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物理实验习题答案(第二版教材)(1)

物理实验习题答案(第二版教材)(1)
物理实验习题答案(第二版教材)(1)

第一章复习提要

1.什么是基本单位和导出单位? 2。什么是基本量与导出量?

(教材P10)物理学中独立定义的单位叫做基本单位,所对应的物理量叫做基本量。由基本单位导出的单位叫做导出单位,对应的物理量叫做导出量。

2.哪些物理量为基本物理量,它们的基本单位、符号、定义是什么?(教材P10)

在国际单位制中,长度、质量、时间、电流强度、热力学温度、物质的量和发光强度等七个物理量为基本物理量,它们的单位分别为“米”、“千克”、“秒”、“安培”、“开尔文”、“摩尔”和“坎德拉”,它们的单位符号分别为“m”、“kg”、“s”、“A”、“K”、“mol”和“cd”,它们的单位定位分别详见教材P10表1-1 。

3.物理实验中有哪些常用的长度测量器具?(教材P11)

物理实验中,测量长度的常用工具有:钢直尺、钢卷尺、游标卡尺、千分尺、千分表、测微目镜、读数显微镜、电涡流传感器、电容传感器、电感传感器、光栅传感器、激光干涉仪等。

4.物理实验中有哪些常用的质量测量工具?(教材P11)

物理实验中,质量测量最常用的仪器有电子秤、弹簧秤、物理天平、分析天平等。

5.物理实验中常用的时间测量工具有哪些?(教材P12)

物理实验中常用的时间测量仪器有:秒表(停表),指针式机械表、数字显示式电子表、数字毫秒计等。

6.物理实验中常用的温度测量工具有哪些?(教材P12)

物理实验中常用的温度测量仪器有水银温度计、热电偶和光测温度计等。

7.物理实验中有哪些常用的电流测量仪表?(教材P12)

物理实验中电流测量常用仪器有安培表、检流计、表头、灵敏电流计、万用电表、钳表等。

9.(1)力学、热学实验操作过程中应注意什么?(2)力学实验的基本功有哪些?

(1)略(教材P13)。(2)仪器的零位校准,水平和铅直调整等调节是力学实验的基本功,务必熟练掌握。

10.(1)电磁学实验操作过程中应注意什么?(2)电磁学实验的基本功是什么?

(1)略(教材P13)。(2)回路法接线是电磁学实验的基本功,务必熟练掌握。11.(1)光学实验操作过程中应注意什么?(2)光学实验的基本功有哪些?

(1)略(教材P14)。(2)“等高共轴”的调节、成像清晰位置的判断、消视差的调节是光学实验的基本功,务必熟练掌握。

12.常用的物理实验测量方法有哪几种?(教材P14-17)

常用的物理实验测量方法有比较法、转换法、放大法、模拟法、补偿法、干涉法和衍射法等。

13.物理实验中应掌握哪些基本调节技术?(教材P18-20)

物理实验中应掌握的基本调节技术有:仪器初态与安全位置的调节、回路接线法、跃接法、零位(零点)调整、水平、铅直调整、等高共轴调整、调焦、消视差调整、逐次逼近调整、空程误差消除的调节、先定性后定量原则等。

14.计算机和计算器在物理实验中有哪些基本应用?(教材P20-21)

计算器的基本应用:测量数据的统计处理;图形的简单处理等。

计算机的基本应用:实验数据处理、模拟与仿真实验、实时测量、利用物理实验课程网站进行物理实验的辅助教学和教学管理等。

15. 指出几种利用机械放大作用来提高测量仪器分辨率的测量工具。

(教材P15)游标卡尺、螺旋测微器、迈克尔逊干涉仪等。

16. 指出一种能进行微小变化量的放大的方法;指出两种能进行视角放大的仪器。

(教材P15)光杠杆放大法(测金属丝的微波伸长量);放大镜、显微镜、望远镜等。17. 为什么说采用视角放大法不会增加误差?

(教材P15)在视角放大中,被观察的物理量只是在观察场中放大视角,实际尺寸并没有发生变化,所以不会增加误差。

18. 补偿法(或称均衡法)的优点是什么?举出几种补偿法(或称均衡法)应用的实际例子。

(教材P16)优点:可以免去一些附加的系统误差,当系统具有高精度的标准量具和平衡指示器时,可获得较高的分辨率、灵敏度及测量的精确度。例子:等臂天平称重、惠更斯电桥测电阻、电位差计测电压以及各种平衡电桥的测量等。

19. 举出物理模拟法与数学模拟法的实际例子。

(教材P17)物理模拟法例子:用光测弹性法模拟工件内部应力分布情况;用“风洞”中的飞机模型模拟实际飞机在大气中的飞行等。数学模拟法例子:用稳恒电流场来模拟静电场的实验。

20. 如何理解仪器初态与安全位置?

(教材P18)仪器初态是指仪器设备在进入正式调整、测量前的状态。正确的仪器初态可保证仪器设备安全,是保证实验工作顺利进行的基础。安全位置则是保证仪器处于正确的仪器初态的位置,如未合上电源前应使电源的输出调节旋钮处于使电压输出为最小的位置;仪器上的一些方位调节螺钉在正式调整前应处于松紧适中的状态等。

21. 在示零法测量中,常采用跃接法。跃接法的主要作用在哪?

(教材P18)主要作用:在远离平衡状态时保护仪表(如标准电池和检流计等),使其免受长时间的大电流冲击;在接近平衡时,通过电路的瞬间通断比较,提高检测灵敏度。

22. 零位校准有哪两种情况?应分别如何对待这两种情况?试分别举例说明。

(教材P18)一种是测量仪器本身有零位校准器,可对其进行零位调整,如对电表的机械调零,使仪器在测量前处于零位;另一种是仪器虽然零位不准,却无法进行调整和校对,如磨损了的米尺、千分尺等,针对这种情况,在测量前需记录最初读数,以备在测量结果中进行零位修正。

23. 使用哪些仪器时需要进行调焦操作?

(教材P19)在使用显微镜、测微目镜和望远镜等光学仪器时,需要对仪器进行调焦操作。

24. 什么叫视差现象?如何消除视差?

(教材P19)读数标线(指针、叉丝)和标尺平面不重合时,眼睛从不同方向观察时会出现读数有差异或物与标尺线有分离的现象,称为视差现象。消除视差的方法有两种:一是使视线垂直于标尺平面读数;二是使标尺平面与被测物密合于同一平面内。

25. 使用带有叉丝的测微目镜、读数显微镜等仪器时,需要进行消视差调节。为什么?

(教材P19)用带有叉丝的测微目镜、读数显微镜和望远镜进行的测量属于非接触式测量,使用时必须进行消视差调节,即需要仔细调节目镜(连同叉丝)与物镜之间的距离,使被观测物经物镜后成像在作为标尺的叉丝分划板所在平面内,一般是边调节边稍稍移动眼睛,看两者是否有相对运动,直调至基本无相对运动为止。

26. 试列举几个采用逐次逼近调节的例子。

(教材P19)在分光计实验中,调节望远镜和平台水平时,用的“减半逼近”法就是逐次逼近法的例子。另外,对水平、铅直及天平平衡等的调节,采用逐次逼近法也十分有效。

27. 什么叫空程误差?如何消除空程误差?

(教材P20)由丝杆、螺母构成的转动与读数机构,调节时常出现与丝杆联结在一起的鼓轮已有读数改变,而由螺母带动的机构尚未产生位移,从而造成了虚假读数,这就是空程误差。为了消除空程误差,使用此类仪器(如测微目镜、读数显微镜、迈克尔逊干涉仪)时,必须单方向旋转鼓轮,待丝杆与螺母啮合后才能开始测量,并且在整个测量过程中需保持沿同一方向前进,切勿忽正忽反旋转鼓轮。如在做分光计实验和迈克尔逊干涉实验中就要特别注意空程误差的消除。

28. 如何理解先定性后定量的调节原则?

(教材P20) 我们常采用“先定性后定量”的原则进行实验。“先定性后定量”的原则可以这样理解:仪器调整好后,在进行定量测量前,先定性地观察实验变化的全过程,了解变化规律,观察一个量随其它量变化的大致情况,得到函数曲线的大致图形后,再进行定量测量。在定量测量时,可根据曲线变化趋势来分配测量间隔,曲线变化平缓处,测量间隔取大些;曲线变化急剧处,测量间隔就应取小些。这样采用不同测量间隔测得的数据作图就比较合理。

第二章复习提要

1.系统误差来源于哪些因素?

(教材P26)系统误差主要来源于以下几个方面:理论误差、仪器误差、环境误差、人员误差等。

2.实验测量分哪几类?为什么测量结果都带有误差?

(教材P25)按测量方式分,实验测量可分为直接测量和间接测量;按测量条件分,测量又可分为等精度测量和不等精度测量。

(教材P26)对各种物理量的测量,一般均力图得到真值。但是由于受到测量仪器灵敏度和分辨率的影响,实验原理的近似性,环境的不稳定性以及测量者自身因素的局限,测量总是得不到真值。所以测量结果都带有误差。误差存在于一切测量中,并且贯穿测量过程的始终。误差的大小反映了人们的认识接近于客观真实的程度。

3.系统误差如何分类?

(教材P26)按系统误差对结果的影响可分为恒定的系统误差、周期变化的系统误差和累积误差。按掌握的程度可分为可定系统误差和未定系统误差。

4.随机误差具有哪些性质?

(教材P27)随机误差具有单峰性、对称性、有界性和抵偿性。

5.绝对误差和相对误差两者中,哪一个更能全面地评价测量的优劣?

(教材P26)绝对误差是一个有量纲的代数值,它反映测量值偏离真值的程度;相对误差是一个无量纲的量,它反映了绝对误差对测量结果影响的严重程度,它能更全面地评价测量的优劣。

6.采用多次测量的方法能减小的误差属于随机误差。(教材P27)

7.当测量次数足够大时,随机误差显示出明显的统计分布规律,并可通过增加测量次数来减小这种误差。(教材P27)

8. 一般情况下, 系统 误差不能通过多次测量来发现(或减少)。(教材P27)

9. 如何理解测量的精密度、准确度和精确度?

