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高温超导材料、物理、应用和实验方法研究进展

高温超导材料、物理、应用和实验方法研究进展
高温超导材料、物理、应用和实验方法研究进展

初中物理实验常用的十二种方法

中学物理实验常用方法 一、观察法 物理是一门以观察、实验为基础的学科。人们的许多物理知识是通过观察和实验认真地总结和思索得来的。著名的马德堡半球实验,证明了大气压强的存在。在教学中,可以根据教材中的实验,如长度、时间、温度、质量、密度、力、电流、电压等物理量的测量实验中,要求学生认真细致的观察,进行规范的实验操作,得到准确的实验结果,养成良好的实验习惯,培养实验技能。大部分均利用的是观察法。 观察是学习物理最基本的方法,是科学归纳的必要条件, 学生对学习活动的外部表现进行有目的、有计划的观察、记录, 能够为物理概念的形成、物理知识的理解、物理规律的探究提供信息和依据。常用观察方法有: 1.观察重点, 排除无关因素的干扰。如做气体膨胀对外做功的实验时,学生只听到“嘭”的一声, 看到瓶塞跳得很高, 对真正需要看的现象———塑料瓶口出现的酒精烟雾却视而不见, 这就需要教师及时交待, 提醒学生, 然后再进行 分析。 2.前后对比观察, 抓住因果关系。如学习密度一节时, 我首先让学生区分铜块、铁块、铝块、石块、酒精、水等物体, 通过观察它们的颜色、状态、软硬来辨认。然后出示用纸包住的相同体积的铜块、铁块、铝块, 怎样区分它们? 学生通过实验发现, 它们的质量不同, 因而得出相同体积的物体质量不同, 也是物 质的一种特性, 从而引入密度概念。 3.正、反对比观察, 深化认识。在指导学生观察时, 多采用一些正反对比的方法, 可以加深学生理解知识, 拓宽思路。如探究声音的产生, 即无声又有声;探究沸点与气压的关系时, 即增大气压, 沸点升高, 减小气压, 沸点降低。 二、控制变量法 控制变量法是指一个物理量与多个物理量有关, 把多因素的问题变成多个 单因素的问题, 分别加以研究, 最后再综合解决。利用控制变量法研究物理问题, 有利于扭转“重结论、轻过程”的倾向, 有利于培养学生的科学素养, 使学生学会学习。如导体中的电流与导体两端的电压和导体的电阻都有关系, 研究导体中的电流跟这段导体两端的电压时, 控制导体的电阻不变, 改变导体两端电压, 看导体中电流的变化, 通过学生实验, 得出欧姆定律I=U/R。另外,研究导体的 电阻大小、滑动摩擦力的大小、液体压强的大小、浮力大小、动能和重力势能大小、电流的热量的大小、压力的作用效果、滑轮组的机械效率、电磁铁的磁性强弱、产生感应电流方向也都用到了控制变量法。

大学物理实验课程简介Word版

《大学物理实验》课程简介 及教学大纲 课程编号: 适用专业:工科类通用 学制:四年本科 学时:60学时 学分: 石家庄经济学院教务处审定 二零零五年三月

编写朱孝义张素萍 审定张道明 讨论朱孝义张素萍赵惠裘平一郭涛

目录 一.物理实验课的地位、任务和作用 (4) 二.实验内容及基本要求 (4) 三.实验课程安排及课时分配 (7) 四.对各个实验的具体教学要求 (8)

本大纲是依据国家教委颁发的《高等工业学校物理实验课程教学基本要求》,并结合我校的具体情况制定的。 一、物理实验课的地位、任务和作用 物理实验是对高等工业学校学生进行科学基本训练的一门独立的必修基础课程,是学生进入大学后受到的系统实验方法和实验技能训练的开端,是工科类专业对学生进行科学实验训练的重要基础。 物理学是一门以实验为基础的科学,物理实验教学和物理理论教学具有同等重要的地位,它们既有深刻的内在联系和配合,又有各自的任务和作用。 本课程应在中学物理实验的基础上,按照循序渐进的原则,学习物理实验知识、方法和技能,使学生了解科学实验的主要过程与基本方法,为今后的学习和工作奠定良好的基础。 本课程基本任务: 1.通过对实验现象的观察、分析和对物理量的测量,学习物理实验知识,加深对物理学原理的理解。 2.培养与提高学生的科学实验能力,其中包括: (1)能够自行阅读实验教材和资料,作好实验前的准备。 (2)能够借助教材或仪器说明书正确使用常用仪器。 (3)能够应用物理学理论对实验现象进行初步分析判断。 (4)能够正确记录和处理实验数据,绘制曲线,说明实验结果,撰写合格的实验报告。 (5)能够完成简单的设计性实验。 3.培养与提高学生的科学素养,要求学生具有对待科学实验一丝不苟的严谨态度和实事求是的科学作风。 二、实验内容及基本要求 1.绪论: 教学内容(教师讲授) (1)物理实验课的教学任务、教学方式、预习和实验报告的要求及实验室规则。 (2)介绍测量误差、有效数字及数据处理的基础知识,内容包括:测量分类、测量误差的基本概念、系统误差的分析、偶然误差的估 计、直接测量结果的误差表示、间接测量的误差计算。有效数字 的性质和运算。处理实验数据的一些重要方法,例如:列表法、

