同济物理实验报告答案

2024-06-11

同济物理实验报告答案(精选3篇)

篇1:同济物理实验报告答案

普通物理A考试涉及的物理演示实验项目

——2012~2013学年第二学期

1.球列碰撞演示实验

1、调整仪器,使得七个钢球的球心位于同一水平线上。

2、将仪器一端的一个钢球拉起来后,松手,则钢球正碰下一个钢球,末端的一个钢球弹起,继而,又碰下一个钢球,另一端的钢球弹起,循环不已,中间的五个不动。

3、拉起仪器一端的两个钢球重复上述操作,结果另一端的两个钢球弹起,中间的三个不动。

4、改变拉起钢球的数量重复上述操作,观察结果,每次会有另一端的相同数量的钢球弹起。

2.角动量迭加与守恒演示实验

图中1为仪器支架,2为转盘,转盘分别用销子连接轴臂3、3’,它们可绕销子在垂直面内转动。以改变系统的质量分布及角动量向量的方向,双臂的另一端分别装有小电机4、4’,电机轴上装有圆盘5、5’,转盘上装有电池盒6,开关7可控制圆盘的正反转向。转盘中心装有空心轴8,其顶端装有滑轮架9,一对小滑轮10固定在此架上,分别用尼龙绳11系在上电机套上,线的另一端跨过滑轮穿过空心轴系在重物12上,伸出支座的线长及重物对轴臂起限位作用。以上部分是用来演示角动量守恒和角动量向量性用的。

1.演示系统的角动量守恒,如图1

2.当两圆盘无自转时,拨动轴臂系统绕OZ轴转动,这是系统的角速度为ω1,将铅直绳向下拉时,由于轴臂向上偏转,使此系统的转动惯量减小,系统角速度变为ω2,可以明显看出绕OZ轴的转动加快,从而验证了角动量守恒定律。

3.通过演示角动量守恒,验证角动量的向量特性及其迭加规律,如图2。

启动电机使双臂上圆盘5、5’自转,当轴臂都在水平位置时,由于Jz1’ ω1+ Jz1’ ω2=0

所以转盘处于静止状态。若向下拉绳,两轴臂上偏,将发现转盘绕OZ轴顺时针转动(即’ ωz与OZ轴反向),显然,这是由于(Jz1·ω1+ Jz1·ω2)z+ Jz·ωz=0 的缘故。这里Jz是指除两圆盘外,系统其余部分对z轴的转动惯量。

由以上演示可理解角动量的向量性。

此内容可按照四种状态演示,即两盘作顺、逆时针转动及轴臂上偏和下偏。3.转动定律演示实验

用左右两套结构完全相同的装置作对比实验 : 1.将二套装置上的重物固定在距轴都相同的位置上。

2.将两套装置的线轮上绕等长的线绳,线绳上挂质量相同的砝码。将两砝码都绕到最高位置,同时施放两个转动系统。使它们在砝码的力矩下开始转动。可见两套系统在相同力矩作用下,转动惯量相同,角加速度和转速也相同。

3.将一套装置上的重物固定在距轴最远处,而将另一套装置上的重物固定在距轴很近处。4.将砝码绕到最高位置,同时施放两个转动系统使它们在砝码的力矩下开始转动。可见重物靠近轴的系统旋转得较快,另一个较慢。说明当力矩相同时,转动惯量愈小角速度愈大。

5.将两套装置上的重物固定在距轴相同的位置上,两线绳所挂砝码,其中一个再增加一个砝码,使作用力矩增加一倍。将砝码绕到最高位置,同时释放两个转动系统,可观察到力矩大的系统旋转较快,另一个系统转动较慢。说明转动惯量相同时,力矩越大,角加速度越大。

4.避雷针模拟演示实验

1.将静电高压电源正、负极分别接在避雷针演示仪的上下金属板上,把带支架的金属球放在金属板两极之间。2.接通电压,金属球与上极板间形成火花放电,可听到劈啪声音,并看到火花。若看不到火花,可将电源电压逐渐加大。3.演示完毕后,关闭电源。