测量的精密度、准确度和精确度都是评价测量结果优劣的。测量的精密度反映测量时随机误差大小的程度,是描述测量重复性高低的。即精密度越高,反映仪器越精密,数据越集中;测量的准确度则反映测量时系统误差大小的程度,是描述测量值接近真值的程度的;测量的精确度反映测量时系统误差和随机误差合成大小的程度,它是指测量结果的重复性高低及接近真值的程度。(教材P28)

10. 如何修正由于仪器零点不准引起的误差?

(教材P18)分两种情况:一种是测量仪器本身有零位校准器,可对其进行零位调整,如对电表的机械调零,使仪器在测量前处于零位;另一种是仪器虽然零位不准,却无法进行调整和校对,如磨损了的米尺、千分尺等,针对这种情况,在测量前需记录最初读数,以备在测量结果中进行零位修正。

11. 仪器的最大误差与标准误差的关系如何?当仪器误差的概率分布服从均匀分布时,已知

仪器的最大误差仪?,则仪器的标准误差仪σ=? 当仪器误差的概率分布服从正态分布时,情况又如何?

(教材P29)仪器的最大误差仪?与标准误差仪σ的关系为:C /仪仪?=σ,其中C 称为置信系数,它由仪器误差的概率分布决定。

(教材P30)当仪器误差的概率分布服从均匀分布时,已知仪器的最大误差仪?,则仪器的标准误差仪仪?=683.0σ;当仪器误差的概率分布服从正态分布时,3/仪仪?=σ。

12. 消除或减少系统误差常见有哪些方法?结合具体实验举例说明。

13. 直接测量的有效数字的位数由什么因素决定?间接测量的有效数字的位数由什么因素

决定?y x W 2

=中的两个直接测量量x 与y ,哪一个对W 的误差影响更大?为什么? (教材P35)直接测量量的有效数字的位数由被测量及测量仪器的精度共同决定;间接测

得量的有效数字位数取决于直接测得量的大小、测量误差和函数运算性质。x 对W 的误差影响更大,因为它的次方数更高。

14. “四舍六入、逢五配偶”原则与“进位法”有何区别?它们各应用于哪种情况?

(教材P33) “四舍六入、逢五配偶”原则:对保留数字末位以后的部分:小于5则舍,大于5则入,等于5则把末位凑为偶数,即末位是奇数则加入(五入),末位是偶数则不变(五舍),这称为“四舍六入,逢五配偶”规则。它适用于平均值的计算。

(教材P39)所谓“进位法”,即只要舍去1~9的,均要进一位。它适用于不确定度和相对不确定度的计算。 15. 在52.6233.522

2???

? ??=??? ??=ππh d V 中,π应取几位有效数字? (教材P35) π应取4位有效数字,因为除π以外的计算结果为3位有效数字,π应多取1位。

16. 有效数字的运算中,正确数如何处理?

(教材P35)正确数不是由测量得来的,不存在存疑的问题(即它的有效数字位数可以是无限多位)。它不适用于有效数字的运算规则,运算中只须由其它测量值的有效数字的多少

来决定运算结果中的有效数字即可。

17.根据有效数字的加减法运算法则、乘除法运算法则分别得到一条仪器选择原则。这两条

原则的具体内容各是什么?

(教材P34)根据有效数字的加减法运算法则可知:若干个直接测量量进行加法或减法运算时,选用精度相同的仪器最为合理。这是仪器选择原则之一。

(教材P34)根据有效数字的乘除法运算法则可知:测量的若干个量,若是进行乘除法运算,应按有效数字位数相同的原则来选择不同精度的仪器。这是仪器选择原则之二。

18.什么叫不确定度?什么叫置信区间?什么叫置信概率?

(教材P35)由于测量误差的存在而对被测量值不能肯定的程度称之为不确定度,它是表征被测量值的真值所处的量值范围的评定,是测量质量的表征。

(教材P35)表示测量值x 的误差范围或叫置信区间。

(教材P35)测量值落在给定误差范围内的概率称为测量数据的置信度或置信概率。

19. 表达测量结果的三要素是什么?

(教材P36)实验结果(X )、单位及不确定度(包括U 、U r 和P )是表达测量结果的三要素。

20.用不确定度对测量结果进行评定的三个主要原则是什么?(教材P36)

1) 测量结果的不确定度主要分成A 、B 两类。A 类不确定度分量是用对观测列进行统计分析的方法来评定标准不确定度;B 类不确定度分量是根据经验或其他信息进行估计,用非统计方法来评定标准不确定度。

2) 测量结果的合成标准不确定度是各分量平方和的正平方根。

3) 根据需要可将合成标准不确定度乘以一个系数因子t ,作为展伸不确定度,使测量结果能以高置信度包含被测真值。

21. 哪些情况下常对物理量进行单次测量?

(教材P38)遇到以下情况进行单次测量:一是由于条件的限制,不可能进行多次测量;二是由于仪器精度较低,随机误差很小,多次测量读数相同,不必进行多次测量;三是被测对象不稳定,多次测量的结果并不能反映随机性,此时多次测量已失去意义;四是对测量的准确程度要求不高,只测一次就够了。

22.用不确定度表示测量结果的书写规范是怎样的?

1)单次直接测量结果的规范表示:(教材P38)

X U X X ±=测

的形式,式中测X 为测量值,X U 常用仪器的最大误差仪?表示。

2)多次直接测量结果的规范表示:(教材P38)

??

????=±=%10068.068.0X U U U X X r P=68% 3)间接测量结果的规范表示: (教材P40)

??

????==±= 100% 68%)(P w U U U w w w r w 4)有参考值或理论值时测量结果的规范表示:(教材P36)

??

????-== 100% 理理测测W W W U W W r 23.测量结果中,有效数字的位数是如何确定的?(教材P39)

(a )不确定度中间运算过程的结果B A U U 和保留两位有效数字,且用“进位法”截尾,以保证其置信概率水平不降低。所谓“进位法”,即只要舍去1~9的,均要进一位。

(b )在结果中,总不确定度U 一般只取一位有效数字,当U 的首位有效数字小于4时,也可取两位有效数字,若仪器示值误差为两位有效数字时也可取两位有效数字,按“进位法”截尾。r U 一律取两位有效数字的百分数表示,并按“进位法”截尾。

(c )结果表示中的平均值X ,其最后一位数字要与不确定度U 的最后一位对齐,按“四舍六入,逢五配偶”的规则进行取舍。

24.常用的实验数据处理方法有哪几种?各有什么特点?采用列表法应注意哪些问题?

物理实验中常用于处理数据的方法有:列表法,图示图解法,逐差法及最小二乘法等。 (教材P44)列表法特点:实验数据(记录和处理)列成表格有助于我们更好地了解物理量之间的规律性,有利于求解经验公式。此外,数据列成表格还可以提高数据处理的效率,减少或避免差错,省去不必要的重复计算,结果简明扼要。

(教材P45)图示图解法最明显的优点:形象、直观。缺点带有主观随意性,不够准确。 最小二乘法较准确,逐差法的准确度介于图示图解法和最小二乘法之间。

25.应用逐差法处理实验数据的优点是什么?应用条件是什么?(教材P49)

逐差法具有充分利用测量数据,减小误差的优点。另外,利用逐差法还可以绕过一些具有定值的未知量,而求出所需的实验结果。

应用逐差法的条件是:自变量等间距变化,且与因变量之间的函数关系为线性关系。

26.应用图示图解法处理实验数据优点是什么?(教材P45)

图示图解法优点:①把数据间函数关系形象直观化,能清楚地看出变量的极大值、极小值、转折点、周期性和某些奇异性;②有利于发现个别不服从规律的数据,可剔除之;③通过描点作图具有取平均的效果;④从曲线图很容易得出某些实验结果(如直线的斜率和截距值等),读出没有进行观测的对应点(内插法),或在一定条件下从图线的延伸部分读测量范围以外的对应点(外推法)。此外还可以把某些复杂的函数关系通过一定的变换用直线图表示出来。

27.应用最小二乘法处理实验数据的优点是什么?

应用最小二乘法处理实验数据的优点是:结果比较准确、可靠。

28.设某一测量列的随机误差服从正态分布,问测量值的随机误差落在σ±、σ2±、σ3±

内的概率各是多少?(教材P27-28)

随机误差服从正态分布时,测量值的随机误差落在σ±、σ2±、σ3± 内的概率分别是:68.3%,95.4%,99.7%。

29. 为什么称σ3为极限误差?(教材P28)

在区间[]σσ3 x ,3+-x 内,测量值出现的机会将达到99.7%,这意味着,从统计的角度来看,只要满足等精度测量,哪怕重复测量一千次,最多也只有三次超出误差范围[]σσ3 ,3-。在物理实验中,测几次或几十次,这样超出的情况是几乎不会出现的,所以将σ3称为极限

误差。

30. 相关系数γ的值与最小二乘法线性回归合理性的关系如何?(教材P52)

γ的值在-1到+1之间,如果γ接近1,说明实验点能聚集在一条直线附近,用最小二乘法作线性回归比较合理;相反,如果γ远小于1而接近于0,则说明x 与y 完全不相关,用线性函数回归不妥,必须用其他函数重新试探。

第二章 习题

1.指出下列各量各是几位有效数字,测量时可能选用的仪器及其可能的精度是多少?

⑴ 1.5062m (5位,米尺,1mm ); ⑵ 2.997mm (4位,千分尺,0.01mm); ⑶ 26.40mm (4位,游标卡尺,0.02mm); ⑷ 5.36410-?kv(3位,电压表,0.01V) ; ⑸ 0.0606A (3位,电流表,1mA); ⑹ 1.39o C (3位,温度计,0.1 o C); ⑺ 24.37S (4位,秒表,0.01S ); ⑻ 170.022g (6位,天平,0.02g).

