大学物理实验教案
大学趣味物理实验优秀教案

课时:2课时教学目标:1. 知识与技能:了解单摆的周期公式,掌握摆长、摆角、质量等因素对摆动周期的影响。
2. 过程与方法:通过实验操作,培养学生观察、分析、总结的能力。
3. 情感态度与价值观:激发学生对物理实验的兴趣,培养严谨的科学态度。
教学重点:1. 掌握单摆周期公式及其影响因素。
2. 通过实验验证单摆周期与摆长、摆角、质量的关系。
教学难点:1. 实验数据的处理与分析。
2. 理论与实验结果的对比。
教学准备:1. 教学课件2. 单摆实验装置(摆球、细线、支架等)3. 秒表4. 记录纸教学过程:一、导入1. 通过展示生活中的摆动现象(如钟摆、秋千等),激发学生的学习兴趣。
2. 提出问题:摆动周期与哪些因素有关?二、实验原理1. 介绍单摆的周期公式:T = 2π√(l/g),其中T为周期,l为摆长,g为重力加速度。
2. 分析摆长、摆角、质量等因素对摆动周期的影响。
三、实验操作1. 组建实验小组,每组配备一套单摆实验装置。
2. 学生按照实验步骤进行操作,记录摆动周期数据。
a. 调整摆长,观察摆动周期变化。
b. 改变小摆角,观察摆动周期变化。
c. 改变摆球质量,观察摆动周期变化。
四、数据处理与分析1. 对实验数据进行整理,绘制摆长、摆角、质量与摆动周期的关系图。
2. 分析实验结果,验证单摆周期与摆长、摆角、质量的关系。
五、实验结果讨论1. 对比理论公式与实验结果,分析误差来源。
2. 讨论实验过程中可能出现的问题及解决方法。
六、总结与反思1. 总结本节课所学内容,强调单摆周期公式及其影响因素。
2. 反思实验过程中的收获与不足,提出改进措施。
教学评价:1. 实验操作:观察学生实验操作的规范性和熟练程度。
2. 数据处理与分析:评估学生对实验数据的处理能力。
3. 总结与反思:考察学生对实验原理的掌握程度和思考问题的能力。
教学反思:1. 本节课通过趣味实验,激发了学生的学习兴趣,提高了实验操作的积极性。
2. 学生在实验过程中,培养了观察、分析、总结的能力,提高了科学素养。
大学物理实验绪论课电子教案

大学物理实验绪论课电子教案一、教学目标1. 让学生了解大学物理实验课程的重要性,认识到实验在物理学研究中的地位和作用。
2. 使学生掌握实验基本原理、方法和技巧,为后续实验课程打下坚实基础。
3. 培养学生的实验兴趣,提高动手能力、观察能力和创新能力。
二、教学内容1. 大学物理实验课程的地位和作用2. 实验基本原理和方法3. 实验技巧与注意事项5. 安全常识及实验仪器使用规范三、教学过程1. 导入:通过提问方式引导学生思考实验在物理学研究中的重要性。
2. 讲解:详细阐述大学物理实验课程的地位和作用,介绍实验基本原理、方法和技巧。
3. 互动:学生提问,教师解答;讨论实验过程中可能遇到的问题及解决方法。
5. 总结:强调实验安全常识及仪器使用规范,提醒学生在实验过程中注意事项。
四、教学方法1. 讲授法:讲解实验基本原理、方法和技巧。
2. 互动法:引导学生提问、讨论,提高课堂参与度。
4. 实践操作:课后安排实验操作练习,巩固所学知识。
五、教学评价1. 课堂参与度:观察学生在课堂上的提问、讨论情况,评价学生的参与程度。
3. 实践操作:评估学生在实验过程中的动手能力、观察能力和创新能力。
六、教学资源1. 教材:大学物理实验教程2. 课件:实验基本原理、方法和技巧的PPT3. 实验设备:常见的物理实验仪器4. 网络资源:相关实验视频、论文等七、教学时间1课时(45分钟)八、课后作业1. 阅读教材,了解实验基本原理和方法。
2. 观看实验视频,熟悉实验操作过程。
九、教学建议1. 注重实验安全教育,强调实验过程中注意事项。
2. 鼓励学生提问、讨论,提高课堂氛围。