4.用带绝缘柄的电工钳将带支架的顶端呈圆锥状(尖端)的金属物体也放在金属板两极之间,此时金属球和尖端的高度一致。接通静电高压电源,金属球火花放电现象停止了,但可听到丝丝的电晕放电声,看到尖端与上极板之间形成连续的一条放电火花细线。若看不到放电火花细线,将电源电压提高。

5.演示完毕后,关闭电源。

5.法拉第笼演示实验

它是由笼体、高压电源、电压显 示器和控制部分组成。其笼体与大地连通,高压电源通过限流电阻将 10万伏直流高压输送给放电杆,当放电杆尖端距笼体 10 厘米时,出现放电火花,根 据接地导体静电平衡的条件,笼体是一个等位体,内部电势为零,电场为零,电荷分布在接近放电杆的外表面上。表演时先请几位观众进入笼体后关闭笼门,操作员接通电源,用放电杆进行 放电演示。这时即使笼内人员将手贴在笼壁上,使放电杆向手指放电,笼内人员不仅不会触电,而且还可以体验电子风的清凉感觉。这是因为人体触电 的原因是身体的不同部位存在电位差,强电流通过身体,此时手指虽然接近放电火花,但放电电流是通过 手指前方的金属网传入大地,身体并不存在电位差,没有电流通过,所以没有触电的感觉。高压带电作业操作员的防护服就是用金属丝制成,接触高压线时形成等 电位,人体不通过电流,起到保护作用。外壳接地的法拉第笼可以有效地隔 绝笼体内外的电场和电磁波干扰,这叫做“静电屏蔽”。6.跳环及磁悬浮演示实验

1.跳环实验:一只紫铜环或小铝环套在铁芯线圈的软铁棒上,接通线圈接线柱,合上输出开关,打开电源后盖板上电源开关,显示窗显示电源电压或输出电流,调输出电压调节换文件开关由断开(水平)转向最高输出电压(约24V),可见到小铝环突然脱离软铁棒,飞出一定高度。

2.浮环实验:调输出电压调节换文件开关在16V~24V,放铝环等材料的环于线圈铁芯上,观察环的悬浮现象。可记录相同电压下的悬浮高度,以及相同材料在不同电压/电流时的高度。

3.双铝环实验:将小铝环套在线圈铁芯棒上,逐渐增加电压,使小铝环上升到脱机圈约5~7cm时,用手拿住另一只小铝环,慢慢套入软铁棒,当这只小铝环距离原来的小铝环约2cm时,它会将下面的小铝环吸上来,合二为一,松手后一起做上下运动。

4.黄铜环—铝铜环—紫铜,双环和三环实验,间隔不同材料实验。

5.点亮发光管实验,试从不同高度观察发光管的发光亮度。

6.共振实验:当一只小铝环悬浮在软铁棒上离开线圈约5~7cm时,用大铝环套在小铝环外,并拿着大铝环的柄作上下运动(要求沿着软铁棒,不要碰着小铝环)。此时小铝环受到大铝环的吸引力也会跟着大铝环上下运动。改变大铝环上下运动的频率,使小铝环上下运动幅度越来越大,直至跳出线圈铁芯棒。7.磁铁摆演示实验

8.自感现象演示实验

9.环形驻波演示实验

1、固定端反射的线形驻波的演示

将松紧带的两端分别固定在振荡器和喇叭振源上面的竖直铜棒上。把振荡器(或其它一处)的输出端与喇叭振源的输入端接通,调节功率旋钮使它位于中间位置,打开电源,把频率调节旋钮从低处往高处逐步转动,这样在松紧带上会显现出线形驻波。

2、环形驻波的演示

把钢丝变成一个圆环后,将两端固定在喇叭振源的铜棒上,接通电路,调节频率旋钮和功率旋钮,从钢丝左端和右端传来的振动在钢丝内迭加,当调节到圆周长等于半波长的整数倍时,则在圆环上形成环形驻波。实验原理:

当两个振幅和频率相同的相干波在同一直线相向传播时,其所迭加而成的波称为驻波,一维驻波是波干涉中的一种特殊情形。在弦线出现许多静止点,称为驻波的波节,相邻两波节间的距离为半个波长。10. 弹簧纵驻波演示实验

操作方法:

1、先将电压调节旋钮逆时针减小,打开电源,适当增大电压(电压不宜太高)使弹簧发生振动;

2、缓慢调节频率,直到弹簧振动呈现明显的波节和波腹,即形成纵驻波,此时略增大电压,现象更为显著;

3、改变频率,重复操作2,再观察现象;

4、结束实验,将频率和电压调至最低,关闭电源。注意事项:

1、仪器要放到有白墙作衬底的地方,以便于观察;

2、电压一定要从小到大调节,出现驻波即可,电压切勿大,既影响效果又损坏仪器。原理提示:

弹簧的振动在对应的固定端被反射,与入射振动迭加形成驻波驻波原理同昆特管的原理提示

篇2:同济物理实验报告答案

1.伏 安 法 测 电 阻

实 验 目 的(1)利 用 伏 安 法 测 电 阻。(2)验 证 欧 姆 定 律。(3)学 会 间 接 测 量 量 不 确 定 度 的 计 算 ; 进 一 步 掌 握 有 效 数 字 的 概 念。

