没有幻灯片标题 东南大学物理实验中心
大学物理实验.ppt

2019-11-4
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6
2 测量误差与数据处理
2.1 测量与误差 2.2 测量结果的表述与不确定度 2.3 有效数字及其运算 2.4 数据处理的基本方法
2019-11-4
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2.1 测量与误差
2.1.1 直接测量与间接测量
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2.2.2 直接测量结果的不确定度
A类不确定度的估计
n
(Xi X )2
A
t X
t
i 1
n(n 1)
t 称为“t 因子”,它与测量次数和“置信概率”有关
n。2
3
4
5
6
7
8
9 10 20 30 40 ∞
t0.683 1.84 1.32 1.20 1.14 1.11 1.09 1.08 1.07 1.06 1.03 1.02 1.01 1.00
诺贝尔物理学奖获得者、著名物理学家杨振宁 教授曾经说过,“物理学是以实验为本的科 学”,这充分说明了物理实验的作用和重要性。
80%以上的诺贝尔物理学奖给了实验物理学家。 20%的奖中很多是实验和理论物理学家分享的。
2019-11-4
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4
1.2 物理实验课的任务
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 培养和提高科学实验的能力 >> 培养和提高科学实验的素养 >>
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2.2 测量结果的表示与不确定度
2.2.1 测量结果的表达形式与不确定度
结果表达形式 Y X X
Y
待测量
(东南大学)等离子体显示PPT课件-电子书

等离子体的存在使本节开头的问题得到解决。 英国的物理学家海维赛德和美国电气工程师肯涅 利在等离子体概念确立之前就设想大气层的高处 有一个带电粒子层(等离子层),无线电波向四 面八方传播时,有一部分向地面上空传播,这部 分电磁波遇到了高空中的带电粒子层就反射回来 传到远处。30年代英国物理学家阿普顿 (E.V.Appleton)用实验证实了高空中电离层的 存在,因而他获得了1947年度的诺贝尔物理学奖。
五、降低功耗
功耗大是PDP的一个弱点,对此,世界各
PDP厂家都做了许多工作。例如美国Plasma公
司通过采用减少PDP用电容的恢复支持电路,
使其研制的21英寸彩色PDP的功耗减少了100W。
日本先锋公司在其PDP产品中使用了4个先进的
系统集成电路,也有效地降低了功耗。 世界各
PDP厂家的近期目标是把目前的300~500W功 耗降到200~300W的水平。
离子体物理是研究等离子体的性质及其和外界相 互作用的学科。
等离子体显示技术介绍
等离子体显示器又称电浆显示器,是继CRT(阴极射线 管)、LCD(液晶显示器)后的最新一代显示器,其特点 是厚度极薄,分辨率佳。可以当家中的壁挂电视使用,占 用极少的空间,代表了未来显示器的发展趋势。
等离子体显示技术之所以令人激动,主要出于以下两个 原因:可以制造出超大尺寸的平面显示器(50英寸甚至更 大);与阴极射线管显示器不同,它没有弯曲的视觉表面, 从而使视角扩大到了160度以上。另外,等离子体显示器 的分辨率等于甚至超过传统的显示器,所显示图像的色彩 也更亮丽,更鲜艳。
从工作原理上讲,等离子体技术同其它显示方
式相比存在明显的差别,在结构和组成方面领先
一步。其工作原理类似普通日光灯和电视彩色图
大学物理东南大学PPT课件

y N o
mg
y
由 Fyt mv y mv 0 y Py P0 y
(N mg )t 0 (m 2 gh )
N
N mg m 2gh
t
o mg
t 1s时, N 600 600 1200 N 2mg
t 0.1s时, N 600 6000 6600 N 11mg
可以看出当物体状态变化相同量,力
§1.质点和质点系的动量定理 / 一、Newton第二定律的原始形式
二、冲量
力对时间的累积效应。 例如:撑杆跳运动员 从横杆跃过,
落在海棉垫子上不 会摔伤,
如果不是海棉垫子, 而是大理石板,又 会如何呢?