3. 注重培养学生的动手能力、观察能力和创新能力。
4. 定期检查实验报告,及时反馈学生实验成果。
十、教学反思本节课结束后,教师应认真反思教学效果,针对学生的反馈情况进行调整教学策略,以提高教学质量。
关注学生在实验过程中的表现,为后续实验课程做好准备。
六、实验技能训练1. 目的:使学生熟悉并掌握基本实验技能,如测量、数据分析等。
大学物理实验教案长度和质量的测量两篇

大学物理实验教案长度和质量的测量两篇一、引言1.1 实验目的通过本次实验,使学生掌握米尺和天平的使用方法,学习长度和质量的测量方法,加深对物理概念的理解。
1.2 实验要求(1)了解米尺和天平的工作原理;(2)熟练使用米尺和天平进行长度和质量的测量;(3)掌握数据处理的基本方法。
二、长度测量2.1 米尺的使用(1)了解米尺的刻度;(2)学会米尺的放置和读数方法。
2.2 测量物体长度(1)选择合适的米尺;(2)进行实际测量,记录数据。
三、质量测量3.1 天平的使用(1)了解天平的结构;(2)学会天平的调节和使用方法。
3.2 测量物体质量(1)选择合适的砝码;(2)进行实际测量,记录数据。
四、数据处理与误差分析4.1 数据处理(1)计算长度和质量的平均值;(2)绘制图表,展示测量结果。
4.2 误差分析(1)分析测量过程中的系统误差和偶然误差;(2)计算误差范围,评价测量结果的准确性。
五、总结与思考5.1 总结回顾实验过程,总结长度和质量测量方法,强调注意事项。
5.2 思考(1)讨论实验中遇到的问题及解决方法;(2)思考实验结果对物理概念的理解和应用。
六、实验一:米尺测量长度6.1 实验原理根据物理学中的定义,长度是物体在某一方向上的延伸程度,是标量。
米尺是一种常用的测量工具,通过比较被测物体与标准长度的刻度来确定物体的长度。
6.2 实验步骤(1)检查米尺的零位是否准确,如有偏差需调整;(2)将米尺放置在水平面上,使其与被测物体平行;(3)从米尺的零位开始,沿被测物体边缘读取最接近的整数刻度;(4)记录测量结果,并重复步骤(2)和(3)至少两次;(5)计算三次测量结果的平均值,作为最终长度测量值。
六、实验二:天平测量质量7.1 实验原理质量是物体所含物质的多少,是物体固有的属性。
天平是一种等臂杠杆,通过比较被测物体与标准质量的砝码来确定物体的质量。
7.2 实验步骤(1)确保天平在水平位置,调节平衡螺母至天平平衡;(2)将待测物体放在天平的左盘,将砝码放在右盘;(3)逐渐增加或减少砝码,直到天平重新平衡;(4)记录砝码的总质量,即为物体的质量;(5)重复实验至少两次,取平均值作为最终质量测量值。
大学物理实验讲课教案设计

一、教学目标1. 知识目标:使学生掌握大学物理实验的基本原理、方法和步骤,了解实验仪器的使用和注意事项。
2. 能力目标:培养学生的动手能力、观察分析能力、实验设计和创新能力。
3. 情感目标:激发学生对物理实验的兴趣,培养严谨的科学态度和团队合作精神。
二、教学内容1. 实验基本原理:力学、热学、光学、电磁学等物理实验的基本原理。
2. 实验方法:误差分析、数据处理、实验设计等实验方法。
3. 实验步骤:实验仪器的使用、实验数据的获取、实验现象的观察与分析等。
三、教学过程1. 导入新课- 通过实验演示或提问,引导学生回顾已学过的物理知识,激发学生对物理实验的兴趣。
- 介绍本节课的实验目的、内容和要求。
2. 实验基本原理讲解- 针对本次实验,讲解相关的物理原理,使学生理解实验的背景和意义。
- 结合实例,阐述实验原理在生活中的应用。
3. 实验方法讲解- 介绍实验误差的来源及分析方法,强调实验数据处理的准确性。
- 讲解实验设计的基本原则,如实验方案的选择、实验步骤的安排等。
4. 实验步骤讲解- 详细讲解实验步骤,包括实验仪器的使用、实验数据的获取、实验现象的观察与分析等。