凝聚态物理学

凝聚态物理学 本书是为一年级研究生的凝聚态物理课程撰写的教 科书。其1版出版于2000年,本书是2010年出版的第2版。它统一地处理所有的凝聚态物质,既包括了对于传统的、经典的课题的阐述,也给出了作者认为对于未来的发展将会起重要作用的一些领域的介绍。本书不仅讲述能带理论、输运现象、半导体物理,而且也介绍了准晶、相变动力学、纳米尺度电子的干涉、量子霍耳效应和超导等。在这个第2版中,包括了一些最新的进展,特别是关于软物质物理学,包括液晶、聚合物物理以及流体动力学等的材料。 本书有如下几个特点:1.强调理论与实验的对照,作者明确地指出了理论并非都与实验完全相符,目前仍然存在许多不确定的理论问题有待解决。2.书中给出了许多直接取自实验的新的图和数据表。3.每一章末尾的习题,大部分与课文紧密相关,而且分步骤给出了求解的指导。有些题目要求用计算机数值求解,特别是一些简单的能带计算,需要用计算机画出图来。4.全书末尾给出了一个长达40页的索引,这在一般的书上很少见。给读者查找相关内容带来了很大的方便。5.对于一些现象的解释尽可能做到简单,但对于一些计算和充分肯定的实验数据的解释尽量详细。6.本书列出了

1000多篇最近发表的以及历史上起过重要作用的参考文献,便于读者进一步深入研习。 全书共分27章,分别归属于六个部分。各部分与各章内容分别为:第一部分原子结构,含第1―5章:1.晶体概念; 2.三维晶格; 3.散射与结构; 4.表面和界面; 5.除晶体之外。第二部分电子结构,含第6―10章: 6.自由费米气体和单电子模型; 7.周期势中的无相互作用电子; 8.近自由与紧束缚; 9.电子一电子相互作用;10.固体中的一些实际计算。第三部分力学,含第11―15章:11.固体的内聚力;12.弹性;13. 声子;14.位错和缺陷;15.流体力学。第四部分电子输运,含第16―19章:16.Bloch电子动力学;17.输运现象和费米液体理论;18.传导的微观理论:19.电子学。第五部分光学性质,含第20-23章:20.唯象理论;21.半导体的光学性质; 22.绝缘体的光学性质;23.金属的光学性质与非弹性散射。第六部分磁性,含第24―27章:24.磁性和有序化的经典理论;25.离子与电子的磁性;26.相互作用磁矩的量子力学; 27.超导电性。 本书内容丰富,叙述清晰、透彻、易于理解,是一本适合于凝聚态物理、电子工程、材料科学、应用数学及化学学科高年级大学生和研究生学习凝聚态物理的很好的教材。对于相关领域的研究人员也具有重要的参考价值。 丁亦兵,教授

初中物理探究性实验整理

观察沸腾实验: 1.在“观察水的沸腾”实验中: (1)如图1所示,是小明同学用温度计测小烧杯中水的初温时的操作图。A是操作过程,B是读数过程,C是读取的温度。 ①A图中操作的错误是;②B图中读数的错误 是; 图A 图B 图C 图D 图 E 图F ③若操作正确无误,根据C图可知此时烧杯中水的实际温度 是℃。 (2)小明同学在利用图D所示的装置做实验时,实验过程中主要观察,发现从开始给水加热到水开始沸腾所用的时间过长,请你帮助他找出可能存在的原因。(写出两种即可) ①;②。 为了缩短把水加热到沸腾的时间,请你提出二条有效的操作建议:

探究串、并联电路规律 甲乙 1.在探究串、并联电路规律的实验里,王大海进行了如下操作: (1)①把两个标有“2.5V 0.3A”的小灯泡L 1和L 2 串联起来接到电源上,使 灯泡发光(如图甲所示). ②分三次接入电压表,分别测量AB之间、BC之间、AC之间的电压并记入表一. (2)①把上述两个灯泡改接成并联后,接到另一电源上,使灯泡发光(如图乙所示). ②分三次接入电流表,分别测量A、B、C三点的电流并记入表二. 请你评估: (1)表一的测量结果有一个是错误的,错误的是,判断的依据是 (2)表二的测量结果是否可能?谈谈你的观点: (3)请你分析说明小明同学这一实验方案中的不足:________ (4)实验的改进方法:_____________________2.下列是某实验中的三个电路图,请仔细观察后回答. (1)该实验探究的问题 是 _ (2)你的结论 是 ; (3)夏荷同学探究出的结论是:串联电路中的总电压大于任何一个用电器两端的 电压。秋宁同学的结论是:串联电路中的总电压等于各个用电器两端的电压之和。对他们的结论,你如何评估? A B C 3.探究并联电路中电流的关系

初中物理常用的主要实验方法

初四物理复习学案实验方法和公式 初中物理常用的主要实验方法: 1. 控制变量法 4. 实验推理法(理想实验法)2. 等效替代法3. 转换法 5. 类比法 6. 物理模型法(理想模型法) 一、使用控制变量法的实验 1. 探究物体运动的快慢; 2. 探究滑动摩擦力与压力大小和接触面粗糙程度的关系; 3. 探究物体的动能大小与质量和速度的关系; 4. 探究压力的作用效果与压力的大小和受力面积的关系; 5. 探究液体的压强与液体的密度和深度的关系; 6. 探究液体蒸发的快慢与哪些因素有关; 7. 探究电磁铁磁性与线圈的匝数和电流大小的关系; 8. 探究导体电阻大小跟导体材料、长度、横截面积关系; 9. 探究电流与电压和电阻的关系(即欧姆定律)。 10. 探究电流产生的热量与电流、电阻的关系. 二、等效替代法:将某个物理量用另外一个物理量来替代,得到同样的结论的方法。 1、测量不规则小块固体的体积时,用它排开水的体积等效固体的体积; 2、测量摩擦力的大小时,用二力平衡的原理测得拉力,从而得知摩擦力的大小; 3、托里拆利实验中,利用水银柱产生的压强与大气压等效的方法测定大气压的数值; 4、在研究平面镜成像实验中,用两根完全相同的蜡烛,其中一根等效另一根的像; 5、求多个用电器组成的串、并联电路的总电阻。 三、转换法:在研究看不见的物质或现象时,可以通过研究该物质现象或所产生的可见的效果,由此进一步分析物质或现象,这种方法叫转换法。 注意:“等效替代法”虽然也包涵有转换法的思想,但其研究主体已发生转移,而转换法则是通过研究主体所产生的效果来上朔其原因的一种研究方法。 转换法的实验例子: 1、利用小球的振动来判断发声体在振动; 2、根据苹果落地的现象证明重力的存在; 3、利用小桌陷入海绵的深度判断压力的作用效果; 4、根据小球将木块推动的远近来判断小球动能的大小; 5、利用纸片的飘动来判断气体压强的变化; 6、根据马德堡半球实验的现象证明大气压的存在; 7、通过扩散现象研究分子的热运动; 8、判断电路中是否有电流时,可通过电路中的灯泡是否发光去确定; 9、判断磁场是否存在时,可用小磁针放在其中看是否转动来判断; 10、电磁铁的磁性强弱通过它吸引大头针的多少来确定。 四、实验加推理法:有一些物理现象(如物体在光滑水平面上会怎样运动?),由于受实验条件所限,无法直接验证,需要我们先进行实验,再进行合理推理得出正确结论,这也是一种常用的科学方法。如物体在光滑的水平面上可以永远运动下去、真空不能传声等结论,都是这样得到的。这些结论