实 验 方 法 原 理 根 据 欧 姆 定 律,I U R =,如 测 得 U 和 I 则 可 计 算 出 R。值 得 注 意 的 是,本 实 验 待 测 电 阻 有 两 只,一 个 阻 值 相 对 较 大,一 个 较 小,因 此 测 量 时 必 须 采 用 安 培 表 内 接 和 外 接 两 个 方 式,以 减 小 测 量 误 差。实 验 装 置 待 测 电 阻 两 只,0 ~ 5 m A 电 流 表 1 只,0 - 5 V 电 压 表 1 只,0 ~ 5 0 m A 电 流 表 1 只,0 ~ 1 0 V 电 压 表 一只,滑 线 变 阻 器 1 只,D F 1 7 3 0 S B 3 A 稳 压 源 1 台。实 验 步 骤 本 实 验 为 简 单 设 计 性 实 验,实 验 线 路、数 据 记 录 表 格 和 具 体 实 验 步 骤 应 由 学 生 自 行 设 计。必 要 时,可 提 示 学生 参 照 第 2 章 中 的 第 2.4 一 节 的 有 关 内 容。分 压 电 路 是 必 须 要 使 用 的,并 作 具 体 提 示。(1)根 据 相 应 的 电 路 图 对 电 阻 进 行 测 量,记 录 U 值 和 I 值。对 每一 个 电 阻 测 量 3 次。(2)计 算 各 次 测 量 结 果。如 多 次 测 量 值 相 差 不 大,可 取 其平均 值 作 为 测 量 结 果。(3)如 果 同 一 电 阻 多 次 测 量 结 果 相 差 很 大,应 分 析 原 因 并 重 新 测 量。数 据 处 理测 量 次 数 1 2 3 U 1 / V 5.4 6.9 8.5 I 1 / m A 2.0 0 2.6 0 3.2 0 R 1 / Ω 2 7 0 0 2 6 5 4 2 6 5 6 测 量 次 数 1 2 3 U 2 / V 2.0 8 2.2 2 2.5 0 I 2 / m A 3 8.0 4 2.0 4 7.0 R 2 / Ω 5 4.7 5 2.9 5 3.2(1)由 %.m a x 5555 1111 ×××× ==== U U ∆,得 到 ,.V U 1 5 1 5 1 5 1 5 0000 1111 ==== ∆ V U 0 7 5 0 7 5 0 7 5 0 7 5 0000 2222.==== ∆ ;(2)由 %.m a x 5555 1111 ×××× ==== I I ∆,得 到 ,.m A I 0 7 5 0 7 5 0 7 5 0 7 5 0000 1111 ==== ∆ m A I 7 5 7 5 7 5 7 5 0000 2222.==== ∆ ;(3)再 由 2222 2222 33 33 33 33)()(I I V U R u R ∆ ∆ ++++ ====,求 得 Ω Ω 1111 1 0 1 0 1 0 1 0 9999 2222 1111 1111 ==== ×××× ==== R R u u , ;(4)结 果 表 示 Ω ± = Ω × ± =)1 4 4(, 1 0)0 9.0 9 2.2(2 3 1 R R 实 验 目 的(1)了 解 分 光 计 的 原 理 和 构 造。(2)学 会 分 光 计 的 调 节 和 使 用 方 法。(3)观 测 汞 灯 在 可 见 光 范 围 内 几 条 光 谱 线 的 波 长实 验 方 法 原 理若 以 单 色平行 光 垂 直 照 射 在 光 栅 面 上,按 照 光 栅 衍 射 理 论,衍 射 光 谱 中 明 条 纹 的 位 置 由 下 式 决 定 :(a + b)s i n ψ k = d s i n ψ k = ± k λ 如 果 人 射 光 不 是 单 色,则 由 上 式 可 以 看 出,光 的 波 长 不 同,其 衍 射 角 也 各 不 相 同,于 是 复 色 光 将 被 分 解,而 在 中 央 k = 0、ψ = 0 处,各 色 光 仍 重 叠 在 一 起,形 成 中 央 明 条 纹。在 中 央 明 条 纹 两 侧 对 称 地 分 布 着 k = 1,2,3,… 级 光 谱,各 级 光 谱线 都 按 波 长 大 小 的 顺 序 依 次 排 列 成 一 组 彩 色 谱 线,这 样 就 把 复 色 光 分 解 为 单 色 光。如 果 已 知 光 栅 常 数,用 分 光 计 测 出 k 级 光 谱 中 某 一 明 条 纹 的 衍 射 角 ψ,即 可 算 出 该 明 条 纹 所 对 应 的 单 色 光 的 波 长 λ。实 验 步 骤(1)调 整 分 光 计 的 工 作 状 态,使 其 满 足 测 量 条 件。