物理实验创新重要性

物理实验创新重要性
物理实验创新重要性

物理实验创新的重要性

摘要:探究性实验作为物理实验教学的一种有效形式,物理实验教学的目的不应仅停留在教会学生基本的物理知识基本原理和基

本技能上,还应注意培养学生的多种素质,启发学生创新能力。它改变了老师讲授、学习被动接受知识的模式,培养了学生的创新精神和实践能力。

关键词:实验;探究;主动学习;创新一、实施探究性学习的必要性

物理是一门实践性很强的学科。物理学科的本身就是一个科学探究过程。物理教学的成效不仅使学生学习物理知识或结论,而更加注重于科学研究的方法的领会,激发起学生主动学习的积极性。物理教学过程就应该是一个研究性学习的过程,是一个在教师引导下学生主动探究的过程。而探究性实验就是把学生推向前台,让他们在自主探索中经历挫折,获得成功体验,从中学到科学知识和掌握探究性学习的方法。

学生实验是对学生综合能力的培养,既能培养学生的想象力和发散思维能力,又能培养学生的利用所学知识分析解决实际问题的能力,还能培养学生的概括总结能力和严谨认真的学习态度。“培养学生动手能力,观察能力,综合分析能力和严谨认真的科学态度的学生实验,是使用任何计算机模拟实验也代替不了的。学习科学的探究方法,发展自主学习的能力,能运用物理知识和科学的探究方法解决一些问题。”因此,中学物理应在全面实施素质教育的同时,

《初中物理实验的创新与改进》课题方案

《初中物理实验教学的改革与创新》课题方案 一、课题提出的背景 有人曾说过“没有实验的一堂物理课是不可想象的。”由此可见,实验在物理教学中的地位和作用是不容置疑的。十四、五岁的中学生其心理认知水平正处于由形象思维向抽象思维发展的阶段,他们获取信息的过程常常离不开具体事物的支持,通过实验可以加强直观教学,刺激学生的感观使思维活跃起来,帮助学生在感性认识的基础上上升为理论,从而帮助他们形成正确的概念,加深对规律的认识,加强对知识的理解和记忆。 1、适应素质教育的要求 实施素质教育,以提高全民素质为根本宗旨,以培养学生的创新精神和实践能力为重点。优化物理实验教学方法的研究,对培养学生的观察能力和实践能力,实事求是的科学态度,引起学生求知兴趣等都有不可替代的作用。并达到“注重培养学生具有较强的观察能力、思维能力和操作能力”三大能力要求。这三大能力的培养就是对学生进行素质教育的具体体现。 2、教材改革给初中物理实验教学提出了新的要求。 与旧教材比较,在实验教学方面作了较大的改革。教材的实验更注重与社会生活实际相联的内容。注重科学探究,注重知识的渗透,注重科学的理念;三是注重学生动手能力和协作精神的培养。我们在实验教学方式的探究中,要注重教师引导,学生参与,动脑动手,克服以往实验教学中看实验多,做实验少的问题;注重教师想尽一切办

法,利用已有条件,因地制宜地作好各种实验。 3、解决初中物理疑难实验的需要。 初中物理教材存在着一定数量的疑难实验,困扰着教师其原因可能一是实验本身的难度较高;二是实验器材不足,实验仪器的灵敏度不够;三是环境气候的影响以及及操作者的实验技能等因素所致,使实验效果不佳或实验不成功。影响了学生的学习兴趣,降低了学生对实验的可信度。因此,我们必须通过实验教学方法的探究来解决这一难题。 4、开展自制初中物理教具满足教材实验的需要。 原来的实验教学设备装备有一部分能适应现行实验教学的需要,有一部分经过改进后才能继续使用。所以,我们只有解决教具制作问题,发动教师和学生,人人做教具,个个做实验,增强学生的动手能力和实践能力。 5、培养学生综合实践能力提高的需要。 为使学生在实验中形成较强的观察、思维、分析、操作实践能力,培养创新精神,适应素质教育的需要,整合知识内容及应用,为此,我们拟定了《初中物理实验教学的改革与创新》课题。 二、课题研究的理论依据 更新实验教学的思路。创新不是凭空的胡编乱造,而是通过对客观事物的观察、分析、总结,在客观事实的基础上得到前人没有得到的结论,或者是用前人的正确结论创建新的领域。如果把创新等同于建造空中楼阁,那是对创新的一个歪曲,容易误入唯心主义的泥潭。

实验在物理教学中的作用

实验在物理教学中的作用 商镇中学孙永红 物理是一门以观察和实验为基础的自然科学。物理实验既是物理教学内容的一个重要的组成部分,又是物理研究的一种重要方法,同时也是激发学生学习兴趣、培养学生能力的前提。所有的物理知识都是在实验的基础上建立起来的,因此,在初中阶段对学生进行实验的养成教育,既贯彻了当前素质教育的要求,又有利于提高课堂效率。 一、充分利用物理趣味实验,创设问题情境,激发学生求知欲 兴趣是最好的老师。利用惊奇实验导入新课,能唤起学生的注意,引起学生思考,从而产生强烈的求知欲望。例如:“大气压”是比较抽象的概念,新课引入先演示窄口瓶“吞”鸡蛋的实验,这奇迹般的现象立即吸引了学生们的注意力,接着问学生这是什么原因?大气压将为你解开这个谜,在学生兴趣被激发的情况下转入新课教学。当学生明白大气压的概念后,为了加深印象,我将一只玻璃杯灌满水,用一张塑料卡片盖在杯口上,再按住卡片把水杯倒过来。当把手移开后,会产生什么现象?松手后学生惊讶不已。纷纷议论,这大气压到底有多大?为了满足学生的好奇心和求知欲,我将抽去空气的马德堡半球拿出来,叫学生推选两个力气最大的男生来拉,结果用尽力气也拉不开,再换四个不服气的同学,还是没有拉开,当我把进气阀门打开后,一个人就很轻松的把两半球拉开了。学生既惊奇又信服,对“大气压不但确实存在而且还很大”的结论深信不疑。 二、学生多动手实验的机会,培养学生的实验操作能力

