最新大学物理实验教案
大学物理实验教案课件
大学物理实验教案课件一、引言1. 实验目的:通过大学物理实验,使学生加深对物理学基本概念、基本原理的理解,提高实验技能,培养观察问题、分析问题和解决问题的能力。
2. 实验要求:学生应熟悉实验设备、仪器的使用方法,掌握实验原理,能够独立完成实验操作,并对实验结果进行分析和讨论。
二、实验一:测定弹簧常数1. 实验原理:根据胡克定律,弹簧的弹力与形变量成正比。
通过测量弹簧的形变量和对应的弹力,可以计算出弹簧的常数。
2. 实验设备:弹簧测力计、刻度尺、重物。
3. 实验步骤:(1)调节弹簧测力计至零位。
(2)将重物挂在测力计下,记录测力计示数。
(3)测量重物的质量。
(4)计算弹簧的常数。
4. 实验数据处理:根据实验数据,计算弹簧的常数。
三、实验二:测定平面镜的焦距1. 实验原理:根据光学原理,平面镜的焦距等于光线的传播距离。
通过测量入射光线和反射光线的位置,可以计算出平面镜的焦距。
2. 实验设备:光具、刻度尺、光源。
3. 实验步骤:(1)将光源、光具、刻度尺依次放置在实验桌上,调整光具与光源的距离。
(2)测量入射光线和反射光线的位置。
(3)计算平面镜的焦距。
4. 实验数据处理:根据实验数据,计算平面镜的焦距。
四、实验三:测定电阻的温度系数1. 实验原理:根据电阻温度系数公式,电阻值与温度成线性关系。
通过测量不同温度下的电阻值,可以计算出电阻的温度系数。
2. 实验设备:电阻箱、温度计、电源。
3. 实验步骤:(1)调节电阻箱至一定阻值。
(2)测量温度计示数。
(3)记录电阻箱的示数。
(4)计算电阻的温度系数。
4. 实验数据处理:根据实验数据,计算电阻的温度系数。
五、实验四:测定小球的自由落体加速度1. 实验原理:根据自由落体运动公式,下落距离与时间的平方成正比。
通过测量小球下落的距离和时间,可以计算出小球的自由落体加速度。
2. 实验设备:小球、尺子、计时器。
3. 实验步骤:(1)将小球从一定高度释放。
(2)测量小球下落的距离。
大学物理实验电子教案
一、教案基本信息教案名称:大学物理实验电子教案课时安排:45分钟教学目标:1. 让学生掌握大学物理实验的基本原理和实验方法。
2. 培养学生进行实验操作的能力和数据处理的能力。
3. 提高学生对物理实验的兴趣和积极性。
教学内容:1. 实验一:测量重力加速度2. 实验二:测定弹簧常数3. 实验三:测定光的折射率4. 实验四:测定电路的欧姆定律5. 实验五:测定声音的速度教学资源:1. 实验仪器:重力计、弹簧测力计、折射率计、电路测试仪、声速测量仪等。
2. 教学软件:大学物理实验教学软件。
教学过程:1. 导入:教师通过简要介绍大学物理实验的重要性和实验目的,激发学生的学习兴趣。
2. 实验一:测量重力加速度教学目标:让学生掌握利用重力计测量重力加速度的方法。
实验原理:重力加速度是指物体在重力作用下自由下落的加速度,其大小为9.8m/s²。
实验步骤:1) 调节重力计,使其指针指向零位。
2) 将重力计固定在实验台上,确保其稳定。
3) 释放重力计,记录下落时间t。
4) 利用公式g = 2h/t²计算重力加速度。
数据处理:g = 2h/t²二、实验二:测定弹簧常数教学目标:让学生掌握利用弹簧测力计测定弹簧常数的方法。
实验原理:弹簧常数k是指弹簧在受到外力作用时所产生的弹力与形变量之间的比例常数。
实验步骤:1) 将弹簧测力计固定在实验台上,确保其稳定。
2) 挂上已知质量的物体,记录弹簧测力计的示数F。
3) 计算弹簧常数k = F/x,其中x为物体的形变量。
数据处理:k = F/x三、实验三:测定光的折射率教学目标:让学生掌握利用折射率计测定光的折射率的方法。
实验原理:光的折射率n是指光在从一种介质进入另一种介质时,入射角与折射角之间的正弦比。
实验步骤:1) 将折射率计固定在实验台上,确保其稳定。
2) 将光从一种介质射入另一种介质,调整折射率计的光源和检测器位置,使光线垂直入射。
3) 记录入射角i和折射角r,计算折射率n = sin(i)/sin(r)。
大学趣味物理实验优秀教案
课时:2课时教学目标:1. 知识与技能:了解单摆的周期公式,掌握摆长、摆角、质量等因素对摆动周期的影响。
2. 过程与方法:通过实验操作,培养学生观察、分析、总结的能力。
3. 情感态度与价值观:激发学生对物理实验的兴趣,培养严谨的科学态度。
教学重点:1. 掌握单摆周期公式及其影响因素。
2. 通过实验验证单摆周期与摆长、摆角、质量的关系。
教学难点:1. 实验数据的处理与分析。
2. 理论与实验结果的对比。
教学准备:1. 教学课件2. 单摆实验装置(摆球、细线、支架等)3. 秒表4. 记录纸教学过程:一、导入1. 通过展示生活中的摆动现象(如钟摆、秋千等),激发学生的学习兴趣。
2. 提出问题:摆动周期与哪些因素有关?二、实验原理1. 介绍单摆的周期公式:T = 2π√(l/g),其中T为周期,l为摆长,g为重力加速度。
2. 分析摆长、摆角、质量等因素对摆动周期的影响。
三、实验操作1. 组建实验小组,每组配备一套单摆实验装置。
2. 学生按照实验步骤进行操作,记录摆动周期数据。
a. 调整摆长,观察摆动周期变化。
b. 改变小摆角,观察摆动周期变化。
c. 改变摆球质量,观察摆动周期变化。
四、数据处理与分析1. 对实验数据进行整理,绘制摆长、摆角、质量与摆动周期的关系图。
2. 分析实验结果,验证单摆周期与摆长、摆角、质量的关系。
五、实验结果讨论1. 对比理论公式与实验结果,分析误差来源。
2. 讨论实验过程中可能出现的问题及解决方法。
六、总结与反思1. 总结本节课所学内容,强调单摆周期公式及其影响因素。
2. 反思实验过程中的收获与不足,提出改进措施。
教学评价:1. 实验操作:观察学生实验操作的规范性和熟练程度。
2. 数据处理与分析:评估学生对实验数据的处理能力。
3. 总结与反思:考察学生对实验原理的掌握程度和思考问题的能力。
教学反思:1. 本节课通过趣味实验,激发了学生的学习兴趣,提高了实验操作的积极性。
2. 学生在实验过程中,培养了观察、分析、总结的能力,提高了科学素养。