- 强调实验过程中的注意事项,如安全操作、实验数据的记录等。
5. 实验演示- 教师进行实验演示,让学生观察实验现象,理解实验原理和方法。
- 鼓励学生提问,解答学生在实验过程中遇到的问题。
6. 学生分组实验- 学生分组进行实验,教师巡回指导,解答学生问题。
- 强调团队合作,培养学生相互协作、共同解决问题的能力。
7. 实验总结与评价- 学生汇报实验结果,分析实验数据,总结实验经验。
- 教师对学生的实验表现进行评价,指出不足之处,提出改进建议。
四、教学评价1. 课堂表现:观察学生的参与程度、提问回答情况等。
2. 实验报告:检查学生的实验报告,评价实验数据的准确性和分析能力。
3. 实验答辩:组织学生进行实验答辩,考察学生的实验设计和创新能力。
五、教学资源1. 教材:《大学物理实验》2. 实验仪器:力学、热学、光学、电磁学等实验仪器3. 多媒体课件:实验原理、实验步骤、实验现象等4. 网络资源:实验视频、实验报告模板等六、教学反思1. 关注学生的实验兴趣,激发学生的学习积极性。
大学物理实验教案

大学物理实验教案一、教学目标1、让学生通过实验掌握大学物理中的基本概念和规律。
2、培养学生的实验操作能力、数据处理能力和分析问题、解决问题的能力。
3、激发学生对物理学科的兴趣,培养学生的科学思维和创新精神。
二、教学重难点1、重点(1)掌握实验仪器的使用方法和操作规范。
(2)理解实验原理,准确测量和记录实验数据。
(3)学会对实验数据进行处理和分析,得出正确的实验结论。
2、难点(1)对实验误差的分析和减小误差的方法。
(2)将实验结果与理论知识相结合,深入理解物理概念和规律。
三、教学方法1、讲授法:讲解实验目的、原理、方法和注意事项。
2、演示法:教师示范实验操作,让学生观察和学习。
3、实践法:学生分组进行实验操作,亲身体验实验过程。
四、教学过程1、实验前的准备(1)教师提前准备好实验所需的仪器设备,并检查其性能是否正常。
(2)学生预习实验内容,了解实验目的、原理和步骤。
2、实验课的导入(1)通过提问的方式,引导学生回顾与本次实验相关的物理知识,激发学生的学习兴趣。
(2)简要介绍实验的背景和意义,让学生明确实验的重要性。
3、实验原理的讲解(1)用通俗易懂的语言讲解实验的物理原理,结合图示和实例,帮助学生理解。
(2)强调实验中的关键概念和公式,让学生清楚实验数据的计算方法。
4、实验步骤的演示(1)教师亲自演示实验的操作过程,边操作边讲解操作要点和注意事项。
(2)演示过程中,要让学生清楚地看到仪器的读数方法和数据的记录方式。
5、学生分组实验(1)学生分组进行实验操作,教师巡回指导,及时纠正学生的错误操作。
(2)鼓励学生相互协作,共同完成实验任务。
6、实验数据的处理与分析(1)指导学生正确记录实验数据,并对数据进行初步的整理和计算。
(2)引导学生分析实验数据,找出数据中的规律和异常点,并探讨产生异常的原因。
7、实验报告的撰写(1)要求学生根据实验的过程和结果,撰写实验报告,包括实验目的、原理、步骤、数据处理、结果分析和结论等内容。
大学物理实验教案长度和质量的测量两篇

一、长度测量实验1. 实验目的:(1) 学习使用毫米刻度尺进行长度测量。
(2) 理解并掌握刻度尺的读数方法。
(3) 培养实验操作能力和观察能力。
2. 实验原理:(1) 长度测量基本原理。
(2) 刻度尺的使用方法。
3. 实验器材:(1) 毫米刻度尺。
(2) 测量对象(如线段、物体等)。
4. 实验步骤:(1) 介绍刻度尺的结构和读数方法。
(2) 观察并测量指定的线段或物体长度。
(3) 记录测量数据,进行误差分析。
5. 思考题:(1) 简述刻度尺的读数方法。
(2) 讨论测量过程中可能出现的误差来源。
