经具备了比较扎实的科学文化基础。经过大学第一学期物理课程的学习，学生掌握了大学物理的一般规律和一般物理实验的基本原理，对常见物理现象具有感性认识和一般的理性理解。本科学生总体知识水平较好，但动手能力一般，实操经验不强，对《大学物理实验》课程的学习大
有效教学设计应具备的要素和注意事项： 1、必须体现课程标准和理念 2 、教学思路必须清晰，教学流程舒畅 3、教学目标设计要合理，既要呈现知识，又要促进能力的发展，最重要的是引导学生形成正确的情感态度与价值观。使学生明确在社会生活中，不同行为会产生不同的结果，会产生不同的影响，因而指导学生要规范和约束自己在社会生活中的行为。能力目标：培养学生在学习生活中明辨是非善恶、分析社会问题的能力，约束自己行为的能力。 4、导入合理，要善于吸引学生。 5、设置合理的教学情境 6、要善于激发学生的兴趣和调动学生的学习积极性 7、板书要起到纲要信号的作用。 总之有效的教学设计概括为以下几点： ①脉络要“准”——是教学设计的“出发点”； ②目标要“明”——是教学设计的“方向”； ③立意要“新”——是教学设计的“灵魂”； ④构思要“巧”——是教学设计的“翅膀”； ⑤方法要“活”——是教学设计的“表现形式”； ⑥练习要“精”——是教学设计的“综结点” 有效教学设计要经过的过程如下： 学习需要分析：根据国家课程标准、社会等对学习者的要求，
分析学习者的现有水平与所应当达到的目标水平之间的差距，从而为确定学习目标等提供依据。一般认为，这一环节是教学设计的首要的基本环节，并将影响后续各环节。 学习内容分析：即分析学生该学习什么和怎么学，通常可以根据学习内容中各知识点的关系，分别采用归类分析、层级分析、图示分析等分析方法，也可以从学习者的认知过程出发，采用信息加工分析方法，将学生在完成教学目标时对信息进行加工的所有的心理操作过程揭示出来。学生的心理操作过程，其实就是学生在学习的时候需要进行的全部思维过程，这种操作过程及其所涉及的能力构成学习内容。有效分析学习内容，可以为教学序列的安排提供更多的指导。 学习者分析：不同年龄阶段、不同性别的学习者常常会在认知风格等方面表现出较大差异。随着年龄的增长，学习者的逻辑思维能力会越来越强，并逐渐达到稳定，如果在低年级阶段就要求学习者具备较高的决策和问题解决水平，不仅违背了人的正常认知发展规律，同时也容易使学习者对学习产生畏惧。 学习环境分析：在教学设计过程中，应当考虑到学习环境的差异，保证设计出的方案能够施行。 确定学习目标：在教学设计过程中，应当强调以目标为中心，各环节的安排需要围绕目标来进行，学习目标也是评价学习效果的基本依据。根据我国新课程标准，目标的编写需要 考虑三个维度：即知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观。强调从过去的重视知识到重视能力，从重视结果到重视过程，从重视
普通物理实验设计性实验方案 实验题目：简单显微镜的设计 班级：物理学2011级（2）班 学号：2011433175 姓名：唐洁 指导教师：陈广萍 凯里学院物理与电子工程学院2013 年3月
简单显微镜的设计 要求： 1. 了解显微镜的基本光学系统及放大原理，以及视觉放大率等概念； 2. 学会按一定的原理自行组装仪器的技能及调节光路的方法； 3. 学会测量显微镜的视觉放大率； 4. 简单显微镜的放大率为31.8； 5. 物镜与目镜之间的距离为24cm ，即光学间隔为1 6.6cm 。 序 言 显微镜是最常用的助视光学仪器，且常被组合在其他光学仪器中。因此，了解并 掌握它的构造原理和调整方法，了解并掌握其放大率的概念和测量方法，不仅有助于加 深理解透镜的成像规律，也有助于正确使用其他光学仪器。 一、实验原理 （一）、光学仪器的视觉放大率 显微镜被用于观测微小的物体，望远镜被用于观测远处的目标，它们的作用都是 将被观测的物体对人眼的张角（视角）加以放大。显然，同一物体对人眼所张的视角与 物体离人眼的距离有关。在一般照明条件下，正常人的眼睛能分辨在明视距离处相距为 0.05～0.07mm 的两点。此时，这两点对人眼所张的视角约为/1，称为最小分辨角。当 微小物体（或远处物体）对人眼所张视角小于此最小分辨角时，人眼将无法分辨，因而 需借助光学仪器（如放大镜、显微镜、望远镜等）来增大物体对人眼所张的视角。这是 助视光学仪器的基本工作原理，它们的放大能力可用视觉放大率Γ表示，其定义为 w w tan tan / =Γ （1） 式中，w 为明视距离处物体对眼睛所张的视角，/w 为通过光学仪器观察时在明视距离 处的成像对眼睛所张的视角。 （二）、显微镜及其视觉放大率 最简单的显微镜是由两个凸透镜构成的。其中，物镜的焦距很短，目镜的焦距较 长。它的光路如图所示，图中的o L 为物镜（焦点在o F 和/o F ）,其焦距为o f ；e L 为目镜， 其焦距为e f 。将长度为1y 的被观测物AB 放在o L 的焦距外且接近焦点o F 处，物体通过 物镜成一放大的倒立实像//B A (其长度为2y )。此实像在目镜的焦点以内，经过目镜放