浅谈大学物理实验

浅谈大学物理实验 物理学是研究物质的基本结构及物质运动的普遍规律的科学。它是一门严格的、精密的基础课学。使我们通过努力能够顺利地解决物理实验呈现的问题,考验了我们的实际动手能力和分析解决问题的综合能力,加深了我们对有关物理知识的理解.通过物理实验,,我学到了很多东西。 本格学期我们总共做了14次实验:学会了用读数显微镜测牙签直径和计算不确定性;学会了如何验证刚体转动的平衡轴定理;学会了用牛顿环测平凸透镜的曲率半径;学会了如何测定气体比热容比;学会了用迈克尔逊干涉仪测量波长;学会了研究热敏电阻温度的特性;学会了如何测量金属线的膨胀系数;学会了如何测定液体折射率;学会了霍尔效应的原理;学后了如何运用霍尔效应测定磁场;学会了静电场的描绘;学会了双踪示波器的使用;学会了如何运用流体静力秤衡流测固体密度。 首先,物理实验给我提供了首脑并用的良好机会,对培养自己理论联系实际的科学作风也有特殊的功能,每次做实验前,都会提前读实验教材讲义和相关参考资料,完成预习报告,做好实验准备,经过一年半的学习,明显觉得自己的自学能力大大提高了。其次,在实验教材和老师的提示下,独立地对实验进行操作,正确观察实验现象,进行实验数据测量,发现自己的动手能力也提高了。同时,每次都会列出实

验表格,记录和处理数据,绘制数据曲线,运用物理学理论对实验进行分析判断,并撰写实验报告,明显感觉到自己的分析判断能力和表达能力得到充分的锻炼。 其次,物理实验并不只是教会我们物理光学知识,而且教授了我许多学习方法。对每个实验,首先要做好预习,也就是根据实验题目复习所学习的相关理论知识,并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,对照教材所列的实验仪器,了解仪器的工作原理,性能,正确操作步骤,特别是要注意那些可能对仪器造成损坏的事项。然后还要写预习报告,这其中应包括实验目的,基本原理,实验仪器,操作步骤,测量内容,并完成预习报告上的思考题等。数据表与操作步骤密切相关,数据表中的栏目排列顺序应与操作步骤的顺序合理配合。这样就可以随时将数据按顺序填入表中,也可以随时观察和分析数据的规律性。在做好了预习工作后,接下来就要在老师的指导下完成实验了。走进物理实验室后,首先要熟悉各种器材,然后就是在老师和实验教材的指导下,进行每一步的操作,观察现象、记录好数据。课下的工作量也是相当大的,我们要对实验工作进行全面的总结,思考和分析观察到的各种现象,将得到的数据进行处理,得出结论,然后用简明的形式将实验结果完整而又真实的表达出来,并完成思考题。因此,在这学期的物理实验课上,我们都付出了相

初中物理常见实验研究方法

初中物理常用的主要实验方法: 1.控制变量法 2.等效替代法 3.转换法 4.实验推理法 5.类比法 6.模型法 7 图像法 一、控制变量法:所谓控制变量法是指为了研究物理量同影响它的多个因素中的一个因素的关系,可将除了这个因素以外的其它因素人为地控制起来,使其保持不变,再比较、 研究该物理量与该因素之间的关系,得出结论,然后再综合起来得出规律的方法。在初中物 理许多实验中,都运用了控制变量法。例如: 1、研究压力的作用效果与哪些因素有关(压力大小和受力面积的大小) 2、研究液体压强大小与哪些因素有关(液体的密度和深度) 3、研究浮力大小与哪些因素有关(液体的密度和排开液体的体积) 4、研究滑轮组的机械效率与哪些因素有关(物体的重力、动滑轮的重力、摩擦力) 5、研究动能大小与哪些因素有关(物体的质量和速度) 6、研究液体蒸发快慢与那些因素有关(液体温度,液体表面积和空气流动) 7、探究影响导体电阻大小的因素(导体的长度、材料与横截面积) 8、电流跟电压电阻的关系(导体两端的电压、导体电阻) 9、影响电功大小的因素(电压、电流和通电时间) 10、影响电热大小的因素(电流、电阻和通电时间) 11、影响电磁铁磁性强弱的因素(电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯) 12、影响滑动摩擦力大小的因素(压力大小和接触面粗糙程度)1、测量摩擦力的大小时,用二力平衡的原理测得拉力,从而得知摩擦力的大小; 2、“曹冲称象”用石块质量替代大象质量 3、研究一个物体受几个力作用时,用合力代替几个分力 4、研究串、并联的电路中总电阻与分电阻的关系时,用一个总电阻来等效代替两个分电阻 5、托里拆利实验中,利用水银柱产生的压强与大气压等效的方法测定大气压的数值; 6、在研究平面镜成像实验中,用两根完全相同的蜡烛,其中一根等效另一根的像; 三、转换法:物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用容易测量的物理量间接测量,这种究问题的方法叫转换法。例如: 1、压强计将液体的压强转换成我们能看到的U形管中液柱高度差的变化; 2、研究压力的作用效果时,压力的作用效果转换成海绵凹陷的深浅。 3、研究牛顿第一定律时,阻力大小转换成小车运动距离的远近 4、探究动能大小与质量和速度的关系时,动能的大小转换成木块运动距离的远近 5、在研究电热与电阻的关系时,电阻丝产生的热量的多少转换成煤油温度变化情况 6、探究影响电磁铁磁性强弱的因素时,通过观察吸引大头针数目多少比较电磁铁磁性强弱。 7、磁场看不见,摸不着,判断磁场是否存在时,用小磁针放入其中看是否转动来确定。 8、电流看不见、摸不着,判断电路中是否有电流时,可根据电流产生的效应来判断。 9、分子运动看不见、摸不着,不好研究,便可通过扩散现象认识它。 10、测不规则小石块的体积我们转换成测排开水的体积; 四、实验推理法:有一些物理现象,由于受实验条件限制,无法直接验证,需要我们先进行实验,在再进行合理推理得出正确结论。比如: 1.真空不能传声实验(因为我们不能得到绝对的真空) 2.牛顿第一定律实验(因为不存在不受力的物体)

