普物实验小论文
大学物理实验论文(5篇)
大学物理实验论文(5篇)高校物理试验论文(5篇)高校物理试验论文范文第1篇物理学是一门试验科学,物理试验是物理学进展的基础。
也可以说是“系统工程”,它集力、热、声、光、电于一体。
高校物理试验作为一门独立设制的课程,是同学动手、观看、制造思维、处理数据、总结写作等综合力量提高的过程,有着其他课程不行替代的作用。
因此不能教条学习,只是简洁地照猫画虎,测几组数据。
应使知其然,还能举一反三,循序渐进。
要在全学年试验中,致使综合力量有全面“质”的飞跃。
只有这样才能真正起到熬炼实效,这就要求试验老师在每个试验过程中乐观引导同学的学习欲望。
2利用物理学史激发同学的爱好光学是讨论客观世界中有关光现象规律的一门学科,通过大量历史资料和出土文物的分析讨论,充分证明我国古代光学在世界科学技术史中的重要贡献。
当时物理学领域内成就最大的是墨家,它是由鲁国的墨翟(公元前480~39年)和他的弟子等所创立。
《墨经》是墨家的集体创作成果,它比古希腊欧几里得(公元前330~275年)“光学”还早百余年,不仅是中国光学的先驱,在世界光学史中也占据先的地位。
《墨经》对光的直进律,做出了精辟的记载,认为从物体上发出来的光线,似乎箭矢一样(“光之人,照若射”),通过精细的观看试验发觉,当两个光源同时照一物,产生本影和半影,还给投影下了一个科学定义:光有所遮挡的地方就是影。
墨家依据光的直进律,制成了世界上最早的针孔照相机。
在十一、十二世纪间,我国科学家郭守敬依据光学原理制成了各种天文仪器,观测天象,取得了丰硕成果[4]。
在教学中我们感到,上试验课缺少足够的时间,应当将试验仪器的一些改进通过演示,使同学明白其有用与便捷。
而我们只能见缝插针,简洁叙述。
例如:在薄透镜测焦距的试验中,以前成像的像屏用的是一个喷漆薄铁片。
共轭法测焦距,要求同学们在观看到大小两个像,我们说这叫“大像追小像”,追的结果是看两像的中心是否重合,这一步是用成像的方法(细调)验证粗调是否调好了,是否“同轴等高”。
趣味物理实验报告论文(3篇)
第1篇摘要:物理实验是物理学学习的重要环节,它不仅能够帮助学生理解抽象的物理概念,还能激发学生的学习兴趣。
本文将介绍一项趣味物理实验——利用空气压力制作简易喷泉,通过实验探究空气压力与水流喷射的关系。
实验过程中,学生将亲身体验科学的魅力,培养动手能力和科学思维。
关键词:趣味物理实验;空气压力;喷泉;科学思维一、引言物理学是一门研究自然界物质和能量运动规律的自然科学。
物理实验是物理学学习的重要手段,它有助于学生将抽象的物理概念转化为具体的、可感知的现象。
为了提高学生的学习兴趣,本文设计了一项趣味物理实验——利用空气压力制作简易喷泉。
二、实验目的1. 理解空气压力的概念及其在生活中的应用。
2. 探究空气压力与水流喷射的关系。
3. 培养学生的动手能力和科学思维。
三、实验原理喷泉的制作原理是利用大气压力将水从喷泉口喷出。
当喷泉口被水填满时,大气压力作用于水面,将水压入喷泉管内。
当喷泉管内的水位达到一定高度时,水从喷泉口喷出,形成喷泉。
四、实验材料与工具1. 空塑料瓶(容量约500ml)2. 针或尖锐物3. 热熔胶枪4. 水泵(可选)5. 热水6. 透明胶带五、实验步骤1. 将空塑料瓶的底部用针或尖锐物扎一个小孔,孔径约为1cm。
2. 将扎孔的塑料瓶装满水,用透明胶带封住瓶口。
3. 将塑料瓶倒置,使孔口朝下,将瓶口放在一个接水容器上。
4. 用热水加热塑料瓶,使其变软。
5. 将加热后的塑料瓶迅速倒置,用热熔胶枪将瓶口与接水容器粘合。
6. 关闭热水,等待塑料瓶冷却,形成密封的喷泉。
7. 当塑料瓶内的水被抽空后,大气压力将水从喷泉口喷出,形成喷泉。
六、实验结果与分析通过实验,我们可以观察到,当塑料瓶内的水被抽空后,大气压力将水从喷泉口喷出,形成喷泉。
这表明空气压力对水流喷射有显著影响。
七、实验总结与反思本次实验利用空气压力制作简易喷泉,使学生亲身体验了科学原理在生活中的应用。
通过实验,学生不仅掌握了空气压力的概念,还学会了如何将理论知识应用于实践。
中学生实验小论文4篇
中学生实验小论文4篇正所谓实践出真知,风林网络作文频道小编特整理了中学生实验小论文4篇,欢迎阅读参考,也希望大家平时能多动手尝试。
分子势能之谜在书上看到这样一个实验,书上说这是一个谜题,其实可以用现在的物理学已有的知识来解释。
原题是这样的,用一条透明的塑料管,在管子的一头接上一个漏斗,并将其接在1m左右的支架上,将另一头接在一个圆柱体物体上,并绕5~6圈,注意不可以折管,要保持管的畅通,更值得注意的是,漏斗一端的水平高度大于另一头出口的高度,然后从漏斗的那一头放进水。
会发现,漏斗一端的水平很高时,远高另一端的水平线,水竟然不会从另一端流出来。
这个实验以谜题的形式刊登在书上,大家都认为很难解释这个实验,其实在这个实验中,首先值得注意的是螺旋管中的空气。
假如没有空气,将不会出现这种现象。
解释这个实验,要从气体压缩的知识入手,我们知道气体压缩产生了内能,而内能是由分子势能和分子动能组成的。
压缩气体使分子间的距离减少,水管中水的重力对气体做功,一部分表现为分子动能,以热量的形式与外界进行能量交换,另一部分以分子势能的形式存在,根据能量守恒定律,高水平的水就不能穿过带有空气的螺旋管,当然气体的分子势能也有限,当具有更高的重力势能的水可以从中通过。
分子势能在自然条件下恢复需要能量,假如没有分子势能,气体将被无限压缩,而不会恢复原来的体积这并不符合实际的现象。
这在工业,生活上很有应用价值的。
保证管道运输的压力足够,必须排尽管道中的气体,才能保证运输的顺利。
分子势能还广泛运用在汽车上有人们熟知的安全气囊,还有气囊悬挂系统,气囊起到一个反冲的作用,从微观意义上讲,就是压缩做功与分子势能的转化。
在小的时候我曾玩了一个游戏,在一个空的玻璃瓶中,放入一个点燃的鞭炮,瓶不会破,而在一个相同的玻璃瓶中,加入水,再放入一个鞭炮,瓶就会破,当然这样很危险,希望大家不要模仿。
当时只是好玩,并不知道其原理,水的分子势能变化小,气体变化大,从另一个意义上说明了,分子势能起缓冲作用。
大学物理实验小论文
大学物理实验小论文 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020大学物理实验小论文班级姓名学号摘要:主要介绍我在本次大学物理实验中获得的知识与体会。
关键词:认识体会数据处理总结一、对大学物理实验的认识大学物理实验是非常重要的基础课,其目的是培养我们掌握实验的基本理论、方法和技巧;培养我们严谨的思维能力和创新精神,特别是与现代科学技术发展相适应的综合能力;培养严肃认真的工作作风和科学态度。
对于我们将来独立从事实际工作是十分有必要的。
二、大学物理实验中的体会1、养成实验前预习的好习惯。
实验时,为了在规定的时间内快速高效率地完成实验,达到良好的实验效果,需要认真地预习,才能在课上更好的学习,收获的更多、掌握的更多。
根据实验教材的相关内容,弄清楚所要进行的实验的总体过程,弄懂实验的目的,基本原理,了解实验所采用的方法的关键与成功之处;思考实验可能用到的相关实验仪器,对照教材所列的实验仪器,了解仪器的工作原理,性能,正确的操作步骤,特别是要注意那些可能对仪器造成损坏的事项。
然后写预习报告,包括目的,原理,仪器,操作步骤等。
2、上课时认真听老师做讲解,切记老师所讲的重点内容。
记下老师实验指导的内容有助于自己实验时避免犯错及实验报告的书写。
3、大学物理实验培养了我做事的耐心与细心。
