關(guān)于高中物理實(shí)驗(yàn)的總結(jié)
關(guān)于高中物理實(shí)驗(yàn)的總結(jié)
一、實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想
在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中涉及的主要設(shè)計(jì)思想為：
1.壘積放大法把某些物理量(有時(shí)往在是難以直接測(cè)量的測(cè)量的微小量)累積后測(cè)量，或把它們放大后顯示出來(lái)的一種方法。如通過(guò)若干次全振動(dòng)的時(shí)間測(cè)出單擺的振動(dòng)周期;把員楊螺桿的微小進(jìn)退.通過(guò)周長(zhǎng)較大的可動(dòng)到度盤顯示出來(lái)(螺旋測(cè)微器)等。
2.平衡法根據(jù)物理系統(tǒng)內(nèi)普遍存在的對(duì)立的、矛盾的雙方使系統(tǒng)偏離平衡的物理因素，列出對(duì)應(yīng)的平衡方程式，從而找出影響平衡的一種方法如用天平測(cè)質(zhì)量、驗(yàn)證有固定轉(zhuǎn)動(dòng)因乎銜條件、驗(yàn)證玻意耳定律等。
3.控制法在多因素的物理現(xiàn)象中，可以先控制某些量不變，依次研究某一個(gè)因素對(duì)現(xiàn)象產(chǎn)生影響的一種方法。如牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)。可以先保持質(zhì)量一定，研究加速度與力的關(guān)系等。
4.轉(zhuǎn)換法用某些容易直接測(cè)量，(或顯示)的量(或現(xiàn)象)代替不容易直接測(cè)(或顯示)的量(或現(xiàn)象)。或者根據(jù)研究對(duì)象在一定條件下可以有相同的效果作間接的觀察、測(cè)量。如把流逝的時(shí)間轉(zhuǎn)換成振針周期性的振動(dòng);把對(duì)電流、電壓、電阻的測(cè)量轉(zhuǎn)換成對(duì)指針偏角的測(cè)量;用從等高處拋出的兩球的水平位移代替它們的速度等。
5.留跡法把瞬息即逝的(位置、軌跡、圖象等)記錄下來(lái)的一種方法。如通過(guò)紙帶上打出的小點(diǎn)記錄小車的位置z用描述法畫(huà)出平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡;用示波器顯示變化的波形等。
二、實(shí)驗(yàn)的基本類型和要求
中學(xué)物理學(xué)生實(shí)驗(yàn)大體可以分為四范，其要求如下：
1.基本儀器的使用除了初中已接觸過(guò)的常用儀器(如天平秤、彈簧秤、壓強(qiáng)計(jì)、氣壓計(jì)、溫度計(jì)、安培計(jì)、伏特計(jì)等)外.高中又學(xué)習(xí)了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、螺旋測(cè)微器、游標(biāo)卡尺、萬(wàn)用電表等，要求了解儀器的基本結(jié)構(gòu)，熟悉各主要部件的名稱，懂得工作(測(cè)量)原理，掌握合理的操作方法，會(huì)正確讀數(shù)，明確使用注意事項(xiàng)等。
2.基本物理量的測(cè)量初中物理中巴學(xué)過(guò)長(zhǎng)度、時(shí)間、質(zhì)量、力、溫度、電流強(qiáng)度、電壓等物理量的測(cè)量，高中物理進(jìn)一步學(xué)習(xí)了對(duì)微小長(zhǎng)度和極短時(shí)間、加速度(包括g)、速度、電阻和電阻率、電動(dòng)勢(shì)、折射率、焦距等物理量的測(cè)量。要求明確被測(cè)物理量的含義，懂得具體的測(cè)量原理。掌握正確的實(shí)驗(yàn)方法(包括了解實(shí)驗(yàn)儀器、器材的規(guī)格性能、會(huì)安裝和調(diào)試實(shí)驗(yàn)裝置、能選擇合理的實(shí)驗(yàn)步驟，正確進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量以及能分析和排除實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的常見(jiàn)故障等)，妥善處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并得出結(jié)果。