大学物理实验教案
大学物理实验教案 作者姓名王悦 学科(教研室) 大学物理教研室 所在院系电气工程系
第一讲：误差与数据处理 本节授课时数：2学时 一、教学内容及要求 1、测量与误差 1. 了解测量的含义，理解测量的分类和测量四要素并会判断； 2. 掌握误差的分类和误差的来源并会计算误差； 3. 熟练运用直接测量偶然误差的估计公式进行误差估计； 4. 了解系统误差的处理。 2、不确定度的概念 1. 了解不确定度的分类； 2. 熟练掌握直接测量不确定度和间接测量的不确定度的计算。 3、有效数字的处理 要求熟练掌握各种运算中的有效数字位数的取舍原则。 4、数据处理 1. 了解数据图表法的优点和缺点，会熟练作图和制表，给学生强调容易忽视 的细节：比如图名，物理量的表示和单位以及描点的要求。 2. 熟练掌握用作图法求直线的斜率和截距的方法。理解如何把曲线改直。 3. 熟练使用逐差法，了解其使用的前提和优点。 4. 了解最小二乘法的由来和优点，能够熟练使用公式了解相关系数的意义。 二、教学重点与难点 重点：
1.系统误差和偶然误差的特点； 2.不确定度和置信概率的定义和其中的物理意义； 3.不确定度的分类和具体计算，有效数字的运算法则； 4.数据处理中的逐差法和最小二乘法。 难点：不确定度的传递和有效数字的运算法则。 三、教学后记 通过绪论课，不少同学应该都建立这样的思想：实验不仅仅是动手的过程，而操作后的数据是一个比较复杂和相当重要的工作。对于现在和以后的实验，不确定度的分析是占有很重要的地位。 实践部分：11个实验不同专业学生做的略有不同
如何进行有效教学设计 （一）有效的教学应引导学生积极、主动地参与学习。 1、学习者参与目标或子目标的提出或确立。 2、学习者在“做”中进行学习 目标一旦确立，学习者在进行主动建构的过程中必然要借助一定的操作对象，也就是说总是要有一定的事情让孩子们去做。教师要充分调动学生的多种感觉器官，鼓励学生动口、动手、动脑，在活动中，在解决问题的过程中进行学习。在传统的教学中，教师一般先讲授所要学习的概念和原理，而后再让学生去做一定的练习，尝试去解答有关的习题，其潜在的假设是：学和做是两个独立的过程，只有先学会了，才能去做，去解决有关的问题。建构主义所倡导的现代教学理论正好用相反的思路来设计教学。先鼓励学生去做，在做中学。因为在学生做的过程中，学生要综合运用原有的知识经验，甚至可能还要查阅有关的资料，从而作出合理的综合和推论，分析、解释当前的问题，形成自己的假设和解决方案。在这一过程中，学习者便可以建构起与此相应的知识经验。在此基础上，教师再进行提炼和概括，使得学习者所建构的知识更明确、更系统。 （二）有效的教学应使教师与学生、学生与学生之间保持有有效互动的过程。根据建构主义的观点，个人根据自己的经验所建构的对外界世界的理解是不同的，也存在着局限性，通过意义的共享和协调，才能使理解更加准确、丰富和全面。因此，在学生学习中的交流就应该是多向的，教学过程不仅包括师生之间的互动，还应包括学生与其他学生之间的互动。教师在教学中应始终充当学生学习的促进者、指导者和合作者。具体表现为： 1、促进者：教师参与协商，鼓励和监控学生的讨论和练习过程。不不是包办代替，不是控制学生讨论的结果。 2、指导者：教师应抓住学生学习中形成矛盾的地方，设计出相应的问题情境以启发学生的思维；给学生提供必要的线索和反馈，发展学生判断、交流、反思和评价的能力，促进学生知识的建构；通过示范、讲解，尤其是提炼和概括，帮助学生进行有意义的学习。 3、合作者：教师把自己当作学习者，与学生一起去学习，敢于承认自己不如学生的地方；同时也愿意与其他学科的教师和专业人员合作。 （三）有效的教学应为学生的主动建构提供学习材料、时间以及空间上的保障，教师提供的学习材料应更多地取材于现实生活，并且在很大程度上与问题解决联系在一起，让学生感受到问题的存在，并学会利用材料中提供的各种原始数据去进行分析、思考，展开探索，提出假设，进而检验假设，得出结论。第二，教学中教师要为学生的知识建构提供充足的时间保障。。因为在学习者面对一个新问题时，必然先要求他们用自己的头脑独立思考，在有了一定的想法和努力方向之后，开始尝试用一些方法对该问题展开探索。根据尝试后的结果，学习者还需准备自己在小组中需要交流的信息，必要时甚至要写出书面的提纲。在小组交流讨论时，一方面学习者需要让别人理解自己的解题策略，另一方面还要