课堂操作时需要严格的遵守实验的各项原则,要将仪器放置在合理的位置,以方便使用和确保安全。
读数,需要有足够的耐心和细心,尤其是对一些精度比较高的仪器,读数一定要按照正确的读数方法并且一定要细心。
对于数据的记录,则要求我们要有原始的数据记录,它是记载物理实验全部操作过程的基础性资料。
4、培养自己的动手能力。
现在,大学生的动手能力越来越被人们重视,大学物理实验正好为我们提供了这一平台。
每个实验我都亲自去做,不放弃每次锻炼的机会。
三、大学物理实验数据处理1、作图法选取适当的自变量,通过作图可以找到反映物理量之间的变化关系,并便于找出其中的规律,确定对应量的函数关系。
物理实验教学论文【3篇】
物理实验教学论文【3篇】第一篇一、引导学生学会“提出问题”是实验教学的良好开端实验教学的第一环节是“提出问题”。
没有探究就没有科学,而提不出问题也就不会有探究,探究源于问题。
问题的存在本身就能激发学生的求知欲和探究欲,学生的提问,特别是较高水平的提问,也是解决问题的一个必要方面。
在实验教学中一开始让学生提出问题是很难实现的,更谈不上提出与教学目标相关的问题来,这就需要教师有效地设置相关物理情景,即从学生熟悉的生活现象中,提供必要的问题背景,创设合理的、具体的物理情景,展示明显的物理现象,让学生想有所想,从而启发学生发现并提出问题。
使学生通过观察、感知、体验后发现问题;或者创设一定的任务,在完成任务过程中点燃智慧的火花,产生探究问题。
具体的操作步骤:(1)设置问题情景任务;(2)分析归纳情景体现的内在规律;(3)引导学生提出问题。
例如,在探究《欧姆定律》一节时,创设如下情景:①分别用一节和两节干电池给同一个小灯泡供电,闭合开关,观察现象;②用导线把小灯泡和滑动变阻器串联在同一电路中,闭合开关,移动滑片,观察现象。
让学生观察现象后分析归纳其内在规律,引导学生思考看到了什么现象,发现了什么问题,并进一步提出问题。
通过一步步的深入引导:小灯泡的亮度不同,又属于什么因素影响?进而提出了“通过导体电流的大小跟哪些因素有关?”的问题。
实验探究问题的提出,需要一个较长的适应过程。
开始时学生发现和提出的问题不是都跟该课题有关,有时还会出现风马牛不相及的问题,教师要耐心地倾听学生所提的问题,从中发现其闪光点,及时给予鼓励,避免压制。
随着学习的深入,他们的“提问题”兴趣就会有较大的提高,思路也随之被拓宽,进而提高学生发现问题和解决问题的能力。
二、科学地提出“猜想和假设”是实验教学的切入点通过创设一定的任务提出了问题,就得想方法解决问题,让学生科学地进行猜想和假设,这是完成实验教学的切入点。
科学猜想不同于胡思乱想,假设必须依据科学的方法,在此原则下就需要教师进行适当的引导。
初中物理实验论文 (3)
初中物理实验论文引言物理实验是初中物理课程中重要的一环,通过实际操作和观察,能够帮助学生更好地理解物理原理和概念。
本文将介绍三个常见的初中物理实验及其实验结果分析。
实验一:测量物体的质量实验目的通过使用天平测量物体的质量,掌握物体质量的测量方法。
实验材料•天平•物体样品实验步骤1.将天平放在水平的桌面上。
2.首先调整天平左右两个盘子间的距离,使之平衡。
3.将待测物体放在左盘上,使天平再次平衡。
4.读取天平上的指示值,记录物体的质量。
实验结果与分析在实验中,我们使用天平测量了不同物体的质量。
测量结果显示,不同物体的质量是不同的,这说明物体的质量是一个固有的属性。
同时,在实验过程中,我们注意到加入天平的物体越重,天平的指示值就越大。
这与我们日常生活中的经验相符合。
实验二:测量物体的密度实验目的通过测量物体的体积和质量,计算物体的密度,了解物体的密度对浮力和沉浸的影响。
实验材料•天平•尺子•毛笔盒•水实验步骤1.使用尺子测量毛笔盒的长宽高,并计算出盒子的体积。
2.使用天平测量毛笔盒的质量。
3.将毛笔盒放入水中,观察其是否浮在水面上。
4.若毛笔盒沉没,则记录盒中的水位。
5.将盒取出,倒掉水,并记录其质量。
6.根据实验数据,计算出毛笔盒的密度。
实验结果与分析在实验中,我们根据盒子的体积和质量计算出了盒子的密度。
实验结果显示,毛笔盒的密度大于水的密度,所以盒子在水中下沉。
通过实验,我们发现,密度大于水的物体会下沉,密度小于水的物体会浮在水上。
这是因为物体受到浮力的作用。
实验三:测量光的折射角实验目的通过测量光的入射角和折射角,探讨光的折射现象。
实验材料•透明玻璃板•直尺•可移动的光源•纸实验步骤1.将一张透明玻璃板放在桌面上。
2.在玻璃板上固定一张纸,作为标尺。
3.使用直尺画一条入射线和一条折射线。
4.将光源放在入射线的一侧,使光线射向玻璃板。
5.观察折射线,并用直尺测量入射角和折射角。
实验结果与分析通过实验,我们测量了光的入射角和折射角。
物理小论文范文(通用10篇)
物理小论文范文〔通用10篇〕物理小论文范文〔通用10篇〕物理小论文篇1不知怎么的,今天我突然想起了他,我的物理老师。
也许是马上就要新增化学一科,情形与一年前相仿。
一年前,升初二了,于是课程表中增加了“物理”一科。
从此“语数外鼎力,政史地生拉分”的场面被彻底打破了。
还记得第一节物理课。
第一任物理课代表是个武侠迷,课前他将物理老师的名字——“龙凤”写在黑板上,而且还是繁体的,他说这样写更有大侠风范。
也是,他的名儿也挺有武侠意味的。
上课后,我发现龙老师是位新来的老师,而且没有物理老师那种魁梧严肃的“固然形象”,并且还很瘦,矮。
自我介绍后,他便谈起物理这们学科:“有的同学说物理很难,其实不然。
物理非‘无理’,‘勿理’也。
”众皆哗然。
最后,他给我们布置了第一项物理作业:写一篇题为《物理随想》的短文。
随想,我们认为随想就是“随意想,想什么写什么”。
于是稀里糊涂地些好就交了。
几天后,作业发下来了,他说:“你们八班的很有趣儿嘛。
”众所周知,巴蜀地区的人受四川话的影响,说普通话就夹着一口川味,美其名曰:“川普。
”龙老师本来就不是这地方的人,来这儿后又受影响,其语言甚为搞笑,集三种“精华”于一体,谓之“杂普”。
我班同学上课异常“活泼”,龙老师肯定招呼不过来,于是大呼一声:“再闹,再闹就站到‘盒’板上去。
”众人不明,然后哄堂大笑。
假如逮到“典型”,其必曰:“你懂完咯呵!”还是大笑……进入电学学习后,知识点变得抽象,很难懂。
又一次单元考试,拿到卷子后,很多看不懂……可想而知,全班成绩不佳。
发卷评讲时,龙老师说:“这次考试有几个不及格的。
”众暗喜。
“不过是以十为单位的。
”众打击ed by him。
“但是,这次考试是竞赛的难度,所以只当测试练习。
”众释然。
不过龙老师擅长总结知识难点来巧记,什么“物近像远像变大”“左手力右手流”,就这样,枯燥的定理就被轻轻松松地掌握了。
龙老师是个有趣的人,所以他和学生的关系很好。
不仅数学、物理的问题可以问他,就算到办公室去摆弄那些物理器材他都会笑笑了之。
科谱小论文 (10)
科学小论文
国庆假期,老师交给我一个任务,制作一份科学作品,查找有关资料后,我决定做一个气球动力船。
这个小船的奇妙之处在于只要把尾部的气球吹大,就可以自己在水上漂,直到气球还原。
首先,我准备了一块厚的泡沫板,一些颜料,一个气球,一根吸管以及一把美工刀,接着我在泡沫板上认认真真的画出了一个小船的样子,用美工刀小心翼翼的划下,再把里面挖空船身就做好了。
然后我在小船的尾部掏了一个小洞,把吸管和气球紧紧地连在一起放了进去,最后把船身涂上不同的颜色,就大功告成了!做完之后我试验了一次。
虽然造型很简陋,但是在水中可以任意地漂流,非常实用。
我非常高兴,对我的作品也非常满意!
