“光照度平方反比定律”的实验设计

照度实验报告一、背景作业场所的合理采光与照明，对生产中的效率、卫生和安全都有重要的意义。

它是工作场所设计中的重要项目，无论是天然采光还是人工照明，其主要目的都是给人们的生活和生产提供必需的视觉条件。

适当的照度设计应遵循工效学的原则，使照度设置达到保证物体的轮廓立体视觉，有利于辨认物体的高低，深浅，前后远近及相对位置，有利于眼睛的辨色能力，有利于大视野，降低疲劳、减少错误和工伤事故的发生。

提高照度值可以提高识别速度和主体视觉，从而提高工作效率和准确度。

但照度值提高到使人产生眩光时，会降低工作效率。

此外，利用照明设计对人的情绪的影响，根据场所功能的需求，可使光环境对人产生兴奋或抑制的作用。

在绿色照明理念的指导下，人工照明应考虑节能和环保的要求。

二、实验目的正确熟悉和使用照度计，采集光环境数据，并通过分析数据来判断光环境的照度是否合理，假如不合理则提出合理的改善措施。

三、实验场所上海海洋大学图书馆二楼大厅自习室（室外）四、实验要求1、照度采集2、对自习室的照度情况进行分析3、分析光照度合理性，并提出改善措施五、分析1、主观分析（1）、主观评价调查数据（2）、主观评价结果分析 a、计算每个项目的评分s(n): s(n)= 式中，s（n）为第n个项目的评分p（m）为第m个状态的分值，其中，p（1）=0，p（2）=10，p（3）=50，p（4）=100， v（n,m）为第n个评价项目的第m个状态所得的票数。

所以： s(1)= s(2)= s(3)= s(4)= s(5)=s(6)==16.4 =10.8 =12.4 =12.6 =12.4 =12.6 s(7)= s(8)= s(9)= s(10)= b、计算总的光环境指数 s s= =9.2=8.2=9.4=10式中，w（n）为第n个评价项目权值，设其权值均为1 所以: s=11.4 为了便于分析和确定评价结果,本方法将光环境质量按光环境的指数范围分为四个质量等级,其质量等级的划分及其含意如下表所示: 因为10<11.4<=50所以根据上表的结论，本实验的光环境质量等级为3，含义是：问题较大2、客观分析（照度数据采集及分析）（1）、照度采集现场在进行照度值测量的时间点上我们选择了一个晴朗的下午2点~3点之间，光照十分充足，因为时间和条件的限制就没有对阴天和晚上进行测量和分析。

卡文迪许的同心球电荷分布实验，比库仑的扭秤实验精确且早几十年，但是卡文迪许并没有发表自己的著作。

直到1871年麦克斯韦主持剑桥大学的卡文迪许实验室后，卡文迪许的手稿才转到了麦克斯韦手中，麦克斯韦亲自动手重复了卡文迪许的许多实验，手稿经麦克斯韦整理后出版，他的工作才为世人所知。

1769年，英国苏格兰人罗宾逊，设计了一个杠杆装置，他把实验结果用公式表述出来，即电力F与距离r的n次方成反比。

先假设指数n不是准确为2，而是，得到指数偏差。

1773年，卡文迪许用两个同心金属球壳做实验，如右图，外球壳由两个半圆装配而成，两半球合起来正好把内球封在其中。

通过一根导线将内外球连在一起，外球壳带点后，取走导线，打开外壳，用木髓球验电器试验有没有带电，结果发现木髓球验电器没有指示，内球不带电荷。

根据这个实验，卡文迪许确定指数偏差，比罗宾逊1769年得出的0.06更精确。

1936年，美国沃塞斯特工学院的Plimpton和Lawton，在新的基础上验证了库仑定律，他们运用新的测量手段，改进了卡文迪许和麦克斯韦的零值法，消除和避免了试验中几项主要误差，从而大大地提高了测量精度，试验线路和装置如右图所示。

他们用这套装置进行了多次试验，不同的实验者都确认电流计除了由于热运动造成的1微伏指示外没有其他振动，他们用麦克斯韦对出的公式进行计算，得到1971年，美国Wesleyan大学的Edwin R．Williams，James E．Faller及Henry A．Hill 用现代测试手段，将平方反比定律的指数偏差又延伸了好几个数量级。