大学物理实验设计性实 验 --电位差计测金属丝电 阻率 姓名：马野 班级：土木0944 学号： 0905411418 指导教师：曹艳玲 实验地点：大学物理实验教学中心
【实验目的】 1. 了解电位差计的结构，正确使用电位差计； 2掌握电位差的工作原理—补偿原理。 3能用电位差计校准电表和电阻率的测定。 4学习简单电路的设计方法，培养独立工作的能力。 【实验原理】 利用电位差计，通过补偿原理，来测定未知电阻和已知电阻两端的 电压，利用分压原理，算出未知电阻的阻值，利用螺旋测微器和刻度尺测出电阻丝的长度和横截面积的直径，通过电阻率公式即可计算出电阻率。 补偿原理 在图1的电路中，设E 0是电动势可调的标准电源，Ex 是待测电池的电动势（或待测电压Ux ），它们的正负极相对并接，在回路串联上一只检流计G ，用来检测回路中有无电流通过。设E 0的内阻为r 0；Ex 的内阻为 rx 。根据欧姆定律，回路的总电流为： 电位差原理 如果我们调节E 0使E 0和Ex 相等，由(1)式可知，此时I =0，回路无电流通过，即检流计指针不发生偏转。此时称电路的电位达到补偿。在电位补 R R r r E E I g x x +++-= 00 图1 补偿原理 x
偿的情况下，若已知E 0的大小，就可确定Ex 的大小。这种测定电动势或电压的方法就叫做补偿法。 显然，用补偿法测定Ex ，必须要求E 0可调，而且E 0的最大值E 0max ＞Ex ，此外E 0还要在整个测量过程中保持稳定，又能准确读数。在电位差计中，E 0是用一个稳定性好的电池（E ）加上精密电阻接成的分压器来代替的，如图2所示。 图2中，由电源E 、限流电阻R 1以及均匀电阻丝RAD 构成的回路叫做工作回路。由它提供稳定的工作电流I 0，并在电阻RAD 上产生均匀的电压降。改变B 、C 之间的距离，可以从中引出大小连续变化的电压来，起到了与E 0相似的作用。为了能够准确读出该电压的读数，使用一个标准电池进行校准。换接开关K 倒向“1”端，接入标准电池E S ，由E S 、限流电阻R 2、检流计G 和RBC 构成的回路称为校准回路。把B 、C 固定在适当的位置（如图中的位置），设RBC =R S ，调节R 1（即调节I 0），总可以使校准回路的电流为零，即R S 上的电压降与E S 之间的电位差为零，达到补偿。 图2 电位差计原理图 x
大学物理实验教案实验名称牛顿第二定律的验证教学时数2学时 教学目的和要求1．熟悉气垫导轨的构造，掌握正确的使用方法。 2．熟悉光电计时系统的工作原理，学会用光电计时系统测量短暂时间的方法。3．学会测量物体的速度和加速度。 4．学习在气垫导轨上验证牛顿第二定律。 教学重点1、气垫导轨和光电计时系统的调节和使用。 2、速度和加速度的测量方法。 3、验证牛顿第二定律。 教学难点1、气垫导轨和光电计时系统的调节和使用。 2、速度和加速度的测量方法。 教学内容1、光电计时系统的工作原理和使用方法 2、气垫导轨的检查和调平法（静态调平法和动态调平法） 3、测量粘性阻尼系数 4、测量加不同砝码时的加速度 5、验证牛顿第二定律 教学方法先讲授，然后实际演示操作要点。 教学手段 学生操作，随堂检查操作情况。根据学生的操作情况将容易犯错的问题做重点提示，学生可以根据操作中遇到的具体问题个别提问。 时间分配讲授30分钟，学生操作70分钟。板书设计实验目的、测量关系式、数据记录表格。 主要参考资料1、杨述武等，《普通物理实验》（第四版）[M]. 北京：高等教育出版社，2007. 2、郑庚兴，《大学物理实验》[M]. 上海：上海科学技术文献出版社，2004. 3、黄水平，《大学物理实验》[M]. 北京：机械工业出版社，2012. 4、徐扬子，丁益民，《大学物理实验》[M]. 北京：科学出版社，2006. 5、李蓉，《基础物理实验教程》[M]. 北京：北京师范大学出版社，2008.