二、质量测量实验1. 实验目的:(1) 学习使用天平进行质量测量。
(2) 理解并掌握天平的读数方法。
(3) 培养实验操作能力和观察能力。
2. 实验原理:(1) 质量测量基本原理。
(2) 天平的使用方法。
3. 实验器材:(1) 电子天平。
(2) 测量对象(如固体、液体等)。
4. 实验步骤:(1) 介绍天平的结构和读数方法。
(2) 调节天平平衡,进行零点校正。
(3) 测量指定对象的质量,记录数据。
(4) 进行误差分析。
5. 思考题:(1) 简述天平的读数方法。
(2) 讨论测量过程中可能出现的误差来源。
六、液体体积测量实验1. 实验目的:(1) 学习使用量筒和滴定管进行液体体积测量。
(2) 理解并掌握液体体积测量的方法。
(3) 培养实验操作能力和观察能力。
2. 实验原理:(1) 液体体积测量基本原理。
(2) 量筒和滴定管的使用方法。
3. 实验器材:(1) 量筒。
(2) 滴定管。
(3) 液体样品。
4. 实验步骤:(1) 介绍量筒和滴定管的结构和读数方法。
(2) 使用量筒测量液体体积。
(3) 使用滴定管进行精确液体体积测量。
(4) 记录测量数据,进行误差分析。
5. 思考题:(1) 简述量筒和滴定管的读数方法。
(2) 讨论测量过程中可能出现的误差来源。
七、基本运动定律实验1. 实验目的:(1) 验证牛顿第一定律。
(2) 探究加速度与力的关系。
大学物理实验绪论课电子教案
大学物理实验绪论课电子教案一、教学目标1. 让学生了解大学物理实验课程的重要性,认识到实验课程对于理论知识的巩固和应用的作用。
2. 使学生掌握实验的基本原理、方法和技巧,为后续实验课程打好基础。
3. 培养学生的实验兴趣,提高学生的实验动手能力和创新能力。
二、教学内容1. 大学物理实验课程的定位与意义2. 实验课程的基本要求与评价标准4. 实验安全与实验伦理5. 物理实验常用仪器与设备三、教学过程1. 导入:通过提问方式引导学生思考实验课程的重要性,激发学生的学习兴趣。
2. 讲解:详细讲解大学物理实验课程的定位、意义、基本要求等内容。
3. 互动:让学生提问,解答学生在预习过程中遇到的问题。
5. 总结:对本节课内容进行总结,强调实验安全与实验伦理。
四、教学方法1. 讲授法:讲解实验课程的定位、意义、基本要求等内容。
2. 互动法:鼓励学生提问,解答学生在预习过程中遇到的问题。
4. 实践操作法:让学生在实验过程中亲自动手,提高实验技能。
五、教学评价1. 课堂参与度:观察学生在课堂上的发言和提问情况,评估学生的参与程度。
3. 实验操作:评价学生在实验过程中的动手能力、观察能力和问题解决能力。
4. 课后反馈:收集学生对实验课程的意见和建议,不断优化教学内容和方法。
六、实验技能训练1. 目的:使学生掌握基本的实验技能,包括仪器的使用、数据的采集与处理、实验误差的分析等。
2. 内容:a. 常用仪器的使用方法及注意事项b. 实验数据的采集与处理方法c. 实验误差的来源与减小方法d. 实验结果的判断与分析3. 教学过程:a. 讲解与示范:教师讲解并示范相关实验技能,让学生了解并掌握基本操作方法。
b. 学生练习:学生分组进行实验,亲自动手操作,巩固所学技能。
七、实验方案设计与实施1. 目的:培养学生的实验设计能力、创新能力和团队协作能力。
2. 内容:a. 实验方案的设计原则与方法b. 实验步骤的制定与执行c. 实验数据的处理与分析d. 实验结果的讨论与总结3. 教学过程:a. 课题发布:教师发布实验课题,引导学生思考并设计实验方案。
大学物理实验_教案
教案:大学物理实验课程目标:1. 让学生掌握基本的物理实验技能,如测量、数据处理和误差分析;2. 培养学生的实验操作能力、观察能力和问题解决能力;3. 增强学生对物理规律的理解和应用能力;4. 培养学生的科学思维和实验安全意识。