大学物理实验讲课教案设计
一、教学目标1. 知识目标:使学生掌握大学物理实验的基本原理、方法和步骤,了解实验仪器的使用和注意事项。
2. 能力目标:培养学生的动手能力、观察分析能力、实验设计和创新能力。
3. 情感目标:激发学生对物理实验的兴趣,培养严谨的科学态度和团队合作精神。
二、教学内容1. 实验基本原理:力学、热学、光学、电磁学等物理实验的基本原理。
2. 实验方法:误差分析、数据处理、实验设计等实验方法。
3. 实验步骤:实验仪器的使用、实验数据的获取、实验现象的观察与分析等。
三、教学过程1. 导入新课- 通过实验演示或提问,引导学生回顾已学过的物理知识,激发学生对物理实验的兴趣。
- 介绍本节课的实验目的、内容和要求。
2. 实验基本原理讲解- 针对本次实验,讲解相关的物理原理,使学生理解实验的背景和意义。
- 结合实例,阐述实验原理在生活中的应用。
3. 实验方法讲解- 介绍实验误差的来源及分析方法,强调实验数据处理的准确性。
- 讲解实验设计的基本原则,如实验方案的选择、实验步骤的安排等。
4. 实验步骤讲解- 详细讲解实验步骤,包括实验仪器的使用、实验数据的获取、实验现象的观察与分析等。
- 强调实验过程中的注意事项,如安全操作、实验数据的记录等。
5. 实验演示- 教师进行实验演示,让学生观察实验现象,理解实验原理和方法。
- 鼓励学生提问,解答学生在实验过程中遇到的问题。
6. 学生分组实验- 学生分组进行实验,教师巡回指导,解答学生问题。
- 强调团队合作,培养学生相互协作、共同解决问题的能力。
7. 实验总结与评价- 学生汇报实验结果,分析实验数据,总结实验经验。
- 教师对学生的实验表现进行评价,指出不足之处,提出改进建议。
四、教学评价1. 课堂表现:观察学生的参与程度、提问回答情况等。
2. 实验报告:检查学生的实验报告,评价实验数据的准确性和分析能力。
3. 实验答辩:组织学生进行实验答辩,考察学生的实验设计和创新能力。
五、教学资源1. 教材:《大学物理实验》2. 实验仪器:力学、热学、光学、电磁学等实验仪器3. 多媒体课件:实验原理、实验步骤、实验现象等4. 网络资源:实验视频、实验报告模板等六、教学反思1. 关注学生的实验兴趣,激发学生的学习积极性。
大学实验课教案
课程名称:大学物理实验授课对象:物理学专业本科生课时安排:2课时教学目标:1. 理解光学实验的基本原理和方法。
2. 掌握光学仪器的基本操作和调整方法。
3. 能够通过实验验证光学理论,提高实验操作技能。
4. 培养学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力。
教学内容:1. 光学实验的基本原理和方法。
2. 光学仪器的使用和调整。
3. 实验项目一:薄透镜焦距的测定。
4. 实验项目二:单缝衍射实验。
教学过程:一、导入1. 引入光学实验的重要性,简要介绍光学实验的基本原理和方法。
2. 强调实验操作规范和注意事项。
二、光学实验基本原理和方法讲解1. 光的直线传播、反射和折射原理。
2. 光学仪器的使用和调整方法。
三、实验项目一:薄透镜焦距的测定1. 实验目的:测定薄透镜的焦距。
2. 实验原理:根据薄透镜成像公式,通过测量物距和像距,计算焦距。
3. 实验步骤:a. 准备实验器材:薄透镜、光具座、光源、光屏、刻度尺等。
b. 调整光源,使光线垂直照射薄透镜。
c. 移动光屏,找到清晰成像的位置,测量物距和像距。
d. 记录实验数据,计算焦距。
4. 数据处理和分析。
四、实验项目二:单缝衍射实验1. 实验目的:观察单缝衍射现象,研究衍射条纹的分布规律。
2. 实验原理:根据单缝衍射公式,分析衍射条纹的间距和分布规律。
3. 实验步骤:a. 准备实验器材:单缝板、光源、光屏、刻度尺等。
b. 调整光源,使光线垂直照射单缝板。
c. 移动光屏,观察衍射条纹的分布情况。
d. 记录衍射条纹间距,分析衍射条纹的分布规律。
4. 数据处理和分析。
五、总结1. 回顾光学实验的基本原理和方法。
2. 总结实验项目一和项目二的结果,分析实验误差。
3. 强调实验操作规范和注意事项。
教学评价:1. 学生对光学实验基本原理和方法的理解程度。
2. 学生实验操作技能的掌握程度。
3. 学生数据处理和分析能力。
教学反思:1. 教师应关注学生的实验操作,及时纠正错误。
2. 教师应引导学生分析实验误差,提高实验技能。
大学物理实验课教案示例
教学目标:1. 让学生了解光的折射现象及其基本规律。
2. 学会使用折射仪进行实验,掌握实验数据的记录和处理方法。
3. 培养学生的观察、分析和解决问题的能力。
教学重点:1. 光的折射现象及其基本规律。
2. 折射仪的使用方法。
教学难点:1. 折射现象的观察和实验数据的记录。
2. 折射仪的调整和使用。
教学过程:一、导入1. 引导学生回顾光的传播方式,提出问题:当光线从一种介质进入另一种介质时,会发生什么现象?2. 通过多媒体展示光的折射现象,激发学生的学习兴趣。
二、实验原理1. 介绍光的折射现象及其基本规律,如斯涅尔定律。
2. 讲解折射仪的工作原理,包括光路图和各个部件的功能。
三、实验步骤1. 将学生分成小组,每组配备一台折射仪。
2. 实验步骤如下:a. 将折射仪放在实验台上,调整至水平状态。
b. 调整折射仪的物镜和目镜,使成像清晰。
c. 调整入射角,观察折射现象,记录数据。
d. 改变入射角,重复步骤c,记录数据。
e. 分析数据,验证斯涅尔定律。
四、实验讨论1. 学生分组讨论实验现象,分析实验数据。
2. 各小组代表汇报实验结果,总结光的折射规律。
五、实验总结1. 教师总结本次实验的重点和难点,强调光的折射现象及其基本规律。
2. 鼓励学生在日常生活中观察光的折射现象,提高物理素养。
教学评价:1. 学生对光的折射现象及其基本规律的理解程度。
2. 学生在实验过程中的动手能力和团队合作精神。
3. 学生对实验数据的处理和分析能力。
教学资源:1. 折射仪2. 多媒体设备3. 光学实验教材教学反思:本次实验课通过实际操作,让学生直观地了解了光的折射现象及其基本规律。
