物理实验是人们根据研究和学习的目的

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物理实验探究的八种方法

物理实验探究的八种方法

物理实验探究的八种方法一、观察法观察法是人们为了认识事物的本质和规律有目的有计划的对自然发生条件下所显现的有关事物进行考察的一种方法,是人们收集获取记载和描述感性材料的常用方法之一,是最基本最直接的研究方法。

简单的讲观察法就是看仔细地看。

但它和一般的看不同,观察是人的眼睛在大脑的指导下进行有意识的组织的感知活动。

因此,亦称科学观察。

实例:水的沸腾:在使用温度计前,应该先观察它的量程,认清它的刻度值。

实验过程中要注意观察水沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程的两种情况,温度计在沸腾前和沸腾时的示数变化;在学习声音的产生时可让学生观察小纸片在扬声器中的运动状态,观察正在发声的音叉插入水中激起水花,观察蟋蟀知了鸣叫是的情况,就会发现发出声音的物体都在振动;除此之外还有光的反射规律;光的折射规律;凸透镜成像;滑动摩察力与哪些因素有关等。

二、比较法比较法是确定研究对象之间的差异点和共同点的思维过程和方法,各种物理现象和过程都可以通过比较确定它们的差异点和共同点。

比较是抽象与概括的前提,通过比较可以建立物理概念总结物理规律。

利用比较又可以进行鉴别和测量。

因此,比较法是物理现象研究中经常运用的最基本的方法。

比较法有三种类型:1异中求同的比较。

即比较两个或两个以上的对象而找出其相同点。

2同中求异的比较。

即指比较两个或两个以上的对象而找出其相异点。

3同异综合比较。

即比较两个或两个以上的对象的相同点相异点。

实例:象汽车轮船火车飞机它们的发动机各不相同但都是把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能装置。

而汽油机和柴油机虽然都是内燃机但是从它们的构造、吸入的气体、点火方式、使用范围等方面都有不同。

再如蒸发与沸腾的比较两者的相同点都是汽化过程。

不同点从发生时液体的温度、发生所在的部位及现象都不同。

还可以用比较法来研究质量与体积的关系;重力与质量的关系;重力与压力;电功与电功率等。

三、控制变量法控制变量法是指讨论多个物理量的关系时通过控制其几个物理不变,只改变其中一个物理量从而转化为多个单一物理量影响某一个物理量的问题的研究方法。

大学物理实验基础知识(1)

大学物理实验基础知识(1)

大学物理实验
§1.3 实验者须知
1.实验课前应充分做好预习工作,真正了解本次实验“做什么、 怎么做、为什么这样做”,并设计好数据表格,完成“实验 报告册”上“预习部分”内容。教师上课时将检查学生预习 情况,凡未预习或预习不充分的学生,不可实验。 2.实验时应严肃认真,养成严谨求实的工作作风,不得伪造实 验数据或相互抄袭实验结果。 3.实验课应注意安全,爱护仪器,如有遗失或损坏仪器等情况 发生,请及时向指导教师报告,教师将酌情按有关章程制度处 理。实验结束应将仪器、桌凳等整理好后再离开实验室。
大学物理实验
4.每次实验必须携带实验讲义、实验报告本、图纸、计算器及 必备的文具 。
5.每次实验的数据,请记录在“实验报告册”的“实验部分”, 实验完毕须经指导教师审核实验结果(包括数据处理)并签阅后 方可结束实验。
6.选做内容可网上自行选择,在规定的范围内,可自由选择实 验内容和实验时间。由于选择了实验时间,即占用了实验资源, 因此,选了实验却没有做的同学,后果自负。
大学物理实验
§1.2 物理实验课的基本程序
预 习
实验操作
撰写报告
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预习
• 仔细阅读实验教材和有关的资料,明确实验目的、原理和方法,
了解主要的实验步骤。对实验中使用的仪器,要弄清操作方法和 注意事项。
• 在统一的实验报告册上书写实验预习报告,包括:目的、原理、内
容、注意事项;要求简明 • 书面回答预习思考题 • 另备纸张绘制好数据记录表格(实验数据不能直接记入实验报告)
在实际测量中,将多次测量的算术平均值作为 测量结果的近真值,即测量结果的最佳估计值。
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f ( x)
置信概率:
p
x2