实验一:测定弹簧常数实验目的:1. 学习使用弹簧测力计进行力的测量;2. 测定弹簧的常数。
实验原理:弹簧的弹力与伸长量成正比,即 F = kx,其中 F 是弹力,k 是弹簧常数,x 是伸长量。
实验步骤:1. 安装弹簧测力计,并调零;2. 分别测量不同伸长量下的弹力;3. 绘制 F-x 图像;4. 计算弹簧常数 k。
实验二:测定自由落体运动的加速度实验目的:1. 学习使用计时器进行时间测量;2. 测定自由落体运动的加速度。
实验原理:自由落体运动的位移与时间的平方成正比,即 s = 1/2gt^2,其中 g 是重力加速度,t 是时间。
实验步骤:1. 准备自由落体运动的装置,并确保安全;2. 使用计时器测量不同高度下的落地时间;3. 绘制 s-t^2 图像;4. 计算重力加速度 g。
实验三:测定光的折射率实验目的:1. 学习使用折射计进行折射率的测量;2. 测定光的折射率。
实验原理:光线从一种介质进入另一种介质时,会发生折射,折射角与入射角之间存在关系,即n1sin(θ1) = n2sin(θ2),其中 n1 和 n2 分别是两种介质的折射率,θ1 和θ2 是入射角和折射角。
实验步骤:1. 准备折射计,并调整至适当位置;2. 测量不同入射角下的折射角;3. 绘制sin(θ1)/sin(θ2) 与入射角的关系图;4. 计算光的折射率 n。
实验四:测定电路的电阻实验目的:1. 学习使用万用表进行电阻的测量;2. 测定电路中的电阻。
实验原理:电路中的电流 I 与电压 V 和电阻 R 之间存在关系,即 I = V/R。
实验步骤:1. 搭建电路,并连接万用表;2. 测量不同电路元件的电阻;3. 计算电路的总电阻;4. 分析并解释实验结果。
大学物理简单设计教案模板
---一、教学目标1. 知识与技能:使学生掌握基本物理实验原理,能够运用所学物理知识设计并进行简单的物理实验。
2. 过程与方法:通过实际操作,培养学生独立思考、分析问题和解决问题的能力,提高实验设计能力和实验技能。
3. 情感与态度:激发学生对物理实验的兴趣,培养严谨的科学态度和团队协作精神。
二、教学内容1. 实验主题:选择一个与日常生活或工程技术相关的物理现象或问题作为实验主题。
2. 实验原理:介绍实验所涉及的物理原理,包括公式、定律等。
3. 实验器材:列出实验所需的器材清单,包括仪器、设备和材料。
4. 实验步骤:详细描述实验的步骤和操作流程。
5. 数据处理:指导学生如何处理实验数据,包括记录、计算和分析。
三、教学过程1. 导入:- 结合实际生活或工程技术中的物理现象,激发学生的学习兴趣。
- 简要介绍实验的主题和目的。
2. 实验原理讲解:- 讲解实验所涉及的物理原理,包括公式、定律等。
- 通过举例说明,帮助学生理解物理原理在实际问题中的应用。
3. 实验器材准备:- 展示实验所需的器材,讲解其使用方法和注意事项。
- 分组讨论,确定实验步骤和分工。
4. 实验操作:- 学生分组进行实验,教师巡回指导。
- 强调实验过程中的安全操作和注意事项。
5. 数据处理与分析:- 学生记录实验数据,并进行计算和分析。
- 引导学生运用物理知识解释实验结果。
6. 总结与讨论:- 学生总结实验过程和结果,分享心得体会。
- 教师点评实验,指出优点和不足,并提出改进建议。
四、教学评价1. 实验报告:评估学生的实验报告,包括实验原理、步骤、数据处理和分析等。
2. 实验操作:观察学生的实验操作过程,评估其实验技能和实验态度。
3. 课堂表现:关注学生在课堂上的表现,包括提问、回答问题和参与讨论等。
五、教学资源1. 教材:选用适合的大学物理教材,为学生提供理论知识基础。
2. 实验指导书:编写详细的实验指导书,指导学生进行实验操作。
3. 多媒体课件:制作多媒体课件,展示实验原理、步骤和结果。