在此之前已有好几起实验结果，不断地刷新纪录。

Williams等人采用高频高压信号、锁定放大器和光学纤维传输来保证实验条件，但基本方法和设计思想跟卡文迪许和麦克斯韦是一脉相承的。

右图是简单示意图，他们用五个同心金属壳，而不是两个，采用十二面体形，而不是球形。

峰值为10千伏的4兆赫高频高压信号加在最外面两层金属壳上，检测器接到最里面的两层，检验是否接收到信号。

教科版八年级物理上册：4.2 光的反射定律教学设计一、设计意图：本节课的设计方式采用了情境教学法和游戏教学法，通过设置有趣的情境和游戏，让孩子们在实际操作和体验中理解和掌握光的反射定律。

活动的目的是培养孩子们的观察力、动手能力和团队协作能力，同时提高他们对物理学科的兴趣。

二、教学目标：1. 让孩子们了解光的反射定律的基本概念。

2. 让孩子们通过实际操作，掌握光的反射定律的实验方法和步骤。

3. 培养孩子们的观察力、动手能力和团队协作能力。

三、教学难点与重点：重点：光的反射定律的实验方法和步骤。

难点：光的反射定律的原理理解和应用。

四、教具与学具准备：1. 教具：反光镜、光源、实验台、实验器材。

2. 学具：实验记录表、画笔、彩纸。

五、活动过程：1. 情境引入：通过一个有趣的故事，让孩子们了解到光的反射现象。

2. 知识讲解：简要讲解光的反射定律的基本概念和原理。

3. 实验操作：引导孩子们进行光的反射定律的实验，让孩子们亲身体验和观察光的反射现象。

4. 实验记录：让孩子们用画笔和彩纸记录实验结果，培养他们的观察力和动手能力。

5. 团队讨论：让孩子们分组讨论实验结果，引导他们理解和掌握光的反射定律。

7. 课后作业：布置相关的练习题，巩固孩子们的学习成果。

六、活动重难点：重点：光的反射定律的实验方法和步骤。

难点：光的反射定律的原理理解和应用。

七、课后反思及拓展延伸：课后，我会对孩子们的课堂表现进行反思，看看哪些地方做得好，哪些地方还需要改进。

同时，我还会根据孩子们的学习情况，进行拓展延伸，提供更多的学习资源和机会，让孩子们能够更深入地了解和掌握光的反射定律。

重点和难点解析：在本次教学活动中，有几个重点和难点是我需要特别关注的。

光的反射定律的实验方法和步骤是本次教学的重点。

孩子们通过实际操作和观察，能够更深入地理解和掌握光的反射定律。

在实验过程中，我会引导他们注意观察光线的变化和反射现象，让他们亲身体验和感受光的反射定律。

光照度平方反比定律的实验设计实验设计：光照度平方反比定律
实验目的：检验光照度平方反比定律
实验原理：光照度平方反比定律是指，当光照度变化时，光强度的变化与光照
度的平方成反比。

实验材料：光照度计、灯泡、电源、纸片、笔、记录表
实验步骤：
1.准备实验材料，将灯泡放置在纸片上，用光照度计测量灯泡的光照度。

2.调节灯泡的电源，改变灯泡的光照度，并用光照度计测量灯泡的光照度。

3.将测量的光照度和光强度记录在记录表中，并画出光照度与光强度的散点图。

4.根据散点图，计算光照度与光强度的变化关系，检验光照度平方反比定律。

实验结果：根据实验结果，可以看出，光照度与光强度的变化关系符合光照度
平方反比定律，实验结果证明了光照度平方反比定律的正确性。

结论：实验证明，光照度平方反比定律是正确的。

照度实验报告照度实验报告一、背景作业场所的合理采光与照明，对生产中的效率、卫生和安全都有重要的意义。

它是工作场所设计中的重要项目，无论是天然采光还是人工照明，其主要目的都是给人们的生活和生产提供必需的视觉条件。

适当的照度设计应遵循工效学的原则，使照度设置达到保证物体的轮廓立体视觉，有利于辨认物体的高低，深浅，前后远近及相对位置，有利于眼睛的辨色能力，有利于大视野，降低疲劳、减少错误和工伤事故的发生。