但是我有一个疑问,难道这一切都是理所当然的吗?中间一定蕴藏着什么奥秘吧。
通过查阅资料我知道了这个小船的原理是:气球吹大以后,如果不把口束住,就会把里面的气体快速排出变小,而这个动力小船就是利用了气球的这一特性。
其实,生活中处处都蕴藏着数不尽的奥秘。
就像这样一个简陋的小船,只要用一点点时间、一点点工具就可以做成一个既可以玩又可以装饰的有用东西。
所以,我们要留心观察生活中周边的事物。
正是这些不起眼的事物,使我们的生活如此丰富多彩,也使我们的课余丰富多彩。
我们不应该小看这些东西。
留心观察总是会有许多收获的。
这次做科学小作品给我的感触很深,使我认识了反推力的作用。
也使我感到了身边一些废品的大用处。
以后,我会利用课余时间多做科学小制品,使我的课余生活变得更加丰富多彩。
科学可真奇妙啊!同学们,让我们携起手来,从身边一点一滴做起,真正的融入到科学中去。
我爱科学!。
科学实验报告小论文5篇
科学实验报告小论文5篇很多同学其实都喜欢做实验,作文栏目小编整理了科学实验报告小论文5篇,希望大家能保持自己探索发现的精神。
简单潜水艇材料:一个有窄口的塑料瓶、黏土、一段塑料软管、几个硬币、胶带。
1.在塑料瓶的一侧挖二三个洞。
在瓶子的同一侧,用胶带把三四个硬币固定上去。
这些硬币有重量,可使潜水艇往下沉。
2.把塑料软管放入塑料瓶的窄口里,再用黏土把软管和瓶口的缝隙封好。
3.把这个玩具潜水艇放到一盆水里,让潜水艇灌满水。
4.从软管把空气吹入潜水艇。
在你吹气的时候,潜水艇内的水会从洞口被逼出来。
5.当潜水艇充气到一定程度时,它会慢慢升到水面上。
你只要控制潜水艇内空气的量,就可以使潜水艇在水中浮沉了。
怎么会这样?空气的重量比水轻,当你把潜水艇装满气时,潜水艇变得比水还轻,所以会上升到水面上。
让声音可以看得见准备:一个空易拉罐、一个气球、一把剪刀、橡皮筋、绳子、胶水、手电筒、一个比指甲盖稍大些的镜片。
实验:1、剪去易拉罐的底和面,使它成为两头透亮的空筒。
剪去气球的颈部,并蒙在罐的一端。
抓住气球的边,再用橡皮圈把它紧紧绷住(像鼓面一样)。
2、把小镜片用胶水贴在紧绷的气球鼓面上,使镜面向外。
3、打开手电筒,照在镜子上,你会看到一个光点从镜面反射到墙上。
如果墙上的光点不够清晰,可以用一张硬白纸当屏幕。
4、把铁罐放在桌上,用书本等作支撑固定住,调整好手电、镜面与光点的合适角度。
你在铁罐的另一端大喊或唱歌,同时观看墙上的光点。
嗬,光点晃动起来,“跳上舞”了。
原理:声音是由空气振动而产生的。
当你唱歌时,从你的肺里压出来的空气,使声带振动,产生压力波(也叫声波)。
这个声波就像水中的涟漪一样撞击到气球膜上,气球膜便随之振动,所以小镜子反射出来的光也跟着动。
拐弯的水流(一)需要准备的器材:一个椰树派对饮料罐内的塑料勺子、自来水。
(二)怎样操作实验:先打开自来水龙头把水流调节到最细小,再把一个椰树派对饮料罐内的塑料勺子放在衣服上反复摩擦几下,把摩擦后的塑料勺子放在水流旁边靠近水流。
初中物理实验论文范文(实用3篇)
初中物理实验论文范文(实用3篇)上课以听讲为主,还要有一个笔记本,有些东西要记下来。
知识结构,好的解题方法,好的例题,听不太懂的地方等等都要记下来。
课后还要整理笔记,一方面是为了“消化好”,另一方面还要对笔记作好补充。
笔记本不只是记上课老师讲的,还要作一些读书摘记,自己在作业中发现的好题、好的解法也要记在笔记本上,就是同学们常说的“好题本”。
辛辛苦苦建立起来的笔记本要进行编号,以后要经学看,要能做到爱不释手,终生保存。
1.物理实验能从抽象衍生到具体,为学生学习能力的发展奠定坚实的基础物理实验对培养学生的物理兴趣起着促进作用,同时也能让学生的观察能力、动手能力得到进一步的提升,同时加强了学生创造性思维的发展,达到了物理教学的真正目的。
在物理实验中引导学生观察物理现象,激发他们学习物理的积极性和主动性,通过具体的实验分析,把抽象的物理问题简单化,同时也让学生直观清楚地看到物理实验的结果,增加了他们对物理学习的兴趣,让物理教学的过程变得更加有趣味性和科学性。
例如,在讲述物理电路图的过程中通过让学生自己进行课堂理论学习,自行设计电路图,再动手进行试验,鼓励学生创新,将课堂学到的理论知识充分运用到实际操作中,并将实验结果和自己的想法进行进一步的对比。
2.物理实验将静态理论延伸到动态实验,加深了学生的理解物理实际上是一个十分抽象的微观世界,物理主要告诉我们自然万物的生存规律以及自然现象的产生演变。
物理教材是静态的,是将物理概念通过文字和图片的形式展示给学生,这些对于初中生而言是很难正确理解吸收的。
教师在物理教学的过程中,会通过现实生活中的各种例子为学生进行讲解,促进其对概念的理解。
例如,光反射、浮力等都是人的肉眼很难清晰看到的抽象概念,然而在现实生活中的的确确存在着许多证明其存在的现象。
如:镜子、水面上漂浮的木块等。
然而一些公式的推导则需要教师通过物理实验进行证明,让学生不再仅仅依靠“死记硬背”,大大提高学生记忆的灵活性,进而提高学生的学习效率。
物理实验论文
物理实验论文引言物理实验是物理学中非常重要的一环,它通过实际操作来验证理论,并探讨物理定律的适用范围。
本论文将介绍我所进行的一次物理实验,通过测量和处理数据,得出实验结果,并对实验过程进行分析和讨论。
实验目的本实验的目的是通过测量光的折射现象,验证光的折射定律并探究折射角和入射角的关系。
实验材料和方法材料: - 光源、凸透镜 - 半透明平板、尺子 - 白纸、直尺方法: 1. 在平坦的桌面上放置一块白纸,并将凸透镜置于白纸上方。
2. 将光源放在凸透镜旁边,并使用半透明平板将光源光线折射到凸透镜上。
3. 在白纸上方的适当位置放置直尺,作为测量入射角和折射角的标尺。
4. 调整直尺位置,使其与光线重叠。
5. 使用尺子测量光线的入射角和折射角,并记录测量值。
实验结果根据实验数据测量结果,得到以下入射角和折射角的数据表格:入射角(°)折射角(°)30 2145 3060 4075 4890 55数据处理与分析在本实验中,我们通过测量得到了一系列不同入射角和对应的折射角。
根据测量结果,我们可以绘制入射角和折射角的关系图,并根据图像进行分析。