一、物理实验的地位和作用

一、物理实验的地位和作用

绪论一、物理实验的地位和作用物理学研究的是自然物质的最基本最普遍的形式。

物理学研究的运动,普遍地存在于其它高级的、复杂的物质运动形式之中。

因此,物理学所研究的物质运动规律,具有最大的普遍性。

物理学从本质上说是一门实验科学,物理规律的研究都以严格的实验事实为基础,并且不断受到实验的检验。

用人为的方法让自然现象再现,从而加以观察和研究,这就是实验。

实验是人们认识自然和改造客观世界的基本手段。

科学技术越进步,科学实验就显得越重要,任何一种新技术、新材料、新工艺、新产品都必须通过实验才能获得。

由实验观察到的现象和测出的数据,加以总结和抽象,找出内在的联系和规律就到得理论,实验是理论的源泉。

理论一旦提出,又必须借助实验来检验其是否具有普遍意义,实验是检验理论的手段,是检验理论的裁判。

麦克斯韦提出的电磁理论(他预言电磁波存在)只有当赫兹做出电磁学实验后才被人们公认;杨振宁、李政道在1956年提出基本粒子在“弱相互作用下的宇称不守恒”的理论,只有当实验物理学家吴健雄用实验验证后,才被同行学者承认,从而才有可能获得诺贝尔奖。

然而,人们掌握理论的目的是在于应用它来指导生产实际,促进科学进步,推动社会前进。

当理论在实际中应用时,仍必须通过实验,实验是理论和应用的桥梁。

任何一门科学的发展都离不开实验,这就是实验物理课有了充实的教学内容。

物理实验是主要基础课程之一。

任何物理概念的确立,物理规律的发现,都必须以严格的科学实验为基础。

物理实验的重要性,不仅表现在通过实验发现物理定律,而且物理学中的每一项重要突破都与实验密切相关。

物理学史表明,经典物理学的形成,是伽俐略、牛顿、麦克斯韦等人通过观察自然现象,反复实验,运用抽象思维的方法总结出来的。

近代物理的发展,是在某些实验的基础上提出假设,例如普朗克根据黑体辐射提出“能量子假设”,再经过大量的实验证实,假设才成为科学理论,实践证明物理实验是物理学发展的动力。

在物理学发展的进程中,物理实验和物理理论始终是相互促进、相互制约、相得益彰的。

物理实验在教学中重要作用

物理实验在教学中重要作用

浅谈物理实验在教学中的重要作用摘要:物理实验能给学生提供感性的认识,培养学生的观察能力;帮助学生发现物理规律,建立物理理论;可以验证物理假说,检验物理理论。

关键词:物理实验观察能力物理理论物理实验是指人们根据研究的目的,利用科学仪器设备人为的控制或模拟物理现象,排除干扰,突出主要因素,在最有利的条件下研究物理规律的一种活动。

物理学是以实验为基础的科学,因此在初中物理教学中实验是重要的教学方法,通过演示和实验不仅能给学生提供所研究的物理现象的感性材料,培养学生的观察能力,而且还可以使学生获得一定的实验技能,培养学生的实验能力。

通过物理实验可以简化和纯化研究过程,可以强化研究条件,可以加速或延缓物理过程,可以重复再现物理过程,可以对物理现象或过程进行定量研究等。

因此,我觉得物理实验在物理教学中具有十分重要的作用。

一、物理实验可以培养学生的观察能力教师在演示实验中,首先要让学生明确实验观察的目的,其次要让学生观察实验的装置,认真观察实验仪器的初始状态,了解各部分仪器、仪表的作用与功能,使学生对观察的目的,实验的仪器装置有一个整体认识。

第三,要引导学生认真观察实验现象的发生和变化过程,演示实验一般要重复做二至三次,以便于学生反复观察,记录实验现象、结论。

教师还要让学生通过生生合作、师生合作等形式共同探究分析思考,从而逐步形成物理理论。

这样,学生的观察能力得到了培养,对理论知识建立的过程有了较清楚的认识,使知识具体化,也能帮助学生理解较抽象的理论物理知识。

为了增强演示实验的效果,培养学生的观察能力,教师可以在演示实验前或演示实验过程中,提出一些思考性的问题,以便引导学生观察实验中发生的现象及现象变化过程,把学生的无意注意转化为有意注意,引导学生集中注意力观察最需要观察的事物,并在演示实验过程中指导学生观察的方法,以及观察中应注意的问题。

在演示实验的观察训练中可以逐步减少教师的指导,从实验前做详细的指导观察逐步地变为有重点地指导观察。

实验是学生学好物理的基础

实验是学生学好物理的基础
察青 蛙 的生活 。
3 4 提 供与 实验相 关 的生活 与社会 背景 材料 .
在 实 际 的教 学 中 , 师 可 以结 合 教 学 内容 播 教
放视频 。如讲《 食 和月食》 日 可以播放 中央 电视 台 制 作 的科 普 节 目《 转 星移 》学 生 可 以清 晰地 看 斗 , 到 日食 和月食 发生 的原 理及过 程 。
4 优 化 实验记 录 理顺 学生的探 究思