物理常用实验方法

初中常用物理实验方法 巴普洛夫认为:“重要的是科学方法,科学是思想的总结,认识一个科学家的方法远比认识他的成果价值要大。”为培养学生科学探究精神,实践能力和创新意识,帮助学生提高素质,我们在教学中要十分重视科学方法的培养。探究物理实验的科学方法有许多种, 常用的有观察法、比较法、控制变量法、等效替代法、转换法、类比法、建立模型法、理想实验、图像法。 一、观察法。观察法是人们为了认识事物的本质和规律有目的有计划的对自然发生条件下所显现的有关事物进行考察的一种方法,是人们收集获取记载和描述感性材料的常用方法之一,是最基本最直接的研究方法。简单的讲观察法就是看仔细地看。但它和一般的看不同,观察是人的眼睛在大脑的指导下进行有意识的组织的感知活动。因此,亦称科学观察。 实例:水的沸腾:在使用温度计前,应该先观察它的量程,认清它的刻度值。实验过程中要注意观察水沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程的两种情况,温度计在沸腾前和沸腾时的示数变化;在学习声音的产生时可让学生观察小纸片在扬声器中的运动状态,观察正在发声的音叉插入水中激起水花,观察悬挂的乒乓球接触发声的音叉时的运动情况,就会发现发出声音的物体都在振动;除此之外还有光的反射规律;光的折射规律;凸透镜成像;滑动摩察力与哪些因素有关等。 二、比较法。比较法是确定研究对象之间的差异点和共同点的思维过程和方法,各种物理现象和过程都可以通过比较确定它们的差异点和共同点。比较是抽象与概括的前提,通过比较可以建立物理概念总结物理规律。利用比较又可以进行鉴别和测量。因此,比较法是物理现象研究中经常运用的最基本的方法。如,比较蒸发和沸腾的异同点,比较汽油机和柴油机的异同点,电动机和热机,电压表和电流表的使用 利用比较法不仅加深了对它们的理解和区别,使同学们很快地记住它们,还能发现一些有趣的东西。 实例:象汽车轮船火车飞机它们的发动机各不相同但都是把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能装置。而汽油机和柴油机虽然都是内燃机但是从它们的构造、吸入的气体、点火方式、使用范围等方面都有不同。再如蒸发与沸腾的比较两者的相同点都是汽化过程。不同点从发生时液体的温度、发生所在的部位及现象都不同。还可以用比较法来研究质量与体积的关系;重力与质量的关系;重力与压力;电功与电功率等。 三、控制变量法。控制变量法是指讨论多个物理量的关系时通过控制其几个物理不变,只改变其中一个物理量从而转化为多个单一物理量影响某一个物理量的问题的研究方法。这种方法在实验数据的表格上的反映为某两次试验只有一个条件不同,若两次试验结果不同则与该条件有关。否则无关。反之,若要研究的问题是物理量与某一因素是否有关则应只使该因素不同,而其他因素均应相同。 实例:在研究导体的电阻跟哪些因素有关时,为了研究方便采用控制变量法。即每次须挑选两根合适的导线,测出它们的电阻,然后比较,最后得出结论。为了研究导体的电阻与导体长度的关系,应选用材料横截面相同的导线,为了研究导体的电阻与导体材料的关系,应选用长度和横截面相同的导线,为了研究导体的电阻与导体横截面的关系,应选用材料和长度相同的导线。`研究影响力的作用效果的因素;研究液体蒸发快慢的因素;研究液体内部压强;研究动能势能大小与哪些因素有关;研究琴弦发声的音调与弦粗细、松紧、长短的关系;研究物体吸收的热量与物质的种类质量温度的变化的关系;研究电流与电压电阻的关系;研究电功或电热与哪些因素有关;研究通电导体在磁场中受力与哪些因素有关;研究影响感应电流的方向的因素采用此法。 四、等效替代法。所谓等效替代法是在保证效果相同的前提下,将陌生复杂的问题变换成熟悉简单的模型进行分析和研究的思维方法,它在物理学中有着广泛的应用。 实例:研究串联并联电路关系时引入总电阻(等效电阻)的概念,在串联电路中把几个电阻串联起来,相当于增加了导体的长度,所以总电阻比任何一个串联电阻都大,把总电阻称为串联电路