实验名称：牛顿第二定律的验证 实验目的： 1．熟悉气垫导轨的构造，掌握正确的使用方法。 2．熟悉光电计时系统的工作原理，学会用光电计时系统测量短暂时间的方法。 3．学会测量物体的速度和加速度。 4．学习在气垫导轨上验证牛顿第二定律。 实验仪器： 气垫导轨（L-QG-T-1500/5.8）滑块 电脑通用计数器（MUJ-ⅡB）电子天平 游标卡尺气源 砝码 实验原理： 力学实验最困难的问题就是摩擦力对测量的影响。气垫导轨就是为消除摩擦而设计的力学实验的装置，它使物体在气垫上运动，避免物体与导轨表面的直接接触，从而消除运动物体与导轨表面的摩擦，让物体只受到几乎可以忽略的摩擦阻力。利用气垫导轨可以进行许多力学实验，如测定速度、加速度、验证牛顿第二定律、动量守恒定律、研究简谐振动等。 根据牛顿第二定律，对于一定质量的物体，其所受的合外力和物体所获得的加速 度之间存在如下关系： （1） 此实验就是测量在不同的作用下，运动系统的加速度，检验二者之间是否符合上述关系。 在调平导轨的基础上，测出阻尼系数后，如下图所示，将细线的一端结在滑块上，另 一端绕过滑轮挂上砝码。此时运动系统（将滑块、滑轮和砝码作为运动系统）所受到的合外力为： A门B门 细线 滑轮 砝码 （2） 式中平均速度（单位用）与粘性阻尼常量之积为滑块与导轨间的粘性阻力，为滑轮的摩擦阻力，暂时不考虑这项。 在此方法中运动系统的质量，应是滑块质量，全部砝码质量（包括砝码托）以
大学物理自主设计性 实验
大学物理自主设计性实验（FB716-Ⅱ型物理设计性（传感 器）实验装置） 实 验 指 导 书 杭州精科仪器有限公司
目录 第一、产品简介 (02) 第二、实验项目内容 (04) 实验一、应变片性能—单臂电桥 (04) 实验二、应变片：单臂、半桥、全桥比较 (06) 实验三、移相器实验 (08) 实验四、相敏检波器实验 (10) 实验五、应变片—交流全桥实验 (12) 实验六、交流全桥的应用—振幅测量 (14) 实验七、交流全桥的应用—电子秤 (14) 实验八、霍尔式传感的直流激励静态位移特性 (16)
实验九、霍尔式传感的应用——电子秤 (17) 实验十、霍尔片传感的交流激励静态位移特性 (17) 实验十一、霍尔式传感的应用研究—振幅测量 (18) 实验十二、差动变压器（互感式）的性能 (19) 实验十三、差动变压器（互感式）零点残余电压的补偿 (20) 实验十四、差动变压器（互感式）的标定 (21) 实验十五、差动变压器（互感式）的应用研究—振幅测量 (22) 实验十六、差动变压器（互感式）的应用—电子秤 (23) 实验十七、差动螺管式（自感式）传感器的静态位移性能 (24) 实验十八、差动螺管式（自感式）传感器的动态位移性能 (25) 实验十九、磁电式传感器的性能 (26)
实验二十、压电传感器的动态响应实验 (27) 实验二十一、压电传感器引线电容对电压放大器、电荷放大器的影响 (28) 实验二十二、差动面积式电容传感器的静态及动态特性 (29) 实验二十三、扩散硅压阻式压力传感实验 (30) 实验二十四、气敏传感器（MQ3）实验 (32) 实验二十五、湿敏电阻（RH）实验 (34) 实验二十六、热释电人体接近实验 (34) 实验二十七、光电传感器测转速实验 (36) 第三、结构安装图片和说明 (37) 第一、产品简介
综合设计性物理实验指导书黑龙江大学普通物理实验室
目录绪论 实验1 几何光学设计性实验 实验2 LED特性测量 实验3 超声多普勒效应的研究和应用 实验4 热辐射与红外扫描成像实验 实验5 多方案测量食盐密度 实验6 多种方法测量液体表面张力系数 实验7 用Multisim软件仿真电路 实验8 霍尔效应实验误差来源的分析与消除 实验9 自组惠斯通电桥单检流计条件下自身内阻测定实验10 用迈克尔逊干涉仪测透明介质折射率 实验11 光电效应和普朗克常数的测定液体电导率测量实验12 光电池输出特性研究实验 实验13 非接触法测量液体电导率
绪论 一．综合设计性实验的学习过程 完成一个综合设计性实验要经过以下三个过程： 1．选题及拟定实验方案 实验题目一般是由实验室提供，学生也可以自带题目，学生可根据自己的兴趣爱好自由选择题目。选定实验题目之后，学生首先要了解实验目的、任务及要求，查阅有关文献资料（资料来源主要有教材、学术期刊等），查阅途径有：到图书馆借阅、网络查询等。学生根据相关的文献资料，写出该题目的研究综述，拟定实验方案。在这个阶段，学生应在实验原理、测量方法、测量手段等方面要有所创新；检查实验方案中物理思想是否正确、方案是否合理、是否可行、同时要考虑实验室能否提供实验所需的仪器用具、同时还要考虑实验的安全性等，并与指导教师反复讨论，使其完善。实验方案应包括：实验原理、实验示意图、实验所用的仪器材料、实验操作步骤等。 