探討設計性大學物理實驗

《探討設計性大學物理實驗》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、探討設計性大學物理實驗【摘要】本文主要對討設計性大學物理實驗課內容和種類，選題、方案確定、選擇儀器與實驗程序、數據處理方法的種類及其選擇以及設計性大學物理實驗的作用進行瞭探討與闡述【關鍵詞】設計性選題大學物理實驗大學物理實驗教學，不盡能夠為學生提供學習的感性材料,驗證物理定律而且能夠提供科學的思維方法。同時加深對基本知識的認識程度和培養學生的探索能力。未來人才素質的優劣體現在其創新能力上。隨著大學物理實驗教學改革的發展，除加強基本實驗技能的訓練、擴大新的實驗項目外，還應增加設計性實驗的內容，使大學物理實驗在內容、方法和手段上更加符合培

2、養新型人才和社會發展的要求。在設計性大學物理實驗中，以實驗現象為突破口，有針對性地對大學生進行逆向思維能力的培養和訓練，對發展學生的創造性思維能力是非常有益的。所以本文下面對設計性大學物理實驗課內容和種類，選題、方案確定、選擇儀器與實驗程序、數據處理方法的種類及其選擇以及設計性大學物理實驗的作用進行瞭探討與闡述1・設計性大學物理實驗的內容1.1在大學物理基本實驗階段,所做的實驗就是以基本的實驗內容為本。如基本物理量的測量、基本實驗儀器的使用、基本實驗技的訓練以及基本測量方法與誤差分析等。通過這一階段的學習，大學生應當瞭解物理實驗的基本

3、要求和一些最基本實驗測量原理和方法，學會基本的誤差處理方法,準確地處理據和書寫實驗報告。在完成瞭基本實驗階段的學習後，就以加大設計性實驗的力度並且改變被動學習為主動學習的目的1.2恰當安排設計性大學物理實驗的內容。設計性實驗要求大學生在教師的指導下，自行設計方案、備儀器、完成實驗。為瞭能充分發揮大學生的主動性和創造性在開始階段所安排的設計性大學物理實驗內容不能太復雜，應該一些較為簡單的實驗。所用的知識大學生已掌握，或很容易受，所用的儀器基本上是較熟悉的。然後再逐步增強設計性驗的綜合性和科研性，讓學生通過綜合運用物理實驗中所需的各種測量

4、原理和方法，分析和解決一些有一定難度的實際問題，從而提高他們的科學實驗能力和創造力2・設計性大學物理實驗的種類及其選題種類與方案2.1設計性大學物理實驗可分兩種類型：①確定一個新的大學物理實驗題目、由大學生根據所學的物理知識自擬方案、自選儀器、自己設計組裝線路和設備並完成實驗項目所提出的要求；②給定某種主要儀器設備，由大學生根據已知知識原理，擬定方案、選擇和組裝其他所需的儀器設備、完成某一物理量的測定。再深入一步可以由實驗時提出一些有設計性人物的實驗課題或研究項目2.2設計性物理實驗的選題種類：①以某一物理量為研究課題。這一類實驗便於

5、結合實際，促進大學學生把基礎知識轉化為實踐能力②以某一實驗儀器的特性和應用為研究課題。這—類實驗要求學生自己查閱有關資料，對實驗儀器和使用進行比較深入的研究，從而提高綜合能力和解決一些實際問題，為以後使用和研制新儀器起到借鑒和啟發作用③以某一測量方法為研究課題。這一類實驗是讓學生根據測量要求，自己選用多種不同測量方法完成測量任務。通過這類實驗，可使學生學習和掌握一些科學實驗和實際應用中經常使用的測量方法，提高他們的實際工作能力2.3設計性大學物理實驗方案一個待測對象，可以有若幹種與之相關的物理過程來表征。而每一物理過程本身往往就規定瞭

6、其具體的實驗方法，因此，針對課題所要研究的對象，查閱資料，確立被測量與相關可測量之間關系的各種可能的實驗方法，分析比較各種方法的適用條件,尤其應註意其中可能引入的系統誤差及消除誤差的辦法，所能達到的測量精度和實現可能性，最後確定一個既符合精度要求又最簡便、直觀、經濟的最佳方案。例如，測量重力加速度g可有以下幾種方案方案1:隻要能精確測定物體的重量和質量，便可以算出g;方案2:利用自由落體運動公式便可以算岀g方案3:利用單擺運動公式便可以算出g.以上三種方案中方案3是最簡單，是因為牽涉的測量量少3・設計性大學物理實驗的數據處理方法種類3

7、.1列表法列表格沒有統一的格式，可讓學生盡個人能力發揮。它的缺點是：對於一些實驗不便計算出它的不確定度。所以此方法適合於使用在初學者3.2作圖法根據處理數據求出經驗公式，具有簡單方便的特點。作圖法把數據間的函數關系形象直觀化，有利於發現個別不服從規律的數據，通過描點作圖具有取平均的效果，從曲線圖較容易地得出某些實驗結果。它的缺點是：手工繪制圖線時有一定的主觀隨意性，所以此方法適合於使用測量結果要求不高、不要求估算不確定度的實驗或者是利用圖線確定函數關系和省略某些因素影響的實驗3.3逐差法具有簡單方便的特點。但它的缺點是：逐差法處理數據

8、有其局限性，所以此方法適用於自變量等間距變化,與因變量之間的函數關系最好為線性關系時應用3.4用最小二乘法數據處理中，計算公式復雜，數據處理量較大，但結果精確。最小二乘法是以誤差理論為依據，在數據處理方法中，誤差最小、精