设计性实验教案

五、设计性实验要求
1、实验报告要求 （1）预习报告中写出设计方案，原始数据记录表。 （2）实验报告以科技小论文格式，A4纸打印稿。 （3）预习报告、实验报告都要上交，并保留电子稿。 2、实验要求 （1）1~2人1组 （2）同组实验者数据可以一样，两份实验数据教师要 签字，但实验分析不应一样的。 （3）报告上交时同组者要叠在一起上交，不要分开 （4）实验强调创新精神，引导学生尽量自拟和另外设 计创新实验项目，学生按照教师上课中一般性的设 计要求做，其分数≤5-。设计提高、自拟的实验相 应的成绩高一些。
（设计层的提高性实验）
（一）光电管的光电特性的研究
1905年，年仅26岁的爱因斯坦（A.Einstein）提出光量子假说，发表了在 物理学发展史上具有里程碑意义的光电效应理论，10年后被具有非凡才能的 物理学家密里根（RobertMillikan）用光辉的实验证实了。两位物理大师之 间微妙的默契配合推动了物理学的发展，他们都因光电效应等方面的杰出贡 献分别于1921年和1923年获得诺贝尔物理学奖。 光电效应实验及其光量子理论的解释在量子理论的确立与发展上，在解释光 的波粒二象性等方面都具有划时代的深远意义。利用光电效应制成的光电器 件在科学技术中得到广泛的应用，并且至今还在不断开辟新的应用领域，具 有广阔的应用前景。 本实验的目的是了解光电效应基本规律，并用光电效应方法测定光电 管的光电特性曲线。
三、完成设计性实验的主要环节
1.确定设计性实验题目 2.制定设计性实验方案
⑴构建物理模型 ⑵确定理论依据 ⑶选择实验仪器 ⑷选择实验方法 ⑸选择测量方法 ⑹选择测量条件 ⑺安排实验程序等。
3.设计性实验的课堂实践 4.撰写设计性实验科技小论文
四、科技小论文的格式
霍尔效应法测量空间的磁场（五号宋体加粗） 实验者：*** 同组实验者：*** 指导教师：*** （小五宋体） （班级 学号，联系号；A07数学 070601123，661234）（小五宋体） 【摘要】（五号宋体）100-200字 通过了怎样的实验，得到怎样的结果，有什么意义。 【关键词】（五号宋体）3-5个名词 学术名词 一、引言（五号宋体） 就是讲你为何要进行这样的实验，内容包括实验的背景和当前方法的缺陷，你的有何建议计划 ，使 人看了马上有一种想再看下去的欲望。写的关键是要如何引。 二、设计原理（五号宋体） 类似实验原理，注意公式用Mathtype 若再分，标题序号可以写为： 2.1 2.2 三、设计方案（五号宋体） 类似实验的步骤，内容 四、实验结果与分析（五号宋体） 实验数据。计算结果，分析，注意一定要给出结论，并且这个结论要与题目【摘要】，引言中的内 容相一致。例如很多学生在摘要里写的是要研究磁场怎样测的，但结论却是磁导率是多大，文不对 题，很容易不合格，希望大家引起注意。 参考文献 [1] 竺江峰,芦立娟,鲁晓东.大学物理实验[M].中国科学技术出版社.2005.9:212—219 [2]
调试型设计实验题目
调试型设计实验题目（五号宋体加粗） 实验者：*** 同组实验者：*** 指导教师：*** （小五宋体） （班级 学号，联系号；A07数学 070601123，661234）（小五宋体） 【摘要】（五号宋体）100-200字 使用了怎样的调试方法、过程，得出了怎样结论 【关键词】（五号宋体）3-5个名词 学术名词 【实验原理】（五号宋体） 【调试方案设计】（五号宋体） 1、仪器用具 2、调试方法步骤 【实验测量】（五号宋体） 主要是表达调试结果的现象特征;在什么情况下,看到了什么现象。 【结论或总结】（五号宋体） 操作技巧总结； 【参考文献】（五号宋体） [1] 竺江峰,芦立娟,鲁晓东.大学物理实验[M].中国科学技术出版社.2005.9:212—219 [2]
七、光电效应测普朗克常数的实验研究
设计性大学物理实验
物理实验教学中心
夏雪琴 661896
一、开设设计性物理实验的意义
1、通过设计性实验，促进全面复习，锻炼意志， 强化实验技能及实验设计思想的培养，是一次 再学习，再深化的过程； 2、通过设计性实验可以进一步活跃同学们的实 验物理思想，强化思维能力及动手能力； 3、设计性实验有利于鼓励学生的创造性思维， 可以培养提高实验素养、增强创新意识。 4 、为下一步开展研究创新实验以及今后独立从 事科学研究工作打下一个坚实的基础。
六、光电效应测普朗克常数的实验研究 （设计层的基础性实验）
光强的距离变化对普朗克常数测定的影响实验研究
1.
2.用Excel做出U-I特性曲线，确定截止电压US：
3.截止电压（取正值）——波长表格：
4.截止电压（纵坐标，单位：V）——频率（横 坐标，单位：x1014HZ）：[ Excel或orgin7.0]
5.不确定度的处理方法
在Excel中选：4个空格→fx→统计→Linest(双击) → 分别在表格最上的1、2两行中，填入原始数据（截止电 压、频率）；在3、4两行中，分别填入true、 true→(Ctrl+Shift+Enter),则第一列为斜率，第二列为 截距；第一行为线性拟合值，第二行为线性拟合不确定 度. 如：第二行第一列为线性拟合斜率不确定度.
6.普朗克常数测定计算
相对不确定度：
E
h 0.50 100% 100% 7.2% 7.01 h
7.其它条件不变，光强距度改变时，普朗克常数 测定的相对不确Leabharlann Baidu度和百分差
设计表格并作出距离与相对不确定度和距离 与百分差的关系图，得出结论。
距离 相对不 确定度 百分差
七、光电效应测普朗克常数的实验研究
二、什么是设计性实验




根据给定的实验题目和要求完成一个切实可行 的实验过程。是一种较高层次的实验训练。 要求：学生根据实验题目对实验的全过程自行 设计、分析和研究。 区别：传统的基础验证性实验，各个环节都已 设计好，按要求按步骤完成即可——领着走； 设计性实验没有具体实验方案、没有仪器配套 设备、没有实验原理和实验步骤； 实验的各 个环节都要自行设计——自己走。