大学物理实验教案:探究光的折射与反射规律
大学物理实验教案:探究光的折射与反射规律1. 实验目的本实验旨在通过实际操作,让学生深入理解光的折射和反射规律,并熟悉使用光学仪器进行实验观测和数据处理。
2. 实验器材和材料•凸透镜•凹透镜•真空容器•光源(白炽灯或激光器)•直尺•直角三棱镜3. 实验原理3.1 光的折射规律当光从一种媒介传播到另一种不同折射率的媒介时,根据斯涅耳定律,入射角、折射角和两种媒介的折射率之间存在以下关系:n₁ * sinθ₁ = n₂ * sinθ₂其中,n₁为入射媒介的折射率,θ₁为入射角;n₂为出射媒介的折射率,θ₂为出射角。
3.2 光的反射规律当光从一种媒介传播到同种媒介的界面上时,根据反射定律,入射角、反射角和界面法线之间存在以下关系:θᵢ = θᵣ其中,θᵢ为入射角,θᵣ为反射角。
4. 实验步骤1.将凸透镜放在桌上。
2.使用直尺标出一条直线,并将凸透镜放置在这条直线上。
3.将真空容器中加满水,并将其倒置在凸透镜旁边。
4.将光源对准凸透镜的焦点处。
5.调整光源和真空容器的位置,使得通过凸透镜的光线穿过容器内水表面。
6.观察并记录光线在进入和离开水表面时的折射现象及相关参数(入射角、折射角)。
7.反复更换水的厚度或倾斜真空容器,重复步骤6,并观察变化。
8.使用凹透镜替代凸透镜,并重复步骤4-7。
比较凹透镜和凸透镜对光折射现象的影响。
5. 数据处理与分析1.将实验中记录的光线入射角和折射角数据整理到表格中。
2.使用斯涅耳定律计算出每组实验中的折射率。
3.绘制图表,以入射角为自变量,折射角为因变量,画出光的折射曲线。
4.根据实验观察结果,讨论凸透镜和凹透镜对光的折射现象的影响。
6. 结论通过本实验,我们可以得出如下结论: - 光在从一种媒介到另一种不同折射率媒介时会发生折射现象,并且符合斯涅耳定律; - 入射角和折射角之间存在确定的关系:n₁ * sinθ₁ = n₂ * sinθ₂; - 光在从一种媒介到相同媒介的界面上时会发生反射现象,并且符合反射定律。
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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实验01:基本长度的测量本节授课时数:3学时一、教学内容及要求1.学习游标卡尺、螺旋测微器、读数显微镜的测量原理和使用方法。
2.掌握误差及有效数字的概念;学习直接测量量的数据处理方法。
二、教学设计1、游标卡尺构造及读数原理2、螺旋测微器(千分尺)3、读数显微镜1.首先检查螺旋测微计的零点读数,并记录下来。
然后用螺旋测微器测量小钢珠直径,不同位置测量6-8次,计算体积和不确定度,并写出测量结果。
2.用游标卡尺测量空心圆柱体不同部分的外径、内径、高度,各测量6-8次。
计算空心圆柱体的体积及不确定度,并写出测量结果。
3.首先将读数显微镜的叉丝调节清楚。
将头发丝理直,放到读数显微镜的载物台上,使头发丝与镜筒平移方向垂直,再将发丝调节清楚。
转动鼓轮,平移镜筒,测量发丝的直径,在三个不同的部位测量6次,取平均值。
三、教学重点与难点1.掌握三种长度测量工具的正确读数方法2.误差分析方法四、教学后记学生在讲解后能比较顺利进行各种测量,但是往往忘记记录零点误差。
实验02:静力称衡法测不规则固体的密度本节授课时数:3学时一、教学内容及要求1. 学会物理天平的正确使用。
2. 掌握用流体静力秤法测定不规则固体的密度。
二、教学设计静力称衡法测不规则固体的密度方法介绍:这一方法的基本原理是阿基来德原理。
物体在液体中所受的浮力等于它所排开液体的重量。
按密度定义:m Vρ= (1) 在不考虑空气浮力的条件下,物体在空气中重为mg W =,它浸没在液体中的视重g m W 11=。