2.试用有效数字运算法则计算出下列结果:

⑴ 100.50-2.5= 98.0 ⑵ =?1.50123 6.16310?

⑶ 100kg +100g =100kg ⑷ ='?1253sin 0.8023

⑸ 5.1234= 35.135 ⑹ =+-9.20032

.5036.50425.83102? ⑺ =+?--?)

001.000.1()0.1101()2.1320.15(00.400.80 ⑻ 2202=4.84410? ⑼ h d V 24

1π=

,已知h=0.005m ,d=13.984310-?(m),试计算V 的值。 37232108005.0)10984.13(1.34141m h d V --?=????==π 3.根据不确定度书写规范,改正下列实验结果表达式的错误:(教材P39)

⑴%)68(%8.1)2.08000.10(=???=±=p U cm N r

; 改正为:%)68(%

9.1)2.08.10(=???=±=p U cm N r ⑵ %)68(178

.010)28765.061248.1(19=???=?±=-P U C q r ; 改正为:%)68(%

1810)29.061.1(19=???=?±=-P U C q r

或者:%)68(%

1910)3.06.1(19=???=?±=-P U C q r

⑶ %)68(%

36.0)1079.610932.1(2

811=???=?±?=P U m N E r ; 改正为:%)68(%37.0)10007.010932.1(2

1111=???=?±?=P U m N E r

⑷ 已知本地区重力加速度g=9.79m s -2 ,实验测量值g 测=9.63m s -2,结果表达为: %)68(%64.179.9=???==P U g r

改正为:??

???=-=?=-%7.179.979.963.963.92

r U s m g %)68(=P 4.把下列各数按“四舍六入,逢五配双”的舍入规则取为四位有效数字:(教材P33)

⑴ 21.495 (21.50) ⑵ 34.465 (34.46) ⑶ 6.1305510?(6.130510?)

⑷ 8.0130(8.013) ⑸ 1.798501(1.798) ⑹ 0.0028760(0.002876)

⑺ 8.1694410?( 8.1694

10?) ⑻ 1.000001(1.000) ⑼ 6.1315(6.132)

5. 按“四舍六入,逢五配双”的舍入规则把各有效数字取为4位,请判断下面各选项的正误。(教材P33)

A .3.4751=3.475, 11.465=11.47, 3.1305×105=3.131×105 (正确

×) B .5.0030=5.003, 1.796501=1.796, 0.00208760=0.00209 (正确

×) C .52.0130=52.01, 1.698501=1.698, 0.0021760=2.176×10-3 (正确□

√,错误) D .2.4951=2.495, 4.4656=4.465, 7.2105×105=7.211×105 (

正确×) 6.单位换算:(教材P33)

⑴ 将L=4.25±0.05(cm)单位换算成μm ,mm ,m ,km 。

L=4.25±0.05(cm)=( 4.25±0.05) )(10)05.025.4()(104

mm m ?±=?μ )(10)05.025.4()(10)05.025.4(52km m --?±=?±=

⑵ 将m=1.750±0.001(kg)的单位换算成g ,mg 。

m=1.750±0.001(kg) )(10)001.0750.1()(10)001.0750.1(6

3mg g ?±=?±=

⑶m cm 21001.101.1-?=。

7. 下列测量工具中读数时不需要估读的是:(A )(教材P33)

A.游标卡尺; B.电流表; C.螺旋测微器; D.钢卷尺。

8.某一毫伏表满刻度值为10mV,共有100小格。用该毫伏表测量某一电路的电压,以下读数中有可能正确的是:(D)(教材P33)

A.5mV; B. 5.0mV; C. 5.000mV; D. 5.00mV。

9.下列测量工具(仪器)中读数前需要消视差的是:(C)(教材P19) A.游标卡尺; B.千分尺; C.分光计; D.千分表。

10.使用量程为150mm、精度为0.02mm的游标卡尺测量某一物体的长度,可能的读数是:(C)(教材P33)

A.180.02mm; B.23.01mm; C.50.04mm; D.40.076mm。

11. 下列测量工具中能测物体的内、外径和深度的是:(A)(教材P61)

A.游标卡尺; B.千分尺; C.望远镜; D.千分表。

12.某一毫安表满刻度值为25mA,共有50小格。用该毫安表测量某一电路的电流,以下读数中有可能正确的是:(D)(教材P33)

A.20mA; B。20.0mA; C。20.01mA; D。20.05mA。

13. 下列说法中能消除或减小系统误差的是( D )(教材P32)

A.衍射法;

B.列表法;

C.干涉法;

D.替代消除法。

14.用量程为150mm、精度为0.5mm的游标卡尺测量某一长度,下列读数有可能正确的是:(A)(教材P33)

A.3.0mm; B。3.1mm; C。3.00mm; D。3.3mm。

15. 下列方法中不能消除或减小系统误差的方法是( A )(教材P32)

A. 衍射法;

B. 修正法;

C.异号测量法

D.抵消法。

16. 下列测量工具中读数时不需要估读的是( A )(教材P33)

A.游标卡尺; B。电流表; C。螺旋测微器; D。钢卷尺。

17. 某同学在物理实验室分别采用螺旋测微器、钢卷尺和游标卡尺测量了一本书的厚度,得到以下三个测量结果,请分别写出各次测量结果所采用的测量仪器名称。(教材P33)(1)9.2mm 钢卷尺;(2)9.22mm 游标卡尺;(3)9.221mm 螺旋测微器;18. 以下实验操作中符合要求的是:(A)(3分)(教材P13-14)

(A)电学实验完成后先切断电源再拆除导线;(B)使用天平时用手拿取砝码;

(C)光学器件表面有灰尘,用布擦拭干净;(D)电学实验接线时电阻箱电阻先调到零。

19. 以下属于随机误差的是:(B)。(教材P27)

(A)电表零点不对引起的误差;(B)实验桌振动引起的误差;

(C)系统摩擦力引起的误差;(D)理论上的近似引起的误差。

20.用精度为0.02mm的游标卡尺对某一长度进行了单次直接测量,测量数据为15.04mm,

其测量结果应表示为:L= (15.04±0.02)mm 。(教材P38)

21.用最小分度为1mm 的钢卷尺对某金属丝的长度进行了单次测量,测量数据为78.03cm ,则其测量结果可表示 为:L= (780.3 ± 0.8 )mm 。(假设钢卷尺量程为1m,请参考教材P29的表2-1及P38中单次直接测量结果表示的相关说明) (教材P38)

22. 已知本地重力加速度的公认值为g=9.79m/s 2,某同学实验测量出的重力加速度结果为

g=9.63m/s 2,请写出本次实验测量结果表达式为:%7.1%10079.963.979.9/63.92

=???

???-==r U s m g 。

(教材P36)

23.根据函数不确定度的传递和合成公式,计算下列各函数的不确定度U 与相对不确定度r U :⑴ z y x N 531-+=,(2)22t

s g =,(3)θλsin k d =(其中k=常数)。 ⑴ z y x N 531-+=,(2)22t

s g =,(3)θλsin k d =(其中k=常数)。 解:(教材P40-41) (1) z y x N U U U U 53

1++= %10053

1531%100?-+++=?=z y x U U U N U U z y x r (2) 222??

? ??+??? ??=t U s U U t s r 22222??

? ??+??? ???=?=t U s U t s U g U t s r g (3) 22???? ????+??? ????=φλφλU d U d U d 2

22sin cos sin 1???? ??-+???? ??=φλφφλφU U %100sin sin sin 1%1002

22????? ??-+???? ??=?=φ

λφφλφφλk U con U d

U U d r 24. 一个铅圆柱体,测得其直径d=(2.04±0.01)cm ,高h=(4.12±0.01)cm ,质量m=(194.18±0.05)g (已知各量的不确定度置信概率均为68%)。

⑴ 计算铅的密度。

⑵ 计算密度的不确定度,并写出测量结果的表达式。

解:(教材P42)(1))/(9.1412.404.2142.318.19444322cm g h

d m

=???==πρ (2)2222212.401.004.201.0218.19405.02??? ??+??? ??+??? ??=???? ??+???? ?

?+??? ??==h U d U m U U U h d m r ρρ %1.1=

()3 2.0%1.19.14cm g U U r =?=?=

ρρ

结果表达: ()()?????=±=±=%

1.1

2.09.143r U cm g U ρρρ 25.用仪器误差为为0.004mm 的千分尺(测得一球直径为:15,561mm ,15.562mm ,15.560mm ,15.563mm ,15.564mm ,15.563mm ,千分尺零点读数为0.011mm ,求该球的体积,并写出结果表达式V U V V ±=。

解: (1)先求出直径的测量结果(教材P38)

()mm D D n D i i 15.5510.011- 562.15106

1

==-=∑= ()()()

mm D n n D D t U i i n i i A 0034.056551.15)011.0(11.11)011.0(6121268.0=?--=---=∑∑==

()mm U B 0014.03

004.03/==?=仪(千分尺仪器误差服从正态分布) ()mm U U A D 004.00014.00034.0222

2=+=?+=仪 mm U D D D )004.0551.15(±=±= p=68% (2)计算球体的体积测量结果(教材P42)

()[]

3331.1969551.151416.36161mm D V =?==π %026.0551.15004.03332

=?==???? ??=D U D U U D D r )(6.0%026.01.19693mm U V U r V =?=?=

球体的体积测量结果为:

()?????==±=±=

%026.0 68%p 6.01.19693r V U mm U V V 26.用伏安法测电阻数据如下表

U(v) 0.00 1.00 2.01 3.05 4.00 5.01 5.99 6.98 8.00 9.00 9.99 11.00 I(mA) 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 分别用逐差法和作图法处理数据,求出待测电阻R ,并进行比较。

解:(1)用逐差法处理:(教材P49)

由测量数据看出,电流I 对于均匀变化的U 也有较均匀的变化,且测量是等间距进行,符合用逐差法处理数据的条件。

由逐差法得电流增大12.00mA 时对应的电压变化量为:

()()()()()()6172839410511612U U U U U U U U U U U U U -+-+-+-+-+-=

?