(2)利 用 光 栅 衍 射 测 量 汞 灯 在 可 见 光 范 围 内 几 条 谱 线 的 波 长。① 由 于 衍 射 光 谱 在 中 央 明 条 纹 两 侧 对 称 地 分 布,为 了 提 高 测 量 的 准 确 度,测 量 第 k 级 光 谱 时,应 测 出 + k 级 和l 级 到 + 1 级 依 次 测 量,以 免 漏 测 数 据。数 据 处 理(1)与 公 认 值 比 较计 算 出 各 条 谱 线 的 相 对 误差 λ λ λ 0 0 x E − = 其 中 λ 0 为 公 认 值。(2)计 算 出 紫 色 谱 线 波 长 的 不 确 定 度 u(λ)=(((()))))(| c o s |)()(s i n)(ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ u b a u b a ++++ ==== ⎥⎥⎥⎥ ⎦⎦⎦⎦ ⎤⎤⎤⎤ ⎢⎢ ⎢ ⎢ ⎣⎣ ⎣ ⎣ ⎡⎡ ⎡ ⎡ ∂∂∂∂ ++++ ∂∂∂∂ 2222 = 1 8 0 1 8 0 1 8 0 1 8 0 6 0 6 0 6 0 6 0 0 9 2 0 9 2 0 9 2 0 9 2 1 5 1 5 1 5 1 5 6 0 0 6 0 0 6 0 0 6 0 0 1111 ×××× ×××× ×××× π �.c o s = 0.4 6 7 n m;U = 2 × u(λ)= 0.9 n m 最 后 结 果 为 : λ =(4 3 3.9 ± 0.9)n m 1.当 用 钠 光(波 长 λ = 5 8 9.0 n m)垂 直 入 射 到 1 m m 内 有 5 0 0 条 刻 痕 的平面 透 射 光 栅 上 时,试 问 最 多 能 看 到 第 几 级 光 谱 ? 并请 说 明 理 由。答 : 由(a + b)s i n φ = k λ 得 k = {(a + b)/ λ } s i n φ ∵ φ 最 大 为 9 0 º 所 以 s i n φ = 1 又 ∵ a + b = 1 / 5 0 0 m m = 2 * 1 09 m ∴ k = 2 * 1 09 = 3.4 最 多 只 能 看 到 三 级 光 谱。2.当 狭 缝 太 宽、太 窄 时 将 会 出 现 什 么 现 象 ? 为 什 么 ? 答 : 狭 缝 太 宽,则 分 辨 本 领 将 下 降,如 两 条 黄 色 光 谱 线 分 不 开。狭 缝 太 窄,透 光 太 少,光 线 太 弱,视 场 太 暗 不 利 于 测 量。3.为 什 么 采 用 左 右 两 个 游 标 读 数 ? 左 右 游 标 在 安 装 位 置 上 有 何 要 求 ? 答 : 采 用 左 右 游 标 读 数 是 为 了 消 除 偏 心 差,安 装 时 左 右 应 差 1 8 0 º。谱 线 游 标左 1 级(k =1 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 实 验 目 的(1)观 察 光 电 效 现 象 , 测 定 光 电 管 的 伏 安 特 性 曲 线 和 光 照 度 与 光 电 流 关 系 曲 线;测 定 截 止 电 压 , 并 通 过 现 象 了 解 其 物理 意 义。(2)练习电 路 的 连 接 方 法 及 仪 器 的 使 用;学习用 图 像 总 结 物 理 律。实 验 方 法 原 理(1)光 子 打 到 阴 极 上 , 若 电 子 获 得 的 能 量 大 于 逸 出 功 时 则 会 逸 出,在 电 场 力 的 作 用 下 向 阳 极 运 动 而 形 成 正 向电 流。在 没 达 到 饱 和 前,光 电 流 与 电 压 成 线 性 关 系 , 接近饱 和 时 呈 非 线 性 关 系 , 饱 和 后 电 流 不 再 增 加。(2)电 光 源 发 光 后 , 其 照 度 随 距 光 源 的 距 离 的平方 成(r 2)反 比 即 光 电 管 得 到 的 光 子 数 与 r 2 成 反 比 , 因 此 打 出 的 电 子数 也 与 r 2 成 反 比 , 形 成 的 饱 和 光 电 流 也 与 r 2 成 反 比 , 即 I ∝ r0.6 4 0 1.0 2.0 4.0 6.0 8.0 1 0.0 2 0.0 3 0.0 4 0.0 I / m A 0 2.9 6 5.6 8 1 0.3 4 1 6.8 5 1 8.7 8 1 9.9 0 1 9.9 2 1 9.9 4 1 9.9 5 1 9.9 7(2)照 度 与 光 电 流 的 关 系 L / c m 2 0.0 2 5.0 3 0.0 3 