大学物理实验设计性实验方案
大学物理实验设计方案
大学物理实验设计方案引言：大学物理实验对于学生学习物理知识和培养实践能力具有至关重要的作用。
通过实验，学生可以深入理解物理概念、掌握实验操作技能以及培养科学探究的能力。
因此，本文将介绍一种针对大学物理实验课程设计的方案，旨在提供一个综合性、实用性强的实验项目，以满足学生的学习需求。
实验目标：本实验的目标是帮助学生通过实践操作和观察，掌握力学、光学、电磁学等物理学科的基本理论与实验方法。
同时，通过团队合作，培养学生的实验设计和数据分析能力，提高其科学研究思维和创新能力。
实验内容：本实验方案主要包括以下几个具体的实验项目：1. 弹簧的拉伸与弹性势能测量实验目的：探究弹簧的拉伸性质和弹性势能的关系实验步骤：使用一弹簧，通过测量受力和位移，计算弹簧的拉伸量以及弹性势能实验要求：精确测量实验数据，合理设计实验装置，注意安全操作2. 杆上的转子平衡实验实验目的：研究力矩平衡的条件与原理实验步骤：在一树脂杆上悬挂多个重力均匀分布的转子，通过调节位置使得杆保持平衡状态实验要求：精确测量实验数据，加深对力矩平衡的理解与应用3. 球体滚下斜面实验实验目的：通过测量球体在斜面上滚动的加速度，研究运动学与动力学关系实验步骤：在斜面上放置球体，测量球体加速度与斜面角度的关系实验要求：理论计算与实验测量相结合，提高数据处理和分析能力4. 光的折射实验实验目的：研究光在介质中的折射规律与折射率计算实验步骤：通过改变光线入射角度，测量光在不同介质中的折射角度，计算折射率实验要求：精确测量实验数据，加深对光的折射现象与光学定律的理解5. 电磁感应实验实验目的：研究磁场对导体的感应电动势产生的影响实验步骤：通过改变磁场强度和导体运动状态，测量感应电动势与磁场、导体相对运动速度的关系实验要求：精确测量实验数据，探索磁感应现象与电磁感应规律的关系实验设计与要求：1. 实验选材：根据学生的学习年级和知识储备，选择适合的实验项目，并确保实验器材的可获得性和安全性。
物理实验设计的实验设计
物理实验设计的实验设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解物理实验设计的基本原理，掌握实验方案制定、实验步骤设计及数据收集分析的方法。
2. 学生能运用所学的物理知识，针对具体问题设计可行的实验方案，并解释实验结果。
3. 学生了解实验误差的概念，掌握减小实验误差的方法。
技能目标：1. 学生具备独立设计物理实验的能力，能够合理选择实验器材，正确使用实验工具。
2. 学生能够通过团队合作，共同完成实验任务，提高实验操作的准确性和效率。
3. 学生能够运用信息技术，如电子表格、数据采集软件等，进行实验数据的收集、处理和分析。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对物理实验的兴趣，增强探索科学奥秘的积极性。
2. 学生在实验过程中，培养严谨、求实的科学态度，尊重实验事实，遵循实验规程。
3. 学生通过实验活动，提高合作意识，培养团队精神，学会互相尊重、互相帮助。
本课程针对初中年级学生，结合物理学科特点，注重培养学生的实验操作能力、科学思维和合作精神。
课程设计旨在让学生在实际操作中掌握物理知识，提高解决问题的能力，激发学生对科学的热爱。
通过明确具体的课程目标，教师可依据目标进行教学设计和评估，确保课程实施的有效性。
二、教学内容本章节教学内容以“物理实验设计的实验设计”为核心，依据课程目标，结合教材相关章节，组织以下内容：1. 实验设计原理：介绍实验设计的基本原理，包括实验目的、实验原理、实验方法、实验步骤等，对应教材第三章第三节。
2. 实验方案制定：学习如何根据实验目的和原理，制定合理的实验方案，包括实验变量的控制、实验组与对照组的设置等，对应教材第三章第四节。
3. 实验器材选择与使用：介绍实验器材的选择原则、使用方法和注意事项，使学生能够熟练操作实验器材，对应教材第三章第五节。
4. 数据收集与分析：学习如何收集实验数据，运用统计学方法进行数据分析，减小实验误差，对应教材第三章第六节。
5. 实验结果解释：分析实验现象，解释实验结果，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，对应教材第三章第七节。