()()()()()()

6

00.099.500.198.601.200.805.300.900.499.901.500.11-+-+-+-+-+-=V )(98.5=

)(49810

00.1298.53Ω=?=??=-I U R (2)用作图法处理:(教材P48)

由测量数据看出,电流I 对于均匀变化的U 也有较均匀的变化,所以U —I 曲线为直线,如图所示,在直线上取两A(1.97,0.99),B (13.08,6.54),代入斜率求解公式1

212x x y y b --=得, )(50010)97.108.13(99.054.63

Ω=?--=--=-A B A B I I U U R 所以,被测电阻的阻值为)(500Ω=R

被测电阻的伏安曲线图

对比两种处理方法的结果,可以看出两种处理方法中的电阻值在存疑位上有差异,用图解法处理实验数据简明、直观,但由于绘制图线时往往带有一定的主观随意性,即使是同一组实验数据,也会因人而异地得出不同的实验方程。用逐差法处理较准确,但不如图解法直观,数据中如果存在个别异常值也不容易发现,以致带来很大偏差。所以,实际工作中应根据实际情况选择合适的数据处理方法。

27.下表是用拉伸法测定金属丝的杨氏弹性模量的实验数据,请用逐差法计算出平均每增加

解:先计算出增荷和减荷时读数的平均值(见上表最后一列)

用逐差法计算得每次增重1M 的金属丝伸长的平均值为:

()()()()

4437261504?-+-+-+-=?n n n n n n n n x

()()()())(03.14

422.182.511.271.602.362.790.453.8cm =?-+-+-+-= 解:(1)用作图法处理:

由测量数据看出,电流I 对于均匀变化的U 也有较均匀的变化,所以U —I 曲线为直线,如图所示,在直线上取两A(4.26,2.84),B (21.90,14.13),代入斜率求解公式1

212x x y y b --=得, )(64010

)26.490.21(84.213.143Ω=?--=--=-A B A B I I U U R 所以,被测电阻的阻值为)(640Ω=R

被测电阻的伏安曲线图

(2)用最小二乘法处理:(教材P52)

由于该实验中电压表的读数取整数值,故我们认为电压的测量精度比电流的高,即电压U 为自变量,相应的一元线性回归方程应为bU a I +=,直线斜率b 的倒数即为被测电阻值R 。把测量数据通过公式()22x x y x xy b -?-=

计算或将实验数据输入具有二维统计功能的计算

器,可得b=?,于是得 Ω====??

b I U R 11 对比本题两种方法的处理结果,可以看出用作图法与用最小二乘法处理中的电阻值在存疑位上有差异,用图解法处理实验数据简明、直观,但由于绘制图线时往往带有一定的主观随意性,即使是同一组实验数据,也会因人而异地得出不同的实验方程。用最小二乘法处理较准确,但不如图解法直观,数据中如果存在个别异常值也不容易发现,以致带来很大偏差。所以,实际工作中应根据实际情况选择合适的数据处理方法。

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绪论 物理实验的地位和作用 实验是人们认识自然规律、改造客观世界的基本手段。借助于实验,人们可以突破感官的限制,扩展认识的境界,揭示事物的内在联系。近代科学历史表明,自然科学领域内的所有研究成果都是理论和实验密切结合的结晶。随着科学技术的发展,实验的运用日益广泛和复杂,实验的精确程度越来越高,实验环节在科学技术的重大突破中所起的作用也越来越大。 物理实验是科学实验的重要组成部分之一。物理实验本质上是一门实验科学。在物理学的发展中一直起着重要的作用。物理概念的确立、物理规律的发展、物理理论的建立都有赖于物理实验,并受物理实验的检验。物理学是一切自然科学的基础,人类文明史上的每次重大的技术革命都是以物理学的进步为先导的,物理实验在其中起着独特的作用。如,法拉第等人进行电磁学的实验研究促使了电磁学的产生与发展,导致了电力技术与无线电技术的诞生,形成了电力与电子工业;放射性实验的研究和发展导致原子核科学的诞生与核能的运用,使人类进入了原子能时代;固体物理实验的研究和发展导致晶体管与集成电路的问世,进而形成了强大的微电子工业与计算机产业,使人类步入信息时代。 当今科学技术的发展以学科互相渗透、交叉与综合为特征。物理实验作为有力的工具,其构思、方法和技术与其他学科的相互结合已经取得巨大的成果。不容置疑,今后在探索和开拓新的科技领域中,物理实验仍然是有力的工具。 物理实验的任务和目的 物理实验是对工科学生进行科学实验基本训练的一门独立的必修基础课程,是学生进入大学后受到系统实验方法和实验技能训练的开端,是工科类专业对学生进行科学实验训练的重要基础。 本课程的具体任务是: (1)通过对实验现象的观察、分析和对物理量的测量,学习物理实验知识,加深对物理学原理的理解。 (2)培养与提高学生的科学实验能力。其中包括: ① 能够自行阅读实验教材或资料,作好实验前的准备。 ② 能够借助教材或仪器说明书正确使用常用仪器。 ③ 能够运用物理学理论对实验现象进行初步分析判断。 ④ 能够正确记录和处理实验数据,绘制曲线,说明实验结果,撰写合格的实验报告。 ⑤ 能够完成简单的设计性实验。 (3)培养与提高学生的科学实验素养。要求学生具有理论联系实际和实事求是的科学态度,严肃认真的工作作风,主动研究的探索精神和遵守纪律、爱护公共财产的优良品德。

大学物理实验教学大纲.doc

《大学物理实验》教学大纲 课程编号: 72201008/72201009 课程名称:大学物理实验 英文名称: College Physics Experiments 课程性质:学科基础课 总学时: 72学时 学分: 2分 适用专业:测控技术与仪器专业 先修课程:大学物理 一、实验目的与任务 物理实验课是对学生进行实验教育的入门课程,其教学目的在于使学生学习物理实验基础知识 的同时,受到严格训练,掌握初步的实验能力,养成良好的实验习惯和严谨的科学作风。 二、教学基本要求 通过实验教学,加深对基础理论知识的理解,培养学生实验动手能力,并掌握一些基本仪器的使 用方法。 三、实验项目与类型 力学部分

热学部分 电磁学学部分

光学部分 四、实验教学内容及学时分配 基础知识 测量与误差,主要讲述误差理论及数据处理 力学部分 实验一长度的综合测量 1.目的要求 练习使用测长度的几种常用仪器,练习做好记录和计算不确定度。 2.方法原理 用米尺、游标卡尺、螺旋测微仪测滚珠的直径和圆柱管的内外半径和高度。 3.主要实验仪器及材料 米尺、游标卡尺、螺旋测微仪、滚珠、圆柱管。 4.掌握要点 米尺、游标卡尺、螺旋测微仪的使用方法及不确定度的计算方法。 5.实验项目: (1)用游标卡尺测圆柱管的内外半径及高度,并计算其体积。 (2)用螺旋测微仪测滚珠的直径。 (3)不确定度的计算。 实验二单摆 1.目的要求 用停表和米尺,测单摆的周期和摆长,并求出当地的重力加速度值。 2.方法原理

g l T π2= ()()2 22)(?? ? ??+??? ??=t t u l l u g g u 。 3.主要实验仪器及材料 单摆、停表、钢尺。 4.掌握要点 测量单摆周期的注意事项、重力加速度的不确定度的计算。 5.实验项目: (1)用游标卡尺测小球的直径。 (2)用钢尺测悬线的长度。 (3)用停表测单摆的周期(不改变摆长,测5次,每次30个周期的时间) (4)计算重力加速度和它的不确定度。 (4)改变摆长,测单摆的周期,用作图法算出重力加速度。 实验三 测重力加速度 1.目的要求 掌握几种测重力加速度的方法。 2.方法原理 自己 3.主要实验仪器及材料 自由落体装置、数字毫秒计、光电计时装置 ,单摆 气垫导轨。 4.掌握要点 掌握测量重力加速度的方法。 5.实验项目: (1)根据原理设计实验方案。 (2)记录实验数据 (3)数据处理及不确定度的计算。 实验四 密度的测定 1.目的要求 熟练掌握物理天平的调节和使用方法,掌握静力称衡法和比重瓶法。 2.方法原理 v m = ρ,质量用天平称量,体积用阿基米德定律求出。 3.主要实验仪器及材料 物理天平,游标卡尺、比重瓶,小烧杯、温度计、酒精、不规则玻璃块。 4.掌握要点 物理天平的调节和方法、测量密度的两种方法:静力称衡法和比重瓶法。 5.实验项目: (1)学习调整和使用物理天平。 (2)用流体静力称衡法测固体的密度。 (3)用比重瓶法测酒精的密度。 实验五 拉伸法测杨氏弹性模量 1.目的要求 用伸长法测定金属丝的杨氏模量,学习光杠杆原理并掌握使用方法。

物理实验习题答案(第二版教材)(1)