大学物理实验数据处理基本方法

实验数据处理基本方法 实验必须采集大量数据,数据处理是指从获得数据开始到得出最后结 论的整个加工过程,它包括数据记录、整理、计算与分析等,从而寻找出 测量对象的内在规律,正确地给出实验结果。因此,数据处理是实验工作 不可缺少的一部分。数据处理涉及的内容很多,这里只介绍常用的四种方 法。 1列表法 对一个物理量进行多次测量,或者测量几个量之间的函数关系,往往 借助于列表法把实验数据列成表格。其优点是,使大量数据表达清晰醒目, 条理化,易于检查数据和发现问题,避免差错,同时有助于反映出物理量 之间的对应关系。所以,设计一个简明醒目、合理美观的数据表格,是每 一个同学都要掌握的基本技能。 列表没有统一的格式,但所设计的表格要能充分反映上述优点,应注意以下几点:1.各栏目均应注明所记录的物理量的名称(符号 )和单位; 2.栏目的顺序应充分注意数据间的联系和计算顺序,力求简明、齐全、有条理; 3.表中的原始测量数据应正确反映有效数字,数据不应随便涂改,确实要修改数据时, 应将原来数据画条杠以备随时查验; 4.对于函数关系的数据表格,应按自变量由小到大或由大到小的顺序排列,以便于判 断和处理。 2图解法 图线能够明显地表示出实验数据间的关系,并且通过它可以找出两个 量之间的数学关系,因此图解法是实验数据处理的重要方法之一。图解法 处理数据,首先要画出合乎规范的图线,其要点如下: 1.选择图纸作图纸有直角坐标纸 ( 即毫米方格纸 ) 、对数坐标纸和 极坐标纸等,根据 作图需要选择。在物理实验中比较常用的是毫米方格纸,其规格多为17 25 cm 。 2.曲线改直由于直线最易描绘 , 且直线方程的两个参数 ( 斜率和截距 ) 也较易算得。所以对于两个变量之间的函数关系是非线性的情形,在用图解法时 应尽可能通过变量代换 将非线性的函数曲线转变为线性函数的直线。下面为几种常用的变换方法。 ( 1) xy c ( c 为常数 ) 。 令 z 1,则 y cz,即 y 与 z 为线性关系。 x ( 2) x c y ( c 为常x2,y 1 z ,即 y 与为线性关系。

初中物理三大类型实验题解题技巧

初中物理三大类型实验题解题技巧 第一类型:测量型实验 初中物理测量型实验主要有直接测量型和间接测量型两种,共15个实验,这些是中考物理实验测试必不可少的组成部分。 1.直接测量型实验共10个实验:⑴用刻度尺测长度,⑵用秒表测时间,⑶用量筒测固、液体的体积,⑷用水表测家庭自来水使用量,⑸用天平测物体的质量,⑹用温度计测水的温度,⑺用弹簧测力计测力的大小,⑻用电流表测电流,⑼用电压表测电压,⑽用电能表测电功的大小。 直接测量型实验主要针对一些常用物理测量工具的使用方法、读数方法等,而这些知识和能力在课堂教学中已逐步渗入,常用物理测量工具的共性都需要看量程、分清分度值。所以只要掌握好其一,便可基本无碍。 2. 间接测量型实验共5个实验:⑴用刻度尺、秒表测平均速度, ⑵用天平、量筒测物质密度,⑶用刻度尺、弹簧测力计测滑轮组的机械效率,⑷用电流表、电压表测电阻,⑸用电流表、电压表测小灯泡的电功率。这五种实验都涉及到诸多的物理测量工具的使用,也同时具有相应的实验原理:⑴物体通过的某段路程或某段时间的平均速度测量实验原理是v=s/t,⑵测物质密度的实验原理是ρ=m/v和排水法,⑶测滑轮组的机械效率实验原理主要是η=W有/W总、W=

F·S及二力平衡,⑷测电阻的实验原理是欧姆定律I=U/R的推导式R=U/I,⑸测小灯泡的电功率实验的原理有两种,①伏安法的实验原理即为P=U·I,②电能表、秒表测电功率实验的原理即为P=W/ t。解决此类题时,一定要细心,确保基本的物理测量工具的使用、读数不出错。同时还应注意题意的局部拓展性变化。近年来各地的中考物理测量型实验在这类题中变化较多,要格外注意。 第二类型:探究型实验 新课程改革的一个目标就是学生探究精神的培养,所以现行各种教材中探究型的课题每个章节都有渗透。探究型试题也已成为当今中考必考类型试题,而且这类试题大都紧密联系着我们的生活实际。初中物理探究型实验一般按教材内和教材外分为两类。 1.不同版本的教材内物理探究型实验共计有14个实验:⑴探究物质的一种属性——密度,⑵探究平面镜成像特点,⑶探究凸透镜成像规律,⑷探究摩擦力的大小与什么有关,⑸探究运动和力的关系,⑹探究液体压强的特点,⑺探究杠杆平衡条件,⑻探究动能(重力势能)大小与什么因素有关,⑼探究物质比热容,⑽探究影响电阻大小的因素,⑾探究不同物质的导电性能,⑿探究电流与电压、电阻的关系,⒀探究电流热效应,⒁探究电磁铁磁性强弱的因素。 2. 不同版本的教材外物理探究型实验包括新课改以来物理课外读物上设计的探究活动和各地中考试题中出现的,其中最常见的有:

初中物理实验题解题方法和思路完整版

初中物理实验题解题方 法和思路 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】

实验题解答过程中需要注意的问题 (1)实验原理定方向 正确解答物理实验题必须坚持用实验原理为依据的操作过程,实验原理是整个实验的指导方向,而对实验原理的理解必须做到: 第一、要结合课本中学过的物理知识加深理解实验原理 第二、要从实验原理中理解实验成立的条件 第三、弄清一个实验原理可以做不同的类似实验 第四、理解原理设计替代性实验 (2)实验步骤要有科学性 实验步骤是否合理、完善、条理直接影响着物理实验的质量,因此在实验操作过程中弄懂、理解和熟悉实验步骤对做好实验题是非常重要的. 第一、保证实验步骤的完整性和合理性 第二、保证实验步骤的必要性 (3)间接测量量的等值性 这种方法常用于实验中无法直接测量的物理量的取值问题,也就是对于一个实验中不能直接测量的物理量,可以通过这个物理量对周围的影响或与别的物理量之间存在的某种关系确定这个物理量的大小,然后用相应的公式计算出待测物理量的值. (4)实验的设计性 这种方法是灵活应用物理知识、理论联系实际,根据具体情况,设计出简单、合理、便于操作的实验过程,然后应用物理公式和测量的物理量表示出待测物理量的表达式. (5)实验的开放性 这种方法是多向思维、全面考虑、注重知识的横向联系,把各种可能的方法都考虑到.能够考查学生对所学知识灵活掌握和灵活应用的能力. (6)实验过程的评估性 科学探究题是近几年各地市中的宠儿,它们分别从科学探究的七个步骤出发,考查某一个或某两个知识点,此题是考查交流与评估方面,看学生能否对所得数据进行分析、判断,充分体现了学生独立地运用所学的物理知识设计、改进实验进行探究的能力.有利于学生养成乐于探究的兴趣和习惯,培养学生的科学探究精神. 初中物理物体的颜色课外实验 【目的和要求】 通过实验了解透明物体的颜色是由它透过的色光决定的;不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。 【仪器和器材】 三棱镜,白色光屏,平面镜,狭缝,红色玻璃和蓝色玻璃,红纸和蓝纸。【实验方法】

大学物理实验电子书

绪论 物理实验的地位和作用 实验是人们认识自然规律、改造客观世界的基本手段。借助于实验,人们可以突破感官的限制,扩展认识的境界,揭示事物的内在联系。近代科学历史表明,自然科学领域内的所有研究成果都是理论和实验密切结合的结晶。随着科学技术的发展,实验的运用日益广泛和复杂,实验的精确程度越来越高,实验环节在科学技术的重大突破中所起的作用也越来越大。 物理实验是科学实验的重要组成部分之一。物理实验本质上是一门实验科学。在物理学的发展中一直起着重要的作用。物理概念的确立、物理规律的发展、物理理论的建立都有赖于物理实验,并受物理实验的检验。物理学是一切自然科学的基础,人类文明史上的每次重大的技术革命都是以物理学的进步为先导的,物理实验在其中起着独特的作用。如,法拉第等人进行电磁学的实验研究促使了电磁学的产生与发展,导致了电力技术与无线电技术的诞生,形成了电力与电子工业;放射性实验的研究和发展导致原子核科学的诞生与核能的运用,使人类进入了原子能时代;固体物理实验的研究和发展导致晶体管与集成电路的问世,进而形成了强大的微电子工业与计算机产业,使人类步入信息时代。 当今科学技术的发展以学科互相渗透、交叉与综合为特征。物理实验作为有力的工具,其构思、方法和技术与其他学科的相互结合已经取得巨大的成果。不容置疑,今后在探索和开拓新的科技领域中,物理实验仍然是有力的工具。 物理实验的任务和目的 物理实验是对工科学生进行科学实验基本训练的一门独立的必修基础课程,是学生进入大学后受到系统实验方法和实验技能训练的开端,是工科类专业对学生进行科学实验训练的重要基础。 本课程的具体任务是: (1)通过对实验现象的观察、分析和对物理量的测量,学习物理实验知识,加深对物理学原理的理解。 (2)培养与提高学生的科学实验能力。其中包括: ① 能够自行阅读实验教材或资料,作好实验前的准备。 ② 能够借助教材或仪器说明书正确使用常用仪器。 ③ 能够运用物理学理论对实验现象进行初步分析判断。 ④ 能够正确记录和处理实验数据,绘制曲线,说明实验结果,撰写合格的实验报告。 ⑤ 能够完成简单的设计性实验。 (3)培养与提高学生的科学实验素养。要求学生具有理论联系实际和实事求是的科学态度,严肃认真的工作作风,主动研究的探索精神和遵守纪律、爱护公共财产的优良品德。

大学物理实验数据处理方法总结

有效数字 1、有效数字不同的数相加减时,以参加运算各量中有效数字最末一位位数最高的为准,最后结果与它对其,余下的尾数按舍入规则处理。 2、乘除法以参与运算的数值中有效位数最少的那个数为准,但当结果的第1位数较小,比如1、2、3时可以多保留一位(较小:结果的第一位数小于 有效数字最少的结果第一位数)! 例如:n=tg56° θ=56° d θ=1° θθθθθ2cos d d d dtg dn == 为保留) (,带入848.156n 15605.018056cos 1cos 22=?=∴?=??=≈?=?= ?tg n θθπθθ 3、可以数字只出现在最末一位:对函数运算以不损失有效数字为准。 例如:20*lg63.4 可疑最小位变化0.1 Y=20lgx 01.04 .631.010ln 2010ln 20ln 10ln 20≈===x dx dx dx x d dy 04.364.63lg 20=∴ 4、原始数据记录、测量结果最后表示,严格按有效数字规定处理。(中间过程、结果多算几次) 5、4舍5入6凑偶 6、不估计不确定度时,有效数字按相应运算法则取位;计算不确定度时以不确定度的处理结果为准。 真值和误差 1、 误差=测量值-真值 ΔN=N-A 2、 误差既有大小、方向与政府。 3、 通常真值和误差都是未知的。 4、 相对约定真值,误差可以求出。 5、 用相对误差比较测量结果的准确度。 6、 ΔN/A ≈ΔN/N 7、 系统误差、随机误差、粗大误差 8、 随机误差:统计意义下的分布规律。粗大误差:测量错误 9、 系统误差和随机误差在一定条件下相互转化。 不确定度 1、P (x )是概率密度函数 dx P dx x x P p )x (之间的概率是测量结果落在+当x 取遍所有可能的概率值为1. 2、正态分布且消除了系统误差,概率最大的位置是真值A 3、曲线“胖”精密度低“瘦”精密度高。 4、标准误差:无限次测量?∞∞-=-2 )()(dx X P A X x )(σ 有限次测量且真值不知道标准偏