在实验过程中,教师应注重引导学生观察、分析和解决问题,培养学生的科学素养。
同时,教师应关注学生的个体差异,因材施教,提高教学质量。
大学物理实验教案
大学物理实验教案一、教学目标1、让学生通过实验掌握大学物理中的基本概念和规律。
2、培养学生的实验操作能力、数据处理能力和分析问题、解决问题的能力。
3、激发学生对物理学科的兴趣,培养学生的科学思维和创新精神。
二、教学重难点1、重点(1)掌握实验仪器的使用方法和操作规范。
(2)理解实验原理,准确测量和记录实验数据。
(3)学会对实验数据进行处理和分析,得出正确的实验结论。
2、难点(1)对实验误差的分析和减小误差的方法。
(2)将实验结果与理论知识相结合,深入理解物理概念和规律。
三、教学方法1、讲授法:讲解实验目的、原理、方法和注意事项。
2、演示法:教师示范实验操作,让学生观察和学习。
3、实践法:学生分组进行实验操作,亲身体验实验过程。
四、教学过程1、实验前的准备(1)教师提前准备好实验所需的仪器设备,并检查其性能是否正常。
(2)学生预习实验内容,了解实验目的、原理和步骤。
2、实验课的导入(1)通过提问的方式,引导学生回顾与本次实验相关的物理知识,激发学生的学习兴趣。
(2)简要介绍实验的背景和意义,让学生明确实验的重要性。
3、实验原理的讲解(1)用通俗易懂的语言讲解实验的物理原理,结合图示和实例,帮助学生理解。
(2)强调实验中的关键概念和公式,让学生清楚实验数据的计算方法。
4、实验步骤的演示(1)教师亲自演示实验的操作过程,边操作边讲解操作要点和注意事项。
(2)演示过程中,要让学生清楚地看到仪器的读数方法和数据的记录方式。
5、学生分组实验(1)学生分组进行实验操作,教师巡回指导,及时纠正学生的错误操作。
(2)鼓励学生相互协作,共同完成实验任务。
6、实验数据的处理与分析(1)指导学生正确记录实验数据,并对数据进行初步的整理和计算。
(2)引导学生分析实验数据,找出数据中的规律和异常点,并探讨产生异常的原因。
7、实验报告的撰写(1)要求学生根据实验的过程和结果,撰写实验报告,包括实验目的、原理、步骤、数据处理、结果分析和结论等内容。
教案大学物理实验
一、教学目标1. 知识目标:(1)掌握实验的基本原理和方法;(2)熟悉实验仪器的使用和维护;(3)了解实验误差的来源及处理方法。
2. 能力目标:(1)提高动手操作能力;(2)培养观察能力和分析问题的能力;(3)增强团队合作意识。
3. 情感目标:(1)激发学生对物理实验的兴趣;(2)培养严谨求实的科学态度;(3)树立良好的实验道德。
二、教学内容1. 实验基本原理2. 实验仪器及操作3. 实验数据处理与分析4. 实验误差与处理5. 实验报告撰写三、教学过程(一)导入1. 结合实际生活,引导学生思考物理实验在科学研究中的作用;2. 介绍实验课程的重要性,激发学生的学习兴趣。
(二)实验基本原理1. 讲解实验的基本原理,如牛顿运动定律、能量守恒定律等;2. 结合实验现象,引导学生理解实验原理。
(三)实验仪器及操作1. 介绍实验仪器,如天平、计时器、测力计等;2. 讲解仪器的使用方法和注意事项;3. 学生分组进行仪器操作练习。
(四)实验数据处理与分析1. 讲解实验数据的处理方法,如平均值、标准差等;2. 引导学生分析实验结果,得出结论;3. 对比不同实验结果,总结规律。
(五)实验误差与处理1. 讲解实验误差的来源,如仪器误差、环境误差等;2. 引导学生分析实验误差,提出处理方法;3. 学生分组进行误差分析,提出改进措施。
(六)实验报告撰写1. 讲解实验报告的格式和内容;2. 学生根据实验结果撰写实验报告;3. 教师批改实验报告,指导学生修改。
(七)总结与评价1. 总结本节课的学习内容,强调实验的重要性;2. 对学生的实验表现进行评价,指出优点和不足;3. 布置课后作业,巩固所学知识。
四、教学评价1. 学生对实验原理的理解程度;2. 学生对实验仪器的操作熟练程度;3. 学生对实验数据处理和分析的能力;4. 学生实验报告的撰写质量。
五、教学反思1. 教师在教学过程中应注重理论与实践相结合,激发学生的学习兴趣;2. 加强学生的动手操作能力培养,提高实验教学质量;3. 注重培养学生的团队合作意识,提高学生的综合素质。
大学物理实验教案
掌握分光计的调整方法, 学会使用分光计测量角度 。
分光计、平面镜、三棱镜 等。
调整望远镜和载物台的水 平,使它们垂直于分光计 的主轴。调整望远镜的目 镜和物镜,使其聚焦在无 穷远处。
将平面镜放置在载物台上 ,调整其角度,使反射光 线与望远镜的光轴重合。 记录望远镜的读数和平面 镜的角度。
将三棱镜放置在载物台上 ,调整其角度,使光线通 过三棱镜后产生最小偏向 角。记录望远镜的读数和 三棱镜的角度。根据折射 定律计算三棱镜的顶角和 折射率。
数据处理与结果分
析
对实验数据进行处理,计算热传 导系数,并分析实验结果与理论 值的差异及可能原因。
热力学第一定律验证实验
热力学第一定律简介
介绍热力学第一定律的内容和意义,以及验证实验的目的和原理。
实验装置与步骤
详细介绍实验装置(如绝热容器、加热器、温度计等)和实验步骤(如加热过程、温度 测量和数据记录等)。
光的干涉和衍射现象观察
实验目的
实验器材
观察光的干涉和衍射现象,理解光的波动 性质。
激光器、双缝干涉装置、单缝衍射装置等 。
观察双缝干涉现象
观察单缝衍射现象
将激光器发出的光照射到双缝干涉装置上 ,观察在屏幕上出现的干涉条纹。记录条 纹间距和光源波长,计算双缝间距。
将激光器发出的光照射到单缝衍射装置上 ,观察在屏幕上出现的衍射图样。记录衍 射角和光源波长,计算单缝宽度。
通过实验测量不同电容的伏安特性曲线,分析电容的充电和放电 过程及其影响因素。
电感的伏安特性研究
通过实验测量不同电感的伏安特性曲线,分析电感的自感和互感现 象及其影响因素。
电容和电感的串联与并联
设计实验探究电容和电感串联与并联时的伏安特性及其变化规律。
大学物理实验教案
一、教学目标1. 知识目标:(1)掌握光的干涉现象的基本原理。
(2)了解干涉条纹的形成和特点。
(3)掌握干涉实验的测量方法。