§1.质点和质点系的动量定理 / 二、冲量
又如汽车从静止开始运动,加速到 20m/s如果牵引力大,所用时间短,如果 牵引力小所用的时间就长。
§1.质点和质点系的动量定理 / 四、质点的动量定理
②. 平均冲力的计算由:
F
t
t0
Fdt
t t0
I t t0
P P0 t t0
③.F 为合外力,不是某一个外力。
④.动量定理的分量式:
Ix
t
t0
Fxdt Fx t mv x mv 0x Px P0x
Iy
t
t0
Fydt Fyt mv y mv 0 y Py P0 y
m1v1
m1v10
f12
t
t0
(
F2
f21 )dt
m 2v2
m 2v20
f21
考虑质点组成的系统 两式求和:
m2
v20 v2
F2
§1.质点和质点系的动量定理 / 五、质点系的动量定理
t
2024版大学物理PPT完整全套教学课件pptx

科里奥利力的概念
在非惯性系中,当物体相对于非 惯性系有相对运动时,会受到科 里奥利力的作用,其方向垂直于 物体相对运动方向和非惯性系的 角速度方向。
04
动量守恒定律和能量守恒 定律
动量守恒定律
定律表述
一个系统不受外力或所受合外力为零, 则系统的总动量保持不变。
适用范围
适用于宏观低速物体,也适用于微观高 速粒子;既适用于单个物体,也适用于 多个物体组成的系统。
大学物理涉及的知识面很广,包括力学、热 学、电磁学、光学、原子物理学等,因此要 拓宽知识面,掌握不同领域的知识。
02
质点运动学
质点运动的描述
01
位置矢量与位移
02
位置矢量的定义和性质
03
位移的计算方法和物理意义
质点运动的描述
加速度的定义、种类和计 算
速度的定义、种类和计算
速度与加速度
01
03 02
03
观察和实验
物理学是一门以实验为基础的自然科学, 观察和实验是物理学的基本研究方法,通 过实验可以验证物理假说和理论,发现新 的物理现象和规律。
建立理想模型
理想模型是物理学中经常采用的一种研究 方法,它忽略了次要因素,突出了主要因 素,使物理问题得到简化。
数学方法
数学是物理学的重要工具,通过数学方法 可以精确地描述物理现象和规律,推导物 理公式和定理。
03
动能定理的应用
用于解决刚体定轴转动中的功能 转换问题,如计算外力对刚体所 做的功、求解刚体的角速度等。
06
机械振动和机械波
简谐振动
简谐振动的定义和基本概 念
阐述简谐振动是物体在一定位置附近做周期性 的往返运动,介绍振幅、周期、频率等基本概 念。
没有幻灯片标题-复旦大学物理教学实验中心FudanPhysicsTeaching

第一循环
声速的测量
声速测量装置示意图
• 实验方法:相位法、共振法、时差法
• 实验对象:空气、水、固体
第一循环
弹性模量的研究
伸长法和弯曲法测量杨氏模量 扭转法测量钢的切变模量
• 研究不同扭转角度所对应的周期,
• 试分析扭转角度对实验结果的影响
• 在合适的扭转角度下测量切变模量
伸长法测量杨氏模量
第一循环
光敏电阻
第三循环
衍射光强分布测量
夫琅禾费单峰衍射
sin 2 u I I0 u2
u
a sin
单缝衍射示意图
单缝衍射光强分布
第三循环
衍射光强分布测量
实验仪器 氦氖激光器,衍射缝,自动光强记录仪
• • • • 实验内容 分别观察单缝、单丝、圆孔、圆屏衍射图样。 定量测量单缝、单丝、多缝衍射强度分布 定量研究缝宽和衍射强度分布变化关系。
充因子的影响做了模拟,并与实际测得的硅太阳能电池伏安特性进行了
比较。模型分析与实验测量的结果表明:等效的旁路电阻和串联电阻分 别影响电池的开路电压和短路电流。仿真结果与实验测量结果一致。
关键词:P-N 结;伏安特性;等效电路模型;太阳能电池
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引言举例