2．实施实验方案、完成实验 学生根据拟定的实验方案，选择测量仪器、确定测量步骤、选择最佳的测量条件，并在实验过程中不断地完善。在这个阶段，学生要认真分析实验过程中出现的问题，积极解决困难，要于教师、同学进行交流与讨论。在这种学习的过程中，学生要学习用实验解决问题的方法，并且学会合作与交流，对实验或科研的一般过程有一个新的认识；其次要充分调动主动学习的积极性，善于思考问题，培养勤于创新的学习习惯，提高综合运用知识的能力。 3．分析实验结果、总结实验报告 实验结束需要分析总结的内容有：（1）对实验结果进行讨论，进行误差分析；（2）讨论总结实验过程中遇到的问题及解决的办法；（3）写出完整的实验报告（4）总结实验成功与失败的原因，经验教训、心得体会。实验结束后的总结非常重要，是对整个实验的一个重新认识过程，在这个过程中可以锻炼学生分析问题、归纳和总结问题的能力，同时也提高了文字表达能力。 在完成综合性、设计性实验的整个过程中处处渗透着学生是学习的主体，学生是积极主动地探究问题，这是一种利于提高学生解决问题的能力，提高学生的综合素质的教学过程。 在综合设计性实验教学过程中学生与教师是在平等的基础上进行探讨、讨论问题，不要产生对教师的依赖。有些问题对教师是已知的，但对学生是未知的，这时教师应积极诱导学生找到解决问题的方法、鼓励学生克服困难，并在引导的过程中帮助学生建立科学的思维方式和研究问题的方法。有些问题对教师也是一个未知的问题，这时教师应与学生共同思考共同解决问题。 二．实验报告书写要求 实验报告应包括：1实验目的；2实验仪器及用具；3实验原理；4实验步骤；5测量原始数据；6数据处理过程及实验结果；7分析、总结实验结果，讨论总结实验过程中遇到的问题及解决的办法，总结实验成功与失败的原因，经验教训、心得体会。 三．实验成绩评定办法 教师根据学生查阅文献、实验方案设计、实际操作、实验记录、实验报告总结等方面综合评定学生的成绩。 （1）查询资料、拟定实验方案：占成绩的20%。在这方面主要考察学生独立查找资料，并根据实验原理设计一个合理、可行的实验方案。 （2）实施实验方案、完成实验内容：占成绩的30%。考察学生独立动手能力，综合运用知识解决实际问题的能力。 （3）分析结果、总结报告：占成绩的20%。主要考察学生对数据处理方面的知识运用情况，分析问题的能力，语言表达能力。 （4）科学探究、创新意识方面：占成绩的20%。考察学生是否具有创新意识，善于发现问题并能解决问题。 （5）实验态度、合作精神：占成绩的10%。考察学生是否积极主动地做实验，是否具有科学、
大学物理实验教案 实验题目 霍耳效应法测量磁场 实验性质 基本实验 实验学时 3 教师 冷雪松 教学目的 1、熟悉和掌握霍尔磁场测试仪器和霍尔效应装置的使用方法 2、了解霍尔效应产生的原理 3、学习和掌握了用霍尔效应的方法测量磁场 4、学习霍尔效应研究半导体材料的性能的方法以及消除副效应影响的方法重点 消除副效应对测量结果的影响 难点 霍尔效应的产生机理 怎样消除影响测量准确性的附加效应 教 学 过 程
设 计 课前的准备： 仪器设备的检查，注意要校准砝码。 实验的预做（采集三组以上数据进行处理）。 作出数据表格设计的参考。 课上教学的设计： 一、课上的常规检查（预习报告、数据表格的设计等）。(5 分钟) 二、讲解的设计(30分钟) 1、引言 德国物理学家霍尔（E.H.Hall）1879年研究载流导体在磁场中受力的性质时发现，任何导体通以电流时，若存在垂直于电流方向的磁场，则导体内部产生与电流和磁场方向都垂直的电场，这一现象称为霍尔效应，它是一种磁电效应(磁能转换为电能)。二十世纪五十年代以来，由于半导体工艺的发展，先后制成了多种有显著霍尔效应的材料，这一效应的应用研究也随之发展起来。现在，霍尔效应已在测量技术、自动化技术、计算机和信息技术等领域得到了广泛的应用。在测量技术中，典型的应用是测量磁场。 测量磁场方法不少，但其中以霍尔效应为机理的测磁方法因结构简单、体积小、测量速度快等优点而有着广泛的应用，本实验就是采用这种方法。通过本实验了解霍尔效应的物理原理，掌握用磁电传感器——霍尔元件测量磁场的基本方法，学习用异号法消除不等位电压产生的系统误差。 2、提出本实验的目的与任务，讲授为完成本实验设计思想和设计 原则 实验原理 霍尔效应实质上是运动电荷在磁场中受到洛仑磁力的作用后发生偏转而产生的，当霍尔电场力与洛仑磁力平衡时，霍尔片中载流子不在迁移，这样就在霍尔片的上下两个平面间形成了恒定的电位差——霍尔电位差UH，实验测定 系数RH=1/ne称为霍尔系数，是反映材料霍尔效应强弱的重要参数，载流子浓度n越小,则RH越大，UH也越大，所以只有当半导体(n比金属的小得多)出现以后，霍尔效应的应用才得以发展。对于特定的霍尔元件，其厚度d确定，定义霍尔灵敏度KH=RH /d，KH与霍尔片的材料性质、几何尺寸有关，对于一定的霍尔片，其为常数。这样 上式是霍尔效应测磁场的基本理论依据，只要已知KH，用仪器测出I及UH，则可求出磁感应强度B。 3、实验的拓展：(由本实验的完成深化和延伸所学的知识，启发学 生利用现有的设备拓展出新的实验内容,培养学生的创新思维和创新能力。) 1）、测量霍尔元件的不等位电势差 2）、测量霍尔片的特性曲线 4.数据的测量与处理要求用做图法处理数据. 5．介绍主要仪器设备与使用 6．强调实验中要注意的问题 1）、霍尔片又薄又脆，切勿用手摸。