2. 能力目标:(1)培养学生的实验操作技能和实验数据处理能力。
(2)提高学生的观察能力和分析问题、解决问题的能力。
3. 情感目标:(1)激发学生对物理实验的兴趣,培养严谨求实的科学态度。
(2)培养学生的团队合作精神。
二、教学重点与难点1. 教学重点:(1)光的干涉现象的基本原理。
(2)干涉条纹的形成和特点。
(3)干涉实验的测量方法。
2. 教学难点:(1)干涉条纹的测量和数据处理。
(2)实验误差的分析。
三、教学过程1. 实验准备(1)仪器准备:干涉仪、光源、屏幕、光具座、标尺等。
(2)实验原理讲解:光的干涉现象、干涉条纹的形成和特点、干涉实验的测量方法。
2. 实验步骤(1)搭建实验装置:将光源、干涉仪、屏幕等仪器按照实验要求放置在光具座上。
(2)调节光源:调整光源的入射角,使其满足干涉条件。
(3)观察干涉条纹:观察屏幕上的干涉条纹,并记录条纹间距。
(4)测量条纹间距:使用标尺测量干涉条纹间距,记录数据。
(5)数据处理:计算条纹间距的平均值和标准差,分析实验误差。
3. 实验讨论(1)分析实验数据,判断实验结果是否符合预期。
(2)讨论实验过程中遇到的问题,并提出改进措施。
(3)总结实验原理、方法和实验结果。
4. 实验总结(1)总结光的干涉现象的基本原理和干涉条纹的形成特点。
(2)总结干涉实验的测量方法和数据处理方法。
(3)对实验过程中的不足进行反思,提出改进措施。
四、教学评价1. 评价方式:实验报告、课堂表现、实验讨论等。
2. 评价标准:(1)实验报告内容完整、数据准确、结论合理。
(2)课堂表现积极,实验操作规范。
(3)实验讨论参与度高,能够提出有价值的观点和建议。
五、教学反思1. 本节课通过实验让学生掌握了光的干涉现象的基本原理和干涉条纹的形成特点。
2. 实验过程中,学生积极参与,实验操作规范,数据处理能力得到提高。
大学物理实验课教案
一、实验名称:使用分光计测定三棱镜的折射率二、实验目的:1. 了解光学中光线在介质界面折射的基本原理。
2. 掌握分光计的使用方法,提高光学实验技能。
3. 通过实验,加深对折射率概念的理解,并学习数据处理方法。
三、实验原理:光线从一种介质进入另一种介质时,会发生折射。
根据斯涅尔定律,入射角和折射角之间存在一定的关系。
三棱镜的折射率可以通过测定入射角和折射角来计算。
具体原理如下:- 光线在空气中的入射角θ1。
- 光线进入三棱镜后,在棱镜内部折射,折射角θ2。
- 光线从三棱镜另一面出射,再次进入空气,折射角θ3。
通过测定θ1、θ2和θ3,可以使用斯涅尔定律(n1sinθ1 = n2sinθ2)来计算三棱镜的折射率。
四、实验仪器:1. 分光计2. 平行光管3. 三棱镜4. 目镜5. 照相机(用于记录数据)6. 计算器五、实验步骤:1. 安装分光计,调整平行光管,使其发射出平行光。
2. 将三棱镜放置在分光计的载物台上,调整三棱镜的位置,使入射光线垂直于棱镜的顶角。
3. 调整望远镜,使望远镜中的十字线与入射光线重合。
4. 旋转三棱镜,记录入射光线、折射光线和出射光线与十字线的夹角。
5. 重复步骤3和4,至少三次,以减少实验误差。
6. 使用计算器计算三棱镜的折射率。
六、注意事项:1. 实验过程中,确保分光计的光学轴线水平。
2. 在调整望远镜时,避免对望远镜进行剧烈震动。
3. 记录数据时,注意准确测量角度,并保留有效数字。
七、数据处理:1. 将实验数据整理成表格。
2. 使用计算器计算平均入射角、折射角和出射角。
3. 根据斯涅尔定律,计算三棱镜的折射率。
八、实验报告:1. 简要介绍实验目的和原理。
2. 描述实验步骤和注意事项。
3. 展示实验数据,包括入射角、折射角和出射角。
4. 计算三棱镜的折射率,并分析误差来源。
九、教学评价:1. 学生对光学原理的理解程度。
2. 学生操作分光计的熟练程度。
3. 学生对实验数据的处理和分析能力。
大学物理实验_教案
课程名称:大学物理实验授课对象:本科二年级物理专业学生授课时间: 2课时实验目的:1. 通过实验操作,加深对物理理论知识的理解。
2. 培养学生的实验技能和科学探究能力。
3. 培养学生的团队协作精神和严谨的科学态度。
实验内容:一、实验名称:验证牛顿第二定律二、实验原理:牛顿第二定律指出,物体的加速度与作用在它上面的合外力成正比,与它的质量成反比,加速度的方向与合外力的方向相同。
公式为:F = ma。
三、实验仪器:1. 实验台2. 水平滑轨3. 小车4. 弹簧测力计5. 刻度尺6. 秒表7. 计算器四、实验步骤:1. 将小车放在水平滑轨上,调整弹簧测力计,使其与小车接触。
2. 用弹簧测力计拉动小车,使其做匀加速直线运动。
3. 在小车上放置砝码,改变小车的质量。
4. 每次改变小车质量后,记录下弹簧测力计的示数、小车运动的时间和距离。
5. 重复步骤3和4,至少进行三次实验。
五、数据处理:1. 计算每次实验中小车的加速度。
2. 计算不同质量下小车的加速度。
3. 分析加速度与质量的关系。
六、实验报告:1. 实验目的和原理2. 实验仪器和步骤3. 实验数据及处理结果4. 实验结果分析5. 实验总结和讨论七、实验注意事项:1. 实验过程中要确保小车在水平滑轨上运动,避免摩擦力的影响。
2. 弹簧测力计要垂直于小车运动方向,避免测量误差。
3. 记录实验数据时要准确无误,避免因记录错误导致实验结果偏差。
4. 实验过程中要注意安全,避免因操作不当造成伤害。
八、教学评价:1. 学生实验操作的熟练程度。
2. 学生对实验原理的理解程度。
3. 学生实验数据的准确性和完整性。
4. 学生实验报告的撰写质量。
九、课后思考题:1. 为什么在实验中要多次改变小车的质量?2. 如何减小实验误差?3. 如何将实验结果与理论公式进行对比分析?十、总结:本实验通过验证牛顿第二定律,使学生深入理解了物理理论知识的实际应用,提高了学生的实验技能和科学探究能力。
大学生物理趣味小实验教案
教学目标:1. 通过趣味实验,激发学生对物理学科的兴趣,培养学生动手操作和观察实验现象的能力。
2. 让学生了解物理现象背后的科学原理,提高学生的科学素养。
3. 培养学生团队协作精神,提高学生沟通和表达能力。
