单摆实验报告范文

时间:2023-03-20 11:54:09

单摆实验报告

单摆实验报告范文第1篇

众所周知,利用单摆可以准确地测定各地的重力加速度。根据,有,只需测出摆长l和周期T,便可求出重力加速度。为了减小测量误差,就必须减小摆长l和周期T这两个测量量的误差;同时需要多次测量重力加速度取平均值。如用传统的实验仪器和方法,不太容易提高其准确度,且计算量特别大,需要实验结束后用计算机器才能完成。若用DIS实验室完成该实验则轻松容易得多,只需准确地测量出摆长,数字采集器可自动测量出单摆的周期,点击一些按钮便可实现计算重力加速度、描绘T-l图像和T2-l图像等功能。

1 器材

计算机、DIS数据采集器、光电门(时间传感器)、细线、金属摆球、铁架台、米尺。

2 装置

用金属球与细线组成单摆,用铁架台悬挂起来。将光电门固定在单摆球平衡位置的下方,使摆球的中央恰好挡住光电门的光束。将传感器与数据采集器相连,数据采集器与计算机相连,装置如图1所示。

3 步骤

1)打开“友高数字化实验室V3.3”,依次点击“物理实验”“单摆”“实验窗口”按钮,进入单摆实验窗口,出现图2所示界面。

2)用米尺测出摆长l,填入“摆长”的大窗口中。

3)让摆球摆动起来,摆角要小一些(最好不超过5°),摆动尽可能处在与光电门的光束垂直的平面内。

4)单击“开始采集”,则表格中逐次显示出连续测量到的周期T值和它们的平均值。

5)单击“停止采集”,然后单击“记录数据”,则当前的一组l、T值(平均值)就会纪录在表格中。

6)多次改变摆长,重复2、3、4、5步骤,公测出不少于6组l、T值(平均值),也会自动记录在表格中(摆长要在0.5~1.5 m范围内取值)。

7)单击“计算T2”,则表格“T2”栏中就会出现一个根据每一个T值计算出的结果。

8)单击“计算g”,则表格“g”栏中就会出现一个根据每一组l、T值计算出的结果,以及这些个g的平均值。

9)单击“保存表格”,将表格保存到“实验报告”中。

10)选定“T-l”图像,单击“画点”,则坐标中出现表格中各组l、T对应的数据点;单击“数据点连线”,则依据这些数据点画出一条曲线。单击“保存图像”,将图像保存到“实验报告”中。

11)选定“T2-l”图像,单击“画点”,则坐标中出现表格中各组l、T2对应的数据点;单击“数据点连线”,则依据这些数据点画出一条直线。单击“保存图像”,将图像保存到“实验报告”中。

12)完成实验报告,单击“存盘”,则会自动形成一个Word文档形式的实验报告。

笔者应用DIS完成“单摆”实验的数据表格及图像分别见表1和图3。从实验结果不难看出,相对误差很小,仅为0.2%,并且将学生从繁琐的计算中解脱出来。

4 思考与探究

1)单摆的振动周期与摆球的质量有无关系?

单摆实验报告范文第2篇

【关键词】高中 物理 实验 报告册 理念 素质 能力 兴趣

【中图分类号】G424 【文献标识码】A 【文章编号】1006-5962(2013)02(a)-0155-01

实验教学是高中物理教学的重要组成部分。新课程要求重视学生的全面发展,而物理实验教学能够提高学生的自主能力,让学生亲自参与实验当中,利于学生亲身体会、深入了解物理原理知识,既让学生最大化的获取知识,又培养了学生的观察能力、分析能力、动手能力、操作能力,有利于学生素质的提高,促进了学生全面发展。因此,作为高中物理教师,有必要也有义务在新课程背景下,积极改进实验教学,提高实验教学有效性。

1、发挥实验报告册的重要作用

物理实验成功与否取决于实验报告的质量,缺少实验报告这一环节,严格地说不能算是一个完整的实验过程。所以教师在实验教学时在每次实验之前有针对性的要对实验的目的原理、仪器步骤、数据记录和处理在做实验前进行一定的说明,并且通过完成报告内容帮助学生理顺实验的思路,制订切实可行的实验方案,从而减少实验的盲目性,提高实验的效果。在实验过程中,通过指导学生的实验报告,让学生正确理解原理,仔细记录数据,准确归纳结论。

2、教师需转变教育理念

作为教师自身需要转变,应树立培养创造型人才的教育理念。作为物理教师,必须努力创造条件,在千方百计开足开齐教材中的实验的同时,还要敢于创新,设计各种有利于教学的小实验,课堂上能够用实验说明的问题尽量不要只从理论上解释,而要让实验来说明,使学生的观察能力、实验创新设计能力、实验分析处理能力得到相应的提高。另外,教师可以鼓励学生利用身边的器材设计各种实验来解释身边的问题。让学生形成一种观念,只有能够通过实验验证的结论才是真正正确的结论。

3、重视教师自身素质的提高

正所谓“言传身教。”要想提高学生的素质,首先要提高教师自身的素质。一名好的物理老师应该具备以下的素质:作为高中物理教师,首先要提高自己的物理知识水平,并着力培养自己的科学素养;具有正确的科学观,高尚的情感、意志和师德对严重犯错的学生也可以实施合理的教育惩罚;永远不要低估你眼中的差生,尤其是永远不要低估你眼中的差生;作为教师在任何场合都要学会控制自己的情绪;有高尚的师德,乐于奉献的职业态度和敬业爱生的工作精神;强烈的学习兴趣;较强的教学实践能力;观察学生个性特征的能力;物理实验技能;掌握现代教育信息技术与课程的整合能力。投影、录象以及计算机技术。