科 学 实 验 的记 录 表 , 要 记 录 学 生 在 实 验 过 主 程 中的发现 、 描述 、 释、 解 形成等 。在教材后 面所 提供 的记 录表 中 , 别 是 三 、 特 四年 级 的 记 录 表 , 对
总之 , 科学实验教学 的优化 归根结底是从科
和认识物质 的本 质或 规 律性 , 取 人 为干 预研 究对 采
象 能把 学生 的注 意力 吸引相 当长 的时 间 。
2 4 技能 功能 .
物 理研究 方法 。实 验起 始于 问题 , 以确定 实 验 的方
1 2 实验 为载 体符合 学 生学 习的心理 特征 . 研 究表 明 :初 中学 生 已处 于 ‘ 式 运算 ’ 主 “ 形 为 的阶段 ( 2 5 ) 1 ~1 岁 。这 个 阶段 的主要 思 维 特点 是
在 头脑 中可 以把 事物 的形式 和 内容分开 , 据假 设 根 进 行 逻 辑 推 演 。这 时 的 逻 辑 思 维 还 需 要 经 验 支 持 。同时物 理知识 依 附在实 验上 , ” 因此 以实 验 为载 体 , 让学 生在 具 体 可见 、 能 可摸 的基 础 上感 知 知 识 的真实 存在 , 而体验 和收获 知识 。特别 是 实验 的 从 真实性 与直 观性 符合 中学学 生心 理上认 知 的需 求 。