实验是学生将来从事科学实践的起点。因此,在物理实验课的教学中,必须重视培养学生的实验技能和操作能力,指导学生弄懂实验原理,学会正确使用实验器材,掌握计数、读数和处理实验结果的技巧,通过分析、推理得出正确结论。使学生养成良好的实验习惯比如在电学实验中,教师要反复强调电流表、电压表的连接特点及“+”、“-”接线柱的接法,让学生学会用欧姆定律正确估算量程,避免量程过大使测量值的误差大,又避免量程过小而烧坏仪表。学生掌握了基本实验技能,就能独立动手操作,打好实验的基础,有了这种基础,学生就能自主的探究其他电学实验。此外,小实验、小制作也能使学生思维活跃,学习欲望高涨,如课本中“纸盒烧开水”、“自制电磁铁”等小实验、小制作,有很强的趣味性和知识性,十分贴近学生的生活,教师要鼓励学生做好这些课外小实验、小制作,并有意识地在教学中加以讲评。使班级中不同认知水平的学生的求知欲都能得到满足。同时,教师可以根据教材的要求,引导学生把对教学内容的学习和对小实验、小制作的学习结合起来,从而使教学内容的学习和小实验、小制作的学习达到某种程度的互补。这样,加深了学生对所学内容的理解和记忆,更重要的是能培养学生的动手操作能力。 三、设计不同的实验方案,培养学生的创新能力 物理教学要教会学生知识,不仅要求学生学会,还要学生会学。创新是一种高层次的知识迁移。在实验教学中,我注重给学生提供更多的思维机会和广阔的思维空间,激发学生求异创新的愿望。利用尽可能多的方法来设计实验方案,并对各方案进行评价,选择最佳方案,

初中物理综合实践活动课教案

初中物理综合实践活动课教案 课题:制作可调节亮度的小台灯 [设计意图]制作可调节亮度的小台灯(或制作可调节转速的小风扇)的实践活动是一项集电路、电流、电压、电阻(甚至涉及到电功率)于一体的综合性制作活动。通过这项制作活动,可以使学生知道滑动变阻的原理和应用;进一步理解电流跟电压、电阻的关系,也为后面电功率知识的学习积累了直接经验。制作中所用到的材料也是比较易得的,关键是电阻丝材料的选择和滑片滑动效果是这一制作中的难点。由于这项制作的成品形式是多种多样的,外观形状和内部结构,给出了较大的创造空间,学生可根据自己的兴趣,爱好、思维上的联想创作出可种各样的作品,可以使学生初步形成在知识转化为技术的同时,要考虑产品的外观设计、产品使用时是否可靠安全等意识。 [教学目标] 1.会用滑动变阻器改变电流大小的原理制作一个亮度可调节的调光灯。 2.初步形成根据制作产品的功能,选择器材、材料并将有机的结合起来的能力和在制作中将各种技能、技术运用在产品制作中的能力。 3.通过设计、制作产品,体验成功喜悦,享受创造的快乐。 能够体现三维目标 [教学重点和难点] 1.电阻丝材料的选择和滑动变阻器的结构、长度以及滑片滑动效果、接触性等。 2.电源电压的选择及起保护作用的定值电阻大小的确定。 3.模型外观、结构的设计及内部电路的布局。 [教具和学具] 教具:实物投影仪。学具:小灯泡(2.5V0.3A)学生用电流表和电压表、开关、各种铅笔、电阻丝、导线、金属回形针、干电池若干节、带有各种图案的硬纸片、各种工具、电烙铁等。[课前准备]为为制作可连续调节亮度的调光灯的模型准备自己所需要的材料。 [教学过程] 教学阶段与时间分配 一、引入 (5分钟) 教师主导:我们知道在生活中,我们经常用到亮度可调节的调光灯,我们能不能用所学到的知识和技能来制作一个调光灯呢?出示几张以往学生制作的调光灯照片(或模型) 大家看出这些图片有什么感想,如果我们制作调光灯,有什么创意,大家谈谈。 学生主体:可以将两个亮度可调 节小灯泡当作猫头鹰的眼睛,使它有时暗,有时亮。 可以制作一个小屋,将调光灯当作屋顶的吊灯,使 屋内的景物时明时暗。 可以制作一个小台灯, 放在小桌上。 点评:学生能通过图片和模型受到启发,激起创造欲,无意间将调光灯应用在他们在生活中见到或喜欢的模型上,符合学生的心理及经验。 二、设计与制作(30分钟) 教师主导:刚才同学们在谈的时候已经无意间说明了所制作模型具有的功能了或能够的生的效果。因此现在请大同学们将模型的名称和具有的功能决定下来。 你是用什么方法来调节电流大小的? 你准备用什么材料来制作滑动变阻器?

实验对物理学的重要意义

实验对理论物理学家的重要性 摘要理论物理学家是个特殊群体,表面上他们可以象数学家那样,不必从事实验研究。事实上有些理论物理大师虽然素以不擅长实验而著称,甚至有些人的某些言论更令人费解。但析其言观其行,结果表明:实验对理论物理学家至关重要,理论物理离不开实验。 关键词理论物理;实验;直觉 一.引言 从历史上看,早期的物理学实验与理论是合而为一的,每一个物理学家既从事实验研究,也进行理论探索。如伽利略和牛顿。但随着物理学的进一步发展,物理学家也出现了分工,有的专门从事实验工作,有的专门从事理论研究。到了二十世纪,费米成为仅有的在理论和实验方面都有非凡才能并获得杰出成就的伟大物理学家。有人断言,能象这样既专于实验又长于理论者,“费米是最后一人”[1]。一个事实是,有些物理学家,如泡利、海森堡、杨振宁等在物理学界素以不擅长实验而著称,但并没妨碍他们对物理学做出巨大贡献成为物理学大师级人物。另外有些物理学家如爱因斯坦有的言论若不细加分析也会使人们对实验的重要作用产生怀疑。 二.爱因斯坦等对实验看法的表述 爱因斯坦曾反复思索数学与实在的关系:“为什么数学比其他一切科学受到特殊的尊重,一个理由是它的命题是绝对可靠的和无可争辩的,…还有一个理由那就是数学给予精密自然科学以某种程度的可靠性,没有数学,这些科学是达不到这种可靠性的。”[2]于是他产生困惑:“数学既然是一种同经验无关的人类思维的产物,它怎么能够这样美妙地适合实在的客体呢?那么,是不是不要经验而只靠思维,人类的理性就能够推测到实在事物的性质呢?”[2]经过分析他说:“…我们不得不倾向于下面这个更一般的观点,这是彭加勒观点的特征。几何(G)并不断言实在事物的性状,而只有几何加上全部物理定律(P)才能做到这点。用符号来表示,我们可以说:只有(G)+(P)的和才能得到实验的验证。因此,(G)可以任意选取,(P)的某些部分,也可以任意选取;所有这些定律都是约定。”[2]“我认为,从永恒的观点来看彭加勒是正确的。”[2]更一般地,爱因斯坦认为,作为物理学理论根本部分的基本概念和基本原理都“不是理性所能触动的”,而都是“人类理智的自由发明”,“具有纯粹虚构的特征。”[3]就概念而言,“一切概念,甚至那些最接近经验的概念,从逻辑观点,完全象因果性概念一样,都是一些自由选择的约定,…”[3]进一步“概念体系连同那些构成概念体系结构的句法规则都是人的创造物。”[3]“事实上,我相信,甚至可以断言:在我们的思维和我们的语言表述中所出现的各种概念,从逻辑上来看,都是思维的自由创造,它们不能从感觉经验中归纳地得到。”[3]物理学基础可任意地选取约定,具有虚构的特征以及都是思维的自由创造等等提法显然与以物理学为代表的自然科学追求自然界具有“真”的特征的客观规律的宗旨至少表面上有一定偏差。难道爱因斯坦的科学贡献真的就是在这些观点的指导下做出的吗?