大学生物理实验方案
大学生物理实验方案实验目标本实验旨在帮助大学生提高对物理实验的理解和应用能力，培养实验操作技巧，同时加深对物理原理的理解。
实验内容1. 实验一：测量重力加速度- 实验目的：通过测量自由落体物体的下落时间，计算出重力加速度。
- 实验步骤：在实验室内，利用计时器测量自由落体物体从起点到终点所用的时间，重复多次测量取平均值。
- 实验装置：自由落体装置、计时器、尺子。
2. 实验二：测量光的速度- 实验目的：通过测量光在空气和水中的传播速度，计算出光的速度。
- 实验步骤：在实验室内，利用透明介质和光源，测量光传播的时间和距离，计算出光速。
- 实验装置：光源、介质容器、计时器、尺子。
3. 实验三：测量弹簧的劲度系数- 实验目的：通过测量弹簧在不同受力情况下的伸长量，计算出弹簧的劲度系数。
- 实验步骤：在实验室内，利用不同的负载物挂在弹簧上，测量弹簧的伸长量，并记录下受力情况。
- 实验装置：弹簧、负载物、尺子、天平。
实验要求1. 学生需提前了解实验原理和操作步骤，准备好实验所需的材料和装置。
2. 在实验过程中，要注意安全操作，遵守实验室规定，保持实验环境的整洁。
3. 实验结束后，学生需整理实验数据，进行数据处理和分析，并撰写实验报告。
实验评价学生的实验评价将考虑以下因素：- 实验操作的准确性和规范性；- 实验数据的收集和处理是否合理；- 实验报告的撰写质量和逻辑性。
实验时间安排- 实验一：2小时- 实验二：2小时- 实验三：3小时实验指导教师实验指导教师将提供必要的实验指导和帮助，对学生在实验中的表现进行评价，并及时给予反馈和指导。
实验成果学生需根据实验结果和分析撰写实验报告，报告内容包括实验目的、原理、实验装置、实验步骤、数据处理和分析，以及结论和讨论等。
实验预期效果通过完成这些实验，学生将能够：- 掌握物理实验的基本原理和操作技巧；- 培养实验设计和数据处理的能力；- 提高对物理原理的理解和应用能力。
大学物理设计性试验弦线振动法测定液体密度
评分：大学物理实验设计性实验实验报告实验题目：弦线振动法测定液体密度班级：姓名：学号：指导教师：《弦线振动法测定液体密度实验》实验提要实验课题及任务《弦线振动法测定液体密度实验》实验课题任务是：研究弦线振动时波长λ的大小与弦线受到的张力T 有关，在其它条件不变的情况，改变弦线受到的张力即可改变波长λ，通过比较同一砝码在空气中与在待测液体中时分别产生的张力不同，而产生不同的波长λ，进一步求出待测液体的密度。
学生根据自己所学的知识，并在图书馆或互联网上查找资料，设计出《物体在液体中的运动研究》的整体方案，内容包括：写出实验原理和理论计算公式，研究测量方法，写出实验内容和步骤，然后根据自己设计的方案，进行实验操作，记录数据，做好数据处理，得出实验结果，按书写科学论文的要求写出完整的实验报告。
设计要求⑴ 通过查找资料，并到实验室了解所用仪器的实物以及阅读仪器使用说明书，了解仪器的使用方法，找出所要测量的物理量，并推导出计算公式，在此基础上写出该实验的实验原理。
⑵ 选择实验的测量仪器，画出实验装置原理图，设计出实验方法和实验步骤，要具有可操作性。
⑶ 写出浸入待测液体中的物体体积的测量可行方法；⑷ 用最小二乘法进行线性拟合，计算出待测液体的密度ρ。
⑸ 分析讨论实验结果。
实验仪器弦振动实验仪一套、电子天平等主要仪器实验提示物体浸没在液体中受到的浮力大小为：V f 液ρ=弦线在振动时频率ν、波长λ、张力T 及弦线的线密度μ有如下关系：μνλT1=当频率ν与线密度μ一定时，上式左右两边同时取对数，得到下式后还可以进一步简化。
νμλlog log 21log 21log --=T 评分参考 (10分)⑴ 正确的写出实验原理和计算公式，3分；⑵ 正确的选用仪器和测量方法，2分； ⑶ 写出实验内容及步骤，1分； ⑷ 电子天平的调零和使用，1分；⑸ 写出完整的实验报告，3分；(其中实验数据处理，2分、实验结果，0.5分，整体结构，0.5分)学时分配实验验收，4学时，在实验室内完成；教师指导(开放实验室)和开题报告1学时。
课程设计实验报告10篇