import matplotlib.pyplot as plt# 数据incident_angles = [30, 45, 60, 75, 90]refracted_angles = [21, 30, 40, 48, 55]# 绘制图像plt.plot(incident_angles, refracted_angles, 'o-')plt.xlabel('入射角(°)')plt.ylabel('折射角(°)')plt.title('入射角和折射角关系图')plt.grid(True)plt.show()根据实验数据和绘制的入射角和折射角关系图,可以得到以下结论: 1. 光的折射现象符合折射定律,即入射角和折射角之间存在固定的关系。
物理小实验分析论文
物理小实验分析论文一、通过物理小实验,活跃课堂气氛,拉近教师与学生的距离1.通过演示物理小实验,消除学生对物理学科的神秘感实验导入新课是课堂教学的良好开端。
实验导入的主要任务是在学习者和新的学习课题之间建立起联系,激发学习兴趣,明确学习目的,运用已有经验和已学会的学习方法,促使学生进行新的思考。
通过演示实验,教师利用学生意想不到的奇特现象,唤起学生的强烈求知欲望;利用创造的神秘感,学生可以集中注意力和积极思考,得到科学方法的训练;而创造一种解决实际问题的情境来导入新课,也会产生良好的课堂效果。
如第一次接触物理学科,学生会对其产生一种神秘感,从而觉得物理难学,因此.在上第一节物理课时,教师可以多演示一些物理小实验。
比如,用2支小试管和水做大气压存在的实验、用惯性演示器演示惯性的存在、沸腾的水停止加热浇上冷水重新沸腾等实验,让学生观察实验现象,告诉学生物理知识都是通过经历物理过程和认真观察总结出来的,消除学生心理上的紧张感,从而使其可以轻松地学习物理。
2.物理小实验可创设和谐的问题情境.使其更加贴近学情新奇的小实验可以激发学生强烈的学习兴趣.无论是新课伊始还是课堂进行中。
富有创意的实验总是可以调动学生的学习兴趣,调节课堂气氛,同时又可以让学生主动去思考。
比如,用牛皮纸盒烧水,水开而纸不着火,学生既感到新鲜又难以置信,这样就激发了学生的探究兴趣。
再如,在光的折射教学中,增设一个模拟叉鱼的实验:在透明的水槽中放置1条塑料鱼,新课一开始,让学生用1根鱼叉通过小管去叉鱼。
结果叉不着,学生疑虑顿生。
在学完折射规律后再请学生做叉鱼的实验,结果学生一叉就中。
这个实验简单易做,使课堂教学更加贴近生活、贴近学情。
3.物理小实验实现了赏识学生、树立学生自信的目的学生的学习不能只靠趣味性来支持,我们更应该欣赏的是顽强的学习态度、执着的探索精神。
所以,教师在教学时应当对学生的良好学习态度给予肯定.使学生的学习由浮躁走向沉静、由感性走向理性、由表面走向本质,这样才能使学生扬起自信的风帆。
中学生实验小论文4篇
正所谓实践出真知,作文频道XX特整理了中学生实验小论文4篇,欢迎阅读参考,也希望大家平时能多动手尝试。
分子势能之谜在书上看到这样一个实验,书上说这是一个谜题,其实可以用现在的物理学已有的知识来解释。
原题是这样的,用一条透明的塑料管,在管子的一头接上一个漏斗,并将其接在1m左右的支架上,将另一头接在一个圆柱体物体上,并绕5~6圈,注意不可以折管,要保持管的畅通,更值得注意的是,漏斗一端的水平高度大于另一头出口的高度,然后从漏斗的那一头放进水。
会发现,漏斗一端的水平很高时,远高另一端的水平线,水竟然不会从另一端流出来。
这个实验以谜题的形式刊登在书上,大家都认为很难解释这个实验,其实在这个实验中,首先值得注意的是螺旋管中的空气。
假如没有空气,将不会出现这种现象。
解释这个实验,要从气体压缩的知识入手,我们知道气体压缩产生了内能,而内能是由分子势能和分子动能组成的。
压缩气体使分子间的距离减少,水管中水的重力对气体做功,一部分表现为分子动能,以热量的形式与外界进行能量交换,另一部分以分子势能的形式存在,根据能量守恒定律,高水平的水就不能穿过带有空气的螺旋管,当然气体的分子势能也有限,当具有更高的重力势能的水可以从中通过。
分子势能在自然条件下恢复需要能量,假如没有分子势能,气体将被无限压缩,而不会恢复原来的体积这并不符合实际的现象。
这在工业,生活上很有应用价值的。
保证管道运输的压力足够,必须排尽管道中的气体,才能保证运输的顺利。
分子势能还广泛运用在汽车上有人们熟知的安全气囊,还有气囊悬挂系统,气囊起到一个反冲的作用,从微观意义上讲,就是压缩做功与分子势能的转化。
在小的时候我曾玩了一个游戏,在一个空的玻璃瓶中,放入一个点燃的鞭炮,瓶不会破,而在一个相同的玻璃瓶中,加入水,再放入一个鞭炮,瓶就会破,当然这样很危险,希望大家不要模仿。
当时只是好玩,并不知道其原理,水的分子势能变化小,气体变化大,从另一个意义上说明了,分子势能起缓冲作用。
初中物理实验教学论文3篇
初中物理实验教学论文3篇物理教学论文是用来进行物理教学研究和描述研究成果的文章。
它在写作目的、内容、对象和手段等方面都有其特殊性,我们应将一般写作原理、方法和要求与教学论文写作的特点和规律结合起来。
下面店铺收集了一些关于初中物理实验教学论文,希望对你有帮助初中物理实验教学论文篇一1物理实验教学应立足于教材,并在此基础上进行创新、改进在物理实验教学中,有些实验可加以改进、创新,让实验更科学,误差更小。
比如:在探究影响滑动摩擦力大小跟哪些因素有关的实验中,教材中的实验是用弹簧测力计拉动小木块在水平长木板上做匀速直线运动,然而学生在探究过程中就会发现问题———在用弹簧测力计拉动小木块运动时,难以控制小木块做匀速直线运动,故而弹簧测力计示数不稳定,且拉动时弹簧测力计处于运动状态,给读数带来困难。
学生既然在实验中发现了问题,老师这时就应该对学生加以引导,运用所学物理知识对探究过程中出现的问题进行解决,在此实验基础上对实验进行创新、改进,从而更好地完成实验目标。
通过教师引导,学生将原实验中拉动木块改为拉动长木板,就可克服拉动木块做匀速直线运动的问题,当拉动长木板时,无论长木板是否做匀速直线运动,小木块都能处于静止状态,根据二力平衡条件,可得出摩擦力大小就是弹簧测力计示数的大小,这更加激发学生学习物理的兴趣,对培养学生运用知识解决问题的能力具有很大的积极作用。