大学物理创新设计实验报告

大学物理创新设计实验报告 篇一:物理创新设计实验报告大学物理 浙江海 物理创新设计实验报告 实验名称:利用霍尔效应法测量空间的磁场分布指导教师:鲁晓东 专业:数学与数学应用 班级: B10数学 实验者:于祥雨吴联帅 学号:100 实验日期: XX年12月01日 洋学院 利用霍尔效应法测量空间的磁场分布 实验者:于祥雨同组实验者:吴联帅指导老师:鲁晓东 (B10数学 8 654495 ;B10数学 8 670903) 【摘要】通过霍尔效应法测量霍尔电流和励磁电流的方法,并使用“对称测量法”消除副效应的影响,最终通过多组数据的处理,得出空间磁场分布。 【关键词】霍尔效应;霍尔电流;对称测量法;磁场分布 一、引言

空间磁场实际存在,但是人眼看不到,因此用直接的方法测量是行不通的。本实验正是考虑了这点,通过测量霍尔电流和励磁电流的方式,通过霍尔电流、励磁电流和磁场强度的关系,间接的测出磁场强度。并结合多组数据的处理,最大程度减小误差,使实验更加科学、严谨,从而使得实验方法具有可实施性和借鉴性。 二、设计原理 2.1简介 置于磁场中的载流体,如果电流方向与磁场垂直,则在垂直于电流和磁场的方向会产生一附加的横向电场,这一现象是霍普金斯大学研究生霍尔于1879年发现的,后被称为霍尔效应。如今霍尔效应不但是测定半导体材料电学参数的主要手段,而且利用该效应制成的霍尔器件已广泛用于非电量的电测量、自动控制和信息处理等方面。在工业生产要求自动自动检测和控制的今天,作为敏感元件之一的霍尔器件,将有更广泛的应用前景。掌握这一富有实用性的实验,对日后的工作将有益处。 2.2霍尔效应 霍尔效应是磁电效应的一种,当电流垂直于外磁场通过导体时,在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差,这个电势差就被叫做霍尔电势差。 导体中的载流子在外加磁场中运动时,因为受到洛仑兹

高中物理实验的创新性设计

高中物理实验的创新性设计 摘要:为了更好地培养学生的科学素养与创新能力,教师需要在教学中设计创 新性的实验。这要求教师提高自身的知识储量,培养自身的创新意识,掌握一定的创新方法。缺点列举法、希望点列举法、信息交合法等创新技法可为物理实验的创新性设计提供广阔的思路,但不应忘记创新性设计的目的——为教学目标的实现服务。同时,安全性、科学性、实用性、适用性等原则仍是物理创新性设计时所要考虑的最基本原则。 关键词:物理实验;创新性设计;缺点列举法;希望点列举法;信息交合法 一、物理实验创新性设计的意义 作为一门建立在实验基础上的基础自然学科,物理学在研究物质的基本结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律之外,也注重对所采用的实验手段和思维方法的研究。因此,物理的教学始终离不开物理实验的教学:有趣的实验现象是激发学生探索自然、理解自然的兴趣与热情的催化剂,亲手的操作是培养学生物理技能和实践能力的最佳途径;此外亲身的实验经历能让学生体验科学探究的过程、了解科学研究的方法,有助于提高学生的科学素养。 作为教学活动的主导者,教师首先要对实验在物理教学中的重要性有足够的认识,其次要充分利用教材中已有的实验资源,并能够够根据教学实际设计一些创新性的实验。这种创新性的实验设计可以是对教材已有实验的改进,以解决个别实验取材不易、操作不便、实验效果不明显等弊端;也可以是基于教学需要的全新设计,以弥补教材的不足,帮助学生构建一些重要的物理概念和物理规律。 物理实验的创新性设计,是教师秉承新课程标准课程开放性理念,由课程的复制者走向课程的创造者的有效尝试。它可以有效地促进学生自主地、富有个性地学习,对学生的科学探究能力、实践能力和创新意识的培养大有裨益。 二、物理实验创新性设计的方法 那么我们该如何在教学实践中进行创新性的实验设计呢? 创新需要丰富的创造力,而一个人的创造力由他所拥有的知识储量、创造性思维能力和创新技法三个因素共同决定。因此要进行创新性的实验设计,教师要有终身学习的意识,力求在专业上不断进步,不断提高自身的知识储量和创造性思维能力。然而知识是无穷无尽的,创造性思维能力的培养也绝非一日之事,因此要想在短时间提高创造力,掌握必要的创新技法是简单而有效的方法。 创新技法的种类非常之多,本文将结合《感应电流的方向》(鲁科版高中物理选修3-2第2章第1节)中的两个实验介绍缺点列举法、希望点列举法和信息交合法三种创新技法在物理实验创新性设计中的应用。 (一)缺点列举法