浅谈新课程背景下有效的教学设计 一、新课改背景下的有效教学设计界定 我们认为：教学设计就是针对教学进行的精心计划活动。它包括教学目标的确定、教学内容的筛选与组织、教学方法的选择与运用，教学评价的实施以及教学环境、师生关系、教学技术与手段的考虑等等一系列的整体性的活动。或者是教师对自己课堂行为的一种事先筹划，是对学生即将达成的教学目标表现出学业进步的条件和情境所做出的精心安排。或认为课堂教学设计是关于课堂教学与学的计划，既是教育技术学的主要领域，又是教科学的重要主成部分。在整个教学系统中，教的真正含义是使学生真正地学优化和促进学生的学。现代教师的教学策略不是以教为中心去设计教学过程，而是以学为中心去组织教学过程。可以用冯校长的精髓之句来概括现代教师的教学策略“施教之功，贵在诱导；进学之功，贵在领悟。”教师只有把循循善诱调识到学生的独立思考上才会使教与学和谐一致。从而大面积地提高教学质量。那么，我们如何进行有效的教学设计呢？我认为主要从教学设计所包含的主要要素来谈谈。 二、进行有效的教学设计操作 （一）教学目标：要指向全体学生素质的全面发展。 1.目标要全面，不能唯知识要做到三维目标的统一。 2.目标要清晰明确具体。即：要以具体的可操作的行为的形式陈述教学目标。例如：八年级上册第二单元《最后一课》这篇课文的主要人物有韩麦尔先生、小弗朗士，主要的教学目标是培养学生的爱国主义精神。可设计这样的教学目标，培养学生热爱自己的母语，热爱自己的民族这个目标就是很具体明确，学生一看便知道掌握什么内容。 3.因材设置。根据学生的实际水平，制定不同层次的教学目标，甚至让学生参与目标的研制与确定，这个目标的设置，对于学生而言，同学们会积极地参与到活动中去，促使学生在课前看课文去设定自己应能完成的目标，教师在教学中也能够成功地驾驭这些目标。 （二）教学内容组织要精当。 教学内容要精当包括两个方面的问题：一是内容选择和加工；二是基于整体思路的问题筛选。 第一内容选择和加工确定。用教材的教而不是教教材的观点。要敢于对教材进行合理性的加工。力求做到“立足文本，超越文本，回归文本。”这就要求教师不但熟悉教材而且还要不断地提高自身素养业务能力。
如何进行有效教学设计 从教十几年来，每天都在备课、上课，周而复始，有人说单调，有人说没劲，其实让我说，只要每天都是在用心感受，感受学生丰富的思想，旺盛的生命，感受教学创意无限，意犹未尽。那麽，每天都是生活趣味无穷的。其实教学设计也是如此，如果每篇课文都是照例案去上，每次备课都如同抄字员在机械抄写，那么，我们教师的生活可真是单调没劲。但你只要大胆创新，勇于探索，并用心、用情去渗透每一次的教学设计，每一节的课堂讲授，那么你就会感受到教学设计以其所带来的令你意想不到的课堂氛围给你的幸福和喜悦，说到底有效教学的教学设计会让你的课堂精彩无限，也会让你的教学生活魅力四射，那么，什么是有效地教学设计呢?它是指以学生为中心，根据学生的生活实际，心理需求，兴趣爱好，认知能力等整体特征，对整个教学活动进行精心系统的设计，从而使教学过程有效性、教学目标顺利达成，教学效果如期实现。 那么，怎样才能做到有效地进行教学设计呢?我肤浅的谈一谈自己的见解，不当之处，敬请各位领导同仁批评指正。 一、了解学情，是进行有效教学的基础 了解学情，其实就是我们经常所说的备学生。在进行每次的教学设计之前，我们首先要考虑到所面对学生的认知水平，兴趣爱好、个体差异，课堂合作意识、语言表达能力诸多方面的因素，只有做到这样心中有数，我们才能针对学生情况设计自己的教学环节，提问方式，问题难度，否则，我们就是在打无准备之仗。 至今不能忘怀的是那次在校内执教的《孔子游春》公开课，课堂的冷清让人难以忍受，课堂氛围始终掀不起高潮。虽然一个个问题问过去，只有个别学生举手回答，大多学生不能畅所欲言。课后，老师们评课时说课讲得不错，但就是学生的情绪调动不起来。反思后，觉得自己对学生的认知水平了解不够，他们无话可说。其原因是学生对孔子生平了解不够，不能全面深入的了解这问儒家大思想家。