4、培养学生勇于探索,敢于质疑的能力

解决问题时只是对原有知识技能的简单应用,只是朝着待解决的目标努力。而提出问题时则几乎完全没有参照,是自己探索得到的,体现的是创新性思维探索、扩展的能力。作为教师,一方面要在课堂教学、实验教学中多创设情景、提出问题,引导学生思考、锻炼学生思维;另一方面,教师应当鼓励学生大胆创新、勇于质疑,多提问、多思考。通过这种形式,延展学生的思维深度,锻炼学生的实验能力,提高学生的科学素质,促进学生的全面发展。例如在高一物理教材中,我们可以尝试将“力的合成”改为“探究合力与分力的关系”。在实验中,可以先让学生自己动手,通过观察实验现象、分析及处理实验数据,总结出力的平行四边形定则,这样让学生在实验中先获得感性认识,再上升到理性认识,比起单纯地教师演示、讲解的效果,学生对学习物理的兴趣更强,对物理规律的理解也更加深刻。在实验教学中,学生可能有更容易让自己接受的方法,教师可因势利导,及时对学生中那些方法独特、标新立异的做法予以肯定和帮助,鼓励学生用自己的头脑思考问题,不人云亦云,敢于另辟蹊径,勇于探索,不断创新,从而调动起学生的积极创新意识。

5、实验教学中大限度地激发学生的兴趣

在实验设计中,要多选取跟学生的生活常识相矛盾、旧有认知相悖的物理实验。通过学生切身参与、激发学生好奇心理,引起学生的兴趣,从而激起学生探索的欲望。例如在讲授“机械能守恒定律”时,如果只是单摆运动起来,学生会觉得没有什么神奇的。但是如果教师先将单摆拉一个较大的角度使之贴近玻璃窗,然后放手让单摆运动起来,学生一般会惊呼,担心砸坏玻璃。最终的结果是学生杞人忧天。这样学生一方面会折服于教师的魄力,另一方面更想知道其背后的奥秘。实验教学可以使枯燥、抽象的知识变得轻松和简单,学生的兴趣得到激发,自然能调动学习兴趣,主动参与学习,进而提高学习效率,掌握物理知识。

单摆实验报告范文第3篇

【问题的提出】

一位广州人冬天去哈尔滨旅游,在一家超市以高价购买了一台精致的摆钟,买的时候发现它走时很准。回到广州不到两天就走时相差一分钟多钟。于是大呼上当,心里极其气愤。后来,他求助了“消费者权益保护协会”,准备与该超市打一场索赔官司,消费者协会调查研究发现产品货真价实,那问题出在哪呢?

【思考与讨论】

对上述问题同学们有什么见解:

1.你是怎么认为的?

2.上网查询相关问题的答案.

3.咨询相关老师、专家.

同学们讨论:

上校园网bbs可就下列问题进行讨论.

1.钟摆计时是利用了摆钟的周期性,为什么摆钟到了不同的地方周期发生了变化呢?影响摆钟周期的因素是什么呢?2.摆钟的周期可能与温度、摆球质量、摆长、摆角、地理位置、重力、重力加速度等有关。

【方案的确立】

实验探究方案的设计

1.上网或从相关参考资料中查询本问题的实验探究方法.

2.上校园网bbs讨论(充分考我们现有知识和现有的条件)探究本问题的实验方案.

3.确定方案:学生汇报设计的方案(上传至校园网上共享)

课题a:探究单摆的振动周期T与摆角θ的关系;取L、m、g一样,而θ不同的两个单摆,比较两单摆T的大小。

……

课题d:探究单摆的振动周期T与重力加速度g的关系。

在教学中,关于课题d的方案设计学生会有一定困难,为模拟g的变化,可采用铁质摆球下放磁铁,将摆球放在水中,将单摆放在光滑斜面上等方法。

【探究与结论】

实验探究、数据收集:

那么我们如何探究单摆的振动周期与摆球的振幅、质量、摆长、重力加速度等的关系呢?

确定实验方法——控制变量法,每组选择任一课题进行研究。

课题分类:

a:探究单摆的振动周期T与摆角θ的关系;

b:探究单摆的振动周期T与摆球质量m的关系;

c: 探究单摆的振动周期T与摆长L的关系;

d:探究单摆的振动周期T与重力加速度g的关系。

1.实验装置及器材(参考)

(1)实验参考器材:长约1 m的细线1条, 稍重的带有小孔的金属球1个,带铁夹的铁架台1个,毫米刻度尺1把, 停表1块,游标卡尺1个.

(2)实验装置如右图(参考)

2.实验探究过程(参考)

(1)探究单摆的振动周期T与摆角θ的关系; 取两摆长,质量均相同的两单摆,将两摆拉到不同高度同时释放。

现象:两摆球同步振动。

分析:两摆摆角不同即振幅不同,两摆球振动同步,说明单摆的周期和振幅A无关。

结论:单摆的振动周期和振幅A无关。

(2)探究单摆的振动周期T与摆球质量m的关系;取两摆长相同,质量不同的摆球,在摆角很小的情况下将两摆拉到相同的高度同时释放。

现象:两摆振动同步。

分析:振动同步说明单摆振动周期和摆球质量无关。

结论:单摆的振动周期和摆球质量无关。

(3)探究单摆的振动周期T与摆长L的关系;取两质量相同摆长不同的单摆,将两摆拉到相同的高度同时释放。

现象:两摆振动不同步,且摆长越长,振动越慢。

分析:振动不同步说明周期和摆长有关,且摆长越长,振动越慢,周期越大。

结论:单摆的周期T和摆长L有关,且摆长L越长,周期T越大。

同学们进一步定量探究单摆的振动周期与摆长的关系。

假设与猜想:

1.提出问题:单摆周期T与摆长L可能有什么样的定量关系呢?