再如探究二力平衡条件的实验中,将小木块置于光滑的水平桌面进行探究,在物理学中,光滑表示不计摩擦力,但实际实验中不可能找到表面绝对光滑的物体,因而在此实验中探究二力平衡条件中二力作用在一条直线上时,学生将木块扭转一个角度,木块受摩擦力影响,松手后木块可能处于静止状态,导致实验失败,同样此装置也难以探究二力作用在同一物体上,当学生出现这样的问题时,教师就顺势引导,又对此实验加以改进,学生已经学习了影响摩擦力大小的因素,上边实验木块既受摩擦力较大,从而影响实验效果,可从减轻木块质量或增大木块所受拉力克服摩擦力大的影响。
大学物理实验小论文
大学物理试验小论文班级姓名学号摘要:重要介绍我在本次大学物理试验中获得的常识与领会.症结词:熟悉领会数据处理总结一.对大学物理试验的熟悉大学物理试验是异常重要的基本课,其目标是造就我们控制试验的根本理论.办法和技能;造就我们严谨的思维才能和创新精力,特殊是与现代科学技巧成长相顺应的分解才能;造就严正卖力的工作风格和科学立场.对于我们未来自力从事现实工作是十分有须要的.二.大学物理试验中的领会1.养成试验前预习的好习惯.试验时,为了在划定的时光内快速高效力地完成试验,达到优越的试验后果,须要卖力地预习,才干在课上更好的进修,收成的更多.控制的更多.依据试验教材的相干内容,弄清晰所要进行的试验的总体进程,弄懂试验的目标,基起源基本理,懂得试验所采取的办法的症结与成功之处;思虑试验可能用到的相干试验仪器,对比教材所列的试验仪器,懂得仪器的工作道理,机能,精确的操纵步调,特殊是要留意那些可能对仪器造成破坏的事项.然后写预习陈述,包含目标,道理,仪器,操纵步调等.2.上课时卖力听先生做讲授,切记先生所讲的重点内容.记下先生试验指点的内容有助于本身试验时防止犯错及试验陈述的书写.3.大学物理试验造就了我做事的耐烦与仔细.教室操纵时须要严厉的遵照试验的各项原则,要将仪器放置在合理的地位,以便利应用和确保安然.读数,须要有足够的耐烦和仔细,尤其是对一些精度比较高的仪器,读数必定要按照精确的读数办法并且必定要仔细.对于数据的记录,则请求我们要有原始的数据记录,它是记录物理试验全体操纵进程的基本性材料.4.造就本身的着手才能.如今,大学生的着手才能越来越被人们看重,大学物理试验正好为我们供给了这一平台.每个试验我都亲自去做,不废弃每次锤炼的机遇.三.大学物理试验数据处理1.作图法拔取恰当的自变量,经由过程作图可以找到反应物理量之间的变更关系,并便于找出个中的纪律,肯定对应量的函数关系.作图法是最经常应用的试验数据处理办法之一.描画图象的请求是:①依据测量的请求选定坐标轴,一般以横轴为自变量,纵轴为因变量.坐标轴要标明所代表的物理量的名称及单位.②坐标轴标度的选择应适合,使测量数据能在坐标轴上得到精确的反应.为防止图纸上消失大片空白,坐标原点可所以零,也可以不是零.坐标轴的分度的估读数,应与测量值的估读数(即有用数字的末位)相对应.2.逐差法将数据列表,设自变量是等距离变更,将对应变量数据逐项逐差.此外,将测量数据分成对半两组,用隔1项逐差,可求解物理量的常数据.3.平均值法取算术平均值是为减小有时误差而经常应用的一种数据处理办法.平日在同样的测量前提下,对于某一物理量进行多次测量的成果不会完整一样,用多次测量的算术平均值作为测量成果,是真实值的最好近似.一般在精度请求不太高的测量中,用平均法处理数据比较便利.4.列表法试验中将数据列成表格,可以简明地暗示出有关物理量之间的关系,便于检讨测量成果和运算是否合理,有助于发明和剖析问题,并且列表法照样图象法的基本.列表时应留意:①表格要直接地反应有关物理量之间的关系,一般把自变量写在前边,因变量紧接着写在后面,便于剖析.②表格要清晰地反应测量的次数,测得的物理量的名称及单位,盘算的物理量的名称及单位.物理量的单位可写在标题栏内,一般不在数值栏内反复消失.③表中所列数据要精确反应测量值的有用数字.此外,须要对数据进行误差剖析.四.总结经由这一学期的对大学物理试验的进修,我收成了许多.在这中央,我也发明了我消失的一些缺少.我的着手才能还不敷强,当有些试验须要很强的着手才能时我还不克不及从容应对;我的摸索方法还有待改良,当面临一些庞杂的试验时我还不克不及很快很好的完成;我的数据处理才能还得进步,当面前摆着一大堆庞杂数据时我处理的方法及才能还缺少,不克不及用最佳的处理手腕使试验误差减小到最小程度……在试验课中学得的,我将施展到其它工作中去,也将在往后的进修和工作中不竭进步.完美;在此间发明的缺少,我将尽力改良,经由过程进修.实践等方法不竭进步,争夺在往后的进修.工作中有更大的收成,在不竭地摸索.进修中,在忘我的奉献中实现本身的人身价值![参考文献]1.周克省《大学物理试验教程》2.张晓华《大学物理教授教养改造初探》。
物理实验论文范文
物理实验论⽂范⽂⼈们对科学的社会功能的认识是在科学的进步中逐渐深化的,因此,对科学教育的认识也是逐渐发展的。
17世纪之前,⼈们认为物理学是远离⽣活实际,物理学家像诗⼈⼀样是浪漫的,所以普通百姓并不关⼼物理学。
18世纪以后,物理学逐渐显⽰其在改变世界⽅⾯的巨⼤威⼒,于是受到⼈们密切关注。
物理学逐渐被公认是社会前进的⽕车头,相应地物理教育也得到重视,⼤量优秀学⽣纷纷涌向物理专业。
物理实验论⽂范⽂1 实验⽬的: 实验器材: 实验步骤: ①在烧杯⾥放⼊适量,将烧杯放在⽯棉⽹上,然后把插⼊⽔⾥。
②把酒精灯点着,给烧杯加热。
③边观察边记录。
④做好实验后,把器材整理好。
观察记录: ①⽔温在 60℃以下时,随着⽔温不断升⾼,杯底上⽓泡,有少量⽓泡。
②⽔温在60℃~90℃之间时,杯底⽓泡逐渐减少,⽓泡上升逐渐。
③在90℃~100℃之间时,⼩⽓泡上升越来越。
④⽔时,⼤量⽓泡迅速上升,温度在不变。
⑤移⾛酒精灯,停⽌。
图象分析: 绘制⽔沸腾时温度与时间变化的图象。
实验结论: ①沸腾是在液体和同时进⾏的现象。
②⽔在沸腾时,温度。
物理实验论⽂范⽂2 摘要:物理实验是⼤学的课程中⼀门基础的学科,是⼤学物理的重要组成部分。
在理⼯科学校或者理科教育中,物理实验和理论有着⼗分重要的地位,是培养学⽣实践能⼒和基本素质的重要课程。
本⽂通过对⼤学物理实验中存在的问题及教学的现状,提出了素质教育和创新在⼤学物理实验中的培养。
关键词:⼤学;物理实验;素质教育;探索 ⼤学⽣的综合素质是⼤学⽣活教育中的重要组成,素质教育是按照科学的⽅式⽅法来培养学⽣的⾃主学习能⼒,最终⽬的是让学⽣具备⾃主的思维能⼒。
通过对⼤学物理实验的改进从⽽提⾼学⽣的综合素质。