引言 血红蛋白是人体输运过程中最重要的生物分子,其结构与功能已被广 泛研究[1]。近年来一氧化氮血红蛋白的功能及输运也受到越来越多的重 视,这是由于它所携带的一氧化氮对人体的血管系统起着重要的调节作用 [2]。医学上常用吸入法吸入一氧化氮辅助治疗一些疾病[3],一氧化 氮由肺部进入血管后,其一部分将与血红蛋白结合成一氧化氮血红蛋白( NOHb),进而进行输运,因而一氧化氮血红蛋白具有重要的医学生理价值 ,它的检测及特性研究也引起日益增多的关注。迄今对NOHb 的研究及检 测大多采用电子自旋顺磁共振法(EPR)[4],而对其光谱研究则报道不 多。NOHb 分子中Fe2 +与卟啉环、组氨酸及NO 形成六配位,由于其离域π 电子的作用,NOHb 的吸收光谱几乎覆盖整个可见区,本文首次尝试用 632.8 nm 激光研究其准共振拉曼光谱,并与其他有关联的血红蛋白分子( 如高铁血红蛋白、氧合血红蛋白、去氧血红蛋白)进行对照比较,探讨其 拉曼光谱特性的规律,并试图建立一种新的NOHb 光学探测方法。
东南大学物理课件第1章

dr dr dt dt
例1(书)
设质点的运动方程为
r(t) x(t)i y(t) j ,
其中
x(t ) 1.0t 2.0,
y(t ) 0.25t 2.0,
2
式中x,y的单位为m(米), t 的单位为s(秒),
(1)求 t 3 s 时的速度. (2)作出质点的运动轨迹图.
求导 积分
v(t )
求导 积分
a (t )
[例3](书)有一个球体在某液体中竖直下落, 其初速 度 v0 10 j ,它在液体中的加速度为 a 1.0vj 问: (1)经过多少时间后可以认为小球已停止运动;(2) 此球体在停止运动前经历的路程有多长?
分析:
a. 本题属第二类问题,已知a 和初始条件求其他 b. 积分中“技术”问题
y/m
t 4s
t 2 s 4
t0
2 4
t 2s
x/m
6
[例2 ] 如图A、B 两物体由一长为 l 的刚性 细杆相连,A、B 两物体可在光滑轨道上滑行, 如物体 A以恒定的速率 v 向左滑行, 当 60 时, 物体B的速率为多少?
分析:
a. 建立恰当坐标系 dx dy b. 速度定义 vx , v y dt dt c. 找出 x、y 间满足的函数关系式。 即 x 2+y 2=l 2=常数
已知:x(t ) 1.0t 2.0,y(t ) 0.25t 2 2.0, 解 (1) 由题意可得
t 3 s 时速度为 v 1.0i 1.5 j
1
dx dy vx 1.0, vy 0.5t dt dt
速度 v的值 v 1.8m s ,它与 x轴之间的夹角
物理试验教学示范中心建设-东南大学物理试验中心

课程体系
课外科研创新训练
◆所有年级,课外自选 纳入学校大学生科研训练计划(SRTP)
◆充分自由和全面开放, 训练途径、场所、时间和形式多样化
◆依托物理系和其他应用学科的科研实验室 对高年级优秀生开放
◆导师指导制。
东南大学物理实验课程的特点一
预备实验 基础实验 课题实验 现代工程应用专题 研究性演示实验 课外科研创新训练
简谈东南大学物理实验 精品课程的建设
东南大学物理实验中心
2006年8月
简谈东南大学物理实验 精品课程的建设
东南大学物理实验课程的概况 课程建设历程中的若干重要事件回顾 感悟与体会
东南大学工科物理实验课程体系
预备实验 基础实验 课题实验 现代工程应用专题 研究性演示实验 课外科研创新训练
(摘自沙振舜、耿完桢教授的审稿意见)。
首创了新生自主预备实验的 教学范例
学习模式 中学到大学 宽松的学习环境 兴趣
自主研学的氛围
课程特点二
首创了新生自主预备实验的 教学范例
学习模式 中学到大学 宽松的学习环境 兴趣
自主研学的氛围
课程特点二
课程特点三
建立可操作性强、激励低年级众多学生 自主研究性学习的引导机制
光路的调整技术
干涉图像的定域与观察
光场的空间相干性