教学对象:大学生教学时间:2课时教学材料:1. 实验器材:玻璃杯、水、白纸、硬币、透明玻璃杯、装水的脸盆、日光灯、铅笔、桌子、激光笔、通宁水、牙签、冰块、花椒面、肥皂、纯净水、黑色水杯等。
2. 实验辅助材料:记录本、白板、粉笔等。
教学过程:第一课时一、导入1. 教师简要介绍本次实验的目的和意义。
2. 引导学生思考物理现象在日常生活中的应用。
二、实验一:人造彩虹1. 学生分组进行实验,每组一个玻璃杯、一张白纸。
2. 实验步骤:(1)在玻璃杯中装满水,将杯子拿到阳光可以照射到的窗台上;(2)把纸放到阳光透过杯子投射进来的地方,观察纸上的颜色。
3. 讨论实验现象及原理,教师引导学生理解光的折射和色散。
三、实验二:硬币的隐身术1. 学生分组进行实验,每组一个玻璃杯、一枚硬币、一个装着水的脸盆。
2. 实验步骤:(1)将一元硬币放入装有水的脸盆中;(2)将玻璃杯子微微倾斜,盖在硬币上,观察硬币;(3)将玻璃杯从水中取出,再以垂直方式盖下去,观察硬币。
3. 讨论实验现象及原理,教师引导学生理解光的折射和反射。
四、实验三:光的游戏1. 学生分组进行实验,每组一支日光灯、两支铅笔、一张桌子。
2. 实验步骤:(1)打开日光灯,在灯下把两只铅笔靠在一起,在铅笔中间留一个细缝;(2)让铅笔之间的细缝与日光灯灯管平行,透过细缝观察;(3)使铅笔之间的细缝变窄,观察现象。
3. 讨论实验现象及原理,教师引导学生理解光的直线传播和小孔成像。
第二课时一、复习上节课实验内容,巩固所学知识。
二、实验四:激光顺水流到手里1. 学生分组进行实验,每组一支激光笔、一个装水的脸盆。
2. 实验步骤:(1)将激光笔对准水面,观察激光在水中的传播;(2)尝试改变激光的角度,观察现象。
大学物理实验思政教案
课时:2课时教学对象:理工科大学生教学目标:1. 通过物理实验,培养学生严谨的科学态度和求真务实的精神。
2. 引导学生树立正确的价值观和科学的人生观。
3. 增强学生的团队协作能力和社会责任感。
教学内容:1. 物理实验基本操作及注意事项2. 实验原理及物理现象3. 实验过程中的思政元素教学过程:一、导入1. 通过实验视频或图片,激发学生对物理实验的兴趣。
2. 引导学生思考:实验在科学研究和生产生活中的重要性。
二、实验基本操作及注意事项1. 讲解实验仪器的使用方法及注意事项。
2. 强调实验过程中严谨的科学态度和求真务实的精神。
三、实验原理及物理现象1. 讲解实验原理,引导学生理解物理现象背后的科学道理。
2. 引导学生思考:实验原理在实际应用中的意义。
四、实验过程中的思政元素1. 安全环保:强调实验过程中的安全意识,培养学生的环保观念。
2. 爱国情怀:通过实验,让学生了解我国在物理领域取得的成就,激发学生的爱国情怀。
3. 法治意识:引导学生遵守实验规范,培养学生的法治意识。
4. 社会责任感:强调实验过程中团队协作的重要性,培养学生的社会责任感。
五、实验操作与讨论1. 学生分组进行实验操作,教师巡回指导。
2. 学生分享实验过程中的心得体会,教师进行点评。
六、总结与反思1. 教师总结本次实验的思政元素,强调学生在实验过程中所体现出的科学态度、价值观和人生观。
2. 学生反思自己在实验过程中的表现,总结经验教训。
教学评价:1. 通过实验报告和实验操作,评价学生的实验技能和实验态度。
2. 通过课堂讨论和课后反思,评价学生在实验过程中的思政素养。
教学资源:1. 实验教材及实验指导书2. 实验仪器及实验设备3. 相关视频、图片等教学素材教学反思:1. 在教学过程中,注重引导学生发现实验中的思政元素,提高学生的思政素养。
2. 通过实验操作和讨论,培养学生的团队协作能力和社会责任感。
3. 注重激发学生的学习兴趣,提高学生的实验技能和实验态度。
大学物理实验教案课件
大学物理实验教案课件一、引言1. 实验目的:通过大学物理实验,使学生掌握基本的实验技能,加深对物理概念和规律的理解,培养观察、思考、分析和解决问题的能力。
2. 实验内容:本实验教案包含十五个章节,涵盖力学、热学、电磁学、光学等多个物理学领域。
3. 实验要求:学生需提前预习实验原理和步骤,实验过程中严格遵守实验室纪律,积极思考,及时记录实验数据和现象。
二、力学实验1. 实验一:测定弹簧常数实验目的:学习使用弹簧测力计,测定弹簧的常数。
实验原理:胡克定律实验步骤:安装弹簧测力计,测量不同拉力下的弹簧伸长,绘制力-位移图,计算弹簧常数。
2. 实验二:测定小车滑块的加速度实验目的:学习使用光电门和计时器,测定小车滑块的加速度。
实验原理:匀加速直线运动公式实验步骤:安装光电门和计时器,测量小车滑块通过光电门的瞬时速度,计算加速度。
三、热学实验1. 实验三:测定水的比热容实验目的:测定水的比热容。
实验原理:热量守恒定律实验步骤:使用热量计和温度计,测量水在不同温度下的热量变化,计算比热容。
2. 实验四:测定气体定律实验目的:学习使用气压计和温度计,测定理想气体定律。
实验原理:理想气体定律实验步骤:调节气压和温度,测量气体的体积和压强,计算气体定律的参数。
四、电磁学实验1. 实验五:测定电阻的温度系数实验目的:测定电阻的温度系数。
实验原理:电阻-温度关系实验步骤:测量电阻在不同温度下的电阻值,计算温度系数。
2. 实验六:测定电磁感应电动势实验目的:测定电磁感应电动势。
实验原理:法拉第电磁感应定律实验步骤:调节磁场强度和导体运动速度,测量感应电动势,计算感应电流。
六、光学实验实验七:测定光的折射率实验目的:测定玻璃的折射率。
实验原理:斯涅尔定律实验步骤:使用折射计,测量入射光线和折射光线之间的角度,计算折射率。
实验八:双缝干涉实验实验目的:观察并研究双缝干涉现象。
实验原理:波动光学原理实验步骤:设置双缝,调整光源和屏幕距离,观察干涉条纹的分布,分析干涉条件。
大学物理实验教案长度和质量的测量两篇
一、教案:长度测量1. 教学目标(1)让学生掌握米尺、卡尺、千分尺等常见长度测量工具的使用方法。
(2)培养学生进行物理实验的基本技能,提高学生的动手能力。
(3)使学生了解实验误差的概念,学会运用误差分析的方法。