物理实验的作用

让学生经历从自然到物理、从生活到物理的认识过程,经历基本的科学探究实践,使学生得到全面发展,成为新课程标准的新要求。 事实证明,实验教学更有利于学生各方面能力的培养。由于我们长期徘徊在“做实验不如讲实验,讲实验不如背实验”的老路中,把演示实验甚至学生实验课作为讲读课来上,根本谈不上什么探索性、开放性的实验课,从根本上有悖于新课标的要求,导致在物理的学习中很多同学产生了“四难”情绪,即难听、难学、难考、难用。如何才能解决这一难题呢?其重要途径就是实验教学,在此我想谈谈实验在教学中所起的作用。 一、物理实验能提高学生的学习兴趣 物理世界是一个充满神奇和兴趣的世界,大量的物理实验能显现多种奇异的物理现象,能折射出五彩斑斓的美丽图景,能激发学生学习物理的兴趣。例如鸡蛋放入水中要下沉,这是学生们常见的现象,可是当教师把鸡蛋放入装有浓盐水的玻璃水槽中时,鸡蛋竟浮在水面上,这时再往水槽中加一些清水,鸡蛋又会下沉,然后再加些细盐并轻轻搅拌,如果浓度适中的话,鸡蛋竟会停留在盐水中间。当学生们看到这些现象,就渴望知道“为什么”,这样引入就会引起浓厚的学习兴趣,从而收到事半功倍的效果。 二、实验教学有助于学生的感知和认识 在学习过程中,普遍认为概念和规律难以理解和掌握。对于这些难于理解的概念和规律,教师应一开始就让学生通过动手实验观察现象、分析推断,这样问题会变得简单明了。如学习滑轮一节,对于绳子自由端移动的距离与物体移动距离的倍数关系,学生很不好理解,教师可发给每个实验小组一把刻度尺、滑轮、钩码、细绳,让他们实际测量,这样会使学生获得清晰的认识,加深印象。 三、物理实验能培养学生的能力 培养学生实验能力是我国近些年来物理教学改革的重点内容之一。因此在实验的过程中要培养学生多方面的能力: 1.培养学生敢对身边的现象提出问题的能力 重视培养学生会提出问题的意识与能力,是促进学生自主学习能力进化的重要手段。例如测量小灯泡的电阻时,首先让学生观察桌子上不同型号的小灯泡,让学生提出自己想要知道的问题:(1)灯泡为什么能发光?(2)灯泡是用什么材料制成的?(3)灯泡有电阻吗?(4)灯泡的灯丝与定值电阻有什么不同?通过教师与学生的讨论引导学生发现问题,最终指向课堂所要探究的问题:测量小灯泡的电阻。 2.培养学生勇于猜想和假设的能力 教师在备课的过程中,要特别注意物理情境的设计,搭好台阶以帮助学生进行合理的猜想。如在《凸透镜的成像规律》的教学中,教师首先用实验创设情境:将点燃的蜡烛放在凸透镜前,使烛焰的像清晰地成在墙壁上,然后教师再改变蜡烛与凸透镜的距离,使像清晰地成在墙壁上。有了合理有趣的情境创设,加上教师巧妙的引导,学生的猜想也就不再会漫无边际,在课堂上学生的猜想和他说出的猜想依据会不时给教师带来惊喜。3.培养学生的实验设计能力 猜想实验方案的设计就是根据实验探究的目的和现有的实际条件来制定完成实验目的的具体计划。这个对于现在的学生来说是个大问题,很多学生不知道如何进行。所以老师要在教学过程中慢慢地培养学生的这种能力,包括器材的选择、器材的装配、具体的实验步骤和计划、科学探究方法的选取、实物的简化等。

初中物理演示实验的教学设计6页word文档

初中物理演示实验的教学设计 物理是一门以实验为基础的学科,其中包含大量的演示实验,它们是帮助学生建立物理概念和规律,理解和掌握物理知识不可缺少的手段,也是塑造学生科学精神和培养良好品德,促进学生由形象思维向抽象思维转变的有效途径。在新课程模式下强调以学生为本、以学生为主体,这就要求物理教师充分利用演示实验引导学生观察现象、发现规律、增强课堂效果。下面就如何设计好演示实验,发挥演示实验的课堂效果,谈谈自己的看法。 1 演示实验要精心准备,反复调试 为了更好地达到演示实验的效果,教师课前必须精心准备实验材料、设计合理的实验过程,弄清楚实验的原理和方法,并要反复操作调试,直到熟练的地步。对于在实验中可能出现的故障做到心中有数并能及时排除,从而使实验做得规范、熟练、成功,以取得预期的效果。 讲解“电磁铁”,由于实验器材的原因,教师课前必须经过试验找到合适的电流范围,以便达到实验效果。讲解物体浮沉条件,通过改变液体密度让学生发现鸡蛋从下沉到悬浮最后到漂浮。这个实验要想达到理想的效果,就要求教师课前将水变成盐水,使鸡蛋下沉到水底的状态变为悬浮的临界状态,这样鸡蛋从下沉到悬浮最后到漂浮的过程明显、节省时间。讲解“压力压强”,教师要选择有弹性的海绵和质量合适的物体。在演示热机原理的实验时,经过反复的调试,得出在试管中加入水的体积为试管的四分之一,需要用酒精灯加热大约2分钟,实验的效果非常明显。 2 演示实验装置设备,尽可能使用学生生活中常见、常用的物品组