单摆周期T与摆长L可能成正比,或者与L2成正比,也可能与L成正比。

(1)引导探究,设计实验(也可使用光电计数器测周期)

(2)分组实验,记录实验结果

(3)分析与论证

用图象法处理数据,根据实验数据作出T-L图象和T-L2图像呈非线性,可另作出T-L图象。(可用计算机作图)分析:T-L图象为直线说明单摆的周期T与L成正比。得出T与L的关系为: T= kL (k为常数)

同学可具体计算k值,同时思考这个公式是否在任何情况下都适用。

2.探究单摆的振动周期T与重力加速度的关系:

摆球下方有强磁场时单摆振动的周期(摆球选铁球)比无磁铁时单摆的周期小的实验,说明振动周期与重力加速度有关。将单摆置于斜面上,在小球摆动的位置处粘一块玻璃(使小球摆动的个过程中,尽可能的减少摩擦力)显然,此时只要改变斜面的倾角α就相当于改变了等效重力加速度,g'=g*sinα。

结论:单摆的振动周期和重力加速度有关,重力加速度变小周期变长。

同学们可仿照(一)进一步探究单摆的振动周期T与重力加速度的定量关系。

归纳与结论:

总结实验过程和结论。

单摆的振动周期和振幅及摆球的质量无关,和单摆的摆长的平方根成正比,和重力加速度的平方根成反比。

【交流与评估】

1.通过对本探究有哪些启发?(对成功与失败的感受)。

2.在实验装置、方法上你能否提出一些改进的想法。

3.上网关注此问题其它的探究方法。

单摆实验报告范文第4篇

1.“控制变量法”:如牛顿第二定律、欧姆定律、电阻定律、“探究单摆周期与哪些 因素有关”等实验。

2.对比法:如通电自感和断电自感实验中,两盏灯泡发光情况的对比等。

3.转换法:如:碰撞中的动量守恒实验,需要测量瞬时速度,而在我们很多学校没有这 样的条件,可以测量出瞬时速度,在我们平时的实验过程中,就可以根据平抛运动的规律,把 瞬时速度的测量转换为水平方向位移的测量。又如在“测定玻璃的折射率”的实验中,本应 测量入射角和折射角,再根据n=sini/sinr求 出折射率,但角度不容易测准确(一般 所用的量角器的最小分度是1°,并且测角度时顶点很难对得特别准确),而通过做辅助线 的方法可以把测角度转换为测线段的长度,提高了测量的准确度。以及焦耳定律、电容充放 电、布朗运动等。?

4. 替代法:如“互成角度两个共点力的合成”,用天平称物体的质量、电阻的测量等 ,古代三国时期曹冲称象的故事也是替代法的典型实例。?

5. 累积法:如“用单摆测重力加速度”中周期的测量,测一张纸的厚度、用刻度尺测 金属丝的直径等等。

6.留迹法:像平抛物体运动的轨迹、小球落地的位置、小车运动的位移等,采用复写纸 、喷墨水、打点等方法,就能较准确地记录它们的位置。?

7. 放大法:如:用力捏截面为椭圆的玻璃瓶使其形变,及茶杯放在桌面使桌面发生形 变实验,卡文迪许扭秤实验等。

二、有意识培养、训练学生在数据处理中运用表格法、图像法的能力

如:图象法应着重训练学生:①搞清楚纵轴和横轴所代表的物理量,明确要描述的是哪 两个物理量之间的关系;②区别图线与物体实际运动的轨迹。如,区别s-t图象与 物体实际 运动的轨迹;③根据实际问题灵活地建立坐标系,确定两个合适的物理量来作出图象;④从 物理意义上去认识图象,由图象的形状看出物理过程的特征,由截距、斜率、图线所围的面 积、两图线交点等有特殊意义的方面看出其中隐含的物理意义。

三、有意识培养、训练学生通过处理信息得出结论的能力

如何培养学生从实验现象和数据中找出规律性的东西?这就要让学生学会并掌握一些物 理分析方法:比如最常用的实验归纳法和图象法。

1.归纳法:例如,在《楞次定律》教学中对实验现象的分析、归纳得出结论的过程, 学生 通过实验记录了“电流表指针偏转方向”,接着在老师的引导下,学生对第一次实验现象, 按表中标的序号顺序对各项进行推理、分析、对比、归纳得出“当穿过线圈的磁通量增大时 ,感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相反”。对于第2、3、4次实验现象的推理、分析 、对比、归纳得出结论,学生就会将第一次的方法迁移,较快且轻松地得出正确的结论,同 时 进一步引导学生对4次实验结论进行归纳、概括出总结论——楞次定律。在课堂教学中要充 分利用教材中的有限资源,使学生“归纳”的水平逐渐提高,逐渐内化。

2.图象法:首先,要让学生理解图象的意义;其次,要慢慢展示运用图象法的全过程, 为学生提供模仿的机会;再次,多创造让学生独立运用图象法处理数据得出结论的机会;最 后,应特别注意培养学生在作图的过程中的科学精神和科学态度,严防学生根据数据描点时 不认真,甚至,伪造数据,以及出现根据所描的点作图线时过于草率的现象。实际教学中, 我 们发现许多学生画直线太随便,甚至不用尺子而徒手画。我们教学中应让学生明白,如果在 处理图象时不仔细认真,那么前面就应选用系统误差小的测量方法,选用精度高的测量仪器 也就前功尽弃了。

四、对实验过程和结果进行必要的评价和反思

对于探究实验,得到探究结果并非完成了探究过程,关键是要对整个探究过程中的实验 过程和结论进行必要的反思,例如,学生通过探究过程有哪些启示,整个过程有哪些优点, 还有哪些不足,需要如何改进等等。对于科学探究的过程来说,这些分析、评价和反思都 是十分必要的,也有利于提高学生的实验能力、创新能力和研究能力。

五、在完成实验之后,如何指导学生撰写实验报告

单摆实验报告范文第5篇

一、优化课堂演示实验,增强知识

的趣味性与实用性

在高中物理教学中,演示实验是重要环节,可增强教学直观性,激发学生求知欲,唤起学生的学习热情.同时,在演示实验的帮助下,学生能够构建物理概念与模型等,并从中探究与发掘物理规律,加深对物物理公式与定律等理论性知识的理解.另外,实验可启发学生思维,让学生在演示情境下展开丰富想象,学会猜测与假设,为自主探究做好铺垫.