第一章复习提要 1.什么是基本单位和导出单位? 2。什么是基本量与导出量? (教材P10)物理学中独立定义的单位叫做基本单位,所对应的物理量叫做基本量。由基本单位导出的单位叫做导出单位,对应的物理量叫做导出量。 2.哪些物理量为基本物理量,它们的基本单位、符号、定义是什么?(教材P10) 在国际单位制中,长度、质量、时间、电流强度、热力学温度、物质的量和发光强度等七个物理量为基本物理量,它们的单位分别为“米”、“千克”、“秒”、“安培”、“开尔文”、“摩尔”和“坎德拉”,它们的单位符号分别为“m”、“kg”、“s”、“A”、“K”、“mol”和“cd”,它们的单位定位分别详见教材P10表1-1 。 3.物理实验中有哪些常用的长度测量器具?(教材P11) 物理实验中,测量长度的常用工具有:钢直尺、钢卷尺、游标卡尺、千分尺、千分表、测微目镜、读数显微镜、电涡流传感器、电容传感器、电感传感器、光栅传感器、激光干涉仪等。 4.物理实验中有哪些常用的质量测量工具?(教材P11) 物理实验中,质量测量最常用的仪器有电子秤、弹簧秤、物理天平、分析天平等。 5.物理实验中常用的时间测量工具有哪些?(教材P12) 物理实验中常用的时间测量仪器有:秒表(停表),指针式机械表、数字显示式电子表、数字毫秒计等。 6.物理实验中常用的温度测量工具有哪些?(教材P12) 物理实验中常用的温度测量仪器有水银温度计、热电偶和光测温度计等。 7.物理实验中有哪些常用的电流测量仪表?(教材P12) 物理实验中电流测量常用仪器有安培表、检流计、表头、灵敏电流计、万用电表、钳表等。 9.(1)力学、热学实验操作过程中应注意什么?(2)力学实验的基本功有哪些? (1)略(教材P13)。(2)仪器的零位校准,水平和铅直调整等调节是力学实验的基本功,务必熟练掌握。 10.(1)电磁学实验操作过程中应注意什么?(2)电磁学实验的基本功是什么? (1)略(教材P13)。(2)回路法接线是电磁学实验的基本功,务必熟练掌握。11.(1)光学实验操作过程中应注意什么?(2)光学实验的基本功有哪些? (1)略(教材P14)。(2)“等高共轴”的调节、成像清晰位置的判断、消视差的调节是光学实验的基本功,务必熟练掌握。 12.常用的物理实验测量方法有哪几种?(教材P14-17) 常用的物理实验测量方法有比较法、转换法、放大法、模拟法、补偿法、干涉法和衍射法等。 13.物理实验中应掌握哪些基本调节技术?(教材P18-20) 物理实验中应掌握的基本调节技术有:仪器初态与安全位置的调节、回路接线法、跃接法、零位(零点)调整、水平、铅直调整、等高共轴调整、调焦、消视差调整、逐次逼近调整、空程误差消除的调节、先定性后定量原则等。 14.计算机和计算器在物理实验中有哪些基本应用?(教材P20-21) 计算器的基本应用:测量数据的统计处理;图形的简单处理等。 计算机的基本应用:实验数据处理、模拟与仿真实验、实时测量、利用物理实验课程网站进行物理实验的辅助教学和教学管理等。 15. 指出几种利用机械放大作用来提高测量仪器分辨率的测量工具。

大学物理实验课后题答案

近代物理 1. 是否可以测摆动一次的时间作周期值?为什么? 答:不可以。因为一次测量随机误差较大,多次测量可减少随机误差。 2. 将一半径小于下圆盘半径的圆盘,放在下圆盘上,并使中心一致,讨论此时三线摆的周期和空载时的周期相比是增大、减小还是不一定?说明理由。 答:当两个圆盘的质量为均匀分布时,与空载时比较,摆动周期将会减小。因为此时若把两盘看成为一个半径等于原下盘的圆盘时,其转动惯量I0小于质量与此相等的同直径的圆盘,根据公式(3-1-5),摆动周期T0将会减小。 3. 三线摆在摆动中受空气阻尼,振幅越来越小,它的周期是否会变化?对测量结果影响大吗?为什么? 答:周期减小,对测量结果影响不大,因为本实验测量的时间比较短。 实验2 金属丝弹性模量的测量 1. 光杠杆有什么优点,怎样提高光杠杆测量的灵敏度? 答:优点是:可以测量微小长度变化量。提高放大倍数即适当地增大标尺距离D或适当地减小光杠杆前后脚的垂直距离b,可以提高灵敏度,因为光杠杆的放大倍数为2D/b。 2. 何谓视差,怎样判断与消除视差? 答:眼睛对着目镜上、下移动,若望远镜十字叉丝的水平线与标尺的刻度有相对位移,这种现象叫视差,细调调焦手轮可消除视差。 3. 为什么要用逐差法处理实验数据? 答:逐差法是实验数据处理的一种基本方法,实质就是充分利用实验所得的数据,减少随机误差,具有对数据取平均的效果。因为对有些实验数据,若简单的取各次测量的平均值,中间各测量值将全部消掉,只剩始末两个读数,实际等于单次测量。为了保持多次测量的优越性,一般对这种自变量等间隔变化的情况,常把数据分成两组,两组逐次求差再算这个差的平均值。 实验三,随即误差的统计规律 1. 什么是统计直方图? 什么是正态分布曲线?两者有何关系与区别? 答:对某一物理量在相同条件下做n次重复测量,得到一系列测量值,找出它的最大值和最小值,然后确定一个区间,使其包含全部测量数据,将区间分成若干小区间,统计测量结果出现在各小区间的频数M,以测量数据为横坐标,以频数M为纵坐标,划出各小区间及其对应的频数高度,则可得到一个矩形图,即统计直方图。 如果测量次数愈多,区间愈分愈小,则统计直方图将逐渐接近一条光滑的曲线,当n趋向于无穷大时的分布称为正态分布,分布曲线为正态分布曲线。 2. 如果所测得的一组数据,其离散程度比表中数据大,也就是即S(x)比较大,则所得到的周期平均值是否也会差异很大? 答:(不会有很大差距,根据随机误差的统计规律的特点规律,我们知道当测量次数比较大时,对测量数据取和求平均,正负误差几乎相互抵消,各误差的代数和趋于零。 实验四电热法测量热功当量 1. 该实验所必须的实验条件与采用的实验基本方法各是什么?系统误差的来源可能有哪些? 答:实验条件是系统与外界没有较大的热交换,并且系统(即水)应尽可能处于准静态变化过程。实验方法是电热法。系统误差的最主要来源是系统的热量散失,而终温修正往往不能完全弥补热量散失对测量的影响。其他来源可能有①水的温度不均匀,用局部温度代替整体

高中物理实验教学总结

高中物理实验教学总结 物理实验室是学生学习和进行物理实验的主要场所,是物理探究学习的主要资源。学校领导和教育主管部门一贯高度重视物理实验室建设,今年又新添了仪器和设备,为每个学生能进行实验探究活动创造了良好的条件中学物理实验教学的目的与任务即是,通过实验,使学生最有效地掌握进一步学习现代科学技术所必需的基础物理知识,培养初步的实践操作技能和创新能力。教学的重点放在培养学生科学实验能力与提高学生科学实验素养,使学生在获取知识的同时提高自学能力、运用知识的综合分析能力、动手能力和设计创新能力。实验教学作为物理教学中的一个重要内容和重要手段,因此实验室工作直接关系到物理教学工作是否能顺利进行。因此实验室必须建立和健全科学、规范的管理体制,实行规范的管理。。学期将进结束,为了更好的让实验为教学服务,现将上学期的实验教学工作总结如下: 一、认真扎实开展实验教学教研活动。 1、加强理论学习,转变教学观念。为不断提高教师的理论及业务素质,我们还经常组织教学学习新的课程标准,学习新课改理念,认真钻研教材教法,使课堂实验教学更好地培养学生的能力与兴趣,促进学生的全面发展。 2、加大教研力度,促进实验教学的提高。多次组织实验教师开展集体备课、说课活动,相互学习实验通知单及实验记录的填写情况,组织实验教师相互观摩听课、评课活动,使实验教学全面开花结果,提高实

验教师的实验教学艺术及组织实验的能力。 二、加强演示实验的教学效果。 对课本上所有的演示、分组实验,都做到精心准备,预先试做,对少数实验进行改进,补充,确保教师在课堂上实验的成功率,现象明显达到100%。1、按照新课标的要求,精心设计实验步骤和教学方法. 2、做好了实验准备,实验前使学生明确实验目的、实验原理和对观察的要求。 3、实验过程中,教师做到操作规范、熟练、形象、鲜明、安全。 4、配备足够的教具、学具,以满足学生探究活动的需要。增加了学生动手实操的机会,提高了实验课的效率。 三、提高学生分组实验的教学效果。 请老教师对新教师进行培训,指导他们规范操作,讲述实验成功的关键。使得学生实验的成功率大大提高,大大提高了学习兴趣和课堂效率。 1、做好实验前的准备工作. 2、学生做好实验预习,明确实验目的、原理步骤和方法。并做好示范工作。学生做好实验记录。 四、定期开放实验室。 让每个学生动手,发挥实验室资源的效益,利用身边的物品,廉价的材料进行物理实验提供便利,鼓励学生大胆进行实验,小制作和小发明。教师自己动手,制作改进实验器材。利用课余时间自己动手制作或改进,取得了较好的成效,在教学中发挥了重要作用 五、充分利用实验室现有资源,搞好物理实验。