合,尽可能多地使用自制教具 物理来源于生活,并与社会生活联系紧密,在进行演示实验时应尽可能使用学生生活中常见、常用的物品组合,有意识地引导学生联系生活实际,分析物理现象,并可巧用身边物品进行物理实验,以此激发学生的学习兴趣,加深学生对所学知识的理解。 例如演示磁极间相互作用时,可利用粉笔做导轨演示很是方便。具体做法:将七八支粉笔平行摆好,然后将两条形磁铁拉开或靠近来演示相吸或相斥。此实验还可用在力学部分来说明物体间力的作用是相互的。又例如顺手拿过学生的铅笔,将两环形磁铁套在铅笔上演示同名磁极相互排斥,还能说明磁悬浮列车的原理。如用铅笔和小刀做压强实验,用雪碧瓶做液体压强与深度关系的实验,用汽水瓶做大气压实验,用眼药瓶做物体的浮沉实验,用水和玻璃做光的色散实验等,这些器材学生更熟悉,更有利于使学生体会物理就在身边,物理与生活联系非常紧密。 另外,在进行演示实验时教师还要尽可能多地使用自制教具。自制教具一般都是教师针对现有实验不足或者现有仪器演示效果不明显而设计 制作的,实验结果会更明显、更直观,学生更容易观察到。如讲解“浮与沉”时,教师可以利用自制潜水艇进行演示,效果会很明显。 再如在演示“液体沸点和气压关系”的实验时,首先在两只烧瓶里装上适量的水,让温度计的玻璃泡完全浸没在水中,然后给左烧瓶加热,由于空气受热膨胀,左瓶一部分空气通过导管流到右瓶里,使左瓶的气压减小,而右瓶气压增大。加热一段时间后,夹子夹紧橡皮管。用酒精灯同时给左右烧瓶加热,直到水沸腾,读下左右温度计示数大约为94 ℃和105 ℃。

物理创新设计实验报告 大学物理

浙江海洋学院 物理创新设计实验报告 实验名称:利用霍尔效应法测量空间的磁场分布指导教师:鲁晓东 专业:数学与数学应用 班级:B10数学 实验者:于祥雨吴联帅 学号:100601108 100601118 实验日期:2011年12月01日

利用霍尔效应法测量空间的磁场分布 实验者:于祥雨 同组实验者:吴联帅 指导老师:鲁晓东 (B10数学 100601108 654495 ;B10数学 100601118 670903) 【摘要】通过霍尔效应法测量霍尔电流和励磁电流的方法,并使用“对称测量法”消除副效应的影响,最终通过多组数据的处理,得出空间磁场分布。 【关键词】霍尔效应;霍尔电流;对称测量法;磁场分布 一、引言 空间磁场实际存在,但是人眼看不到,因此用直接的方法测量是行不通的。本实验正是考虑了这点,通过测量霍尔电流和励磁电流的方式,通过霍尔电流、励磁电流和磁场强度的关系,间接的测出磁场强度。并结合多组数据的处理,最大程度减小误差,使实验更加科学、严谨,从而使得实验方法具有可实施性和借鉴性。 二、设计原理 2.1简介 置于磁场中的载流体,如果电流方向与磁场垂直,则在垂直于电流和磁场的方向会产生一附加的横向电场,这一现象是霍普金斯大学研究生霍尔于1879年发现的,后被称为霍尔效应。如今霍尔效应不但是测定半导体材料电学参数的主要手段,而且利用该效应制成的霍尔器件已广泛用于非电量的电测量、自动控制和信息处理等方面。在工业生产要求自动自动检测和控制的今天,作为敏感元件之一的霍尔器件,将有更广泛的应用前景。掌握这一富有实用性的实验,对日后的工作将有益处。 2.2霍尔效应 霍尔效应是磁电效应的一种,当电流垂直于外磁场通过导体时,在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差,这个电势差就被叫做霍尔电势差。 导体中的载流子在外加磁场中运动时,因为受到洛仑兹力的作用而使轨迹发生偏移,并在材料两侧产生电荷积累,形成垂直于电流方向的电场,最终使载流子受到的洛仑兹力与电场斥力相平衡,从而在两侧建立起一个稳定的电势差即霍尔电压。正交电场和电流强度与磁场强度的乘积之比就是霍尔系数。平行电场和电流强度之比就是电阻率。 因此,对于一个已知霍尔系数的导体,通过一个已知方向、大小的电流,同时测出该导体两侧的霍尔电势差的方向与大小,就可以得出该导体所处磁场的方向和大小。 2.3实验原理 霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛伦兹力作用而引起的偏转。当带电粒子(电子或空穴)被约束在固体材料中,这种偏转就导致在垂直电流和磁场方向上产生正负电荷的聚积,从而形成附加的横向电场,即霍尔电场H E 。如图2-1所示的半导体式样,若在X 方向通以电流H I ,在Z 方向加磁场B ,则在Y 方向即试样2-4电极两侧就开始聚集异号电荷而产生相应的附加电场。电场的指向取决于试样的导电类型。对图2-1所示的N 型试样,霍尔电场为Y -方向。显然,霍尔电场H E 是阻止载流子继续向侧面偏移,当载流子所受的横向电场力H eE 与洛伦兹力evB 相等,样品两侧电荷的积累就达到动态平衡,故: H eE evB = (2.3.1) 其中H E 为霍尔电场,v 是载流子在电流方向上的平均漂移速度。

大学物理创新实验报告

大学物理创新实验报告 篇一:大学物理创新实验报告 大学物理实验报告总结 一:物理实验对于物理的意义 物理学是研究物质的基本结构,基本的运动形式,相互作用及其转化规律的一门科学。它 的基本理论渗透在基本自然科学的各个领域,应用于生产部门的诸多领域,是自然科学与 工程科学的基础。物理学在本质上是一门实验学科,物理规律的发现和物理理论的建立都 必须以物理实验为基础,物理学中的每一项突破都与实验密切相关。物理概念的确立,物 理规律的发现,物理理论的确立都有赖于物理实验。 二:物理实验对于学生的意义 大学物理实验已经进行了两个学期,在这两个学期,通过二十几个物理实验,我们对物理 学的理解和认识又更上了一步台阶。通过对物理实验的熟悉,可以帮助我们掌握基本的物 理实验思路和实验器材的操作,进一步稳固了对相关的定理的理解,锻炼理性思维的能力。在提高我们学习物理物理兴趣的同时,培养我们的科学思维和创新意识,掌握实验研究的 基本方法,提高基本科学实验能力。它也是我们进入大学接触的第一门实践性教学环节, 是我们进行系统的科学实验方法和技能训练的重要必修课。它还能培养我们“实事求是的 科学态度、良好的实验习惯、严谨踏实的工作作风、主动研究的创新与探索精神、爱护公 物的优良品德”。 三:我眼中的物理实验的缺陷 1:实验目的与性质的单一性 21世纪的学科体系中,多种学科是相互结合,相互影响的,没有一门学科能独立于其他 学科而单独生存,但是在我们的实验过程中,全都是关于物理,这一单科的实验内容,很 少牵涉到其他。有些实验完全是为了实验而实验,根本不追求与其他学科的联系与结合。2:实验的不及时性及实验信息的不对称性 物理是一门以实验为基础的基本学科,在我们所学的物理内容中,更多的是关于公式定理的,这些需要及时的理解和记忆,最简单的方式是通过实验来进行。但是我们所做的实验,都是学过很久以后,甚至是已经学完物理学科后进行的,这就造成我们对物理知识理解的 不及时性,不能达到既定的效果。而且,我们重复科学实验伟人的实验很大程度上是得知结论后凭借少量的实验数据轻易得出相似的结论,与前人广袤的数据量不可同日而语,这就造成实验信息的不对称性, 不利于从本质上提高我们的实验能力。