在高中物理教学中,演示实验是十分必要的.若想真正发挥演示实验的教育价值,教师需根据教学实际,改进教材实验,适当创新,以增强实验教学趣味性与实践性,调动学生课堂参与的积极性.

第一,教师可就地取材,变废为宝.

在高中物理实验教学中,教师可巧妙利用诸如乒乓球、鸡蛋、塑料瓶、易拉罐等生活用品或废弃品来自制教具,改进演示实验.如演示实验:探究静电平衡时导体内部的电荷,在教材中提到需要运用法拉第圆筒的实验器材,而有些学校缺乏这一器材.这就需要教师加以适当改进.例如,巧用易拉罐自制教具进行本次演示实验.方法如下:刮掉易拉罐外面的油漆,然后将其倒贴于验电器上,将其变为简单的法拉第圆筒,在演示过程中,其效果也是不错的.同时,通过教师潜移默化的影响,学生也会形成变废为宝,动手创造的意识,这对学生自主探究是十分有益的.

第二,教师可进行对比实验,引发学生认识冲突.

例如,在讲“闭合电路欧姆定律”时,教师可借助导线利用一节全新干电池、开关、小灯泡组成一个回路.课堂上,教师可进行实验演示:闭合开关时,小灯泡会发光发亮.接着教师将两节旧干电池来代替新干电池,而其他保持不变,构成新的回路(事先不要告知同学们干电池的不同).然后提出问题:你们猜猜闭合开关时,与之前的实验相比,本次小灯泡的亮暗程度如何?于是不少学生不假思索道:小灯泡会发光,并且会更亮.教师先不直接回复,而是演示实验,结果发现两节电池所连接的回路中小灯泡几乎不发光,不亮.这与学生预料的情况完全相反,使其产生认知冲突,激发强烈的好奇心与求知欲,急于想揭晓答案,从而快速进入学习状态之中.

二、强化学生自主实验,提高学生

探究的主动性与积极性

在高中物理教学中,除了教师演示实验之外,学生自主实验是尤为重要的,这是学生对知识的亲身体验,更具实践性.在教学过程中,学生实验主要包括两大类:课堂实验与课外实验.而这些实验中,既有学生个体实验、也有分组实验,这样,让学生不但学会以独立思考,自主学习,也学会合作学习、竞争学习,从而提高教学质量与效率.

第一,加强学生课堂自主实验.

例如,“用单摆测定重力加速度”的实验教学,教师可引导分组实验探究.提问思考:怎样运用单摆对当地的重力加速度进行测定?对于这一问题学生能准确回答.接着要求小组分析与讨论实验原理:①单摆的组成部分有哪些?②在怎样的条件下,单摆运动才是简谐振动?③影响单摆周期的因素有哪些?④怎样应用单摆来测重力加速度?其数学表达式是怎样的?⑤如何测定摆长与单摆周期?通过小组讨论,学生会得到正确结论与认识.然后教师引导学生分组设计实验方案,选择实验器材,如游标卡尺、米尺、秒表、小球、摆线、铁架台等.每组学生先自主探索如何使用秒表,回顾游标卡尺的读法,而后物理老师加以指导,使其学会正确使用秒表以及进行游标卡尺读数.在学生实验过程中,对于一些细节问题,教师也需予以必要的指导.而学生则需观察实验现象,处理实验数据(如作图法、计算法等),获得实验结论,并将资料所查的本地重力角速度与实验所得结果进行对比,找出误差原因.实验之后,各组可交流实验过程,教师予以点与补充.最后引导学生完成自己设计的物理实验报告.这样通过学生分组实验,可提高学生的实践能力,培养学生的科学态度,增强学生的观察能力与解决问题的能力.

第二,引导学生进行课外实验.

在有效教学中,课堂并非唯一的教育场所,教师还需联系社会生活这一“大课堂”,将课堂教学向生活实际进行拓展与延伸,以增强教学的实用性与实践性,使学生学会运用所学知识来分析与解决现实问题,从而达到学以致用的教学目标.因此,在高中物理教学中,教师应注意将物理与生活现象有机结合起来,以激发学生的探知欲望.而课外实验探究则是不错的选择,可引导学生利用生活资源来进行物理小制作、小发明、小实验等.

单摆实验报告范文第6篇

1 培养实验设计能力

实验设计主要包括:根据实验目的,确定用什么方法、定律、公式、电路图等;选择所需的仪器和实验条件;设计实验步骤、记录表格等。让学生知道不同的实验有不同的设计思想和方法,同一实验也有不同的设计思想和实验方案。如测定水的折射率,有视深法、插针法、折射与反射定律结合法等。这样的实验设计思路开阔、方法各异,使学生对实验原理有较高层次的理解,可培养学生的创造性实验设计能力。

2 培养实验观察能力

培养学生的实验观察能力,首先,鼓励学生勤于观察、善于思考,养成良好的观察习惯,引导学生经常注意观察身边发生的物理现象;其次,教给学生观察的方法,如重点观察法(围绕实验目的,对多个现象中的某一方面或实验过程中的关键时刻重点观察),对比观察法(如晶体和非晶体的熔化和凝固的实验,研究导体的材料、长度、截面积对电阻影响的实验),全面观察法(对实验过程中所发生的现象系统地、精确地观察);最后,培养学生对物理现象和过程的观察,从感性认识上升到理性认识,总结出一般规律的思维能力。

3 培养实验操作能力

实验操作能力主要包括对基本仪器的使用和测量数据的读取,仪器、设备的组装调整或连接,故障的排除等。如:螺旋测微器的构造原理、使用方法和读数规则;多用电表的机械调零和电阻调零;示波器各旋扭间的配合调节;半偏法测电表内电阻时电路的连接,对滑动变阻器和电阻箱进行调节,同时观察电表示数变化的操作;用单摆测重力加速度时,眼睛观察到摆球经过平衡时,手动秒表开始计时,并且口数摆动周期数,要求学生手、眼、口、脑同时并用的操作等;这样综合运用感官培养了学生的实验操作技能。