理工科大学物理实验课程教学基本要求

附件2: 理工科大学物理实验课程教学基本要求 物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用及其转化规律的自然科学。它的基本理论渗透在自然科学的各个领域,应用于生产技术的许多部门,是其他自然科学和工程技术的基础。 在人类追求真理、探索未知世界的过程中,物理学展现了一系列科学的世界观和方法论,深刻影响着人类对物质世界的基本认识、人类的思维方式和社会生活,是人类文明的基石,在人才的科学素质培养中具有重要的地位。 物理学本质上是一门实验科学。物理实验是科学实验的先驱,体现了大多数科学实验的共性,在实验思想、实验方法以及实验手段等方面是各学科科学实验的基础。 一.课程的地位、作用和任务 物理实验课是高等理工科院校对学生进行科学实验基本训练的必修基础课程,是本科生接受系统实验方法和实验技能训练的开端。 物理实验课覆盖面广,具有丰富的实验思想、方法、手段,同时能提供综合性很强的基本实验技能训练,是培养学生科学实验能力、提高科学素质的重要基础。它在培养学生严谨的治学态度、活跃的创新意识、理论联系实际和适应科技发展的综合应用能力等方面具有其他实践类课程不可替代的作用。 本课程的具体任务是: 1.培养学生的基本科学实验技能,提高学生的科学实验基本素质,使学生初步掌握实验科学的思想和方法。培养学 生的科学思维和创新意识,使学生掌握实验研究的基本方法,提高学生的分析能力和创新能力。 2.提高学生的科学素养,培养学生理论联系实际和实事求是的科学作风,认真严谨的科学态度,积极主动的探索精 神,遵守纪律,团结协作,爱护公共财产的优良品德。 二、教学内容基本要求 大学物理实验应包括普通物理实验(力学、热学、电磁学、光学实验)和近代物理实验,具体的教学内容基本要求如下: 1.掌握测量误差的基本知识,具有正确处理实验数据的基本能力。 (1)测量误差与不确定度的基本概念,能逐步学会用不确定度对直接测量和间接测量的结果进行评估。 (2)处理实验数据的一些常用方法,包括列表法、作图法和最小二乘法等。随着计算机及其应用技术的普及,应包括用计算机通用软件处理实验数据的基本方法。 2.掌握基本物理量的测量方法。 例如:长度、质量、时间、热量、温度、湿度、压强、压力、电流、电压、电阻、磁感应强度、光强度、折射率、电子电荷、普朗克常量、里德堡常量等常用物理量及物性参数的测量,注意加强数字化测量技术和计算技术在物理实验教学中的应用。 3.了解常用的物理实验方法,并逐步学会使用。 例如:比较法、转换法、放大法、模拟法、补偿法、平衡法和干涉、衍射法,以及在近代科学研究和工程技术中的广泛应用的其他方法。 4.掌握实验室常用仪器的性能,并能够正确使用。 例如:长度测量仪器、计时仪器、测温仪器、变阻器、电表、交/直流电桥、通用示波器、低频信号发生器、分光仪、光谱仪、常用电源和光源等常用仪器。 各校应根据条件,在物理实验课中逐步引进在当代科学研究与工程技术中广泛应用的现代物理技术,例如,激光技术、传感器技术、微弱信号检测技术、光电子技术、结构分析波谱技术等。 5.掌握常用的实验操作技术。

大学物理实验教材

大学物理实验 数学专业用

目录 绪论 (1) 实验1伏安法测电阻 (14) 实验2电表的改装及多用表的使用 (17) 实验3横波在弦线上传播的研究 (21) 实验4用电流场模拟静电场 (23) 实验5牛顿环 (26) 实验6用落球法测液体的粘滞系数 (29) 附:实验报告样板 (35) 绪论 大学物理实验课是高等院校理科的一门必修基础课程,是对学生进行科学实验基本训练,提高学生分析问题和解决问题能力的重要课程。它与物理理论课具有同等重要的地位。 这里主要介绍测量误差理论、实验数据处理、实验结果表述等初步知识,这是进入大学物理实验前必备的基础。 物理实验可分三个环节: 1)课前预习,写预习报告。 2)课堂实验,要求亲自动手,认真操作,详细记录。 3)课后进行数据处理,完成实验报告。 其中:预习报告的要求: 1)实验题目、实验目的、实验原理(可作为正式报告的前半部分)。 2)画好原始数据表格(单独用一张纸)。 实验报告内容:(要用统一的实验报告纸做) 1)实验题目; 2)实验目的; 3)实验原理:主要公式和主要光路图、电路图或示意图,简单扼要的文字叙述; 4)主要实验仪器名称、规格、编号 5)实验步骤:写主要的,要求简明扼要; 6) 数据处理、作图(要用坐标纸)、误差分析。要保留计算过程,以便检查; 7) 结论:要写清楚,不要淹没在处理数据的过程中; 8) 思考题、讨论、分析或心得体会; 9) 附:原始数据记录。 测量误差及数据处理 误差分析和数据处理是物理实验课的基础,是一切实验结果中不可缺少的内容。实验中的误差分析,其目的是对实验结果做出评定,最大限度的减小实验误差,或指出减小实验误差的方向,提高测量结果的可信赖程度。对低年级大学生,重点放在几个重要概念及最简单情况下的误差处理方法。 一、测量与误差 1、测量:把待测量与作为标准的量(仪器)进行比较,确定出待测量是标准量的多少倍的过程称为测量。 测量得到的实验数据应包含测量值的大小和单位。 2、测量的分类

实验误差及数据处理习题

误差理论与数据处理 学号: ____________ 姓名: __________ 专业: _____________ 评分: _______ 上课时间: 第____周星期____上午[ ]下午[ ]晚上[ ] 请将1-24小题的答案对应地填在下表中 一、单选题(每小题3分,共36分)。 1.采用“四舍六入五单双”法,将下列各数据取为2位有效数字(修约间隔为0.1),其 结果正确的是: A. 2.750→2.7 B. 2.650→2.6 C. 2.65001→2.6 D. 2.6499→2.7 2.自然数6的有效数字位数为: A. 1位 B. 2位 C. 3位 D. 无穷位 3.L=0.1010m的有效数字位数为: A. 2位 B. 3位 C. 4位 D. 5位 4.V=2.90×103m/s的有效数字位数为: A. 3位 B. 5位 C. 6位 D. 7位 5.下列单位换算正确的是: A. 0.06m=60mm B. 1.38m=1380mm C. 4cm=40mm D. 5.0mm=0.50cm 6.用有效数字运算法则计算123.98-40.456+ 7.8,其结果正确的是: A. 91.324 B. 91.3 C. 91.32 D. 91 7.用有效数字运算法则计算271.3÷0.1和3.6×4.1,其结果正确的是: A. 3×103和14.8 B. 3×103和15 C. 2712和14.76 D. 2712和15 8.用有效数字运算法则计算 4.0345 +38.1 9.0121-9.011 ,其结果正确的是: A. 3705.827 B. 370.8273 C. 3705.8 D. 4×103

农村中学物理实验教学改革的反思

农村中学物理实验教学改革的反思 南丰县莱溪中学揭小民 农村物理实验教学要进行改革,我根据现代教育理论,结合初中物理教学实行进行了一些尝试,制定了整体改革方案,这个方案的指导思想是:改革传统的教学观念,强调实验教学的整体功能,突出构成整体的各个要素的相互作用,从而全面提高学生的能力。为了搞好整体改革,笔者首先从观念上进行更新,改变传统的思维方式,建构了思考问题要有整体观念,从整体出发又以整体力归宿的思维方式。其次,摒弃了传统的质量观,以培养高素质,全面发展的人才为目的,代替过去只强调智育发展,围绕中考转的质量观。在改革试验中,我们始终以全体学生为主体,充分发挥学生的作用,把整个教学过程看成是师生共同合作共同探索的过程。整个教学让学生意识到自己是学习的主体,自觉动手、动脑。 在整体改革试验中得出反思,我们要坚持教学的科学性原则,根据系统论原理——整体大于各部分的总和,结合学生的认知规律,实验教学的完整性规律,把组成整体结构的各个要素有机地组合起来,在总体上通盘考虑。这样,注意各要素的功能,而且更注意各部分相互联系形成整体结构的新功能。 我们还把课内和课外融为一体,把演示实验和学生实验统筹安排,把小制做、小发明、实验竞赛、专题讲座适时调整。在实验内容上把科学知识、生活知识全面考虑、互相渗透,把获取知识、科学观察、独立操作、培养实验技能、发挥聪明才智安排于合理的结构中,充分发挥了各部分互相联系、互相作用的整体功能。 经过几年的实践探索,我总结了比较优化的物理实验教学框架,下面就是这个框架的要点。 一、进行多项实验活动,建立立体交叉体系 如前所述,物理实验教学总的效果并不等于各个要素效果的机械总和。物理实验教学的各个要素分为由课内到课外,由演示实验到学生自制教具和学具等六个方面。在实验中,我们把这六个要素进行综合分析,认为课堂教学、学生实验、教具学具的制做、小发明和小创造、实验竞赛、专题讲座六个要素组成的实验教学系统的总功能不是各个部门各自直接地、单独

大学物理实验报告大全大学物理实验教学的认识与实践

大学物理实验报告大全大学物理实验教学的认识与实践摘要:大学物理实验课是理工科学生的一门基础课。对每一位教师而言, 激发学生实验兴趣,提高实验教学效果, 是每一位实验课教师探究的问题。笔者根据自己多年教学经验, 从实验内容和教学方法谈了自己几点体会。 关健词:物理实验教学;实验兴趣;教学效果;综合素质 一、引言 大学物理实验是学生接受大学教育最早接触到的一门系统而全面的理论与实践相结合的实验基础教育课程。大学物理实验的特点在于它具有普遍性(力、热、电、光) 、基本性(一切实验的基础) 、通用性(适用于一切领域),把高、精、尖的科研实验分解,绝大部分与常见、常做的普通物理实验有关,所以学好大学物理实验课就为学生今后从事任何科技工作打下坚实的基础[1]。同时, 大学物理实验课又是一系列后续专业实验课的重要基础。通过物理实验课,可以培养学生周密实验设计、精确科学测量、熟练操作仪器、准确数据计算和处