中考物理专题:实验研究方法

中考物理专题:实验研究方法 常用的物理学研究方法有:控制变量法、转换法、等效替代法、模型法、模拟试验法、类比法等。 一、控制变量法 1. 定义:所谓控制变量法,就是在研究和解决问题的过成中,对影响事物变化规律的因素和条件加以人为控制,只改变某个变量的大小,而保证其它的变量不变,最终解决所研究的问题。 探究蒸发快慢的影响因素 液体蒸发的快慢受到液体的温度、表面积和空气流速的影响 探究动能大小的影响因素 动能的大小受到物体质量和运动速度的影响 探究电流与电压的关系 通过导体的电流受到电压和电阻的影响

二、转换法 1. 定义:物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。 两个标准:①是否一个是抽象的,不易观察、测量的;②两个物理量是否有关联关系 用小磁针确定磁体周围是否存在磁场 用电磁铁吸引大头针的多少判断电磁铁磁性强弱 通过小树弯曲认识力的存在 通过小方桌陷入沙中的深度来研究压力的作用效果 通过木块被撞的远近来判断钢球动能的大小 用U型管压强计中液面高度差来反映液体内部

三、类比法 类比法也叫“比较类推法”,是指由一类事物所具有的某种属性,可以推测与其类似的事物也具有这种属性的推理方法。 研究电压时,我们可以通过对比水压来认识它 通过水流来初步认识电流 用速度公式来引入功率公式 黄豆和芝麻混合实验,说明分子之间存在间隙,采用的是类比法。

四、模型法 通过模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法成为模型法。 研究磁场时,引入磁感线概念 在研究光时,引入“光线”的概念 用带箭头的线段表示力的三要素

物理实验的基本方法及数据处理基本方法

摘要:物理学是实验性学科,而物理实验在物理学的研究中占有非常重要的地位。本文着重介绍工科大学物理实验蕴涵的实验方法,提出工科大学物理实验的新类型。并介绍相关的数据处理的方法。 关键词:大学物理实验方法数据处理 正文: 一、大学物理实验方法 实验的目的是为了揭示与探索自然规律。掌握有关的基本实验方法,对提高科学实验能力有重要作用。实验离不开测量,如何根据测量要求,设计实验途径,达到实验目的?是一个必须思考的重要问题。有许多实验方法或测量方法,就是同一量的测量、同一实验也会体现多种方法且各种方法又相互渗透和结合。实验方法如何分类并无硬性规定。下面总结几种常用的基本实验方法。 根据测量方法和测量技术的不同,可以分为比较法、放大法、平衡法、转换法、模拟法、干涉法、示踪法等。 (一)比较法 根据一定的原理,通过与标准对象或标准量进行比较来确定待测对象的特征或待测量数值的实验方法称为比较法。它是最普遍、最基本、最常用的实验方法,又分直接比较法、间接比较法和特征比较法。直接比较法是将被测量与同类物理量的标准量直接进行比较,直接读数直接得到测量数据。例如,用游标卡尺和千分尺测量长度,用钟表测量时间。间接比较法是借助于一些中间量或将被测量进行某种变换,来间接实现比较测量的方法。例如,温度计测温度,电流表测电流,电位差计测电压,示波器上用李萨如图形测量未知信号频率等。特征比较法是通过与标准对象的特征进行比较来确定待测对象的特征的观测过程。例如,光谱实验就是通过光谱的比较来确定被测物体的化学成分及其含量的。 (二)放大法 由于被测量过小,用给定的某种仪器进行测量会造成很大的误差,甚至小到无法被实验者或仪器直接感觉和反应。此时可以先通过某种途径将被测量放大,然后再进行测量。放大被测量所用的原理和方法称为放大法。放大法分累计放大法、机械放大法、电磁放大法和光学放大法等。 1、累计放大法在被测物理量能够简单重叠的条件下,将它展延若干倍再进行测量的方法称为累计放大法。例如,在转动惯量的测量中用秒表测量三线摆的周期。

初中物理实验探究题和答案

初中物理实验探究题和答案 一、实验探究题 1.三个实验小组同时分别探究“蜡熔化时温度的变化规律”、“海波熔化时温度的变化规律”与“水的沸腾”,记录数据如下表: (1)在三个探究实验中,除秒表、酒精灯、打火机和铁架台外,都用到的主要实验器材还有______________。 (2)根据记录表,请你判断下列说法正确的是(_______) A.甲是蜡,乙是海波,丙是水B.甲是水,乙是蜡,丙是海波 C.甲是海波,乙是蜡,丙是水D.甲是水,乙是海波,丙是蜡 (3)为减小误差,探究“海波熔化时温度的变化规律”实验过程中试管中的固体颗粒______________(大/小)一点的好,用如图甲的方式对海波进行加热,而不是用酒精灯直接对试管加热,这样做不但能使试管______________,而且海波的温度上升速度较________(快/慢),便于及时记录各个时刻的温度。 (4)实验小组又探究某种液态物质凝固过程中温度随时间变化规律的实验装置,依据实验数据描绘出了该液态物质在凝固过程中温度随时间变化的图像(如图乙),由图像可知,该物质是_______(选填“晶体”或“非晶体”),该物质从开始凝固到完全凝固所用的时间是_________min,此时物质处于___________态,这个过程要_______(吸/放)热。9min末温度计的示数如图丙所示,温度计的示数是______________0C,,此时物质处于______________态。 2.阅读短文,回答问题. 汽车防冻液 汽车在行驶时,发动机的温度会升得很高.为了确保安全,可用水循环进行冷却.实际上,水中往往还要加入不易挥发的防冻液(原液),加入防冻液后的混合液冬天不容易凝固,长时间开车也不容易沸腾.有关资料表明,防冻液与水按不同的比例混合,混合液的凝固点、沸点不同,具体数值参见下表(表中防冻液含量是指防冻液在混合液中所占体积的百分比). 在给汽车水箱中加防冻液时,宜使混合液的凝固点比本地常年最低气温低10~15℃.考