4 培养数据处理能力

数据处理能力,指按有效数字的方式,正确记录测量结果的数值和单位,从对数据的分析处理中得出正确结论的能力。在教学中,对学生进行实验数据的图线化训练,用图象更形象、直观地研究实验结果;对实验数据进行误差分析,探索提高测量精度的方法;从数据或图线上确定某些量的变化规律或量与量之间的函数关系,总结出物理公式和规律,达到实验目的。

5 培养书写实验报告的能力

实验报告的内容主要有:实验名称、目的、器材、原理、方法和步骤、数据记录和处理、实验结论及误差分析等。实验报告的写法、格式等是一项很重要的书面表达能力,要求层次清楚,语言流畅,文字精练、准确,图文并茂,让人看了简洁、明了。

单摆实验报告范文第7篇

首先要求学生明确各个实验的目的、原理或理论根据,根据实验的原理、要求对实验进行设计,包括用什么物理定律、公式,电学实验用什么电路图等。还要搞清哪些是已知量、被测量,然后选择所需的仪器和实验条件,进而设计好实验步骤,画好记录表格等。

其次,培养学生正确调整和安装仪器,正确连接电路的技能。正确的实验,首先是安装、调整好仪器或正确连接电路。如:力学实验中的支架滑轮的安装,牵引线的走向,斜面的架设等,有时要对一些仪器做机械调整或电气调整(对仪器的调零前面已介绍,这里略),电气调整如:使用气垫导轨前必须先调水平位置;在电学实验中,依照电路图连接线路,连线时,应将电路分为主回路和支路,从电源一端开始沿主回路按顺序进行,其次为支路;主回路中必须有开关(先断开);导线最好选用几种颜色,主、支回路分别用一种颜色。往接线柱上接导线时,应按顺时针方向将导线缠上。电路连接后,必须复查,确认正确后方能通电。这种技能的培养,从初中开始应先有示范,让学生模仿学习,然后逐步提高到由老师讲述方法及注意事项,由学生独立去安装、调整。

二、培养学生正确记录实验数据,并能进行运算和分析,以得出正确结论的能力。

这是实验能否成功的关键。要培养学生这方面的技能,要求学生集中精力,按实验步骤有条不紊地操作和读取测量数据,有的实验则要求测量或操作时动作迅速,要把握时机,如:温度测量、电学测量。要按实验先后顺序将需要测定的各量测出,并记录下来。读取数据和记录必须注意:①读数要及时,并马上记录;②要记录完整数据,按有效数字的方式记录;③数据的单位要正确。一般要求学生实验前列出表格,表格设计要求:能记录直接测出的各物理量,能记录各次测出的量,能填写计算出来的中间数据和最后数据等内容。

进行数据处理、运算,对实验结论进行分析。在整理数据时,如发现有不合理的数据,应对该数据补测。要指导学生按有效运算法去处理数据对实验结果进行适当分析讨论,如:讨论数据说明什么?与理论计算有何偏差?实验过程为何这样设计?实验结果的物理意义(结论)是什么?对一些成绩优良的学生,还可让他们设计某个达到相同目的的实验。对实验能力强的学生,许多深一层次的问题都可以在这里分析研究,从而加强了对学生思维能力的培养,有效地巩固知识,技能更加熟练。

三、要使学生了解误差概念,并学会初步的误差计算和分析。

实验后,要指导学生分析实验误差的原因,说明实验的误差主要有系统误差和偶然误差。系统误差主要是由于仪器本身的缺陷,实验原理、装置不完善而引起的,如:螺旋测微器零点不准;风的吹动使天平产生误差;电表指针不对准零刻度等。减少系统误差的方法是校准仪器,或是改进实验方法。改进实验的方法,可改变仪器的位置或仪器的布置,撤换某件仪器,改变所选取的某个参数,改变实验方法乃至改换实验操作人员等。例如将物体放在天平左、右盘上,分别称衡,可以发现天平不等臂引入的误差。又如精密测量同一单摆在不同摆角的周期值,可以发现周期与摆角有关。

偶然误差是在实验条件不变的情况下,对某一物理量进行多次重复测量时,由于各种偶然因素产生的误差。减少偶然误差的办法是多次重复测量取算术平均值,以其平均值为最终的结果。测量次数取多少,要根据偶然误差对被测量影响的大小来确定。如:测量值的有效数值较小时或测量值变动较大时等,应当多测量几次。

综上所述,要培养学生这方面的技能,必须让学生懂得减少误差首先要发现它的存在和来源,其次是确定减少误差的方法。

增加测量次数固然可提高平均值的可靠程度,但是作用是有限的,实际上,只有改进实验方法和仪器,才能从根本上改善测量的结果,提高测量精确度。

四、会写一般的实验报告。

学生在实验结束后,应根据原始记录和实验时的体会,写出实验报告。实验报告内容主要有:实验名称、目的、器材、原理、方法和步骤、实验数据、数据计算和处理、实验结论及误差分析等。这是一个很重要的技能,对实验报告的写法、格式要严格要求,书写时,要求层次清楚,语言流畅,文字精练、正确,图文并茂,要总结出实验成功的经验或实验失败的原因,使学生将来进行科学实验时能写出自己的实践成果,并让别人看懂。

在批改实验报告时要注意学生思维的火花,如对某个问题的独特看法,对某项操作的有益建议,对实验的改进意见等,要给予鼓励,并要及时与之讨论,让师生都有所收获。这样做,既延伸了实验课的教学,使之与理论课的教学有了更深层次的交汇与渗透,又是提高学生动手技能的有效渠道。

五、养成良好的实验习惯。

单摆实验报告范文第8篇

作为学生最先接触的实验类课程,物理实验具有其他理论教学不可替代的作用,但当前的物理实验教学存在不少的问题:

(1)实验教学内容陈旧,类型单一;

(2)实验教学采取灌输式教育方式;

(3)实验教学过程以学生“做会”实验,实验结果符合要求为基本目标,只重结果,忽视过程。

为了克服上述的弊端,我们尝试从物理实验教学的改革入手,以“选修课”的形式开设课题型物理实验,改革传统的物理实验教学模式。这种思路和方法具有较强的创新意识,我们认为是物理实验教学改革的必由之路。

我们尝试的“课题型物理实验”教学模式是以“强化操作规范、重视思维能力和设计能力、培养创新意识、提高综合素质”为指导思想,在完成基础实验的前提下,以“物理选修课”形式开展“课题型实验”教学,将物理实验内容组合构建为一系列实验课题,使学生在探索、比较、总结中学会分析问题、解决问题,培养研究、设计能力和创新能力。为此,我们做了以下几个方面的工作。

一、改革物理实验课程教学体系,建立以“课题研究型”实验为主体的教学内容体系。

1.确立物理实验课程教学体系,为“课题型物理实验”作出准确的定位。

物理实验课程体系的改革从上世纪50年代开始一直延续到今天,目前最佳的物理实验课程体系是:基础性物理实验、设计性探索式物理实验、设计性探究式物理实验和设计性研究式物理实验。

基础性物理实验我们在五年制高职学生第一学年已开设,基本内容包括:

(1)实验基本知识的学习,包括实验数据的记录与处理,测量结果的正确表达,有效数字的概念与运算,等等。

(2)实验基本仪器的使用,包括力、运动、电、磁、光的各种实验的常规仪器的操作,如游标卡尺、螺旋测微计、物理天平、温度计、气垫导轨、打点计时器、常用电学仪表、光学器具等仪器的应用,包括这类仪器的正确读数,规范操作。

(3)基本实验方法的学习,如比较法、补偿法、混合法、模拟法、平衡法、基本放大法等。

以上教学内容是通过10个左右的简单实验的开设而完成的,两人一套仪器,强调独立完成,有较详细的实验讲义,实验后每人都必须完成实验分析报告。

通过基础性物理实验的开设,学生了解了做实验的一般过程,具有了一定的实验技能,掌握了必要的实验方法,有一部分学生在实验过程中显示了较强的实验动手能力,有很强的独立意识和创新能力,能在实验中提出自己的观点,如在实验装置上提出一些改进的意见,能对得出的实验数据能作出理性的、客观的分析,甚至能对一些实验方法提出质疑。这些学生具备科学研究的基本素质,正是我们进行“课题型物理实验”的主体和对象。

通过学习和讨论,我们将“课题型物理实验”定义为建立在基础性物理实验基础上的设计性探索式物理实验,这类实验要求学生能运用所学知识和实验技能独立探索物理问题。研究的基本方法是由个别到一般的归纳法,人为地控制某一变量,找出另一变量的变化,从而得出和完善结论。实验的开设方式是只给题目和器材,不给方法和答案,学生在一个个问题的引导下自己查阅资料和设计装置深入进行探索和完成实验。

2.建立以“课题研究型”实验为主体的教学内容体系。

(1)以设计性、综合性、应用性作为“课题研究型”实验的主要特点,使研究型实验成为教学内容的主体。我们在确定课题内容时,采取了三方面的措施:一是对原有实验项目在深度、广度上进行扩展,如“眼镜度数的研究”就是“测量透镜的焦距”在实验广度上的扩展,“特殊固体和液体的密度测定”就是基础实验“物体密度的测定”在实验深度上的扩展;二是开设自制半成品实验,让学生通过设计、选材、组装、调试、检验,在实验结束之后制作出具有实际效应的产品,如学习“自动控温元件及电路设计与研究”后制作电热毯;三是开发、设计新实验,如“交流电桥的研究”。

(2)为了突出“课题研究型”物理实验的特色,我们以课题论文的形式编写实验讲义,确定“重视原理、突出方法、强调思维、简化步骤”为编写的整体思路。每个实验课题讲义由五个部分组成:①课题意义及要求;②提供仪器及材料;③开题报告及预习;④课题内容及目标;⑤课题结论及论文。

学生在一个个问题的引领下,自己查阅资料和设计装置,以做课题的方式来完成实验。如“单摆的研究”主要是探究单摆周期T与摆长l的关系,虽然理论上推导的关系T=2π学生已经了解,但是在实验上怎么来探究这个关系呢?首先提出一个假设,设计一个数学模型,也就是一个初步判断:假定单摆的周期T与摆长L满足关系式T=AL,可能是线性关系,或者是指数关系,也可能两者同时存在;然后进行数学推导:对关系式T=AL两边取对数得lgT=BlgL+lgA;最后设计实验装置,改变摆长L测出对应的周期T;获得五组数据以后用作图法确定A、B两个待定量,代入原式,再与理论关系比较。这才完成了对单摆周期与摆长关系的全面探究。

二、摸索出一套以“课题研究”为中心、包括从选题到结题等六个环节的教学体系。

“课题研究”教学模式是以教师启发为主导,学生独立研究为主体的交互式教学体系。该模式主要包括以下几个教学环节:①选择课题;②查阅资料;③设计方案;④研究实践;⑤综合分析;⑥课题报告。

在“课题型物理实验”选修课上,学生根据实验讲义,自主选择课题,然后根据选题要求、提供的器材和参考文献目录,自查资料,针对问题写出开题报告和设计方案,教师审核后到开放式实验室独立设计完成所选课题内容,最后得出结论,写出相应的论文式实验报告,在小组宣读并答辩合格后,由教师给出相应的得分。学生在一学期的选修课中需要完成3―4个课题型实验。这种教学体系为爱好物理实验、有动手能力、有独立意识和创新精神的学生提供了发挥潜力的场所。