提高照度值可以提高识别速度和主体视觉，从而提高工作效率和准确度。

但照度值提高到使人产生眩光时，会降低工作效率。

此外，利用照明设计对人的情绪的影响，根据场所功能的需求，可使光环境对人产生兴奋或抑制的作用。

在绿色照明理念的指导下，人工照明应考虑节能和环保的要求。

二、实验目的正确熟悉和使用照度计，采集光环境数据，并通过分析数据来判断光环境的照度是否合理，假如不合理则提出合理的改善措施。

三、实验场所上海海洋大学图书馆二楼大厅自习室四、实验要求1、照度采集2、对自习室的照度情况进行分析3、分析光照度合理性，并提出改善措施五、分析1、主观分析、主观评价调查数据、主观评价结果分析A、计算每个项目的评分S(n): S(n)=式中，S为第n个项目的评分P为第m个状态的分值，其中，P=0，P=10，P=50，P=100，V为第n个评价项目的第m个状态所得的票数。

所以：S(1)=S(2)=S(3)=S(4)=S(5)=S(6)==16.4=10.8=12.4=12.=12.4=12.6S(7)=S(8)=S(9)=S(10)=B、计算总的光环境指数SS==9.2=8.2=9.4=10式中，W为第n个评价项目权值，设其权值均为1所以:S=11.4为了便于分析和确定评价结果,本方法将光环境质量按光环境的指数范围分为四个质量等级,其质量等级的划分及其含意如下表所示:因为102、客观分析、照度采集现场在进行照度值测量的时间点上我们选择了一个晴朗的下午2点~3点之间，光照十分充足，因为时间和条件的限制就没有对阴天和晚上进行测量和分析。

探究光强变化和距离之间关系的实验装置设计与制作问题的提出：传统实验方法:1、在一条直线一端设置一个光源(小灯泡等)2、用光强传感器在直线上距离光源最近点测量光源光强,每测量一次,就以适当的单位距离向直线上远离光源移动一个单位距离,重复进行以上步骤,并记录数据3、计算,制图表其中存在问题:1、在开放,有外界光环境中进行实验,外界光会对光强传感器产生干扰2、人工操作,进行计算制图表,程序复杂,容易增大误差,费时费力我的改进实验设计:（实验材料：水箱1个，220v潜水泵1个，泡沫板【或浮板】1块，小灯泡1个，电源+开关1套，亮度传感器1个，超声波距离传感器1个，数据采集器【或电脑】1个）1、用水代替空气作为光的传播介质2、用超声波距离传感器直接测量传感器与光源距离3、利用水箱中水位的匀速上升带动光强传感器上升,代替人工移动4、利用PASCO传感器-数据采集器系统和计算机采集数据,计算制图表,拟合设计与制作实验设备:1、用有机玻璃制作顶部开发的水箱,并用黑漆喷涂全身,在底部中央留有一个1cm*1cm的透光口2、按水箱内部底面积裁制一块轻质塑料板,全身喷涂黑漆。

放于水箱底部，在水箱透光口位置钻一个安装光强传感器的圆孔，底部粘上能使塑料板及光强传感器浮于水面,足够体积的泡沫塑料,并空出中央部分组装实验设备：1、按照光源高度垫高水箱（在保证水箱稳定的前提下），在底部放置一个光源，对准透光口位置2、在浮板上安装光强传感器，将浮板放与水箱底部3、在铁架台上安装超声波距离传感器，使超声波距离传感器位于水箱上方，与浮板平行4、设置好输水管和水泵5、将传感器与数据采集器、计算机连接好使用装置进行实验：1、开启各部分电源2、开始采集数据，水泵开始工作，水位缓缓上升3、水位接近水箱顶部，水泵停止工作4、计算机绘制图表，进行数据拟合改进后实验装置的特点：1、在隔绝外界光的环境中进行实验，减少外界光对光强传感器的干扰2、全过程自动进行，效率高，误差小3、计算机自动采集数据、分析、绘制图表、拟合改进实验装置2:（实验材料：水箱1个，直尺一把，220v潜水泵1个，泡沫板【或浮板】1块，小灯泡1个，电源+开关1套，手机2个【带摄像头】，电脑1台）1、用水代替空气作为光的传播介质2、用手机计时器间接测量传感器向光源不同距离的时刻3、利用水箱中水位的匀速上升带动光强传感器上升,代替人工移动4、利用手机摄像头拍摄灯泡亮度变化的连续视频制作实验设备:1、用有机玻璃制作顶部开发的水箱,并用黑漆喷涂全身,在底部中央留有一个1cm*1cm的透光口2、按水箱内部底面积裁制一块轻质塑料板,全身喷涂黑漆。