课程设计实验报告10篇（经典版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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大学物理实验设计性实验方案
普通物理实验设计性实验方案实验题目：简单显微镜的设计班级：物理学2011级（2）班学号：2011433175姓名：唐洁指导教师：陈广萍凯里学院物理与电子工程学院2013 年3月简单显微镜的设计要求：1. 了解显微镜的基本光学系统及放大原理，以及视觉放大率等概念；2. 学会按一定的原理自行组装仪器的技能及调节光路的方法；3. 学会测量显微镜的视觉放大率；4. 简单显微镜的放大率为31.8；5. 物镜与目镜之间的距离为24cm ，即光学间隔为16.6cm 。
序 言显微镜是最常用的助视光学仪器，且常被组合在其他光学仪器中。
因此，了解并 掌握它的构造原理和调整方法，了解并掌握其放大率的概念和测量方法，不仅有助于加 深理解透镜的成像规律，也有助于正确使用其他光学仪器。
一、实验原理（一）、光学仪器的视觉放大率显微镜被用于观测微小的物体，望远镜被用于观测远处的目标，它们的作用都是 将被观测的物体对人眼的张角（视角）加以放大。
显然，同一物体对人眼所张的视角与 物体离人眼的距离有关。
在一般照明条件下，正常人的眼睛能分辨在明视距离处相距为 0.05～0.07mm 的两点。
此时，这两点对人眼所张的视角约为/1，称为最小分辨角。
当微小物体（或远处物体）对人眼所张视角小于此最小分辨角时，人眼将无法分辨，因而 需借助光学仪器（如放大镜、显微镜、望远镜等）来增大物体对人眼所张的视角。
这是 助视光学仪器的基本工作原理，它们的放大能力可用视觉放大率Γ表示，其定义为ww tan tan /=Γ （1）式中，w 为明视距离处物体对眼睛所张的视角，/w 为通过光学仪器观察时在明视距离 处的成像对眼睛所张的视角。
（二）、显微镜及其视觉放大率最简单的显微镜是由两个凸透镜构成的。
其中，物镜的焦距很短，目镜的焦距较 长。
它的光路如图所示，图中的o L 为物镜（焦点在o F 和/o F ）,其焦距为o f ；e L 为目镜， 其焦距为e f 。
大学生物理实验方案
大学生物理实验方案
实验目的
1. 掌握基本的实验操作技能。
2. 加深对物理理论的理解。
3. 培养观察问题、分析问题和解决问题的能力。
实验原理
实验原理是在实验过程中指导我们进行实验的理论基础，需要通过查阅相关资料或教材来和理解。
实验器材
1. 需要明确实验所需的器材和材料，包括仪器设备、工具和消耗品等。
2. 熟悉并了解这些器材和材料的使用方法和注意事项。
实验步骤
1. 实验前的准备：包括实验场地的布置、实验器材的检查和准
备工作。
2. 实验操作：按照实验原理和步骤进行实验操作，注意观察实
验现象，并做好数据记录。
3. 实验数据的处理和分析：对实验数据进行处理和分析，得出
实验结果。
4. 实验报告的撰写：根据实验结果和分析，撰写实验报告。
实验数据记录和处理
1. 实验数据记录：在实验过程中，要详细记录实验数据，包括
实验条件、测量数据和观察结果等。
2. 实验数据处理：对实验数据进行处理，包括数据的整理、计
算和图表的绘制等。
实验安全
1. 实验安全是非常重要的，需要在实验前了解实验物品的性质，避免发生意外事故。
2. 遵守实验室的规章制度，佩戴好实验器材，确保实验安全。
实验报告
1. 实验报告应包括实验目的、原理、器材、步骤、数据和分析等内容。
2. 实验报告应简洁明了，条理清晰，数据准确，分析深入。
以上是大学生物理实验方案的基本内容，具体实验方案应根据实验的具体内容和要求进行制定。
大学物理设计性实验《将微安表改装成多量程电流表并进行初校》2
评分：大学物理实验设计性实验实验报告实验题目：将微安表改装成多量程电流表并进行初校班级：姓名：学号：指导教师：茂名学院技术物理系大学物理实验室实验日期：2007 年11月29日实验11 《将微安表改装成多量程电流表并进行初校》实验提要实验课题及任务《将表头改装成多量程电流表》实验课题任务是：利用所给的仪器，结合所学的知识，把表头改装成mA 5、mA 10双量程电流表，完成电表改装电路所需仪器与校正电路。