在⽬前来看,⼤学物理实验教学中,考核学⽣的⼀般都是完成实验报告等笔式作业,有时则是放⼊⼀定⽐例的操作考试及笔试实验在期末考试中,通过考试这种评价忽略了在物理实验过程中⼤学⽣所体现出的探索精神和实践能⼒等,这种⽅式导致学⽣只注重实验的结果,⽽不重视实验的过程,这很⼤程度上限制了学⽣⾃⼰分析问题和解决实际问题的创造性和灵活性,最后失去了对学习物理学科的兴趣。
普通物理实验课程论文
普通物理实验专题课程论文题目非线性电路混沌实验学院物理科学与技术学院专业物理学年级 2013 学号 222013315052016 姓名龙辉指导教师孙卫伟论文成绩 _____________________ 2015年 6 月16 日非线性电路混沌实验研究龙辉西南大学物理科学与技术学院,重庆 400715摘要:混沌来自非线性。
非线性电路中有十分丰富的分岔和混沌现象。
本实验建立由有源非线性负阻、LC振荡器和RC移相器组成的非线性电路,通过调整电路的参数,用示波器观察一倍周期、两倍周期、三倍周期、四倍周期、阵法混沌、奇异吸引子和双吸引子及有源非线性负阻原件的伏安特性。
通过观察,加深对混沌现象的认识。
关键字:非线性混沌现象倍周期分岔吸引子伏安特性一、 [引言]1963年,美国气象学家洛伦茨在《确定论非周期流》一文中,给出了描述大气湍流的洛伦茨方程,并提出了著名的“蝴蝶效应”,从而揭开了对非线性科学深入研究的序幕。
非线性科学被誉为继相对论和量子力学之后,20世界物理学的“第三次重大革命”。
由非线性科学所引起的对确定论和随机论、有序和无序、偶然性与必然性等范畴和概念的重新认识,形成了一种新的自然观,将深刻的影响人类的思维方法,并涉及现代科学的逻辑体系的根本性问题。
迄今为止,最丰富的混沌现象是非线性振荡电路中观察到的,这是因为电路可以精密元件控制,因此可以通过精确地改变实验条件得到丰富的实验结果,串联谐振电路是华裔科学家蔡少棠设计的能产生混沌的最简单的电路,它是熟悉和理解非线性现象的经典电路。
本实验的目的是学习有源非线性负阻元件的工作原理,借助串联谐振电路掌握非线性动力学系统运动的一般规律性。
通过本实验的学习扩展视野、活跃思维,以一种崭新的科学世界观来认识事物发展的一般规律。
二、[实验原理]1、非线性电路与混沌非线性电路如图1所示如。
它有一个非线性电阻R=1/g,它是一个有源非线性负阻C组成一个损耗很小的振荡回路。
普物论文
本学期主要学习了质点的各种运动规律,由此引入了牛顿运动定律,伽利略相对性原理和惯性系。
接着,从宏观的运动规律,深入探讨了运动和能量转化的关系,引入了动量,动能,和能量守恒定律的概念。
然后从普适性到特殊性,着重学习了刚体和流体这两类特殊性质物体的运动方式。
我们通过学习了相对论,渐渐从宏观过渡到微观,自相对论进入了气体运动的领域,分子运动引申到热力学。
随后我们跨入了电和磁的领域,自固定电场中粒子运动的规律学习到带电粒子运动产生的电流,再学习了由运动电流产生的磁场。
再由电磁场的变化学习了波,最后着重学习了光—这一特殊的电磁波,并学习了光的各种传播方式,由宏观入微观,再由微观回到宏观。
学习了这门课,其实就和高中学习的物理差不多。
只不过是更为系统,加入了高等数学的思维。
物理本是一门严谨系统的课程,只有掌握各个领域的规律及各领域之间的规律才能将其掌握完全。
所以物理的重点在于各个公式及其应用的方式。
熟练发现问题中各个条件的联系,用物理规律联系起来,然后运用公式运算,这样一个问题就可以很快捷准确地被解决。
放到生活中也是一样,只要掌握规律,用规律去解决问题,这就是物理带来的好处之一。
除了理论上的收获,物理与日常生活关系是十分紧密的。
比如电学和力学,这对我们今后的日常生活提供了一定的理论支持。
例如电路的各种应用,力学上的牛顿三定律,无不为我们的生活提供了很多的便利。
比如我们的国球—乒乓球。
其中最基础的技巧—削球,就蕴含了丰富的物理知识。
削球是乒乓球运动技术名词,它是利用球拍的摩擦力切削击球的一种技术。
对于出手力道及旋转速度,一般只给出感性的认识,并未给出具体的参数。
而削球是我国乒乓球传统手法之一,在我国具有长足的发展。
研究其具体的参数,对于削球具体化就能够有更深刻的认识。
本文主要考虑其中两个参量(出手速度及旋转)对于乒乓球轨迹的影响,主要理论计算为理想状态下的侧旋。
空气的粘滞力很低,故而其对空气的阻力可看成(即为斯托克斯公式)。
物理科技小论文优秀4篇
物理科技小论文优秀4篇物理的小论文篇一早在1800年,英国著名天文学家赫歇尔在观测太阳光谱时,利用温度计就已经发现了红外线辐射。
所谓红外线,就是一种波长于1~350微米的电磁波。
然后它的发现,却改善了我们的生活,推动了人类社会的发展。
首先,红外线的研究,有利于我们探索星系的起源。
“1983年,第一颗红外天文卫星在远红外波段进行了巡天观测,第一次获得了远红外线的天空图象,在短短的10个月内发现了25万个红外线源。
”我们知道,任何物体都在源源不断地向外辐射红外线。
那么这25万个红外线源的发现,也就意味着外太空至少存在着25万个以上的天体。
通过对它们所辐射的红外线的研究与监测,就能很容易的知道这些天体的构造及其表面温暖。
然而有些光源是经过几亿光年才到达地球的,这就为我们研究星系的起源提供了最好的材料。
其次,红外线的研究,有助于我们识别物体,进而为我们创造了一个安全,良好的生活环境。
按照描述热辐射的黑体辐射定律,物理的T与其辐射最强的波长入之间的关系为:T·λ=0.29cm·k。
这样,只要知道物体的温度,就可以计算出波长。
例如太阳表面温度约为5800k,就可以计算出太阳辐射最强的波长为500nm。
而我们人体的温度为37oC,其绝对温度T=273+37=310K,这样就可算出人辐射最强的波长λ=0.00094cm。
由此,当我们使用精密仪器,便可把人与其它物体区分开来。
既然人类的研究是从宏观到微观的,同时又存在着“世界上找不到两片相同的树叶”的真理,那么我们每个人的温度也可能随个体的差异而存在细小的差别。
因而我们所辐射出的最强入也不同了,所以在未来实现对人的监控也不是没有可能的。
等到那一天来临时,我们只要利用红外线就可监测人的行为。