理能力。物理实验技能是学生今后进行其它实验和从事科技工作的基础。在教学过程中我们发现, 有部分学生对实验课不重视, 认为实验课枯燥、没有兴趣, 上课只是按照老师的要求和示范做实验。做实验过程中出现问题不去分析,等待老师解决。实验报告照抄实验讲义, 实验只是机械的操作实验仪器, 被动地接受知识, 没有发挥自己的 自主学习积极性。究竟是什么原因使学生对如此重要的环节不予重视? 我们分析,其主要的原因有以下几点:首先是随着 __的不断发展,社 会对同学们的计算机、英语水平的要求不断提高,同学们会自觉不自 觉地在它们上面花费大量的时间,另外随着就业形势的日益严峻,很 多同学选择考研,对于考研要考的科目如英语、数学等课程,不用老师督促他们也会加紧学,此外他们还要应付专业课等等。因此,大部分同学们自然而然地将物理实验放到了比较次要的位置。其次是有的同学就怕动手做实验,有的同学在高中基本没有做过实验,特别是有些女 学生畏电如虎,实验仪器根本就不敢摸。还有就是传统的实验课教学 方法上有问题,没能充分调动学生的积极性。因此,如何转变学生对实验课的态度,启发他们的兴趣,进而提高他们实验操作技能乃至创新 精神,是摆在全国各高校教学部门和物理实验室面前的现实问题。针 对这一问题,在物理实验教学过程中, 我们根据具体实验内容, 采取灵活多样的教学方法, 调动学生实验的积极性, 培养学生实验能力, 提高实验教学效果。

高考物理实验题数据的处理方法

从高考试题探究实验数据的处理方法 吴强(山东省泰山外国语学校271000 taianwu007@https://www.doczj.com/doc/b618018157.html,) 高考是在考查知识及运用的同时,注重考查能力,并且把能力放在首位,而《考试说明》中对能力考查要求中指出:要考查“实验与探究能力:……能理解实验原理和方法;……会记录、处理实验数据,并得出结论”。那么,在近几年高考中考查过哪些实验数据的处理方法呢?笔者就此谈一谈实验数据的处理方法。 一、数据处理方法的考查 下面表1呈现了新考纲中的16个学生实验,在处理实验数据时所使用的主要方法。表2呈现了2008 年全国各省市高考试题对实验数据处理方法。

从以上两表和近几年的高考试题可以看出,高考多是考查学生用图象法处理数据的能力。学生可根据图线找函数关系,确定图线方程,根据图象纵横截距、斜率的物理意义确定待求量,平滑曲线还具有多次测量取平均值的效果,有时可根据图线发现测量错误。这一考点在06、08年的高考卷中较为突显。06年有7套高考卷要求用作图法处理数据,其中3套涉及测绘小灯泡伏安特性曲线,3套是测电池电动势和内电阻。07年四川卷要求从给出的图线中,求电源电动势E和电阻R2 。08年有6套高考卷要求用作图法处理数据。由此可见,高考对学生科学研究方法论的能力要求较高。 二、数据处理方法的示例 1.图象法:利用实验数据,将实验中物理量之间的函数关系用函数图象表示出来,这种方法叫图象法。用图象法处理实验数据是物理实验中最常用的方法之一。用图象法处理数据的优点是直观、简便,有取平均的效果,由图线的斜率、截距、所包围面积和图线的交点等可以研究物理量之间的变化及其关系,找出规律。作图的规则是:①作图一定要用坐标纸.坐标纸的大小要根据测量数据有效数字的多少和结果的需要来定;②要标明坐标轴名、单位,在轴上每隔一定相等的间距按有效数字位数标明数值;③图上连线要是光滑曲线(或直线),连线时不一定要通过所有的数据点,而是要使数据点在线的两侧合理的分布;④在图上求直线的斜率时,要选内插法取线上相距较远的两点,不一定要取原来的数据点;⑤作图时常设法使图线线性化,即“化曲为直”。 例1(2008广东15).某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性。现有器材:直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定 ....)。电压表、待测热敏电阻、保温容器、 温度计、开关和导线等。

改革中学物理实验教学的尝试

改革中学物理实验教学的尝试 中学物理实验教学如何进行改革?笔者根据现代教育理论,结合中学物理教学实行进行了一些尝试,制定了整体改革方案,这个方案的指导思想是:改革传统的教学观念,强调实验教学的整体功能,突出构成整体的各个要素的相互作用,从而全面提高学生的能力。为了搞好整体改革,笔者首先从观念上进行更新,改变传统的思维方式,建构了思考问题要有整体观念,从整体出发又以整体力归宿的思维方式。其次,摒弃了传统的质量观,以培养高素质,全面发展的人才为目的,代替过去只强调智育发展,围绕“两考”转的质量观。在改革试验中,我们始终以全体学生为主体,充分发挥学生的作用,把整个教学过程看成是师生共同合作共同探索的过程。整个教学让学生意识到自己是学习的主体,自觉动手、动脑。 在整体改革试验中,我们坚持教学的科学性原则,根据系统论原理——整体大于各部分的总和,结合学生的认知规律,实验教学的完整性规律,把组成整体结构的各个要素有机地组合起来,在总体上通盘考虑。这样,注意各要素的功能,而且更注意各部分相互联系形成整体结构的新功能。 我们还把课内和课外融为一体,把演示实验和学生实验统筹安排,把小制做、小发明、实验竞赛、专题讲座适时调整。在实验内容上把科学知识、生活知识全面考虑、互相渗透,把获取知识、科学观察、独立操作、培养实验技能、发挥聪明才智安排于合理的结构中,充分发挥了各部分互相联系、互相作用的整体功能。 经过几年的实践探索,我总结了比较优化的物理实验教学框架,下面就是这个框架的要点。 一、进行多项实验活动,建立立体交叉体系 如前所述,物理实验教学总的效果并不等于各个要素效果的机械总和。物理实验教学的各个要素分为由课内到课外,由演示实验到学生自制教具和学具等六个方面。在实验中,我们把这六个要素进行综合分析,认为课堂教学、学生实验、教具学具的制做、小发明和小创造、实验竞赛、专题讲座六个要素组成的实验教学系统的总功能不是各个部门各自直接地、单独地体现出来的。而是通过它们之间的特殊联系间接地、综合地表现出来。例如,在《浮力》这一章的实验教学中,我们首先让学生自制学具——一个茶水杯,几块形状不相同的木块,一块铁皮。 在课堂教学中,教师利用演示实验,调动学生的积极性,激发学生兴趣,并根据教学进度,不断提出问题,如,形状不同的物体受到的浮力相同吗?铁皮放在水里,它一定会沉入水底吗?同一物体分别放在水里、煤油里,它露在液面上的体积相同吗?等等。课堂提出问题,要求学生利用自制的学具在课外活动分小组进行实验,回答上面提出的问题。学生通过自己做实验得出正确的结论,兴趣很高,增添了学生积极进行实验的信心。在学完了这一章以后,教师还进一步提出,浮力在生活、生产中的运用有哪些?一公斤的水能浮起二公斤的物体吗?装在船里的石头,卸一部分在水池子里,水面会上升吗?等等。要求学生通过观察

大学物理实验教案4长度测量

大学物理实验教案

实验目的: 1.掌握游标卡尺、螺旋测微计和移测显微镜的测量原理和使用方法。 2.根据仪器的精度和有效数字的定义,正确记录原始数据。 3.掌握直接测量和间接测量的数据处理方法,并用不确定度报告测量结果。 实验仪器: 游标卡尺、螺旋测微计、移测显微镜、滚珠、圆管、毛细管、铝块。 实验原理: 1. 游标卡尺 普通测长度的尺子其准确度有一定的局限性,主要是由于其分度值(即仪器能准确鉴别的最小量值)较大。例如米尺的分度值为1mm 而不能更小,否则,刻度线太密将无法区分。为此,在主尺上装一个能够沿主尺滑动的带有刻度的副尺,称为游标,这样的装置称为游标卡尺。 游标卡尺的结构如图1 所示。主尺 D 是一根钢制的毫米分度尺,主尺头上附有钳口 A 和刀口A ′,游标E 上附有钳口 B 、刀口 B ′ 和尾尺 C ,可沿主尺滑动。螺丝F 可将游标固定在主尺上,当钳口AB 密接时,则刀口 A ′B ′对齐,尾尺C 和主尺尾部也对齐,主尺上的0线与游标上的0线重合。 图1 游标卡尺 钳口AB 用来测物体的长度及外径,刀口 A ′B ′用来测物体的内径,而尾尺C 则用来测物体的深度。它们的读数值,都是表示游标的0线与主尺的0线之间的距离。 游标卡尺的规格有多种,其精密程度各不相同,但不论哪一种,它的原理和读数方法都是一样的。常用游标尺的设计,在游标尺上刻有m 个分格,游标上m 个分格的总长,正好与主尺上(m –1)个分格的总长相等,如果用 y 表示主尺上最小分格的长度,x 表示游标上每一小格的长度,则 (m –1)y = mx 所以,主尺与游标上每个分格长度的差值是 m y x y = - 这个量就是游标卡尺的分度值。通常主尺最小分格y 都为1mm ,因此,游标的分格数越多,分度值就越小,卡尺的精密度就越高。 常用的游标卡尺的分度值有0.1mm 、0.05mm 、0.02mm 三种。 利用游标卡尺测物体的长度时,把物体放于钳口之间,游标右移。游标0线对准主尺上某一位置,毫米以上整数部分l 0可以从主尺上直接读出,毫米以下部分△l 从副尺上读出。

大学物理实验习题和答案(整理版)

第一部分:基本实验基础 1.(直、圆)游标尺、千分尺的读数方法。 答:P46 2.物理天平 1.感量与天平灵敏度关系。天平感量或灵敏度与负载的关系。 答:感量的倒数称为天平的灵敏度。负载越大,灵敏度越低。 2.物理天平在称衡中,为什么要把横梁放下后才可以增减砝码或移动游码。 答:保护天平的刀口。 3.检流计 1.哪些用途?使用时的注意点?如何使检流计很快停止振荡? 答:用途:用于判别电路中两点是否相等或检查电路中有无微弱电流通过。 注意事项:要加限流保护电阻要保护检流计,随时准备松开按键。 很快停止振荡:短路检流计。 4.电表 量程如何选取?量程与内阻大小关系? 答:先估计待测量的大小,选稍大量程试测,再选用合适的量程。 电流表:量程越大,内阻越小。 电压表:内阻=量程×每伏欧姆数 5.万用表 不同欧姆档测同一只二极管正向电阻时,读测值差异的原因? 答:不同欧姆档,内阻不同,输出电压随负载不同而不同。 二极管是非线性器件,不同欧姆档测,加在二极管上电压不同,读测值有很大差异。 6.信号发生器 功率输出与电压输出的区别? 答:功率输出:能带负载,比如可以给扬声器加信号而发声音。 电压输出:实现电压输出,接上的负载电阻一般要大于50Ω。 比如不可以从此输出口给扬声器加信号,即带不动负载。 7.光学元件 光学表面有灰尘,可否用手帕擦试? 答:不可以 8.箱式电桥 倍率的选择方法。 答:尽量使读数的有效数字位数最大的原则选择合适的倍率。 9.逐差法 什么是逐差法,其优点? 答:把测量数据分成两组,每组相应的数据分别相减,然后取差值的平均值。 优点:每个数据都起作用,体现多次测量的优点。 10.杨氏模量实验 1.为何各长度量用不同的量具测?