2. 教学内容(1)长度测量工具的使用方法及注意事项。
(2)长度测量实验的操作步骤。
(3)实验数据的处理与误差分析。
3. 教学过程(1)讲解长度测量工具的使用方法及注意事项。
(2)学生分组进行长度测量实验。
(3)教师巡回指导,解答学生疑问。
(4)学生提交实验报告,进行误差分析。
4. 实验器材米尺、卡尺、千分尺、测量对象(如线段、螺丝等)。
5. 实验步骤(1)熟悉长度测量工具的使用方法。
(2)选择合适的测量工具,对测量对象进行多次测量。
(3)记录测量数据,计算平均值。
(4)进行误差分析,讨论可能产生误差的原因。
二、教案:质量测量(1)让学生掌握天平、电子秤等常见质量测量工具的使用方法。
(2)培养学生进行物理实验的基本技能,提高学生的动手能力。
(3)使学生了解实验误差的概念,学会运用误差分析的方法。
2. 教学内容(1)质量测量工具的使用方法及注意事项。
(2)质量测量实验的操作步骤。
(3)实验数据的处理与误差分析。
3. 教学过程(1)讲解质量测量工具的使用方法及注意事项。
(2)学生分组进行质量测量实验。
(3)教师巡回指导,解答学生疑问。
(4)学生提交实验报告,进行误差分析。
4. 实验器材天平、电子秤、测量对象(如物体、液体等)。
5. 实验步骤(1)熟悉质量测量工具的使用方法。
(2)选择合适的测量工具,对测量对象进行多次测量。
(3)记录测量数据,计算平均值。
(4)进行误差分析,讨论可能产生误差的原因。
后续章节(六、七、八、九、十)待您提供要求后,我将为您编写。
六、教案:密度测量(1)让学生掌握密度测量方法,了解密度公式及其应用。
(2)培养学生进行物理实验的基本技能,提高学生的动手能力。
(3)使学生了解实验误差的概念,学会运用误差分析的方法。
大学物理实验教案
大学物理实验教案一、引言1.1 实验目的通过大学物理实验课程,使学生掌握基本的物理实验技能,加深对物理理论知识的理解,培养学生的动手能力和科学思维。
1.2 实验要求要求学生熟悉实验设备的使用方法,掌握实验原理,能够独立完成实验,并对实验结果进行分析。
二、力学实验2.1 实验一:测定弹簧常数实验目的:学习使用弹簧测力计,测定弹簧的常数。
实验原理:胡克定律实验步骤:(1)安装弹簧测力计,调整至零位。
(2)分别施加不同的力,记录测力计的读数。
(3)根据胡克定律计算弹簧常数。
2.2 实验二:测定自由落体运动的加速度实验目的:验证自由落体运动的加速度。
实验原理:自由落体运动的位移时间公式实验步骤:(1)设置自由落体运动的起始点,测量高度。
(2)使用计时器记录物体落地的时间。
(3)根据位移时间公式计算加速度。
三、热学实验3.1 实验三:测定水的比热容实验目的:测定水的比热容。
实验原理:热量守恒定律实验步骤:(1)准备一定质量的水,测量初温。
(2)给水加热,记录加热时间和温度变化。
(3)根据热量守恒定律计算水的比热容。
3.2 实验四:测定气体的体积实验目的:测定气体的体积。
实验原理:玻意耳定律实验步骤:(1)准备一定量的气体,测量初始压强和体积。
(2)改变气体的压强,记录对应的体积变化。
(3)根据玻意耳定律计算气体的体积。
四、电磁学实验4.1 实验五:测定电阻的值实验目的:测定电阻的值。
实验原理:欧姆定律实验步骤:(1)连接电路,测量电阻两端的电压和电流。
(2)根据欧姆定律计算电阻的值。
(3)重复实验,求平均值作为最终结果。
4.2 实验六:测定电容的值实验目的:测定电容的值。
实验原理:电容的定义式实验步骤:(1)连接电路,测量电容器两端的电压和电流。
(2)根据电容的定义式计算电容的值。
(3)重复实验,求平均值作为最终结果。
六、光学实验6.1 实验七:测定光的折射率实验目的:测定光的折射率。
实验原理:斯涅尔定律实验步骤:(1)准备光学元件,如棱镜,调整实验装置。
大学物理实验教案
大学物理实验教案一、引言1.1 实验目的通过大学物理实验,使学生加深对物理学基本概念、基本理论和基本方法的理解,提高实验技能,培养观察问题、分析问题和解决问题的能力。
1.2 实验要求(1)了解实验原理和实验设备;(2)掌握实验方法和实验技巧;(3)能够正确观察和记录实验数据;(4)能够分析实验结果,得出合理结论。
二、实验一:测定弹簧常数2.1 实验原理弹簧常数是描述弹簧弹性的重要参数,通过测定弹簧常数可以了解弹簧的弹性特性。
2.2 实验设备弹簧、测力计、尺子、细线、支架等。
2.3 实验步骤(1)安装实验设备,将弹簧固定在支架上,挂上测力计;(2)测量弹簧的自然长度;(3)分别测量不同拉力下的弹簧长度,记录数据;(4)计算弹簧常数。
2.4 实验数据处理根据胡克定律计算弹簧常数。
三、实验二:测定平面镜的焦距3.1 实验原理平面镜的焦距是描述平面镜成像特性的重要参数,通过测定平面镜的焦距可以了解平面镜的成像规律。
3.2 实验设备平面镜、光屏、光具座、刻度尺等。
3.3 实验步骤(1)安装实验设备,将平面镜放在光具座上;(2)调整光具座,使物体、平面镜和光屏依次排列;(3)改变物体到平面镜的距离,观察成像位置;(4)测量成像位置,计算平面镜的焦距。
3.4 实验数据处理根据成像公式计算平面镜的焦距。
四、实验三:测定光的折射率4.1 实验原理光的折射率是描述光线在不同介质中传播特性的重要参数,通过测定光的折射率可以了解光的折射规律。
4.2 实验设备折射计、光具座、透明介质等。
4.3 实验步骤(1)安装实验设备,将透明介质放在光具座上;(2)调整光具座,使光线垂直入射;(3)测量不同入射角下的折射角,记录数据;(4)计算光的折射率。
4.4 实验数据处理根据斯涅尔定律计算光的折射率。
五、实验四:测定电路的欧姆定律5.1 实验原理欧姆定律是描述电路中电流、电压和电阻之间关系的定律,通过测定电路的欧姆定律可以了解电路的基本特性。
大学课程教案实验
课程名称:大学物理实验授课对象:物理学专业本科生授课时间:2课时教学目标:1. 理解光的折射定律和全反射现象。
2. 掌握使用光具盒、折射仪等实验仪器进行光的折射和全反射实验。
3. 培养学生的实验操作技能和数据分析能力。
4. 增强学生对光学知识的理解和应用能力。