学生根据自己所学的知识，并在图书馆或互联网上查找资料，设计出《将表头改装成多量程电流表》的整体方案，内容包括：写出实验原理和理论计算公式，研究测量方法，写出实验内容和步骤，然后根据自己设计的方案，进行实验操作，记录数据，做好数据处理，得出实验结果，按书写科学论文的要求写出完整的实验报告。
实验仪器量程A μ500的微安表一块，电阻箱(0.1级)三个，惠斯登电桥、数字电压表[精度(0.08%U+0.1)mV ]、3V 直流稳压电源、开关各一个、滑线变阻器两个（高值、低值各一个）。
实验所用公式及物理量符号提示⑴ 测微安表内阻时，电桥用外接电源并须降压使用，以免测量时微安表过载。
⑵ 将标称量程为A μ500、级别为5.1级的微安表，改装成mA 5、mA 10双量程电流表。
参考电路如图11-1所示。
⑶ 先测量微安表的内阻i R 和满刻度的电流实际值M I 。
用实际测出的i R 和M I 算出1R 和2R 的数值。
实验中1R 、2R 用电阻箱。
课前推导出计算1R 、2R 的公式，画好测i R 、M I 的电路图。
⑷ 以数字万用表的电压档作为标准表，两个滑线变阻器串联起来接入电路中，自己拟定校表电路，初校改装好的电表。
对改装表的要求是：两个量程中各点的误码率均不超过%5.2(每个量程校10 个点)。
课前拟好数据表据。
评分参考 (10分)⑴ 正确的写出实验原理和内阻i R 测量方法，2分； ⑵ 正确的选用仪器和1R 、2R 的计算方法，2分； ⑶ 写出实验内容及步骤，2分；⑷ 计算出1R 、2R 的值，完成改装表任务，2分； ⑸ 电表的校准及等级的标定，2分。
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普通物理实验设计性实验方案
实验题目：简单显微镜的设计
班级：物理学2011级（2）班
学号：2011433175
姓名：唐洁
指导教师：陈广萍
凯里学院物理与电子工程学院2013 年3月
简单显微镜的设计
要求：
1. 了解显微镜的基本光学系统及放大原理，以及视觉放大率等概念；
2. 学会按一定的原理自行组装仪器的技能及调节光路的方法；
3. 学会测量显微镜的视觉放大率；
4. 简单显微镜的放大率为31.8；
5. 物镜与目镜之间的距离为24cm ，即光学间隔为1
6.6cm 。
序 言
显微镜是最常用的助视光学仪器，且常被组合在其他光学仪器中。
因此，了解并 掌握它的构造原理和调整方法，了解并掌握其放大率的概念和测量方法，不仅有助于加 深理解透镜的成像规律，也有助于正确使用其他光学仪器。
一、实验原理
（一）、光学仪器的视觉放大率
显微镜被用于观测微小的物体，望远镜被用于观测远处的目标，它们的作用都是 将被观测的物体对人眼的张角（视角）加以放大。
显然，同一物体对人眼所张的视角与 物体离人眼的距离有关。
在一般照明条件下，正常人的眼睛能分辨在明视距离处相距为 0.05～0.07mm 的两点。
此时，这两点对人眼所张的视角约为/1，称为最小分辨角。
当
微小物体（或远处物体）对人眼所张视角小于此最小分辨角时，人眼将无法分辨，因而 需借助光学仪器（如放大镜、显微镜、望远镜等）来增大物体对人眼所张的视角。
这是 助视光学仪器的基本工作原理，它们的放大能力可用视觉放大率Γ表示，其定义为
w
w tan tan /
=Γ （1）
式中，w 为明视距离处物体对眼睛所张的视角，/w 为通过光学仪器观察时在明视距离 处的成像对眼睛所张的视角。
（二）、显微镜及其视觉放大率
最简单的显微镜是由两个凸透镜构成的。
其中，物镜的焦距很短，目镜的焦距较 长。
它的光路如图所示，图中的o L 为物镜（焦点在o F 和/o F ）,其焦距为o f ；e L 为目镜， 其焦距为e f 。
将长度为1y 的被观测物AB 放在o L 的焦距外且接近焦点o F 处，物体通过 物镜成一放大的倒立实像//B A (其长度为2y )。
此实像在目镜的焦点以内，经过目镜放
图1
大，结果在明视镜D 上得到一个放大的虚像////B A (其长度为3y )。
虚像////B A 对于被观测物AB 来说是倒立的。
显微镜物镜焦点/F 到目镜焦点e F 之间的距离δ称为物镜和目镜的光学间隔。
当显微镜中能看到物体清晰图像时，物镜前端面到被测物的距离叫做显微镜的工作距离。