5.0 4 0.0 5 0.0 6 0.0 7 0.0 8 0.0 1 / L 2 0.0 0 2 5 0.0 0 1 6 0.0 0 1 1 0.0 0 0 8 0.0 0 0 6 0.0 0 0 4 0.0 0 0 3 0.0 0 0 2 0.0 0 0 1 5 I / µ A 1 9.9 7 1 2.5 4 6.8 5 4.2 7 2.8 8 1.5 1 0.8 7 0.5 3 0.3 2 伏 安 特 性 曲 线 照 度 与 光 电流 曲 线(3)零 电 压 下 的 光 电 流 及 截 止 电 压 与 照 度 的 关 系 L / c m 2 0.0 2 5.0 3 0.0 3 5.0 4 0.0 5 0.0 6 0.0 7 0.0 I 0 / µ A 1.9 6 1.8 5 1.0 6 0.8 5 0.6 4 0.6 1 0.5 8 0.5 5 U S / V 0.6 4 0.6 3 0.6 5 0.6 6 0.6 2 0.6 4 0.6 5 0.6 3 1.临 界 截 止 电 压 与 照 度 有 什 么 关 系 ? 从 实 验 中 所 得 的 结 论 是 否 同 理 论 一 致 ? 如 何 解 释 光 的 波 粒 二 象 性 ? 答 : 临 界 截 止电 压 与 照 度 无 关,实 验 结 果 与 理 论 相 符。光 具 有 干 涉、衍 射 的 特 性,说 明 光 具 有 拨 动 性。从 光 电 效 应 现 象 上 分 析,光 又 具 有 粒 子 性,由 爱 因 斯 坦 方 程 来 描述 : h ν =(1 / 2)m v 2 m a x + A。2.可 否 由 U s ′ν 曲 线 求 出 阴 极 材 料 的 逸 出 功 ? 答 : 可 以。由 爱 因 斯 坦 方 程 h υ = e | u s | + h υ o 可 求 出 斜 率 Δ u s / Δ υ = h / e 和 普 朗 克 常 数,还 可 以 求 出 截 距(h / e)υ o,再 由 截 距 求 出 光 电 管 阴 极 材 料 的 红 限 υ o,从 而 求 出 逸 出 功 A = h υ o。实 验 目 的(1)观 察 等 厚 干 涉 现 象 及 其 特 点。(2)学 会 用 干 涉 法 测 量 透 镜 的 曲 率 半 径 与 微 小 厚 度。实 验 方 法 原 理利 用 透 明 薄 膜(空 气 层)上 下 表 面 对 人 射 光 的 依 次 反 射,人 射 光 的 振 幅 将 分 成 振 幅 不 同 且 有 一 定 光 程 差 的 两 部 分,这 是 一 种 获 得 相 干 光 的 重 要 途 径。由 于 两 束 反 射 光 在 相 遇 时 的 光 程 差 取 决 于 产 生 反 射 光 的 薄 膜 厚 度,同 一 条 干 涉 条 纹 所对 应 的 薄 膜 厚 度 相 同,这 就 是 等 厚 干 涉。将 一 块 曲 率 半 径 R 较 大 的平凸 透 镜 的 凸 面 置 于 光 学平板 玻 璃 上,在 透 镜 的 凸面 和平板 玻 璃 的 上 表 面 间 就 形 成 一 层 空 气 薄 膜,其 厚 度 从 中 心 接 触 点 到 边 缘 逐 渐 增 加。当平行 的 单 色 光 垂 直 入 射 时,入 射 光 将 在 此 薄 膜 上 下 两 表 面 依 次 反 射,产 生 具 有 一 定 光 程 差 的 两 束 相 干 光。因 此 形 成 以 接 触 点 为 中 心 的 一 系 列 明 暗 交替 的 同 心 圆 环 — — 牛 顿 环。透 镜 的 曲 率 半 径 为 : λ λ)(4)(4 2 2 n m y n m D n D m R − = − − = 实 验 步 骤(1)转 动 读 数 显 微 镜 的 测 微 鼓 轮,熟 悉 其 读 数 方 法 ; 调 整 目 镜,使 十 字 叉 丝 清 晰,并 使 其 水平线 与 主 尺平行(判 断 的方 法 是 : 转 动 读 数 显 微 镜 的 测 微 鼓 轮,观 察 目 镜 中 的 十 字 叉 丝 竖 线 与 牛 顿 环 相 切 的 切 点 连 线 是 否 始 终 与 移 动 方 向平行)。(2)为 了 避 免 测 微 鼓 轮 的 网 程(空 转)误 差,在 整 个 测 量 过 程 中,鼓 轮 只 能 向 一 个 方 向 旋 转。应 尽 量 使 叉 丝 的 竖 线 对 准 暗干 涉 条 纹 中 央 时 才 读 数。(3)应 尽 量 使 叉 丝 的 竖 线 对 准 暗 干 涉 条 纹 中 央 时 才 读 数。(4)测 量 时,隔 一 个 暗 环 记 录 一 次 数 据。(5)