教学内容:1. 光的折射定律2. 全反射现象3. 实验仪器及操作方法4. 数据处理与分析教学过程:一、导入1. 引入光的折射现象,如筷子插入水中看起来弯曲的现象。
2. 引出光的折射定律,说明折射现象的规律性。
二、实验原理讲解1. 讲解光的折射定律,包括斯涅尔定律及其数学表达式。
2. 讲解全反射现象,说明全反射发生的条件。
三、实验仪器介绍1. 介绍光具盒,包括光源、光屏、光具座、凸透镜、凹透镜等。
2. 介绍折射仪,包括折射仪主体、刻度尺、观察镜等。
四、实验步骤1. 安装实验装置,将光源、光具盒、折射仪等连接好。
2. 调整实验装置,确保光源、光具盒、折射仪等位置正确。
3. 进行光的折射实验,观察折射现象,记录折射角度。
4. 进行全反射实验,调整入射角,观察全反射现象,记录入射角和反射角。
五、数据处理与分析1. 根据实验数据,计算折射率和全反射临界角。
2. 分析实验结果,验证光的折射定律和全反射现象。
3. 对比理论值和实验值,分析误差来源。
六、总结与讨论1. 总结实验结果,总结光的折射定律和全反射现象。
2. 讨论实验过程中遇到的问题和解决方法。
3. 鼓励学生提出问题,引导学生思考光的折射和全反射现象在实际生活中的应用。
教学评价:1. 学生对光的折射定律和全反射现象的理解程度。
2. 学生在实验过程中的操作技能和数据处理能力。
3. 学生对实验结果的分析和讨论能力。
教学反思:1. 根据学生的实验表现,调整教学方法和实验步骤。
2. 提高学生的实验操作技能和数据分析能力。
3. 激发学生对光学知识的兴趣,培养学生的科学素养。
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大学物理实验教案大学物理实验教案作者姓名王悦学科(教研室) 大学物理教研室所在院系电气工程系第一讲:误差与数据处理本节授课时数:2学时一、教学内容及要求1、测量与误差1. 了解测量的含义,理解测量的分类和测量四要素并会判断;2. 掌握误差的分类和误差的来源并会计算误差;3. 熟练运用直接测量偶然误差的估计公式进行误差估计;4. 了解系统误差的处理。
2、不确定度的概念1. 了解不确定度的分类;2. 熟练掌握直接测量不确定度和间接测量的不确定度的计算。
3、有效数字的处理要求熟练掌握各种运算中的有效数字位数的取舍原则。
4、数据处理1. 了解数据图表法的优点和缺点,会熟练作图和制表,给学生强调容易忽视的细节:比如图名,物理量的表示和单位以及描点的要求。
2. 熟练掌握用作图法求直线的斜率和截距的方法。
理解如何把曲线改直。
3. 熟练使用逐差法,了解其使用的前提和优点。
4. 了解最小二乘法的由来和优点,能够熟练使用公式了解相关系数的意义。
二、教学重点与难点重点:1.系统误差和偶然误差的特点;2.不确定度和置信概率的定义和其中的物理意义;3.不确定度的分类和具体计算,有效数字的运算法则;4.数据处理中的逐差法和最小二乘法。
难点:不确定度的传递和有效数字的运算法则。
三、教学后记通过绪论课,不少同学应该都建立这样的思想:实验不仅仅是动手的过程,而操作后的数据是一个比较复杂和相当重要的工作。
对于现在和以后的实验,不确定度的分析是占有很重要的地位。
实践部分:11个实验不同专业学生做的略有不同实验01:基本长度的测量本节授课时数:3学时一、教学内容及要求1.学习游标卡尺、螺旋测微器、读数显微镜的测量原理和使用方法。
2.掌握误差及有效数字的概念;学习直接测量量的数据处理方法。
二、教学设计1、游标卡尺构造及读数原理2、螺旋测微器(千分尺)3、读数显微镜1.首先检查螺旋测微计的零点读数,并记录下来。
然后用螺旋测微器测量小钢珠直径,不同位置测量6-8次,计算体积和不确定度,并写出测量结果。
2.用游标卡尺测量空心圆柱体不同部分的外径、内径、高度,各测量6-8次。
计算空心圆柱体的体积及不确定度,并写出测量结果。
3.首先将读数显微镜的叉丝调节清楚。
将头发丝理直,放到读数显微镜的载物台上,使头发丝与镜筒平移方向垂直,再将发丝调节清楚。
转动鼓轮,平移镜筒,测量发丝的直径,在三个不同的部位测量6次,取平均值。
三、教学重点与难点1.掌握三种长度测量工具的正确读数方法2.误差分析方法四、教学后记学生在讲解后能比较顺利进行各种测量,但是往往忘记记录零点误差。
实验02:静力称衡法测不规则固体的密度本节授课时数:3学时一、教学内容及要求1. 学会物理天平的正确使用。
2. 掌握用流体静力秤法测定不规则固体的密度。
二、教学设计静力称衡法测不规则固体的密度方法介绍:这一方法的基本原理是阿基来德原理。
物体在液体中所受的浮力等于它所排开液体的重量。
按密度定义:m Vρ= (1) 在不考虑空气浮力的条件下,物体在空气中重为mg W =,它浸没在液体中的视重g m W 11=。
那么,物体受到的浮力为:m 和1m 是该物体在空气中及完全浸没液体称量时相应的重量。
又物体所受浮力等于所排液体重量,即:式中0ρ是液体的密度,V 是排开液体的体积,亦为物体的体积。
g 为重力加速度。
由式(1),(2),(3)可得待测固体的密度:101(4)m m m =-ρρ11() (2)F W W m m g =-=-0 (3)F Vg ρ=用这种方法测密度,避开了不易测量的不规则体积V,转换成只须测量较易测ρ为水的密度。
量的重量。
一般实验时,液体常用水,实验步骤:1.按天平的调节要求,调好天平。
(1)底板的水平调节。
(2)横梁的水平调节。
ρ。
2.测量不规则金属物体的密度1(1)将细绳拴好金属块放在天平左盘上,称出此时质量m。
(2)把盛有大半杯水的烧杯放在天平左边的托架上,将拴好金属块的细绳挂在天平左盘的吊钩上,调整烧杯位置,使金属块浸没在水中,称出此时m(不要让所称物体接触烧杯)。
质量1(3)按照(4)式计算出金属密度。
三、教学重点与难点1.掌握什么是流体静力秤法2.熟悉物理天平的正确使用四、注意事项1.物理天平在使用中应注意:(1)启动、止动天平时动作要轻。
(2)要“常止动”.即取放物体、加减砝码、拨动游码、调节平衡螺母前及使用完毕后,必须转动制动旋钮,止动天平,使横梁静放在制动架上,这样可避免刀口受冲击而损坏,还可防止刀口离开刀口垫使横梁掉下,只有在判断天平是否平衡时才启动天平。