中学物理实验探索精神

中学物理实验探索精神

中学物理实验探索精神中学物理实验是培养学生动手能力和实践能力的重要环节,同时也是探索精神的一次展示。

通过实验,学生能够深入观察、分析和推理,培养解决问题的能力和创新思维。

本文将从探究物理现象的实验方法、实验设计和实验中的探索精神三个方面来探讨中学物理实验的意义和影响。

实验方法是中学物理实验的基石,它是学生获取知识的重要途径。

在实验教学中,老师应该引导学生从已有的知识出发,通过观察和实验操作,探究出物理规律和现象。

学生在实验中可以通过调整实验条件、改变实验对象或者参数来观察和验证不同情况下的现象,由此得出科学规律和结论。

这种基于实验和观察的方法,培养了学生的观察力和实验操作能力,并激发了学生的求知欲望。

实验设计是中学物理实验的核心环节。

一个优秀的实验设计,应该具备明确的目的和科学的操作步骤。

在实验设计中,学生需要对所要研究的现象进行深入分析和思考,选择适当的实验装置和测量方法,制定详细的数据采集计划,并且考虑到可能出现的误差和干扰因素。

通过这个过程,学生真正意识到科学研究的严谨性和复杂性,培养了学生的实践能力和创新思维。

而中学物理实验中的探索精神则是学生在实验中发挥主动性和创造力的表现。

相比于其他学科,物理实验更加灵活和自由,培养了学生独立思考和解决问题的能力。

在实验中,学生要综合运用已有的知识,灵活运用实验方法和手段,充分发挥自己的主观能动性。

不仅要能够解决实验中出现的问题,还要能够提出新的问题,尝试新的方法和方案。

通过这种探索和尝试,学生能够从实验中获得真实的科学体验和乐趣,激发了他们对物理学习的兴趣和热情。

实验探索精神的培养需要教师给予适当的引导和支持。

在中学物理实验中,教师应该充当好学生的指导者和引导者的角色,指导学生解决思维和实验中的问题,激发学生不断探索的兴趣和动力。

同时,教师还应该注重实验经验的积累和分享,让学生从他人的实验经验中汲取营养,开拓思路。

多样化的实验教学方式,例如小组合作实验、讨论实验等,也能够促进学生的自主思考和交流。

大学物理实验

大学物理实验

大学物理实验物理实验在大学物理课程中起着至关重要的作用。

通过实验,学生可以亲自动手操作,感受物理现象和规律,提高实践能力和解决问题的能力。

本文将从实验的重要性、实验的分类以及实验的安排三个方面进行论述,并探讨实验的设计和讲解,旨在全面展示大学物理实验的特点和意义。

一、实验的重要性物理实验是大学物理教学中不可或缺的一环。

它能够帮助学生巩固理论知识,培养实践动手操作的能力,通过实验现象直观感受物理规律,并增强对物理学原理的理解。

通过亲自操控实验装置和测量仪器,学生可以加深对物理理论的认识,同时提高观察和实验操作技能。

二、实验的分类大学物理实验可以根据实验目的、实验对象等多种方式进行分类。

按照实验目的,可以分为验证性实验、探究性实验和创新性实验。

验证性实验主要用于验证物理理论或公式的正确性,探究性实验则通常用于探索物理现象背后的规律和机制,而创新性实验则是鼓励学生在已有基础上进行拓展和创新。

按照实验对象,可以分为力学实验、光学实验、热学实验等多个领域的实验。

三、实验的安排为了使学生全面、系统地学习物理知识,大学物理实验应该有一个科学合理的安排。

实验的难度可以逐渐递增,从基础实验逐渐过渡到复杂实验,帮助学生逐步掌握实验技能和深化对物理规律的理解。

同时,在安排实验时要注重实验项目之间的联系,形成完整的知识链条。

例如,在教授力学实验时,可以以质点受力平衡为基础,逐步引入受力平衡条件、牛顿第一、第二定律等概念,使学生逐步建立起力学知识体系。

实验的设计和讲解也非常重要。

在设计实验时,要注重实验的目的和所使用的仪器装置,确保实验的可操作性和结果的准确性。

讲解实验时,要清晰明了地给出实验步骤、注意事项和预期结果,并引导学生思考和分析结果。

通过精心设计和生动讲解,可以更好地引导学生参与实验和理解实验的意义。

综上所述,大学物理实验在物理教学中的地位不可替代。

它对学生的实践能力、观察能力和分析能力的培养具有重要意义。

通过实验,学生可以从实践中感受到物理规律和现象,加深对物理理论的理解和记忆,从而更好地掌握物理知识。

伽利略科学研究方法

伽利略科学研究方法

伽利略(1564—1642)是意大利物理学家、天文学家,近代实验科学的创始人。

他的一生完全献给了科学事业,他所取得的巨大成就开创了近代物理的新纪元。

正如爱因斯坦所说:“伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一,标志着物理学的开端。

”他1632年发表了《关于两个世界体系的对话》一书,1638年又发表了《关于两门新科学的对话》一书。

伽利略在长达几十年的科学研究工作期间开创了许多物理学研究方法,对今天的科学研究人员来说,在科技创新方面仍有重要的指导作用。

本文试图从这些方面进行一些探究。

1伽利略主要的力学研究工作自由落体问题的研究是伽利略力学研究的突破口。

当时在力学问题上流行的是亚里士多德的理论。

亚里士多德认为落体以匀速下落,其速度的大小与落体的重量成正比。

伽利略首先指出了亚里士多德落体观念的逻辑矛盾。

他假定一根不太长的绳子,两端分别系着一块石头,这两块石头的重量不同。

那么,这两块石头将以什么速度下落呢?按照亚里士多德的观念,它们的重量是大小两块石头重量之和,所以它们下落的速度比任一块石头单独下落的速度都要快。

另一方面,也从亚里士多德的观念出发,大石头下落得快,小石头下落得慢,则当两石头串联在一起时,会出现这样的情况:大石头快落在下,小石头慢落在上,在大石头带动下,小石头比单独下落时要快些,而大石头被小石头拖后,使之比单独下落时要慢些。

即同是应用亚里士多德的观念,得出的是以上两种自相矛盾的结果。

所以亚里士多德关于落体的理论从逻辑推理上就不攻自破了。

还是眼见为实,伽利略知道仅用逻辑推理是不够的,还必须用人们能够观察到的事实来驳斥亚里士多德的落体观念。

相传1589年伽利略登上了意大利的比萨斜塔,让10磅重和1磅重的两个球同时下落。

塔下的人都看到,这两个重量不同的球几乎是同时落地的。

而根据亚里士多德的落体观念,当大球落到地面时,小球只下落到1/10的高度,这显然不符合眼见的事实。

做这个实验之后,伽利略想到,有人会说物体下落速度虽然不是同重量成正比,但重物看起来总是比轻物似乎要落得快一些。

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物理实验可激发学生学习知识的兴趣,培养学生严谨的科学态度和良好的学习习惯,开发学生的智力,培养学生的创新能力。

但就目前中学物理实验教学的实际情况而言,其效果却往往不尽如人意。

将现代多媒体技术整合到中学物理实验教学中,充分发挥多媒体技术的优势,打破课堂教学常规、环境、条件等因素的制约,可切实改变当前物理实验教学水平不高、效果不佳的现状,使实验教学焕发出自身应有的强大的生命力和活力。