学生只能就课本内容做简单的理解，不能深入的理解孔子借物抒情，托物喻理的思想内涵，应在课前让学生大量阅读或在网上查找有关孔子的故事书，正确全面深入的了解这位大思想家，这样才能在课堂上把握学情，学生才会言无不尽。 “吃一堑，长一智”，一堂失败的课使我明白，要想上好一堂课，我们必须在课前了解学生，研究学情，把握学生的知识结构，找准学生的兴趣点，让学生融入课堂，真正成为课堂的主人。 二、吃透教材，是进行有效教学的关键。 语文教学的有效性是语文教学的生命，而生命是否得以延续，取决于教师能否进行有效地教学设计。而有效地教学设计的关键在教师能否充分发掘学生的兴趣点，调动学生学习的积极性和主动性，能否做到与文本有机的结合，真情演绎文本内涵，提升学生对文本的感悟，让我们的语文教学呈现实效。提高教学设计有效性根本途径，在于教师先钻研、理解文本，要在文本中走几个来回。明确教学目标，确定教学重点，挖掘训练要素，并选取符合教材与学生实际的教学方法。如果教师自身对文本没有吃透，不了解编写意图，教学目标不明确，教学重点不详，甚至南辕北辙，便很难做到以文本为凭借，帮助学生提高语文素养，课文也很少读，上课时对教材不慎了了，“以其昏昏，使人昭昭”，这样的课堂教学自然不能取得高效。 1 / 2
大学物理实验设计性实验方案 实验题目：音叉声波的干涉 班级：物理学2011级（2）班 学号：2011433196 姓名：赵得芳 指导教师：粟琼 凯里学院物理与电子工程学院 2013 年5月
前言 用橡胶锤敲击音叉，声波将向空间的各个方向传播形成声场。由于音叉产生的声波在空间中将会发生干涉现象，因此在音叉的周围将会出现声音强弱的分布区域，并且将会呈现出一定的规律。音叉分为两股它的两股以同样的频率做开合运动。每一股都将带动它的内外两侧气体形成疏密波，因而音叉振动时可以认为每股两侧各有一个声源而且这两个声源是反相的。 按照声学的分析方法，应该区分近场区和远场区，对近场区音叉的每一股的内外两个侧面可以近似视为活塞式声源组成的声柱; 而对远场区，任何声源都可以近似视为球源由于近场区声源性质十分复杂本文以下将只讨论远场区。 一、实验目的 1.了解音叉声场的产生原理。 2.探究音叉声场的规律。 二、实验原理 音叉的叉股只能抽象为通常的面波源或特殊的平面波源和点波源，因此纵波干涉的规律是不可能直接应用于音叉干涉情况的! 那么音叉周围存在的声波干涉，也就应该能够通过这些波源振动发出声波的叠加来加以解释。 1.只考虑内侧面s 1,s 2 振动时声波的叠加情况。
图 1 当内侧面s1、s2振动发声时，远场区的综合波完全可以等效为一个由特殊点波源振动发出的波，如图1所示，其波动方程为： x s=A s(r,θ)cos[ω(t-r/v)+φ] 其中，A s(r,0)，A s(r,π) 最小，A S（r, π/2）、A S(r,3π/2)最大。 2.只考虑外侧面S/1,S/2振动发声时声波的叠加情况。
浅谈如何改进教学设计，提高阅读教学有效性的教学设计 《英语课程标准》指出：“语言技能包括听、说、读、写四个方面的技能以及这四种技能的综合运用能力。听和读是理解的技能，说和写是表达的技能；这四种技能在语言学习和交际中相辅相成、相互促进。学生应通过大量的专项和综合性语言实践活动，形成综合语言运用能力。为真实语言交际打基础。 阅读是四个技能中的一个。而阅读能力可以对学生考试其他题型能产生良性影响及相互作用，比如，经常的阅读可以增加词汇量，而词汇量的巩固又可以更轻松的做好阅读。在阅读的过程中，我们还可以增加英语的语感，而良好的语感无疑可以增加学生做题的水平。语言学家们提出“阅读是一个语言心理的猜测过程”字面阅读是对阅读的最基本要求。是低级层次的（ lower level skills of re ading ）。推理阅读 (read between the line)指读者能依据文章的细节材料推测出作者的言外之意、弦外之音，根据字面意思进行必要的推理、推论。形象阅读 (read beyond the line) 是指读者能将阅读材料与真实的生活联系起来，特别是与读者自身的经历、知识、观点联系起来。这些是高层次的阅读。只有当低层次阅读和高层次阅读共同作用时，才能实现流利阅读的目的。这样的阅读才能激发学生的思维能力、想象能力和创造能力，而这，也正是我们阅读教学的目的。 因此,在平时的阅读教学中，教师应采用不同的阅读策略：在理解文章的大意时要学会略读（skimming）；在捕捉文中细节时，要学会查读（scanning）；在理解文章深层次的内涵时，要学会细读（r