初中物理实验教案课程

、声音的特性 【提出问题】 1、我们所接触到的各种声音中,有的听起来很尖、很刺耳,而有的听起来却很粗、很浑厚。从物理学的角度来说,实际就是指音调的高低。既然声音都是由物体振动而产生的,那么又为什么会造成音调有高有低呢?音调的高低与哪些因素有关呢? 2、在物理学中,声音的强弱叫做响度。不同的物体能发出不同响度的声音,相同物体也能发出响度不同的声音。那么声音的响度与什么因素有关呢? 【猜想或假设】 1、声音的音调的高低与物体振动的频率有关。 2、声音的响度的大小与物体振动的振幅有关。 【设计实验】 实验方案: 物体的振动有两个参数:振幅和频率。振幅是指物体在一次振动中偏离平衡位置的最大距离,而频率是指物体一秒钟内振动的次数。所以音调的高低与响度的大小应该与这两个因素有关。 为探究决定音调高低的因素,我们可以利用一把钢尺按在桌子边沿,使它一端悬空,通过改变钢尺伸出桌子边的长度来改变它振动的频率,并保证前后振动时振幅基本相同,观察声音的音调是否发生变化。 在研究声音的响度与振幅的大小时,我们可以借助音叉来进行,通过改变音叉发出声音的响度,来观察音叉振幅的大小。但由于音叉的振幅较小,不便观察,我们可以利用乒乓球来放大其振幅。 所需器材:课桌、钢尺(或锯条)、铁架台、乒乓球(或泡沫小球)、细线、音叉【进行实验】实验步骤: (一)音调与频率的关系 1、如图1-1那样,将一把钢尺(或锯条)紧紧按在桌子面上,使钢尺的一端伸出桌子边沿。用手拨动钢尺,听钢尺振动发出的声音,并观察钢尺振动的快慢(振动频率)。 2、使钢尺伸出桌子边沿的长度增加或减小,再次拨动钢尺,且保持钢尺振动的幅度与上面的相同,观察钢尺振动的快慢,同时注意听声音的音调变化。 3、将观察到的现象记录于表1中。 表1 (二)决定响度大小的因素 1、如图1-2所示,将正在发声的音叉轻触系在细线上的乒乓球(或泡沫小球),观察乒乓球被弹开的幅度。 2、改变音叉发声的响度,再将发声的音叉快速轻触系在细线上的乒乓球,观察乒乓球被弹开的幅度,再根据乒乓球被弹开的幅度来推断音叉振幅的变化。 3、将观察到的现象记录于表2中。 表2

大学物理创新实验

大学物理创新实验 Prepared on 22 November 2020

112622711海洋测绘专业赵宗力学 一.无摩擦平衡 计一轻木杆一端系细线使其悬在空中,另一端放置在泡沫上使其浮在水上,将泡沫移置于水面任意一点,观察系统最后平衡时的状态 实验原理: 轻木和泡沫的重力与细线的拉力和水的支持力三者抵消,使整个系统达到平衡状态。 1.若不改变实验的任何部分,只在轻木杆上增加小砝码但不至于木杆下沉,实验结果会如何同样达到平衡状态 2.如果将细绳换成轻弹簧,实验结果会如何同样达到平衡状态 二.球棒重心 实验原理: 球棒握把端较细长,在力矩的概念里,距支点越远力矩越大,故较细的一端可以和教重的一端保持平衡,是因为彼此的力矩为反方向的等值。 1.更改切割球棒的方式能否使两侧的重量都相等不会 三.依斯克里奇摆 实验装置:设计一个可以改变摆长角度的实验,调整摆的不同角度后,分别观察摆的周期是否产生改变。 实验原理: 本次实验使用的摆为复摆,在本实验中,复摆的周期与角度θ有关关. 1.当把摆的角度固定时加速度的不同能否使摆的周期不变不能

四.餐桌物理学---惯性实验 实验原理: 首先铅笔会落入红葡萄酒瓶内乃是因为惯性的关系。 惯性定律,也就是牛顿第一运动定律。说明物体若不受外力,或其所受外力之合力及合力矩为零时,则静者恒静,动者恒沿一直线作等(角)速度运动。此实验中,快速将名片弹开就是这个原理,同时也为了使铅笔受到较少的横向摩擦力。 1.如果把名片更换为餐巾纸或者是抹布,铅笔是否能落入酒瓶中为什么较难,摩擦力太大了 热学 五.光热转轮 封闭玻璃容器的中间支撑一可自由旋转的转轮,转轮由四片叶片组成,叶片的两面分别为黑色与白色。 1.当光源(传统灯,太阳光,手电筒皆可)照射到转轮,转轮会开始转 动。光源移开时,转轮停止转动。 2.使用雷射指示笔或LED灯泡的手电筒直接照射转轮的叶片时,转轮 不会转动。 3.用手电筒照射叶片白色那面时,转轮不会转。但照到黑色那面时转轮 就迅速转动起来。 实验原理:

思想实验在物理学中的地位和作用

思想实验在物理学中的地位和作用 一、引言: 物理学从本质上看是一门实验科学。物理实验在物理学的发展和物理学教育中占有重要地位。可以说,离开了物理实验,就无法了解物理学。正因为如此,在物理学的研究和教学中,对于物理实验历来十分重视,无论从实验的设计、仪器的制作和调试,还是到实验过程的控制、实验结果的分析等各个环节,都强调一丝不苟。想比之下,对于与此有关联的思想实验却介绍不多。因此,对物理学中的思想试验进行纵向的历史考察,横向的比较研究,是十分必要的。有助于物理学的研究和教学。 二、思想实验的一般考察 伽利略是位近代物理学的先驱者。他对物理学作出了多方面的贡献。其中,他发现的落体定律和惯性定律,为近代物理学提供了两快坚固的基石。伽利略的成功,得益于他率先采用了科学的物理实验,更得益于他独创的物理实验与思想实验相结合的科学方法。伽利略的出色工作,表明了他既是一位物理学的大师,也是一位进行思想实验的先驱。 众所周知,在相当长的一段时间内,人们对于力和运动等物理现象、物理规律的认识,一直受到亚里士多德学说的束缚。亚里士多德认为:物体运动速度的大小和有无,是由它是否受力以及力的大小直接决定的;地面上轻重不同的物体下落速度不同;重物下落较快,轻物下落较慢,对此也曾有人反对过他的错误说法,但都因为没有确切的实验和理论的认证,所以没有被人重视。第一个成功的打破亚里士多德的错误权威的正是伽理略。伽利略巧妙地运用思想实验否定了这一统全欧洲近两千年的错误理论。 物体下落的速度和物重成正比。伽利略在他的著作《关于两种新科学的谈话和数学证明》中写道:“我十分怀疑亚里士多德曾用实验验证过。当两个石头,一个的重量是另一个的10倍,从同一高度,如100库比特,下落时,其速度的差别会达到这样的程度,以致前者着地时,后者还不超过10库比特。”加利略紧紧抓住这一疑点,设计了思想实验来进行分析和论证。他指出:如果亚里士多德的论断成立的话,即重物比轻物体下落得快,那么,当重物体和轻物体绑在一起下落时,由于快的受慢的阻碍而减慢。慢的受快的驱使而加快,其结果绑在一起的物体下落速度一定介于原来两个物体的速度之间,即小于原来重物体下落的速度。但是,两个物体绑在一起就成了一个复合体,它比原来的重的物体还要重,按亚里士多德的论断复合体下落的速度要大于原来重物体下落的速度,这就和上面的结论相矛盾了。由此可知,重物体下落不会比轻物体下落的快,二者下落的速度应该是相等的。正是这一思想实验,坚定了伽利略落体实验的信心和决心。 在否定了亚里士多德的落体定律之后,伽利略进一步对自由落体运动进行了定量研究。他根据对自由落体运动的定性观察结果:速度越来越快的基础上,假设自由落体运动是一种匀加速运动,在1590—1592年期间进行了大量的落体实验。但在当时的测试条件下,不可能立即用实验来证实这一假设,伽利略便用思想实验与真实实验相结合的方法解决这个难题。他借助于数学,求出了从静止开始的匀加速运动的距离s与时间t的关系,即:s/t2=常量.这时不包括任何速率,只要直接测定s和t就行了。 但是,物体的自由下落还是太快了,在当时无法精确测定。伽利略想用不太快的运动来测量,即用斜面代替落体实验,经过多次的反复实验测定,得到如下结果: (1)当斜面倾角固定时,球滚过的距离s与所用时间t的平方之比为一常数,即:s/t2=c. (2)改变斜面的倾角,s/t2的值随之改变,但小球通过的距离与时间平方成正比关系不变,变化的仅是比例常数。 伽利略用思想实验把这个结果推向极端——当倾角为90o时。即物体作自由落体时,这个论断也成立。他由此得出结论,自由下落运动是匀加速运动。

物理实验的意义和作用

物理实验的意义和作用 (一)物理实验的作用 1.为发展物理规律提供丰富的感性材料。 2.检验物理理论假说的正确性。 3.开拓物理应用的新领域。 (二)、物理实验在教学中的作用 1.可以使学生获得丰富的感性认识,加深学生对物理概念、原理和定理的理解。 2.可以培养学生的观察实验能力、思维能力,发展学生智力。 3.可以使学生初步了解物理学的思想方法、研究方法,培养学生事实求是的科学态度和遵守纪律、爱护仪器的优良品质。 (三)、中学物理实验方式 1.演示实验 2.边教边实验(课堂实验) 3.分组实验 4.课外实验与制作 演示实验 (一)演示实验——演示实验指课堂上主要有教师操作表演的实验,有时也可以请学生充当助手或在教师指导下让学生上讲台进行操作 1.演示实验作用 (1)获得生动的感性认识,更好的理解、掌握规律。 (2)培养学生观察能力、思维能力,使学生获得有关物理现象或过程生动、深刻的印象。 (3)教师演示对学生实验技能和素养起一定的示范作用。 2.演示实验分类

(1)引入课题演示。 (2)建立概念和规律的演示。 (3)深化与巩固物理概念和规律的演示。 (4)应用物理知识的演示。 (二)演示实验在设计和表演方面的基本要求 1.明确目的,根据教学要求设计演示实验。 2.安全可靠,确保演示成功。 (1)演示成功的首要条件是掌握实验原理。 (2)坚持科学性原则,不得弄虚作假。 (3)为了确保演示成功,课前必须充分准备并进行试做。 3.简易方便。 演示实验要求简易方便,包括仪器结构简单;操作简单;由演示现象导出结论时,解说推理简单。 4.现象清楚、明显、直观。 (1)明显 (i)仪器尺寸要足够大。 (ii)物理过程变化要显著,“可见度”要高。 (iii)要使被观察的主体对比强烈,以利于学生看准目标。 (iv)演示的仪器放在适当高度的方位。 (v)注意让学生观察物理现象的发展过程。 (2)直观