三、探究尝试“课题型实验”的主要教学方法──启发式教学法。

在“课题型物理实验”的教学过程中,教师与学生保持经常性的讨论交流。在实验过程中发现学生在走弯路或遇到挫折时,我们不会立即指出并加以纠正,而是换一种教学方法,用启发式进行教学,针对学生在实验过程中所遇到的问题,进行集体讨论,发掘问题的症结所在,不勉强学生接受他人的观点,希望学生按自己的思路和方法进行实验,有时小小的失败可能带给他们的是更大的收获,这样更加开阔了他们的思维,提高了他们的实践能力,让他们用研究的心态来做实验。

四、建立行之有效的多元化实验考核体系。

根据多年的教学经验,我们一致认为对学生实验成绩的测评,应注重于对学生实践创新能力的评估,课题实验的结果不是一份普通的实验报告所能全部涵盖的。我们要求学生把在实验过程中进行探索的过程,其中感兴趣的问题,获得的结论,甚至所经历的失败,以报告或论文的形式总结出来,可以通过组织答辩、研讨等方式来进行。为了指导学生撰写“课题型物理实验”报告(或论文),我们编写了《物理实验论文写作指导》。

实验成绩的测评,应注重实验的过程,进行多角度的综合测评,因此我们建立了多元化实验考核体系。

1.强调随堂考核,突出素质评价。

在考核学生成绩时,我们采取过程性评价与终结性评价相结合的形式。在日常实验教学中注重对包括操作技能、实验态度、心理素质、创新精神等在内的实验者综合素质进行全面考查。

2.拓宽考核渠道,多种形式并进。

在考核中,我们增加了“物理实验课题答辩”这种新颖的考核形式,它参照论文答辩的形式,分陈述和问题辩论两部分,目的是考查学生口头组织和表达的能力,这也是学生今后工作、学习、生活中的一项基本能力。

单摆实验报告范文第9篇

高中物理实验及其教学是物理课程和物理教学的一个重要组成部分,它既是物理教学的重要基础,又是物理教学的重要内容、方法和手段,在培养学生科学素养的教育中具有独特的地位和全方位的功能。但在物理实验教学的课堂上,经常可以看到一些见怪不怪的现象,试举三例:

现象一:媒体实验,就是学生通过媒体“看实验”,被称为是“现代技术的运用”。

现象二:程式化实验,虽然学生动手,但以单纯的机械操作为主。而不需要去考虑实验为什么要这样做,怎样去做,更不必考虑实验中可能会存在什么问题,以及需要如何去解决。

现象三:试题实验,就是学生用笔“做实验”。

这些现象从一定程度上反映了高中物理实验教学存在的问题,那就是“重知识、轻方法;重讲授、轻活动;重结论、轻过程;重机械训练、轻实质体验”。长此以往,学生实验学习的积极性必然会受到压抑,实验教学也将流于形式,事倍功半甚至劳而无功。由此想到,能否通过教师更新教学观念,转变陈旧的教学方式,促进学生物理实验学习方式发生改变,使实验教学走出困境?

二、高中物理实验学习方式的改变

新课改提出“以改变学习方式为突破口,重点培养学生的创新精神和实践能力”。相对初中生,高中生具有更为强烈的探究未知的动机,他们思维活跃,兴趣广泛,自尊心强,绝不会满足于“按图索骥”、“按方抓药”式的实验学习,因而改变陈旧的实验学习方式是必然的、合理的选择。

1.学生实验学习目标的改变

实验学习目标是学生实验学习的灵魂。将“态度与价值观、过程能力与方法、知识与技能”三方面整合,作为各学科课程目标的共同框架,体现了新课程的价值追求,即由以知识为本位转向以发展为本位。充分挖掘物理实验的教育功能,为物理实验学习指明了方向。

2.探索有效的、多样化的实验学习方式

在物理实验活动中,学习方式应是多样化的。必须增强实验的趣味性、问题性、探索性和应用性。让学生成为实验活动的主人,教师应成为学生实验的组织者和合作者,而不是权威的讲授者和示范者,特别关注学生亲身的感悟与体验。基于不同的学习对象和不同的实验环境,这些形式可以选择,各有侧重,又互相联系。各种形式举例如下:

(1)自主活动

通过学生自觉地参与实验活动,确定实验目标,制定实验方案,选择实验方法,监控实验过程,评价实验结果,从而完成实验任务。活动过程特别强调的是学生实验的主动性,教师的作用是对学生实验的困难提供必要的指导和帮助。如高一年级学生开展“落体运动加速度的研究”。要求学生两人一组,运用频闪照相研究钢球下落的加速度。学生必须完成以下任务:方案设计(直接测什么?如何测?);装置调试;标尺制作;实地拍摄;照片分析;实验报告。教师提供的帮助:方案设计提示;频闪技术指导;参与讨论,提供器材,进行质疑,点拨思维。学生在实验活动中扮演的是主角,以实践者、研究者的身份积极参与,使其主动性得到充分的发挥。

(2)合作学习

合作与交流是一种高效的学习方式。教师在实验教学过程中采用小组合作的学习方式,让学生在合作交流中获得知识,促进理解,提高能力,增长才干,形成学习团队,对学生的发展会产生积极的促进作用。

(3)实验设计

实验设计是高中物理实验学习能力的较高要求,是对学生操作技能和思维品质的综合检测,是有效的实验学习方式之一。实验设计的特点是情景新、方法活,具有开放性,要求学生对实验的原理有透彻的理解,对实验器材有所取舍和组合,能根据设计的要求和条件,进行分析和判断,制定实验的方案,通过实验全过程的描述和具体步骤的实施,得出有关的结论并做出必要的说明。

实验设计应遵循如下原则:合理性;准确性;可行性;简洁性。高一学生研究单摆及其规律之后,教材提供了测重力加速度的方案。当教师提出“能否自行设计测定重力加速度的其他方案?”时,立刻激发了学生的发散思维。同学们提出了多种方案,并走进实验室,通过实验活动去体验,检验设计方案的合理性,分析测量结果的可靠性,而不是仅仅停留在理论的假设上。