单色光波长的测定 双光谱波长差的测定
光 路补偿 长度分度值10-4 mm
实现空气薄膜两表面距 离可变、可重叠或相交
光场的时间 相干性研究
该书是教师多年教学经验的总结,集体智慧的结晶。 内容丰富,取材新颖,结构严谨,原理正确,实验安排 循序渐进。简明应用,可操作性好。是一本十分成熟的 物理实验教材。
专题实 验
课程体系
10级物理实验(文科及医学)学生须知 - 东南大学物理实验中心

18级物理实验(文、医科)学生须知1.实验须知⑴充分做好预习工作:每次实验课前了解“做什么、怎么做、为什么这样做”,并设计好原始数据记录表格,完成实验报告本上预习报告部分内容。
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,教师可责令其充分预习后再进行实验。
⑵实验课必须携带:实验教材、实验报告、方格纸、计算器及必备的文具。
⑶实验课应认真严谨:不得伪造或抄袭实验数据等,一经发现以作弊论处。
实验数据请记录在预习报告的原始数据表格中,实验完毕经指导教师审核签字后方可结束实验。
⑷注意上课时间特殊:(迟到超过20分钟的同学不得进行本次实验,后果自负)上午 9:45--12:45 下午13:45--16:45 晚上18:15--21:15⑸注意安全,爱护仪器:书包应放进实验桌的书包架,结束时应整理仪器、桌凳等。
如有遗失或损坏仪器等情况发生,及时向指导教师报告,教师将酌情按相关章程处理。
⑹实验教材、讲义和报册:教材《大学物理实验》有印刷错误,勘误表见网站通告栏。
另外部分选做实验项目在教材中没有,需要从实验中心网站(网络开放管理系统→输入学号和姓名→讲义下载)下载预习。
物理实验报告册和方格纸可由班长到学校教材科统一购买,建议平均每个实验准备1本报告册和1张方格纸。
2.课程安排:本学期课程内容:实验理论课+ 7个必做实验。
⑴实验理论课第二周上课实验理论课内容是整个实验课程的重要基础,每位同学必须按时听课。
理论课时间请查看开课通知和实验课表。
实验理论课上课时要携带《大学物理实验》教材和计算器。
⑵必做实验第三周开课实验课表:在物理楼南二楼大厅教务栏或登陆中心网站通告栏查看。
(3)必做实验补做。
必做实验因特殊原因(需出具相关证明)缺课的同学可在原任课教师班上插班补做。
若原任课教师该实验项目的教学周已经轮过,则学生必须填写补做单(实验中心网站下载),经原任课老师签字同意后方可凭补做单在其他时间插班补做,但补做实验报告仍交给原任课教师批改。
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现代物理专题实验教学方法
• 每一个同学 用一至两种 实验方法研 究所选定的 课题,集体 的综合能得 到较全面的 结果。
物理实验系列课程的教学管理
• 预备性实验:网上调查与学生自愿相结 合确定选修群体,学生在网上自选实验 项目与实验时间,并持实验卡片与校园 卡进入实验室,实验材料费由学生自理, 成绩实行网络管理。 • 基础物理实验:必做实验(安排课表)+ 开放实验(网上自选实验项目与实验时 间),并做到一部分实验的实验内容开 放,平时成绩90分以上免笔试,但必须 完成一项自己设计的创新实验。
• 选修学生:物理系、生物医学、材料、机 械、电子、化学等专业的高年级学生、硕 士及博士研究生30人,物理系本科生40人。 • 授课形式:研究生:理论课(讲授)+实 验(自选)。可以选修不同的专题,每个 专题1学分。学生根据自己的专业情况自 选实验研究对象(更多的是几个同学分别 通过不同的实验完成一个研究课题)。
本科一、二年级必修,64学时。
• 课题型物理实验
本科二、三年级选修、物理系二年级必修, 16-48学时。
• 现代物理专题实验
高年级本科生、硕士及博士研究生选修,物理 系本科生、研究生必修,60-96学时。
预备性物理实验