建构适应新课改的设计性物理实验教学设计

建构适应新课改的设计性物理实验教学设计 [摘要]设计性物理实验是一种较高层次的综合实验训练,它有助于提高设计性物理实验教学的水平。文章讨论了在新课改条件下,设计性物理实验教学的教学模式、教学设计等内容。 [关键词]设计性实验教学模式教学设计物理实验 一、引言 当前科学技术的高速发展对人的创新能力的要求越来越高,加强学生创新能力的培养,已成为高校教育教学改革的重要任务,也是师范院校适应新基础教育课程改革的需要(以下简称“新课改”)。为了培养具有创新能力且适应新课改要求的高素质人才,必须使学生具备综合运用知识去发现问题、解决问题的能力。物理学是以实验为基础的学科,它的发展和创新与物理实验密切相关,因此,物理实验教学成为培养学生创新能力、学习探索新知、养成实验素养的重要环节,是学生毕业后能够胜任新课改的重要的职前训练。 设计性物理实验是一种较高层次的综合实验训练,设计性实验教学是一项创造性的教学工作。它不同于一般的实验教学,它要求学生自己查找和阅读各种资料,并根据实验要求,自行选择实验仪器、设计实验方案、观察记录实验现象和数据,学会探究与解决实验过程中的突现问题,完成实验并形成实验素养。如何进行适应新课改的设计性实验的教学设计,笔者总结教学实践,对这个问题进行了探讨。 二、设计性物理实验的教学模式 设计性物理实验不同于已往的实验教学,要很好地完成这一层次的教学,教师必须建立适合设计性物理实验要求的教学模式。设计性物理实验的教学模式,就是教师在实验教学中,应用模式方法,分析设计性物理实验教学中的诸因素,排开次要的、非本质性的部分,抽取主要的、有特色的部分进行研究,凸现设计物理实验中重要的关系、状态和过程,以获得对设计物理实验教学规律的深刻认识,实现设计性物理实验教学的高效、优化。笔者在物理实验教学实践中总结出以下两种教学模式:

物理实验论文15篇

物理实验论文15篇 物理实验论文 摘要:物理是一门以实验为基础的学科,实验在物理教学中具有十分重要的作用。心理学研究表明,人的思维活动是在感性材料的基础上产生的,感性材料是思维活动的源泉和依据。各种类型的物理实验,具体形象地展示了物理知识的形成和发展过程,为学生的学习提供了丰富的感性材料,强化了学生的感知并纠正在感知中形成的错觉,从而达到丰富学生头脑中感性材料的储存及发展智力,培养能力的目的。 关键词 物理实验论文物理实验物理论文物理 物理实验论文:中学生物理实验论文 一、物理实验的重要性 第一,有利于培养学生的探究能力. 在新课程教学目标明确指出了初中物理教学不但要给学生灌输物理知识、物理概念,同时要注重培养学生探究能力的提升.在学生进行实验的过程中,针对所需要解决的问题能够积极探究和思考,从而锻炼和提高学生的科学探究能力,逐渐使学生能够养成科学探究的精神. 第二,有利于帮助学生提高科学素养. 在科学实践的过程中会不断地深化学生对科学知识的概念,培养学生尊重事实,促进学生分析、观察物理现象的能力. 第三,有利于提高学生的学习能力.

在进行实验课程设计的过程中,突出了物理教学的方针、思想、实践性.从多方面、多角度锻炼了学生的思维能力和独立思考的能力.在学生观察、分析、推理的演示实验的过程中,提高了学生的思维能力、思考能力、观察能力、探究能力,以及追求真理的意识. 二、初中物理教学的建议 第一,要明确物理教学实验的重要性,让学生感知到物理教学实验的价值. 树立正确的物理教学实验观念,充分认识物理教学实验能够有效地促进学生成长,帮助学生提高物理成绩和以及提升物理教学的教学效率. 第二,完善物理教学器材,建立相对应器材管理制度. 在物理教学过程中,器材的维护、保养、维修能够保障器材的寿命,同时保障学生的安全性.相关领导人员应该妥善制定出物理器材的保管制度,要选择责任意识强、坚持原则的教师保管实验室,以保障学生能够更好地进行实验. 第三,摆脱传统教师演示、学生观看的状况,注重培养学生的实验动手能力,提高学生的实验次数. 在进行实验教学的过程中,要针对某个实验进行具体的演示、阐述、明确实验目的、实验过程、实验现象、实验注意事项,从而让学生进行具体的实验.例如,在做“用量筒测5mL水的体积”实验时,很多学生都出现过这样的错误,用量筒测水的体积时拿在手里读数,而且读数时视线没有与凹形水面相平,甚至量筒都没放平就读数.这样错误的实验过程,不能有效地帮助学生理解物理概念和知识,而且让整个实验变得没有意义.但是,教师在观察学生实验的过程中,并没有指出学生的错误.在实验结束之后,教师重复了实验,让学生进行观察.首先,用左手拿住量筒,使量筒略倾斜,右手拿试剂瓶(里面放水),使试剂瓶口紧挨着量筒口,使液体缓缓流

2015年江西省大物理实验创新竞赛初赛试题及答案

2015年江西省大学物理实验创新竞赛初赛试题 一、填空题(共15题,每题2分) 1、质点的质量为m ,置于光滑球面的顶点A 处(球面固定不动),如图所示。当它由静止开始下滑到球面上B 点时,它的加速度的大小为__________。用θ表示。 1、答θθ2 222sin )cos 1(4g g a +-=。 2、储有某种刚性双原子分子理想气体的容器以速度v =100 m/s 运动,假设该容器突然停止,气体的全部定向运动动能都变为气体分子热运动的动能,此时容器中气体的温度上升 6.74K,由此可知容器中气体的摩尔质量M mol =__________. (普适气体常量R =8.31 J·mol ·K ) 2、答28×10 kg / mol 3、假设地球半径缩小为原值的1/10,但质量保持不变,则地面上原来周期为1秒的小角度单摆现在的周期为T = _______________. 3、答0.316s 4、一质量为m 的质点沿着一条空间曲线运动,该曲线在直角坐标系下的运动方程为 j t sin b i t cos a r ω+ω=,其中a 、b 、ω皆为常数,则此该质点对原点的角动量 =L ___________ _。 4、答 K m ab ω 5、+π介子时不稳定的粒子,在它自己的参照系中测得平均寿命是s 8 106.2-?,如果它相对实验室以c 8.0(c 为真空中光速)的速度运动,那么实验室参照系中测得+ π介子的寿命是 s 。 5、答8 1033.4-?s 6、如图所示,假设有两个同相的相干点光源S 1和S 2,发出波长为λ的光,A 是它们连线的中垂线上的一点,若在S 1和A 之间插入厚度为e 、折射 率为n 的薄玻璃片,则两光源发出的光在A 点的相位差 =?? 。若已知5.1,500==n nm λ,

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