大学物理实验数据处理基本方法

实验数据处理基本方法 实验必须采集大量数据,数据处理是指从获得数据开始到得出最后结 论的整个加工过程,它包括数据记录、整理、计算与分析等,从而寻找出 测量对象的内在规律,正确地给出实验结果。因此,数据处理是实验工作 不可缺少的一部分。数据处理涉及的内容很多,这里只介绍常用的四种方 法。 1列表法 对一个物理量进行多次测量,或者测量几个量之间的函数关系,往往 借助于列表法把实验数据列成表格。其优点是,使大量数据表达清晰醒目, 条理化,易于检查数据和发现问题,避免差错,同时有助于反映出物理量 之间的对应关系。所以,设计一个简明醒目、合理美观的数据表格,是每 一个同学都要掌握的基本技能。 列表没有统一的格式,但所设计的表格要能充分反映上述优点,应注意以下几点:1.各栏目均应注明所记录的物理量的名称(符号 )和单位; 2.栏目的顺序应充分注意数据间的联系和计算顺序,力求简明、齐全、有条理; 3.表中的原始测量数据应正确反映有效数字,数据不应随便涂改,确实要修改数据时, 应将原来数据画条杠以备随时查验; 4.对于函数关系的数据表格,应按自变量由小到大或由大到小的顺序排列,以便于判 断和处理。 2图解法 图线能够明显地表示出实验数据间的关系,并且通过它可以找出两个 量之间的数学关系,因此图解法是实验数据处理的重要方法之一。图解法 处理数据,首先要画出合乎规范的图线,其要点如下: 1.选择图纸作图纸有直角坐标纸 ( 即毫米方格纸 ) 、对数坐标纸和 极坐标纸等,根据 作图需要选择。在物理实验中比较常用的是毫米方格纸,其规格多为17 25 cm 。 2.曲线改直由于直线最易描绘 , 且直线方程的两个参数 ( 斜率和截距 ) 也较易算得。所以对于两个变量之间的函数关系是非线性的情形,在用图解法时 应尽可能通过变量代换 将非线性的函数曲线转变为线性函数的直线。下面为几种常用的变换方法。 ( 1) xy c ( c 为常数 ) 。 令 z 1,则 y cz,即 y 与 z 为线性关系。 x ( 2) x c y ( c 为常x2,y 1 z ,即 y 与为线性关系。

大学物理实验数据处理方法总结

有效数字 1、有效数字不同的数相加减时,以参加运算各量中有效数字最末一位位数最高的为准,最后结果与它对其,余下的尾数按舍入规则处理。 2、乘除法以参与运算的数值中有效位数最少的那个数为准,但当结果的第1位数较小,比如1、2、3时可以多保留一位(较小:结果的第一位数小于 有效数字最少的结果第一位数)! 例如:n=tg56° θ=56° d θ=1° θθθθθ2cos d d d dtg dn == 为保留) (,带入848.156n 15605.018056cos 1cos 22=?=∴?=??=≈?=?= ?tg n θθπθθ 3、可以数字只出现在最末一位:对函数运算以不损失有效数字为准。 例如:20*lg63.4 可疑最小位变化0.1 Y=20lgx 01.04 .631.010ln 2010ln 20ln 10ln 20≈===x dx dx dx x d dy 04.364.63lg 20=∴ 4、原始数据记录、测量结果最后表示,严格按有效数字规定处理。(中间过程、结果多算几次) 5、4舍5入6凑偶 6、不估计不确定度时,有效数字按相应运算法则取位;计算不确定度时以不确定度的处理结果为准。 真值和误差 1、 误差=测量值-真值 ΔN=N-A 2、 误差既有大小、方向与政府。 3、 通常真值和误差都是未知的。 4、 相对约定真值,误差可以求出。 5、 用相对误差比较测量结果的准确度。 6、 ΔN/A ≈ΔN/N 7、 系统误差、随机误差、粗大误差 8、 随机误差:统计意义下的分布规律。粗大误差:测量错误 9、 系统误差和随机误差在一定条件下相互转化。 不确定度 1、P (x )是概率密度函数 dx P dx x x P p )x (之间的概率是测量结果落在+当x 取遍所有可能的概率值为1. 2、正态分布且消除了系统误差,概率最大的位置是真值A 3、曲线“胖”精密度低“瘦”精密度高。 4、标准误差:无限次测量?∞∞-=-2 )()(dx X P A X x )(σ 有限次测量且真值不知道标准偏

《大学物理实验》课程教学大纲.docx

《大学物理实验》课程教学大纲 1. 课程名称(中文):物理实验英文名称:Physics Experiments 2.课程编码: 01000102 3.课程类别:基础独立设课 4.课程要求:必修基础实验 5.课程属性:独立设课 6.课程总学时:总学分: 7.实验学时: 51 学时总学分: 1.5学分 8.应开实验学期:第 2 学期至第 3 学期 9.适用专业:土木工程、化学工程与工艺、应用化学、材料科学与工程、生物工程、信息 与计算科学。 10.先修课程:大学物理 11. 编写人:徐子湘俸永格编写日前:2005年9月1日 一、实验课程简介 物理学是实验科学,物理规律的研究都是以严格的实验为基础,实验与数学分析相结合是 物理学研究中的一个特点。物理实验是大学生进行科学实验训练的一门基础课程,在实验过程中,通过理论的运用与现象的观测分析,充分提高学生分析问题与解决问题的能力;充分提高学生综 合运用理论知识解决实际问题的动手能力。本实验课程需学生应达到下列要求: 1、进一步巩固和加深对大学物理理论知识的理解,提高学生的综合素质。 2、能根据需要选学参考书,查阅手册,通过独立思考,深入钻研有关问题,学会自己 独立分析问题、解决问题,具有一定的创新能力。 二、实验教学目标与基本要求 1、本课程的主要目的是: (1)学生通过实验学习物理实验的基本理论、典型的实验方法及其物理思想。 (2)获得必要的实验知识和操作技能训练,培养学生的动手能力、工作能力、创造能力,提高学生分析问题、归纳问题、解决问题的能力。 (3)树立实事求是、一丝不苟、严格认真的科学态度。 2、本实验课程应达到下列要求: (1)进一步巩固和加深对大学物理理论知识的理解,提高学生的综合素质。 (2)能根据需要选学参考书,查阅手册,通过独立思考,深入钻研有关问题,学会自己独立分析问题、解决问题,具有一定的创新能力。

仿真物理实验室教材

仿真物理实验室从入门到精通 1.《仿真物理实验室》简介 《仿真物理实验室》是南京金华科软件有限公司自主开发的具有世界先进水平的物理教学软件平台。软件可以运行在win95、win98、window2000、NT等操作系统中。 《仿真物理实验室》是面向中学,针对物理学科进行设计的,她把物理定律内置在软件中,与学科紧密结合。她操作简单,交互性强。是物理教师得力的课件制作工具,优秀的物理课堂教学平台,和学生的探索性学习平台。 《仿真物理实验室》为您提供了一个实验器具完备的综合性实验室,供您任意驰骋,您可以亲自动手创建您所能想象的所有实验和物理模型。现在《仿真物理实验室》有三个部分:主模块(包含力学、运动及动力学等内容)部分、光学部分和电学部分。 基本函概了中学物理中80%的内容。每个部分都为您提供了充分的物理器件和物理环境。您只需要搭建器件,并设置器件的属性就能完成您所想的创作。例如:运动及动力学中的自由落体运动、平抛运动、单摆、人造地球卫星、带电粒子在磁场中的圆周运动等;光学中的平面镜反射、介质对光线的折射和全反射、凸透镜成像等;电学中的串联与并联电路、伏安法测电阻等。用《仿真物理实验室》创建的物理模型不但可以向您展示动画,更可以为

您提供多样的实验实时数据。您还可以使用辅助分析工具,对实验数据进行分析。 《仿真物理实验室》的操作非常简单。用她来制作物理课件,一般不会超过十分钟,有些简单的课件,例如:平抛运动,几乎花一分钟就可以完成。无论是教师制作课件、物理课堂上的现场应用、学生用于探索性的学习,《仿真物理实验室》都是一个不可多得的好工具。 《仿真物理实验室》推出后,受到了广大一线教师和学生的高度评价。2001年1月软件通过了由,全国中小学计算机教育研究中心组织的鉴定,并得到了中心的推荐。很多教师利用她来制作课件并用于课堂,使物理课堂更加丰富活泼;更有教师在引导学生利用软件进行自主的学习。《仿真物理实验室》在广大教师的关心和帮助下,正在成为中学物理学科的专业化,标准化的教学平台。 2.软件的总体创作概念和制作课件的思路 《仿真物理实验室》与其它的多媒体课件制作工具不同,她完全从物理学科的角度出发,您所要考虑的是物理学的本身而不用太多考虑计算机方面的东西。首先在大脑中构件一个物理模型,然后用《仿真物理实验室》为您提供的器件把它搭建出来就可以了。例如做一个自由落体的实验,运行《仿真物理实验室》的主模块,首先新建一个实验;然后确定坐标的位置,设置比例

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