那么,物体受到的浮力为:m 和1m 是该物体在空气中及完全浸没液体称量时相应的重量。
又物体所受浮力等于所排液体重量,即:式中0ρ是液体的密度,V 是排开液体的体积,亦为物体的体积。
g 为重力加速度。
由式(1),(2),(3)可得待测固体的密度:用这种方法测密度,避开了不易测量的不规则体积V ,转换成只须测量较易测量的重量。
一般实验时,液体常用水,0ρ为水的密度。
101(4)m m m =-ρρ11() (2)F W W m m g =-=-0 (3)F Vg ρ=实验步骤:1.按天平的调节要求,调好天平。
(1)底板的水平调节。
(2)横梁的水平调节。
2.测量不规则金属物体的密度1(1)将细绳拴好金属块放在天平左盘上,称出此时质量m。
(2)把盛有大半杯水的烧杯放在天平左边的托架上,将拴好金属块的细绳挂在天平左盘的吊钩上,调整烧杯位置,使金属块浸没在水中,称出此时质量m(不要让所称物体接触烧杯)。
1(3)按照(4)式计算出金属密度。
三、教学重点与难点1.掌握什么是流体静力秤法2.熟悉物理天平的正确使用四、注意事项1.物理天平在使用中应注意:(1)启动、止动天平时动作要轻。
(2)要“常止动”.即取放物体、加减砝码、拨动游码、调节平衡螺母前及使用完毕后,必须转动制动旋钮,止动天平,使横梁静放在制动架上,这样可避免刀口受冲击而损坏,还可防止刀口离开刀口垫使横梁掉下,只有在判断天平是否平衡时才启动天平。
天平启动或止动时,旋转制动旋钮动作要轻。
(3)加减砝码必须使用镊子,严禁用手,从秤盘中取下砝码后,应立即放入砝码盒,以免丢失或弄脏。
(4)每台天平的左右秤盘、秤盘挂钩等部件,不能左右调换,更不能与其他天平上的部件互换。
2.用流体静力称衡法测物体块密度时应注意:(1)在空气中称量物体块质量时,要使物体块保持洁净、干燥。
(2)用细绳拴住物体块时,最好为活套,这样可方便调整物体块与重物的间距,以利于后面的称衡。
实验03:速度与加速度的测量本节授课时数:2学时一、教学内容及要求1.学习使用气垫导轨的存储式数字毫秒计。
2.观察匀速直线运动,测量滑块运动速度。
3.观察匀加速运动,测量滑块的加速度。
二、教学设计1. 测量滑块运动的瞬时速度v物体做直线运动时,其瞬时速度定义为:limtS dSvt dt∆−−→∆==∆根据这个定义瞬时速度实际上是不可能测量的。
因为当t∆→0时,同时有S∆→0,测量上有具体困难。
我们只能取很小的t∆及相应的S∆,用其平均速度来代替瞬时速度v,即:Svt∆=∆尽管这样用平均速度代替瞬时速度会产生一定的误差,但只要物体运动速度较大而加速度很小,这种误差不会太大。
2. 测量滑块运动的加速度a如图所示,如果将气垫导轨一段垫高,形成斜面,滑块下滑时将做匀变速直线运动,有三个基本运动公式:1010()v v a t t-=-2210102()v v a S S-=-210010101()()2S S v t t a t t-=-+-式中0S 和1S 以及0v 和1v 分别为0t 和1t 时刻滑块的位置坐标和相应的瞬时速度。
在实验中使用的毫秒计只能从0t =0开始计时,所以运动方程变为:10v v at -=2210102()2v v a S S a S -=-=∆2012S v t at ∆=+ 此时t 为滑块从0S 处到1S 处的运动时间,0S S S =-为两光电门之间的距离。
而加速度的理论值为: 0sin a g θ=这里θ为导轨的倾斜角,由图可得:0h a g L= 实验时,使滑块由导轨的上端静止自由下滑,即可测得不同位置处各自的相应的速度与加速度值。
三、教学重点与难点1.掌握如何通过控制光电门位置测量加速度和速度2.熟悉气垫导轨的结构和正确使用方法四、注意事项1. 气垫导轨是较精密的设备,严禁碰撞、磨损导轨表面,没通气的情况下,不能在导轨上推动滑块。