当他有不良的举动时,只要发射出一些相关的物质,便能准确的射到该人的身上,从而达到制止不良行为发生的目的,这时,我们不是处在一个和平、安宁的社会里么?最后,红外线的使用,能给我们的生活带来诸多方便。
初中物理实验论文
初中物理实验论文引言物理实验是初中物理学习中不可或缺的一部分。
通过实验,学生能够亲自观察和体验物理原理,加深对物理概念的理解,培养探究精神和科学思维能力。
本论文主要介绍了几个在初中物理实验中常见的实验以及相关的实验原理和结果分析。
实验一:简单的机械实验实验目的通过观察和测量简单的机械现象,如重力、弹簧力和摩擦力等,来探究相关的物理原理。
实验装置1.弹簧测力仪2.重物(如铅球)3.水平滑轨实验步骤1.将弹簧测力仪固定在桌面上。
2.在弹簧上挂上不同重量的重物,并测量弹簧的伸长量。
3.将铅球放在水平滑轨上,通过调整滑块位置,使得铅球平衡。
4.记录铅球与滑块的接触点位置。
5.用不同的力推动滑块,观察滑块的运动情况。
实验原理1.弹簧的伸长量与挂在上面的重物的质量成正比,符合胡克定律。
2.铅球在平衡状态下,受到的摩擦力与铅球受到的重力相等。
结果分析根据实验数据,可以绘制出弹簧伸长量与挂在上面的重物质量的关系图,验证胡克定律的成立。
通过实验还可以观察到滑块受到的摩擦力与施加的力的关系,并探究摩擦力的特性。
实验二:光的反射实验实验目的通过实验观察和测量光的反射现象,研究光的传播规律以及反射定律。
实验装置1.光源2.平面镜3.透明直尺4.白色纸片实验步骤1.将光源对准平面镜,使光线与镜面垂直入射。
2.观察光线反射的方向,测量入射角和反射角的大小。
3.用纸片遮挡部分镜面,观察光线的改变。
4.将平面镜固定在透明直尺上,调整角度,观察光线的改变。
实验原理光的反射遵循反射定律:入射角等于反射角,且光线的入射角、反射角和法线三者在同一平面上。
通过观察实验现象和测量角度,可以验证反射定律的成立。
结果分析根据实验测量的角度数据,可以验证反射定律的成立。
通过实验还可以观察到当部分镜面被遮挡时,光线的反射方向发生改变,进一步了解到光的传播规律。
实验三:声音的传播实验实验目的通过实验观察和测量声音的传播规律,研究声音的产生和传播特性。
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分光计调整和使用及棱镜偏向角特性讨论摘要:本文通过对分光计调整和使用以及棱镜偏向角特性实验的过程进行回顾,针对实验中分光计调节中的一些难点,即望远镜的调节;以及一些容易出错的环节,如三棱镜的放置、读数的处理等进行简单的分析,提出其解决方法;并对棱镜偏向角特性实验中的折射率、入射角和出射角的测量方法进行了讨论。
提出将两个实验进行有机整合,以期达到更好的教学效果。
关键词:分光计;调整;棱镜;偏向角一、分光计的调整实验1.1实验回顾分光计由望远镜、平行光管、载物平台、和读数装置四部分组成。
分光计是用来测量光通过各种光学元件后的偏转角度,由于光学实验对仪器的精确度要求很高,所以分光计在使用时,必须经过仔细调节,必须保证:使平行光管发出平行光,望远镜接受平行光(即望远镜调焦调至无穷远);平行光管和望远镜的光轴(望远镜光轴此处是指分划板的中心“十”字交点与物镜光心的连线)与分光计的转轴(中心轴)垂直。
其中望远镜的调节是整个分光计调节的核心(包括调焦、调整光轴、载物平台和分光计中心转轴垂直)。
分光计中的望远镜一般采用自准直望远镜,实验中我们使用的是“阿贝”式自准直望远镜,如图1所示,由目镜和物镜组成。
为了方便调节与测量,物镜和目镜间装有一分划板,其上刻有双“十”字形叉丝。
目镜和分划板间装有一个小棱镜。
图1中小灯泡的光经小棱镜反射将分划板照亮,在目镜视场中,分划板被照亮部分是一个小方块(视场下方),方块中透光部分是一个黑色小十字。
调焦即要调整亮十字与物镜之间的距离,使其处于物镜的焦平面上。
利用其自准直后成等大、倒立像的特点,调焦过程中只要在亮十字所在平面上看到反射回来的清晰的亮十字的像时,我们就可以认为望远镜调焦已经调到无穷远了。
图1 分光计的构造及其视场图2 自准直法的原理图再由我们所说的“二分之一调节法”逐步使得亮十字逼近双十字叉丝的上刻线直至与之重合。
这一步是我们同学在做这个实验的过程中耗时最长、出现问题最多的环节。
1.2普遍存在的问题及难点不少同学在做这个实验的时候,普遍都出现各种问题,甚至到实验结束都无法将其调整好。
由于这个实验是必做实验,一次实验有超过二十个同学参加,老师无法解决每个学生各自的问题。
所以我们不仅仅需要通过二分之一调节法来进行细调,更应该对分光计的调整方法进行一定的改进,来让同学更容易地调好分光计来进行实验。
在调节过程中,主要的难点在于:分光计上的调节螺丝数量多,而且每个螺丝负责的功能都不完全一样,有用于调节高低的,也有用于调节倾斜度的,组成比较复杂。
初学者由于对分光计的原理及其使用方法不太熟悉,容易不慎拧错,一旦不慎操作错误,便会使得十字叉丝像偏离双十字,倘若没有及时发现错误,便会南辕北辙,事与愿违。
有些螺钉调好以后,就不能再调动,不少同学由于拧动了原本不应再动的螺丝,导致前功尽弃。
由于分光计的构造相对比较复杂,调节步骤繁琐且需有一定的耐心和技巧,给初学者带来不少困难,下面分条予以总结。
1.2.1 调整望远镜的光轴与仪器中心转轴垂直在实验中,首先要进行粗调,使望远镜光轴与仪器的中心转轴大致垂直,在望远镜目镜视场中出现平面两个面反射回来的十字叉丝像。
在粗调完成后,采用二分之一调节法进行细调。
然而,在很多情况下,粗调后看不到平面镜两个面反射回来的十字叉丝像,或者是只能找到一个面反射的十字像。
反复进行粗调,始终找不到平面镜两个面反射的十字叉丝像,根本无法进入细调环节。
这个情况主要的原因在于,粗调的时候没有一个相对明确的参考点,而且有时候望远镜在开始时是倾斜的,加之分光计的视野较小,有时候转过180°之后十字叉丝像已经超出视野。
对于没有经验的学生来说,面对这些问题始终没能找到一个相对有效的解决方法,只能重新调节,这时同学往往已丧失信心及耐心,严重影响实验效率。
1.2.2 调节三棱镜的两个光学面与分光计中心转轴平行放置三棱镜的方式不当,使三棱镜的两个光学面并未与望远镜的光轴垂直。
由于实验室的光比较亮,三棱镜的两个光学面的反射率比平面镜的稍低,有时候十字叉丝像很难被发现,同学难免对第一步对望远镜的调节的结果产生怀疑,导致前功尽弃。