为获得清晰的图像而调节显微镜与被观测物的距离称之为调焦。
由图可见，显微镜的视觉放大率为
1
2
2313///tan tan y y y y D y D y w w ∙
===Γ （2） 式中，
e e
f D u D y y Γ=≈=223，为目镜的视觉放大率；01112βδ
=≈=o
f u v y y （因1v 比o f 大得多），为物镜的线放大率。
因而式（2）可改写成
e o
e f f D Γ∙=∙=
Γ0βδ （3） 由式（3）可见，显微镜的放大率等于物镜放大率和目镜视觉放大率的乘积。
在o
f e f 、δ和D 已知的情形下，可利用式（3）算出显微镜的视觉放大率。
D
显微镜通常配有一套不同放大率的物镜和目镜，可供选用。
例如，使用20 ×物镜和5×目镜的显微镜，它的视觉放大率100520=⨯=Γ。
一般显微镜的放大率为几十倍到几百倍。
根据式（3）可知，显微镜的镜筒越长，物镜和目镜的焦距越短，放大率就越大。
同时受光学底座尺寸的限制，故实验中所选的物镜焦距为45mm ，目镜焦距为29mm 。
简单显微镜设计光路的装置图和简图分别如图所示。
图2
1－小照明光源S ，2－干版架，3－微尺M 1
（1/10 mm ），4－二维架或透镜架，5－物镜Lo （0'f =45 mm ），6－二维架，7－三维调节架，8－目镜Le （e 'f =29 mm ），9
－45°玻璃架，10－升降调节座，11－双棱镜架，12－毫米尺M 2（l =30 mm ），13－三维平移底座，14－三维平移底座，15－升降调节座，16－通用底座，17－白光源（图中未画）
图3
二、实验仪器
IIB GSZ -型光学平台，小照明光源S ，微尺，45mm 物镜,29mm 目镜，玻璃架，毫米尺，白光源，白屏，若干光学支架和底座。
三、实验内容与步骤
本实验的主要内容就是自组搭建简单显微镜光路，测量简单显微镜的放大率。
（一）光路的调整
1、将各光学元件沿着光学平台上的标尺固定在相应的支架上，夹好、靠拢，调同轴等高 注意：各光学元件的高度通过目测调节好后，在固定前同时应确保各光学元件与相应光学底座的某一边保持平行，便于调节光路。
2、测物镜、目镜的焦距
方法：物距像距法，如图所示。
调节白屏在光轴上的位置，直至白屏上有物S 的等大实像，则焦距为物与白屏之间距离L 的4
1。
多次测量求平均值。
)(2为焦距f f v u == （4）
3'S
2y
图4
3、按装置图装配显微镜
根据要求将物镜o L 与目镜e L 的距离定为24cm ；在e L 之后放置一与光轴成45°角的平玻璃板，距此玻璃板25cm 处放置一白光源（图中未画出）照明的毫米尺2M 。
4、微调微尺1M 的位置
调整微尺1M 离物镜o L 的距离，使它经显微镜系统成的像3y 与毫米尺2M 经45°玻璃板反射的像'S 重合。
要求反复调整，直到微尺1M 的放大像3y 与毫米尺
2M 反射像'S 之间没有视差为止。
（二）测量显微镜的放大率 1、观察
仔细观察微尺1M 的放大像和毫米尺2M 的反射像，同时微调毫米尺2M 的高度，让其反射像中的某一格对准被测物放大像的某一格，便于读数。
2、测量
读出微尺1M 放大像3y 的格数b 所对应的毫米尺2M 反射像的格数a ，需反复测量，求平均视觉放大率。
3、数据处理
根据公式a
b 10
⨯=Γ计算出简单显微镜的视觉放大率。
将cm D 25=和光学间隔
o e f f L --=δ（L 、e f 和o f 前面已经测出）代入公式e o
D f f δ
Γ=
∙计算出简单显微镜的测量视觉放大率，并将计算结果与观测值作一比较，计算百分误差比。
四、测量条件
1. 微尺、物镜、毫米尺、目镜必须严格的同轴、等高；
2. 物镜与目镜之间的距离为24cm ；
3. 毫米尺不能离物镜太远，只能是比物镜的焦距大一点点即可；
4. 白光源要放到离45°玻璃架25cm 处。
五、实验数据记录与数据处理 1.数据记录表格 2、数据处理
（1）简单显微镜视觉放大率Γ的理论值 （2）简单显微镜视觉放大率Γ的测量值 （3）物镜o L 与目镜e L 之间的距离L ： （4）光学间隔δ为： （5）根据公式e o
D f f δ
Γ=
∙有： （6）简单显微镜视觉放大率Γ的测量相对偏差。