2. 实验时,要特别注意,不要使滑块、遮光片碰坏光电门,应先用手试推滑块,看是否与光电门相撞,调好后方进行试验。
3. 滑块的内表面光洁度高,应严防划伤碰坏,滑块运动速度不应太大,以免与气垫导轨两端碰撞而跌落使之受损。
装取遮光片或砝码,应将滑块从气垫导轨上取下操作,待固定好再把滑块放到导轨上。
4. 实验前应仔细检查导轨表面上每一个小孔是否畅通无阻,如果发现堵塞,应先用细针仔细清通。
5. 试验中不需要通气时应关闭气源,以免使用时间过长而烧坏电机。
若送气时听见气源电机有异常声响,应立即关闭气源。
实验04:扭摆法测定物体转动惯量本节授课时数:3学时一、教学内容及要求1.会用扭摆法测定几种不同形状物体的转动惯量的方法,并与理论值比较。
2.测定刚体转动惯量与质量分布的关系,验证刚体转动惯量的平行轴定理。
二、教学设计转动惯量的测量,一般都是使刚体以一定形式运动,通过表征这种运动特征的物理量,与转动惯量的关系,进行转换测量。
本实验使物体作扭转摆动,由于摆动周期及其它参数的测定计算出物体的转动惯量。
扭摆的构造如图所示,在垂直轴1上装有一根薄片状的螺旋弹簧2,用以产生恢复力矩。
在轴的上方可以装上各种待测物体。
垂直轴与支座间装有轴承,以降低摩擦力矩,3为水平仪,用来调整系统平衡。
将物体在水平面内转过一角度θ后,在弹簧的恢复力矩作用下,物体就开始绕垂直轴作往返扭转运动。
根据胡克定律,弹簧受扭转而产生的恢复力矩M 与所转过的角度θ成正比,即:M k θ=- (1)式中,k 为弹簧的扭转常数。
根据转动定律M J α=式中,J 为物体绕转轴的转动惯量,α为角加速度,由上式得M Jα= (2) 令2k Jω=,且忽略轴承的摩擦阻力矩,由式(1)、(2)得: 222d k dt Jθαθωθ==-=- 上述方程表示扭摆运动具有角简谐振动的特性,角加速与角位移成正比,且方向相反,此方程的解为: )cos(φωθ+=t A1-垂直轴,2-蜗簧,3-水平仪式中,A 为谐振动的角振幅,φ为初相位角,ω为角速度。
此谐振动的周期为:22T ππω== (3) 由(3)式可知224kT J π= (4) 只要实验测得物体扭摆的摆动周期,并在J 和k 中任何一个量已知时即可计算出另一个量。
本实验利用公式法先测得圆柱体的转动惯量,再用扭摆测出载物盘的摆动周期T 0,再把圆柱体放到载物盘上,测出此时的摆动周期T 1,分别代入(4)式,整理得: 2022104J k T T π=- (5) 其中J 0为圆柱体的转动惯量。
三、教学重点与难点1.掌握规则物体转动惯量的测量方法2.熟悉扭摆的构造、使用方法,以及转动惯量测试仪的使用方法四、注意事项1.弹簧的扭转常数k 值不是固定常数,它与摆动角度略有关系,摆角90°左右基本相同,在小角度时变小。
为了降低实验时由于摆动角度变化过大 带来的系统误差,在测定各种物体的摆动周期时,摆角不宜过小,摆幅也不宜变化过大;2.光电探头应酬放置在挡光杆平衡位置处,挡光杆不能和它相接触,以免增大摩擦力矩;3.机座应保持水平状态;4.在安装待测物体时,其支架必须全部套入扭摆主轴,并将止动螺丝旋紧,否则扭摆不能正常工作;5.在称金属细杆与木球的质量时,必须将支架取下否则会带来极大误差。
实验05:空气比热容比的测定本节授课时数:2学时一、教学内容及要求1.学习一种测量空气比热容比的方法。
2.通过对空气比热容比的测定,加深对热力学过程中状态变化的理解。
二、教学设计一般地说,同种物质可以有不同的比热容,不仅物质的比热容与其温度有强烈的依赖关系,而且还取决于外界对物质本身所施加的约束。
当压力恒定时可得物质的定压比热容Cp ,体积一定时可得物 质的定容比热容Cv 。