• 教学对象:以中学实验条件差的一年级新
生为主体,基础好的同学亦可以选修;
• 开放形式:学生自由选课题、自由选时间; • 教学内容:基本测量的实验及少量提高性
多媒体课件的辐射作用
• 经过洛阳会议的演示与宣传以及平 时全国有关兄弟院校对我校的访问, 已有十多所高校预订我们的基础物 理实验课件。 • 王彬教授已预订我们的示教光盘, 将在今年10月西北地区的物理教学 工作会议上介绍宣传我们的课件。
课件开发机构与研制人员
• 开发机构
– 东南大学物理系网络多媒体课件开发 中心
已开发的课件
• 基础物理实验
– 拉伸法测量金属的杨氏 模量 – 动态法测量金属的杨氏 模量 – 弹簧振子周期公式的研 究 – 密度的测量 – 示波器原理及其使用 – 电位差计的原理及其使 用 – 凯尔文电桥的原理及其 使用 – 牛顿环和劈尖实验
– 分光计(1)——分光 计的使用 – 分光计(2)——光谱 的定性分析 – 密立根油滴实验 – 霍尔效应及其应用 – 灵敏电流计与电磁阻尼 – 金属电阻温度系数的测 定 – 电子逸出功 – 受迫振动的研究 – 迈克尔逊干涉仪
• 研制人员
– 专职人员5人,全部为硕士研究生,并 已经过物理实验教学训练。兼职人员 10人。
课程建设与实验室建设的 阶段性成果
• 1999年物理实验中心被确 立为江苏省首批省级重点 开放教学实验中心 • 2000年物理实验课程获江 苏省优秀课程一等奖
• 结合本次世行贷款实验室建设,2001年12月前 完成与“现代物理专题实验”教材相配套的现 代物理实验的网络多媒体电子课件第一版的开 发工作。
网络ห้องสมุดไป่ตู้媒体物理实验室
(网络多媒体系统+物理实验室) • 网络多媒体物理实验室的功能
– 利用电子课件进行实验课前预习; – 在多媒体物理实验室利用网络电子课
电位差计的原理与使用
• 基本要求的实验(60分)
– 用电位差计测量干电池的电动势
• 提高要求的实验(30分)
– 用UJ36电位差计校准毫安表(要求自己画 出实验电路图,自拟实验步骤)
• 简单设计实验(30分)
– 测量干电池的内阻(要求自己画出实验电路 图,自拟实验步骤,教师根据学生设计方案 评分)
物理实验系列课程建设 • 系列课程的教学内容建 设与教学实践 • 系列课程的教学管理 • 系列课程的教学手段现 代化建设
物理实验系列课程的宗旨
• 从本科新生到研究生, 任何时候都可以选做 适合自己的物理实验
物理实验系列课程的组成
• 预备性物理实验
本科一年级新生选修,4-16学时。
• 基础物理实验
网络物理实验课件开发进度
• 与“物理实验” 教材相配套的基础物理实验课 件开发。
– 2000年9月完成基础物理实验课件的开发。力争 2000年10-12月出版基础物理实验网络多媒体电子课 件第一版。 – 进一步完善上述第一版,并于2001年6月前完成基 础物理实验仪器电子资料库的建设,出版更具通用 性、内容更丰富的基础物理实验网络多媒体电子课 件第二版。
预备性物理实验选修群体
• 对全校99级的问卷调查(调查学生中学实验 环境、实验训练情况等;公布实验中心开出 的预备性实验项目及选修办法:如利用计算 机自选实验项目及实验时间、多媒体电子教 案辅助教学、实验材料费部分自费等)表明, 几乎每一位同学均希望选修预备性实验。 • 由于实验室条件限制,只确定355位同学选修 16学时的预备性物理实验,其他同学可以选1 到2个实验。
件指导课堂实验操作; – 课后复习、网上交流。
东南大学物理实验中心 网络多媒体实验室硬件建设
• 2000年8月已建成全国第一个物理实验网 络教学中心网站,并将在9月初开通路邮, 接受全国高校的访问。 • 2000年8月已建成8个网络多媒体实验室, 每一个实验室拥有多媒体计算机终端4-6 台。可以满足全校每年5000名学生基础 物理实验的网络教学要求。
实验;