天平启动或止动时,旋转制动旋钮动作要轻。
(3)加减砝码必须使用镊子,严禁用手,从秤盘中取下砝码后,应立即放入砝码盒,以免丢失或弄脏。
(4)每台天平的左右秤盘、秤盘挂钩等部件,不能左右调换,更不能与其他天平上的部件互换。
2.用流体静力称衡法测物体块密度时应注意:(1)在空气中称量物体块质量时,要使物体块保持洁净、干燥。
(2)用细绳拴住物体块时,最好为活套,这样可方便调整物体块与重物的间距,以利于后面的称衡。
实验03:速度与加速度的测量本节授课时数:2学时一、教学内容及要求1.学习使用气垫导轨的存储式数字毫秒计。
2.观察匀速直线运动,测量滑块运动速度。
3.观察匀加速运动,测量滑块的加速度。
二、教学设计1. 测量滑块运动的瞬时速度v物体做直线运动时,其瞬时速度定义为:lim t S dS v t dt ∆−−→∆==∆ 根据这个定义瞬时速度实际上是不可能测量的。
因为当t ∆→0时,同时有S ∆→0,测量上有具体困难。
我们只能取很小的t ∆及相应的S ∆,用其平均速度来代替瞬时速度v ,即:S v t∆=∆ 尽管这样用平均速度代替瞬时速度会产生一定的误差,但只要物体运动速度较大而加速度很小,这种误差不会太大。
2. 测量滑块运动的加速度a如图所示,如果将气垫导轨一段垫高,形成斜面,滑块下滑时将做匀变速直线运动,有三个基本运动公式:1010()v v a t t -=-2210102()v v a S S -=-210010101()()2S S v t t a t t -=-+- 式中0S 和1S 以及0v 和1v 分别为0t 和1t 时刻滑块的位置坐标和相应的瞬时速度。
在实验中使用的毫秒计只能从0t =0开始计时,所以运动方程变为:10v v at -= 2210102()2v v a S S a S -=-=∆2012S v t at ∆=+ 此时t 为滑块从0S 处到1S 处的运动时间,0S S S =-为两光电门之间的距离。
而加速度的理论值为: 0sin a g θ=这里θ为导轨的倾斜角,由图可得:0h a g L= 实验时,使滑块由导轨的上端静止自由下滑,即可测得不同位置处各自的相应的速度与加速度值。
三、教学重点与难点1.掌握如何通过控制光电门位置测量加速度和速度2.熟悉气垫导轨的结构和正确使用方法四、注意事项1. 气垫导轨是较精密的设备,严禁碰撞、磨损导轨表面,没通气的情况下,不能在导轨上推动滑块。
2. 实验时,要特别注意,不要使滑块、遮光片碰坏光电门,应先用手试推滑块,看是否与光电门相撞,调好后方进行试验。
3. 滑块的内表面光洁度高,应严防划伤碰坏,滑块运动速度不应太大,以免与气垫导轨两端碰撞而跌落使之受损。
装取遮光片或砝码,应将滑块从气垫导轨上取下操作,待固定好再把滑块放到导轨上。
4. 实验前应仔细检查导轨表面上每一个小孔是否畅通无阻,如果发现堵塞,应先用细针仔细清通。
5. 试验中不需要通气时应关闭气源,以免使用时间过长而烧坏电机。
若送气时听见气源电机有异常声响,应立即关闭气源。
实验04:扭摆法测定物体转动惯量本节授课时数:3学时一、教学内容及要求1.会用扭摆法测定几种不同形状物体的转动惯量的方法,并与理论值比较。
2.测定刚体转动惯量与质量分布的关系,验证刚体转动惯量的平行轴定理。
二、教学设计转动惯量的测量,一般都是使刚体以一定形式运动,通过表征这种运动特征的物理量,与转动惯量的关系,进行转换测量。
本实验使物体作扭转摆动,由于摆动周期及其它参数的测定计算出物体的转动惯量。
扭摆的构造如图所示,在垂直轴1上装有一根薄片状的螺旋弹簧2,用以产生恢复力矩。
在轴的上方可以装上各种待测物体。
垂直轴与支座间装有轴承,以降低摩擦力矩,3为水平仪,用来调整系统平衡。
将物体在水平面内转过一角度θ后,在弹簧的恢复力矩作用下,物体就开始绕垂直轴作往返扭转运动。
根据胡克定律,弹簧受扭转而产生的恢复力矩M 与所转过的角度θ成正比,即:M k θ=- (1)式中,k 为弹簧的扭转常数。
根据转动定律M J α=式中,J 为物体绕转轴的转动惯量,α为角加速度,由上式得M J α= (2) 令2k Jω=,且忽略轴承的摩擦阻力矩,由式(1)、(2)得: 222d k dt Jθαθωθ==-=- 上述方程表示扭摆运动具有角简谐振动的特性,角加速与角位移成正比,且方向相反,此方程的解为: )cos(φωθ+=t A 式中,A 为谐振动的角振幅,φ为初相位角,ω为角速度。
此谐振动的周期为: 1-垂直轴,2-蜗簧,3-水平仪22T ππω==(3) 由(3)式可知 224kT J π= (4) 只要实验测得物体扭摆的摆动周期,并在J 和k 中任何一个量已知时即可计算出另一个量。
本实验利用公式法先测得圆柱体的转动惯量,再用扭摆测出载物盘的摆动周期T 0,再把圆柱体放到载物盘上,测出此时的摆动周期T 1,分别代入(4)式,整理得: 2022104J k T T π=- (5) 其中J 0为圆柱体的转动惯量。
三、教学重点与难点1.掌握规则物体转动惯量的测量方法2.熟悉扭摆的构造、使用方法,以及转动惯量测试仪的使用方法四、注意事项1.弹簧的扭转常数k 值不是固定常数,它与摆动角度略有关系,摆角90°左右基本相同,在小角度时变小。
为了降低实验时由于摆动角度变化过大 带来的系统误差,在测定各种物体的摆动周期时,摆角不宜过小,摆幅也不宜变化过大;2.光电探头应酬放置在挡光杆平衡位置处,挡光杆不能和它相接触,以免增大摩擦力矩;3.机座应保持水平状态;4.在安装待测物体时,其支架必须全部套入扭摆主轴,并将止动螺丝旋紧,否则扭摆不能正常工作;5.在称金属细杆与木球的质量时,必须将支架取下否则会带来极大误差。
实验05:空气比热容比的测定本节授课时数:2学时一、教学内容及要求1.学习一种测量空气比热容比的方法。
2.通过对空气比热容比的测定,加深对热力学过程中状态变化的理解。
二、教学设计一般地说,同种物质可以有不同的比热容,不仅物质的比热容与其温度有强烈的依赖关系,而且还取决于外界对物质本身所施加的约束。