(4)实验报告

撰写实验报告是培养学生科学态度、习惯,学会科学表达的重要环节,也是实验活动的必要形式。课题组不赞成过去那种“填充式”的实验报告,主张学生自己撰写实验报告,设计数据表格。明确要求学生对实验进行全面总结,包括实验目的与原理、实验仪器选用与步骤、数据测量与处理过程、实验结果与问题讨论,以及实验条件与干扰因素等。实验报告应力求准确可靠、完整简明、表达规范、有创意。

(5)小课题作业

适当布置类似于课题研究的“小课题作业”,让学生经历一个收集信息、处理信息和得出结论的过程,在此过程中学习一些探索的方法,对改善学生学习方式具有重要作用。“从生活走向物理,从物理走向社会”,是新课程的基本理念。在物理实验学习过程中,让学生关心生活、关心社会,渗透“科学•技术•社会”(STS)的教育,着眼点在于培养学生的科学素养,学会从发展的角度去考虑周围的世界,并通过这种学习方式感受生活、感受自然,促进学生对科学的关注、好奇和兴趣。

例如,高二学生周晨辰发现,经常因为教室门锁未开,导致一些同学在门外无奈等候。为什么必须用钥匙开门呢?能否发明一种定时开门的锁?他想到一个“绝妙”的点子:闹钟和门锁的组合。于是,几个同学一起组成了“周晨辰小组”,从动手拆卸开始,研究闹钟和开锁的原理,进一步设想用闹钟来控制门锁的方案。在教师的帮助和合作下,他们结合物理实验,经过反复的实践和探索,终于成功地研制了“自动开锁器”。他们在“做中学”,动手解决了实际的问题,极大地提高了学习物理的积极性。

单摆实验报告范文第10篇

一、物理实验教学中要给学生自主空间

马克思主义的认识论告诉我们,实践是人类特有的一种有计划、有目的变革客观世界的活动,实践是认识的源泉。教学必须有助于学生的主动实践,满足他们的实践需要,保护和扶植他们主动学习的精神。在传统的实验教学中,教师为了顺利完成知识内容,让学生在指令下机械地操作,使学生实验流于形式,从而忽视了学生的亲身体验。因此,物理实验教学过程中要给学生足够的自主空间,满足他们的实践需求。

例如,在做研究单摆的实验中,让学生首先对不同的单摆分别测定30个周期的时间,通过学生的研讨,发现问题:“单摆的周期为什么会有很多种结果?”。然后再让学生进行讨论并总结出原因:测量方法的不正确、摆长的不一样等。通过讨论,学生注意到了实验中的细节,这要比教师一味的讲解效果好得多。学生只有主动地亲身参与实验教学,才能真正掌握实验技能和方法,才能学会主动交流与合作,才能激发他们的好奇心与求知欲。

二、物理实验教学要给学生合作空间

“学生实验”是必做的实验,着重培养学生实验的基本素养,要求学生通过实验能够形成比较规范的实验报告。

验证性实验以检验已知概念或关系为主要目标,是一种步骤驱使的教学活动。通常,验证性实验的实验器材、实验方案通常由教科书、实验手册或教师给定或提供,在实验过程中,学生按事先制定的步骤进行实验,收集数据。学生在实验过程中“按部就班”地操作,其智力活动水平相对不高。从教学设计的角度看,验证性实验更强调行为与规则的统一,它可以促进学生对物理学的理解,培养学生的物理实验能力。

对于验证性实验,笔者认为不需要学生课前做许多预习,甚至可以不预习。根据验证性实验的特点,可由前后四人组成小组(一般是两人一组的)当堂共同预习,事后再分组实验。四人合作完成预习时间短、效率高。当然这种合作共赢的实验方式需要一定的时间让学生“习惯”。这种方式在保证学习质量的前提下,更有减轻学生学习负担的作用。例如:在学生实验“验证机械能守恒定律”中,就可以实践合作与共赢的协作方式。由一名学生作为主讲,其余三到四名学生旁听补充,完成实验猜想和实验目的、实验原理、实验器材、实验步骤的预习。当然,主讲是谁由学生来负责没有要求,都可以。在团队中,是集体力量的体现,可以的话主讲要轮流负责。而教师在此过程中可以适当客串,当这个团队有疑难无法解决,或是出现争论时可以给予适当的提示和帮助。

三、物理实验教学要给学生创新空间

实验创新不只是老师的事,更应该成为学生的一种能力,学生不是为了做实验而被动地实验。让学生在实验中体会到探究带来的快乐与满足感,这是老师在台上如何精彩地演示实验带不来的。

例如:高中物理(新人教版)必修一第三章“相互作用”第四节“摩擦力”中,对于动摩擦因数只有数据没有具体测量。如果在这里加上一个实验,则更能体现新课改的精神:“自主、合作、探究”。实验方案设计如下:

为了测定木块与木板之间动摩擦因数,利用以下器材:木块、带滑轮的木板、刻度尺、弹簧秤、秒表、砂桶与砂,请同学们设计实验方案,并在课堂上展示各个实验设计,并进行实验,最后讨论出最佳实验方案。

21世纪需要的不是解物理题的机器,而是有创新精神和实践能力的人。新人教版也在努力地实现这个目标。如果在教材中能更多地挖掘出好的实验创新设计的内容,让学生能积极投身进去,中国何愁不能培养出自己的诺贝尔奖获得者。

建议:新人教版可在每本教材后面安排一个探究性实验专题。

新课程标准突出了学生的主体地位,注重了学生的情感、态度与价值观的培养。广大物理教师作为实施实验教学教的主体、实验教学过程的领导者和组织者、新课程理念的执行者,在教学过程中要更新观念、提高认识,处理好教学内容与教学目的、学生实践与传授知识、情感培养与教学进程的关系,成为新课程标准的拥护者和受益者。

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