3.驗(yàn)證物理規(guī)律計(jì)有驗(yàn)證共點(diǎn)力合成的平行四邊形定則、有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸物體的平衡條件、牛頓第二定律、機(jī)械能守恒定律、玻意耳定律等。其要求與物理量的測(cè)量相同，著重注意分析實(shí)驗(yàn)誤差，并能有效地采取相應(yīng)措施盡量減少實(shí)驗(yàn)誤差，提高準(zhǔn)確度。
4.觀察、研究物理現(xiàn)象，組裝儀器如研究平拋運(yùn)動(dòng)、彈性碰撞、描繪等勢(shì)線、研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象、變壓器的作用、觀察光的衍射現(xiàn)象。把電流計(jì)改裝為伏特計(jì)等.其中，對(duì)觀察型實(shí)驗(yàn)，只要求會(huì)正確使用儀器，顯示出(或觀察到)物理現(xiàn)象，并通過(guò)直覺(jué)的觀察定性了解影響該現(xiàn)象的有關(guān)因素。對(duì)研究型實(shí)驗(yàn)(包括組裝儀器)，要求不僅能使用儀器，掌握正確的實(shí)驗(yàn)研究方法，把有關(guān)現(xiàn)象的物理內(nèi)客反映出來(lái);或把有關(guān)參數(shù)測(cè)量出來(lái)，還能夠通過(guò)具體的測(cè)量作進(jìn)一步的定量研一究或?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)。
三、實(shí)驗(yàn)誤差分析
測(cè)量值與待測(cè)量真實(shí)值之差，稱為測(cè)量誤差。主要來(lái)源于儀器(如性能和結(jié)構(gòu)的不完善)、環(huán)境(如溫度、濕度、外磁場(chǎng)的影響等)、實(shí)驗(yàn)方法(如實(shí)驗(yàn)方法粗糙、實(shí)驗(yàn)理論不完善等)、人為因素(如觀測(cè)者個(gè)人的生理、心理習(xí)慣、不同觀察者的反應(yīng)快慢不一等)四方面。在中學(xué)物理中只要求定性分析實(shí)驗(yàn)誤差的主要原因，了解絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差的概念。
四、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
數(shù)據(jù)處理是對(duì)原始實(shí)驗(yàn)記錄的科學(xué)加工。通過(guò)數(shù)據(jù)處理，往往可以從一堆表面上難以覺(jué)察的、似乎毫無(wú)聯(lián)系的數(shù)據(jù)中找出內(nèi)在的規(guī)律，在中學(xué)物現(xiàn)中只要求掌握數(shù)據(jù)處理的最簡(jiǎn)單的方法。
1.列表法把被測(cè)物理量分類列表表示出來(lái)。通常需說(shuō)明記錄表的要求(或稱為標(biāo)題)、主要內(nèi)容等。表中對(duì)各物理量的排列月慣上先原始記錄數(shù)據(jù)，后計(jì)算果。列表法可大體反映某些因素對(duì)結(jié)果的影響效果或變化趨勢(shì)，常用作其他數(shù)據(jù)處理方法的一種輔助手段。
2.算術(shù)平均值法把待測(cè)物理量的若干次測(cè)且值相加后除以測(cè)量次數(shù)。必須注意，求取算術(shù)平均值時(shí)，應(yīng)按原測(cè)量?jī)x器的準(zhǔn)確度決定保留有效數(shù)字的位數(shù)。通常可先計(jì)算比直接測(cè)量值多一位，然后再四會(huì)五入。
3.圖象法把實(shí)驗(yàn)測(cè)得的量按自變量和應(yīng)變量的函數(shù)關(guān)系在坐標(biāo)平面上用圖象直觀地顯示出來(lái).根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上畫(huà)出圖象時(shí)。最基本的要求是：
(1)兩坐標(biāo)軸要選取恰當(dāng)?shù)姆侄龋?/p>
(2)要有足夠多的描點(diǎn)數(shù)目；
(3)畫(huà)出的圖象應(yīng)盡是穿過(guò)較多的描點(diǎn)在圖象呈曲線的情況下，可先根據(jù)大多數(shù)描點(diǎn)的分布位置(個(gè)別特殊位置的奇異點(diǎn)可舍去)，畫(huà)出穿過(guò)盡可能多的點(diǎn)的草圖，然后連成光滑的曲線，避免畫(huà)成拆線形狀。
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