• 教学目的:加强基础、提高起点、激励兴
趣。
基础物理实验
• 教学对象:一、二年级全体学生; • 教学形式:在统一要求下实现内容部分
开放(基本内容、提高内容及简单设计 性内容)、部分实验项目时间开放; • 教学内容:加强近代、拓宽基础; • 教学目的:强化基础训练,使优秀学生 脱颖而出; • 实验考核:分层次的计分制度。
• 学生反映
因材施教,有积极性,能满足不同 层次的同学的要求。 全开放实验室、甚至全天候24小时 开放。自己提出课题,自己设计课题, 自己选择仪器,自己完成实验,自己尝 试,允许失败。98级同学提出了物理实 验与大学物理课程相结合。
• 学生建议
物理实验与工科物理理论内 容整合试点
• 共有99级三个班参与试点,物理实验课 与理论课由同一教师上课。可以整合的 教学内容如:理论课中的振动一章内容 免讲授,可通过与振动相关的系列实验
基础物理实验
• 考核方法
基本内容:满分60-80 提高内容:满分20-30 简单设计:满分20 部分实验总分满分大于100
• 鼓励政策
实验总评90分以上者免笔试,但必须完成一 项自己设计的创新实验。(实验中心2000年6
月公布了约50名平时成绩超过90分可以免笔试 的同学名单,其中23位提交了创新实验报告, 其余仍选择参加实验笔试。)
现代物理专题实验
• 教学内容:在物理学中属于里程碑且对其他各 学科应用密切相关的实验,如工业CT、卢瑟福 散射、STM、XRD、穆斯堡尔效应等。传统的 近代基础实验如密立根油滴实验、夫兰克-赫
兹实验、光电效应、金属电子逸出功等下放到 基础物理实验。 • 教学对象:高年级学生及研究生; • 教学形式:学生自选研究课题与研究内容。
分层次编排的实验
• • • • • • 电位差计的原理与使用 凯尔文电桥的原理与使用 灵敏电流计的研究 分光计的调整和棱镜折射率的测量 示波器的使用 弹簧振子周期公式的研究
课题型物理实验
• 教学对象:全校高年级优秀生、学校创
•
• • •
新基地学员; 教学内容:集综合性、应用性、设计性、 趣味性为一体的实验; 教学形式:开放内容与时间; 教学目的:创新能力训练; 考核形式:论文答辩、教务处验收。
预备性物理实验
• 选修人数:1300多人,其中有355人选四个实验; • 实验室开放时间:每周星期一至星期五下午、晚上, 星期六、星期日的上午、下午、晚上; • 学生反映:
内容适合,源于高中物理,高于高中物理,项 目可再多一些,增加设计性内容;
自由、感兴趣、无时间冲突、无心理压力;
采用电子教案辅助教学生动、形象、透彻、容 易理解。希望每一个实验都有电子教案。
• 课题型物理实验: 课题创新训练班:选题、中期检查、答 辩。实验时间开放。 学校创新基地教学:学生或实验中心提 出课题、教务处立项(给出课题经费额 度)、中期检查、结题、教务处验收。 实验时间开放。 • 现代物理专题实验:实验课题及实验时 间由学生自选、讨论、答疑、总结、撰 写论文。
物理实验系列课程 教学手段现代化建设
• 建设面向网络的教学辅导课件
– 基于网络多媒体Flash技术 ; – 实现近程(局域网)教学和远程 (Internet 网)教育一体化; – 完全跨平台,软件生命周期长、 使用范围广。
已开发的课件
• 预备性物理实验
– – – – – – 长度的测量 物理天平的使用 电磁学基本仪器 惠斯通电桥 三线摆 电子荷质比的测定 – 液体比热容的测量 – 透镜焦距的测量 – 液体表面张力的测 量 – 静电场的描绘
(弹簧振子周期公式的研究、受迫振动 的研究、示波器的使用、灵敏电流计的 研究等)带动学生本章的学习,培养学
生自主学习的能力。
课题型物理实验
• 开放形式 课题创新训练班(20人): 自选基础实验+自选实验室提供的课 题。 学校创新基地教学: 计划规定的基础实验+学生自己提出 的研究课题。
现代物理专题实验