抑或是最后测出来的结果根本就不是自己的叉丝的正确位置,导致实验出现错误,与事实不符。
1.2.3 精确读取分光计游标读数和正确计算测量角度当|左I–右I|或|左II–右II|的值大于180°时,应取360°减去该值作为测量结果,这是因为计算望远镜转过的角度Φ时,望远镜经过了刻度盘的零点。
而不细心的学生往往因为这里数值算出来有偏差却误以为自己分光计调节有问题,又重新调整,浪费不必要的时间。
1.3解决方法1)在实验中,通常采用目测法调整载物台面和望远镜光轴基本水平。
可以加入水平仪来判断载物台台面是否水平,以缩短寻找十字叉丝像的时间。
然后旋转望远镜目镜手轮,便能清晰地看见测量叉丝。
2)把平面镜垂直放在载物台上,让平面镜的一面正对望远镜,旋转望远镜光轴高低调节螺钉,同时缓慢地左右转动载物台,观察目镜视场中是否出现“十”字反射像。
如果望远镜目镜端已明显倾斜,还找不到叉丝像,则反向旋转高低调节螺钉,目镜视场中必然会出现十字反射像,并将十字反射像调至与双十字的上交点重合,如图3a所示。
此时望远镜光轴与平面镜A面垂直。
3)将载物台旋转180°,让平面镜的另一面正对望远镜,小心旋转望远镜光轴高低调节螺钉,记录调节螺钉的旋动圈数,同时缓慢左右转动载物台,观察目镜视场中是否出现十字反射像。
如果望远镜目镜端已明显倾斜,还找不到叉丝像,则反向旋转调节螺钉,目镜视场中必然会出现十字反射像,并将十字反射像调至与双十字的上交点重合,如图3b所示。
此时,望远镜光轴与平面镜B面垂直。
再反向旋转高低调节螺钉,同时小心改变平面镜倾角(通过载物台下面的一个调平螺丝实现),保证十字反射像在目镜视场中,调整平面镜倾角,使十字反射像与双十字的上交点重合。
4)采用二分之一调节法对平面镜两个面的十字反射像进行微调,使两个十字反射像均能与双十字的上交点重合,如图3c所示。
此时的状态即是望远镜调整好了的状态。
图3二、棱镜偏向角特性这是一个与分光计调整与使用实验密切相关的一个实验,这个实验要想顺利完成,必须能够熟练地将分光计调整好。
多数同学对于分光计的调整仍不熟悉,做过一次实验过后仍不能顺利将其调整好,导致这个实验的进度受到严重影响。
很多同学亦是由于惧怕分光计而不选这个实验,这无疑减小了分光计的调整与使用这一个必选实验的教学意义。
笔者认为可将这两个实验有机地结合起来,作为长度为两次的一个大实验,甚至测量多种色光的偏向角特性曲线,作为一次小课题。
这样能够更有效地使学生熟悉分光计,熟练掌握其使用方法以及对几何光学有更深入的理解。
2.1 测量棱镜折射率的方法2.1.1 最小偏向角法(实验中采用的方法)由光路示意图,由折射定律和几何关系得到最小偏向角时,对应的关系为:对应AB面的折射,由(1)、(2)式得到:原理示意图:图4 最小偏向角法测三棱镜折射率光路示意图2.1.2 入射角和偏向角法图5为任意入射角入射时的光路图,由图5和几何关系得偏向角为:出射角:AB面入射角和AC面入射角的关系:由折射定律,最终我们可以得到:图5 入射角和偏向角法测三棱镜折射率光路示意图2.1.3 出射角和偏向角法由图5和几何关系结合式(4)得入射角参考上面的推导我们可以得到:2.1.4 入射角和出射角法与上面类似地我们可以直接给出:2.1.5 小结通过比较后三种方法,其实涉及到的基本量都只有相同的几个,测量方法也相同,并不用测量多次,可以仅通过一次测量便可以以不同计算方法得到折射率。
这是作为自主探究式实验的一个很好内容。
是一个可以激发学生自主探究的积极性,培养他们创新精神的良好机会。
2.2 测量三棱镜折射入射角的方法2.2.1 反射法由图6,光入射到三棱镜的AB面,一部分光在其表面反射,另一部分光折射。
测出入射光线和反射光线的位置,可得入射光线和反射光线的夹角β。
由几何关系和反射定律:因此只要测得β,便可以计算得到i1。
图6 反射法测入射角光路示意图2.2.2 顶角法由图7的几何关系,得:由上面的式子,我们可以知道只要测量出入射光线和AC面的法线位置,即可计算得到入射光线和AC面法线的夹角γ,进而得到入射角i1。
图7 顶角法测入射角光路示意图2.2.3 法线法由图6测量出入射光线和AB面的法线位置,直接计算得入射角i1。
2.2.4 出射法由图5,只要测出入射光线、出射光线和AC面的法线位置,计算可得i’2和δ,即可进一步求出入射角(根据公式(10))。
2.2.5 垂直法用上述4种方法测出某一个入射方向的入射角(设为θ1)后,其他方向的入射角i1可通过转动游标盘来确定。
设转动的度数为i0(如1°,3°,5°等),顺时针转动对应的入射角i1=θ1+i0,逆时针转动对应的入射角i1=θ1-i0,如图8所示。
测量时将望远镜垂直于AC面,在望远镜中看到入射光线与镜中的测量十字叉丝垂直线重合,同时使AC反射回来的绿色叉丝与镜中的调整用叉丝重合,此时由几何关系知对应的入射角i1=θ1刚好是60°,其他方向的入射角亦可如上述求得。
对应某一入射角找到出射光线和AC的法线,就能计算得出射角i’2。
关于出射角的测量,主要有两种,一是直接测量法,即测出出射光线和AC面法线位置计算得出射角;二是间接测量法,即先测出入射角和偏向角,再由式(5)计算得出射角。
图8 垂直法测入射角光路示意图三、总结关于棱镜偏向角的特性,有很多新奇的内容等着我们去探索。
根据并不复杂的几何关系,我们可以采用各种不同的方法得出入射角、出射角、折射率。
这个可采用多种方式实现实验目的的实验是一个作为自主式探究的绝佳材料。
笔者认为可以将分光计的调整与使用与棱镜偏向角特性实验整合成一个大的两星期实验,前面一个星期学习分光计的调整和使用方法,第二个星期利用自己设计的方案对棱镜偏向角特性进行探究,这样能够使学生对于分光计有更深的认识,并培养自主思考和动手的能力,对学生未来的发展极为有利。
或者是将其作为一个探究性的小课题,对不同波长的光的偏向角特性进行探究,相信可以取得很好的教学效果。
参考文献[1] 《大学物理实验I》分光计的调整和使用、棱镜偏向角特性[2] 朱志立,郭娟,莫炯. 分光计调整和使用的难点及解决方法[J]. 新乡学院学报(自然科学版),2010,01:84-87.[3] 沈鑫惠, 钱淑珍, 顾菊观. 三棱镜折射率和入射角测量的拓展[J]. 物理通报, 2014 (6): 85-88.。