eading between lines）；在归纳文章的主旨、总结观点时，要学会应用推理法（deductive reasoning）或演绎法（inductive inferr ing）；遇到文中的生词时要学会猜测（guessing）等等1．用“情境”教学策略，提高学生积极参与的积极性。 在教学中创造情境，激发学生的学习兴趣，师生情感达到共鸣，从而达到理想的学习效果，使学生在多种训练融为一体的过程中充分地理解、体会、获得新知识。 .2. 有效提问策略，促进有效学习 ①提问要能激发学生的学习兴趣 ②用新颖的方式呈现课堂提问，促进有效学习,设计课堂提问不 可机械死板，类型应灵活多样。一是发问视角新; 二是发问语言妙；三是发问方式独特 ③运用有利于学生思维发展的提问，促进有效学习。 ④鼓励学生提问，挖掘学生内在潜力，激发学生的学习兴趣3．合作学习策略 阅读理解的对象是整篇文章，而考查时命题却绝大部分是词、句、段。因此，教师在教学过程，始终要把学生对整篇文章的总体理解与句、段的理解分析紧密结合起来，把握“词不离句、句不离段，段不离篇”的规律。既要考虑全面，又要注重细节，做到点面结合。而要提高学生的阅读能力必须要扩大词汇量。阅读理解，词义是最基本的。不懂词义，也就谈不上理解文章。而且同一词的意义，往往因上下文不同而变化。所以单知道每个词的一个词义，其实还不等于完
有效教学设计方案 ————一个数除以分数 教学目标： 1. 通过具体的问题情境，探索并理解分数除法的计算方法。 2. 能正确地进行分数除法的计算。 3. 培养学生分析、推理能力。 教学过程： 一、复习引入 1. 列式，说说数量关系。 小明2小时走了6 km ，平均每小时走多少千米？ 速度=路程÷时间 2. 填空。 2/3小时有（）个1/3小时，1小时有（）个1/3小时。 3. 口算，说说分数除以整数的计算方法。 (1/6)÷3(4/5)÷2(3/8)÷6(6/7)÷2 （分数除以整数等于用分数乘这个整数的倒数，或者除以几等于乘几分之一）
4. 引入课题。 我们已经学习了分数除以整数的分数除法，想一想，接下去应该学习什么？ 今天这节课我们就来学习研究“一个数除以分数”的计算方法，看谁最先学会。板书课题：一个数除以分数。 二、解决问题，发现算法 1. 理解题意，列出算式。 （1）出示例3。 （2）学生读题，理解题意。 （3）列出算式，说出列式根据什么数量关系。 板书：2÷(2/3)(5/6)÷(5/12) 2. 探索整数除以分数的计算方法。 （1）2÷(2/3)如何计算呢？让我们画出线段图看看。 （2）先画一条线段表示1小时走的路程（边说边板书），怎样表示2/3小时走了2 km这个条件？ （将线段平均分成3份，其中2份表示的就是2/3小时走的路程。）
（3）指着图启发：已知2/3小时走了2 km，要求1小时走了多少千米？可以先算什么，再算什么？把你的想法与小组成员交流讨论一下。 （4）根据学生的回答把线段图补充完整，板书计算思路。 先求1/3小时走了多少千米，也就是求2的1/2，算式：2×1/2 再求3个1/3小时走了多少千米，算式：2×(1/2)×3 （5）找出计算方法。 板书：（乘法结合律） 现在会算了吗？说说2×1/2是图上的哪一段，表示什么？（1/3小时走了1 km）再乘3，得到的结果是图上的哪一段，表示什么？（1小时走了3 km）
大学物理实验 一、万用表的使用 1、使用万用表欧姆档测电阻时，两只手握住笔的金属部分在与电阻两端接触进行测量时，对结果有无影响？为什么？ 有影响，会使测量值偏小 因为人体本身有电阻，两只手握住笔的金属部分在与电阻两端接触相当于并联 2、用万用表测电阻时，通过电阻的电流是由什么电源供给的？万用表的红表笔和黑表笔哪一个电位高？ 电源部电路提供（万用表的部电池供给的） 黑笔 3、用万用表欧姆档判别晶体二极管的管脚极性时，若两测量得到阻值都很小或都很大，说明了什么？ 两测量得到阻值都很小，说明二极管已被击穿损坏 两测量得到阻值都很大，说明二极管部断路 4、能否用万用表检查一回路中电阻值？为什么？ 不能，因为通电电路中测量电阻值会造成万用表的损坏。
【数据处理】（要求写出计算过程） 1．1R = Ω 2．2R = Ω
3．U = V U σ== V = =2 ?仪最小分度值 V U U == V U U U U =±=（ ± ）V 100%U U U E U = ?= % 二、用模拟法测绘静电场 1、出现下列情况时，所画的等势线和电力线有无变化？（电源电压提高1倍；导电媒质的导电率不变，但厚度不均匀；电极边缘与导电媒质接触不良；导电媒质导电率不均匀） 有，电势线距离变小，电力线彼此密集 无任何变化 无法测出电压，画不出等势线、电力线 等势线、电力线会变形失真 2、将电极之间电压正负接反，所作的等势线和电力线是否有变化？ 等势线和电力线形状基本不变，电力线方向相反 3、此实验中，若以纯净水代替自来水，会有怎样的结果？ 实验无法做，因为纯净水不导电 4、本实验除了用电压表法外还可以用检流计法（电桥法）来测量电势。试设计测量电路。两种方法各有何优缺点？ 电压表法优点：简单 缺点：误差大