光合作用平方反比定律哎呦，一说起光合作用平方反比定律，这事儿还真是挺有意思。

咱们先别急着算公式，先来聊聊这事儿背后的故事。

话说那是一个阳光明媚的下午，我在实验室里头，正琢磨着光合作用这事儿。

你知道吧，光合作用就是植物通过吸收阳光、二氧化碳和水，合成有机物质的过程。

这事儿听起来简单，但其中门道可多着呢。

那天，我正跟导师在讨论光合作用的效率问题，他说：“刘老师，这光合作用的效率可不像咱们普通人想象的那样简单，它有个定律叫平方反比定律。

”我一听，顿时来了兴趣。

这平方反比定律啊，说起来简单，就是光强跟光合作用效率成反比。

简单来说，就是光越强，光合作用效率反而越低。

这就像咱们人，太阳一出来，你使劲晒，晒得皮肤都疼了，这光合作用效率还高不？显然不行。

导师指着实验室里头的植物说：“你看，这植物在强光下，光合作用效率反而下降了。

这就像咱们人，太阳太大，你会找地方躲起来，植物也是一样。

”我一听，恍然大悟。

接下来，我们就开始研究这个平方反比定律。

我们发现，植物在强光下，为了保护自己，会关闭气孔，这导致二氧化碳进入植物体内的速度变慢，光合作用效率自然就下降了。

这时候，我的一个学生凑过来说：“刘老师，那咱们能不能让植物在强光下也能高效光合作用呢？”我一听，心想，这事儿有研究的价值。

于是，我们开始研究如何解决这个问题。

经过一番努力，我们发现，在植物体内添加一种叫做“光受体”的物质，可以调节植物的光合作用效率。

这就像咱们人，戴个墨镜，太阳再大，眼睛也不疼了。

这样一来，植物在强光下也能高效光合作用了。

这事儿一公布，顿时引起了轰动。

人们纷纷议论：“刘老师，这光合作用平方反比定律，咱们终于破解了！”我心里美滋滋的，这可都是我的学生们共同努力的结果啊。

说回这平方反比定律，其实它还告诉我们一个道理：世间万物都有它的规律，咱们要善于发现规律，才能更好地利用规律。

这就像咱们研究光合作用，发现了平方反比定律，就能更好地发展农业、提高作物产量。

探究光的反射规律实验步骤嘿，朋友们，今天咱们来聊聊光的反射规律，嘿，听起来是不是有点严肃？别担心，咱们轻松一点，来点儿幽默，搞得轻松愉快。

你们知道吗，光就像个调皮的小孩，喜欢到处乱跑，但它可不是随便就能走的，反射规律就是它的游戏规则。

我们来做个简单的实验，看看这个调皮的小家伙到底是怎么玩的。

咱们得准备一些小道具。

别想太复杂，咱们只需要一块平面镜子，嘿，镜子可不是用来照脸的哦，虽然你可以顺便检查一下发型，哈哈！还需要一个光源，比如手电筒，嘿，千万别用蜡烛，那火可是个不听话的小家伙，搞不好就要出事。

再准备一张白纸，哦，纸上可以记录咱们的观察结果，别忘了，科学可得有记录，哈哈！现在，找个平坦的地方，最好是阳光不直射的地方，咱们可不想让光线干扰我们的实验。

把镜子平放在桌子上，然后把白纸放在旁边。

拿起手电筒，打开开关，嘿，光线瞬间照亮了整个房间，简直就像是小太阳降临了！注意了，这时候要调整手电筒的位置，确保光线是以一定的角度照射到镜子上。

你可以试着让光线以30度的角度入射，这样才能观察到有趣的事情发生哦！你会发现，光线碰到镜子后，会以一个同样的角度反射回去，嘿，这可不是巧合，而是光的反射规律在起作用。

记住，入射角和反射角永远是相等的，简直就像是一对双胞胎，哈哈！你可以用量角器来测量这个角度，看看它们是否真的是“同胞兄弟”。

嘿，玩得开心了吧？。

咱们可以试试不同的入射角，比如60度，甚至是80度。

每次改变角度的时候，别忘了观察光线是怎么反射的，嘿，简直就像是在看光的舞蹈，优雅而又灵动！这时候你可以对着镜子大喊：“光，快来跳舞吧！”光可听不见你，不过这可让实验增添了不少乐趣。

观察完之后，咱们还可以试试在镜子前放一块透明的塑料片，看看光线会不会有什么不同的反应。

嘿，别小看这片小小的塑料，光线经过它的时候，会发生折射现象，就像是光在水中嬉戏一样，变得五彩斑斓。

你可以拿出手机拍照，记录下这美妙的瞬间，嘿，以后就可以给朋友们炫耀你的科学实验了！。