一、将多媒体技术运用于中学物理实验教学的必要性
(一)传统实验教学存在一定的局限性
传统的实验教学内容相对陈旧,受外界因素制约较大,手段也单一,尤其是以教师为中心的模式,使得实验教学自身应有的优势很难体现出来,导致学生进行实验的积极性和主动性不高。

同时,由于一些中小学校对实验教学存在一定偏见,重视和支持力度不够,实验仪器、设备数量上严重短缺,质量上陈旧、老化,破损不堪,或者更新换代慢,跟不上教材改革和教法改革的步伐,导致有些演示实验只能凑合,大部分学生实验无法正常开设,实验教学质量大打折扣。

(二)多媒体技术具有自身的优越性
“多媒体技术”具有极强的可视性、模拟性、交互性、重组性以及高度的智能化。

既能吸引学生注意又可以充分调动学生的各种感官刺激,使学生在最短的时间内尽可能获得更多的信息,取得更好的教学和实验效果。

将多媒体技术运用于中学物理实验教学中,不仅是必要的,而且也是提高物理实验课堂教学效果的重要途径之一,它必将成为物理实验教学的一种趋势。

二、多媒体技术在中学物理实验教学中的应用
(一)应用的策略
1·受条件限制的实验应运用多媒体技术。

在中学物理实验教学中,很多实验在实验室根本就不能完成,我们就应该借助多媒体技术的强大模仿力,利用动画技术模拟无法直接用实验演示的物理现象、物理过程,为理解、接受和记忆有关抽象物理知识创设生动形象的物理情景。

2·需要展示细节和过程的实验应运用多媒体技术。

一些物理实验非常强调实验操作的细节和方法的演练,强调实验条件的控制和注意事项等,这些就应充分利用多媒体系统强大
的投影放大展示功能,提高实验演示的可见程度,强化实验教学效果。

如:利用多媒体视频展台将实验仪器、实物、模型、标本等直接投影放大,让全体学生直观地了解它们的构造细节、仪器规格以及使用方法。

利用摄像头对演示实验的操作过程进行同步放大直播,提高现象、过程、方法示范的可见程度,强化实验方法和实验操作的示范作用,让全体学生同时获得过程与方法的直观感觉,培养实验观察能力。

利用影碟机、录像机展示相关实验和知识的社会、生活背景,展示宏观的无法搬入课堂的自然现象,展示微观过程的显微摄像资料,展示瞬间快速发生的物理过程或现象,并通过快录慢放或者慢录快放和暂停定格技术,摆脱实验的时间、空间限制,给学生创造学习必需的情景氛围,让他们充分详细地了解相关物理过程或现象的细节。

3·对仪器和设备损耗较大的实验应运用多媒体技术。

多媒体技术辅助物理实验教学的一个最大优点就是实验中所涉及的仪器、设备、耗材、原料等都是虚拟的,既不需要专门的资金购买,也不存在任何污染和浪费,还可以多次使用。

有鉴于此,在中学物理实验教学中,凡涉及的实验对仪器和设备损耗较大、实验耗材和原料昂贵、实验操作过程危险等,理应选择多媒体技术。

(二)应用的原则
1·针对性原则。

和传统的教学模式相比,多媒体辅助物理实验教学有着明显的优势,但如果因此而走上了另一极端,认为“无多媒体不是优质课”、“无多媒体不成公开课”、“课课都用多媒体”,以为多媒体课件用得越多课就越上档次,把教育手段等同于教育方法,认为教育手段先进了,教学中采用多媒体课件了,教育理念便先进了,这就与使用多媒体技术的初衷背道而驰了。

因此,在物理实验教学中,使用多媒体辅助教学应坚持针对性原则,区别不同的实验,在确有必要的情况下才使用。

2·实践性原则。

物理实验教学不仅仅是为了演示一个物理现象、验证一个物理原理、发现一条物理规律,更为重要的是通过实验来引导学生掌握科学实验的方法,树立科学实验的思想,培养学生科学实验的能力。

利用多媒体技术虽然可以很方便地实现模拟实验,但如果热衷于在计算机上模拟实验而忽视学生的实践操作,势必不利于学生动手能力的培养。

同时,由于模拟实验不是真实实验,其可信度不高,如果长期让学生接受他们所怀疑的信息,那么必然会使他们丧失质疑、创新的欲望,重新回到机械记忆的老路上,这也是与运用多媒体技术的初衷相背离的。

因此,在利用多媒体技术辅助物理实验教学时,还必须坚持实践性原则,只要条件允许,就一定要让学生亲自到实验室动手操作,以培养学生的实践能力。

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