大学物理实验报告范文

大学物理实验报告范文 科技实验报告是描述、记录某个科研课题过程和结果的一种科技应用文体。撰写实验报告是科技实验工作不可缺少的重要环节。下面是小编为大家整理的最新小学生零花钱调查报告,欢迎阅读参考! 精确测定银川地区的重力加速度 测量结果的相对不确定度不超过5% 初步确定有以下六种模型方案: 方法一、用打点计时器测量 所用仪器为:打点计时器、直尺、带钱夹的铁架台、纸带、夹子、重物、学生电源等. 利用自由落体原理使重物做自由落体运动.选择理想纸带,找出起始点0,数出时间为t的P点,用米尺测出OP的距离为h,其中t=0.02秒×两点间隔数.由公式h=gt2/2得g=2h/t2,将所测代入即可求得g. 方法二、用滴水法测重力加速度 调节水龙头阀门,使水滴按相等时间滴下,用秒表测出n个(n取50—100)水滴所用时间t,则每两水滴相隔时间为t′=t/n,用米尺测出水滴下落距离h,由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2. 方法三、取半径为R的玻璃杯,内装适当的液体,固定在旋转台上.旋转台绕其对称轴以角速度ω匀速旋转,这时

液体相对于玻璃杯的形状为旋转抛物面 重力加速度的计算公式推导如下: 取液面上任一液元A,它距转轴为x,质量为m,受重力mg、弹力N.由动力学知: Ncosα-mg=0 (1) Nsinα=mω2x (2) 两式相比得tgα=ω2x/g,又tgα=dy/dx,∴dy=ω2xdx/g, ∴y/x=ω2x/2g. ∴ g=ω2x2/2y. .将某点对于对称轴和垂直于对称轴最低点的直角坐标系的坐标x、y测出,将转台转速ω代入即可求得g. 方法四、光电控制计时法 调节水龙头阀门,使水滴按相等时间滴下,用秒表测出n个(n取50—100)水滴所用时间t,则每两水滴相隔时间为t′=t/n,用米尺测出水滴下落距离h,由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2. 方法五、用圆锥摆测量 所用仪器为:米尺、秒表、单摆. 使单摆的摆锤在水平面内作匀速圆周运动,用直尺测量出h(见图1),用秒表测出摆锥n转所用的时间t,则摆锥角速度ω=2πn/t 摆锥作匀速圆周运动的向心力F=mgtgθ,而tgθ=r/h

初中物理实验方法大全

初中物理实验方法大全 一.控制变量法1 研究蒸发快慢与液体温度.液体表面积和液体上方空气流动速度的关系。 2 研究弦乐器的音调与弦的松紧.长短和粗细的关系。 3 研究压力的作用效果与压力和受力面积的关系。 4 研究液体的压强与液体密度和深度的关系。 5 研究滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度的关系。 6 研究物体的动能与质量和速度的关系。 7 研究物体的势能与质量和高度的关系。 8 研究导体电阻的大小与导体长度材料横截面积的关系。 9 研究导体中电流与导体两端电压.导体电阻的关系。 10研究电流产生的热量与导体中电流.电阻和通电时间的关系。 11研究电磁铁的磁性与线圈匝数和电流大小的关系。 二.图像法1 用温度时间图像理解融化.凝固.沸腾现象。 2 电流.电压.图像理解欧姆定律I=U/R.电功率 P=UI 3 正比.反比函数图象巩固密度ρ=m/V.重力G=mg.速度v=s/t.杠杆平衡F1L1=F2L2 压强p=F/S p=ρgh 浮力F=ρ液gV排.功.热量 Q=cm(t2-t1)等公式。 三.转换法的应用1 利用乒乓球的弹跳将音叉的振动放大;利用轻小物体的跳动或振动来证明发声的物体在振动。

2 用温度计测温度是利用内部液体热胀冷缩改变的体积来反映温度高低。 3 测量滑动摩擦力时转化成测拉力的大小。 4 通过研究扩散现象认识看不见摸不着的分子运动。 5 判断有无电流课通过观察电路中的灯泡是否发光来确定。 6 磁场看不见.摸不着,可以通过观察小磁针是否转动来判断磁场是否存在。 7 判断电磁铁磁性强弱时,用电磁铁吸引的大头针的数目来确定。 8 研究电阻与电热的关系时,电流通过阻值不等的两根电阻丝产生的热量无法直接观测或比较,可通过转换为可看见的现象(气体的膨胀.火柴的点燃等的不同)来推导出那个电阻放热多。 四.实验推理法1 研究真空中能否传声。 2 研究阻力对运动的影响。 3 “在自然界只存在两种电荷”这一重要结论也是在实验基础上推理得出来的。 五.等效替代法1 在电路中若干个电阻可以等效为一个合适的电阻,反之亦可;如等效电路.串并联电路的等效电阻,都利用了等效的思维方法。 2 在研究平面镜成像实验中用两根完全相同的蜡烛其中一根等效另一根的像。 3 用加热时间来替代物体吸收的热量。

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