由 于 计 算 R 时 只 需 要 知 道 环 数 差 ma ′ | x ∆ 起 始 位 置 a 终 了 位 置 a ′ 1 8.0 9 5 3.5 7 5 1 0 4.5 2 0 0.4 5 2 0 2 3.5 5 4 8.0 3 5 1 0 4.4 8 1 0.4 4 8 1 3 8.0 3 0 3.5 7 3 1 0 4.4 5 7 0.4 4 5 7 4 3.5 5 0 8.1 0 0 1 0 4.5 5 0 0.4 5 5 0 5 8.1 8 4 3.6 8 0 1 0 4.5 0 4 0.4 5 0 4 6 3.5 9 3 8.0 8 0 1 0 4.4 8 7 0.4 4 8 7 = ∆ x 0.4 4 9 9 8 m m 测 d 数 据 记 录 m m 次 数放 大 像 间 距 d 1 缩 小 像 间 距 d 2 a 1 a 1 ′ | a 1a 2 ′ | 1 7.5 6 0 5.7 7 4 1.7 8 6 7.3 5 7 6.9 6 5 0.4 1 0 2 5.7 7 1 7.5 6 1 1.7 9 0 6.9 3 3 7.3 6 0 0.4 2 8 3 7.5 3 8 5.7 6 6 1.7 7 2 7.3 8 1 6.9 6 8 0.4 1 3 4 5.7 5 5 7.5 4 9 1.7 9 4 6.9 1 0 7.3 3 0 0.4 2 0 5 7.5 2 0 5.7 5 3 1.7 6 7 7.3 5 5 6.9 4 0 0.4 1 5 6 5.7 3 5 7.5 1 5 1.7 8 0 6.9 5 1 7.3 6 0 0.4 0 9 = 1 d 1.7 9 1 5 m m ; = 2 d 0.4 1 5 8 m m 测 D 数 据 记 录 m m 狭 缝 位 置 b 测 微 目 镜 差 丝 位 置 b ′ D = | b4 1 0 5.8 7 7 3 1 × = λ m m。2()7 1 0 4 2 7.2 − × = λ c u m m ; 包 含 因 子 k = 2 时,λ 的 扩 展 不 确 定 度()λ c u U 2 = 结 果 表 达 式 为 4 1 0)0 0 5.0 8 7 7.5(− × ± = + = U λ λ m m。1.测 量 前 仪 器 调 节 应 达 到 什 么 要 求 ? 怎 样 才 能 调 节 出 清 晰 的 干 涉 条 纹 ? 2.答 : 共 轴,狭 逢 和 棱 背平行 与 测 微 目 镜 共 轴,并 适 当 调 节 狭 逢 的宽 度。2.本 实 验 如 何 测 得 两 虚 光 源 的 距 离 d ? 还 有 其 他 办 法 吗 ? 答 : d =(d 1 * d 2)1 / 2 或 利 用 波 长 λ 已 知 的 激 光 作 光 源,则 d =(D / Δ x)λ 3.狭 缝 与 测 微 目 镜 的 距 离 及 与 双 棱 镜 的 距 离 改 变 时,条 纹 的 间 距 和数 量 有 何 变 化 ? 答 : 狭 缝 和 测 微 目 镜 的 距 离 越近,条 纹 的 间 距 越 窄,数 量 不 变,狭 缝和 双 棱 镜 的 距 离 越近,条 纹 间 距 越 宽,数 量 越 小。4.在 同 一 图 内 画 出 相 距 为 d 虚 光 源 的 S 1 和 S 2 所 成 的 像 d 1 和 d 2 的 光 路 图。实 验 目 的(1)掌 握 测 薄 透 镜 焦 距 的 几 种 方 法 ;(2)掌 握 简 单 光 路 的 分 析 和 调 整 的 方 法 ;(3)了 解 透 镜 成 像 原 理,掌 握 透 镜 成 像 规 律 ;(4)进 一 步 学习不 确 定 度 的 计 算 方 法。实 验 方 法 原 理(1)自 准 法当 光(物)点 在 凸 透 镜 的 焦平面 上 时,光 点 发 出 的 光 线 经 过 透 镜 变 成平行 光 束,再 经 过 在 透 镜 另 一 侧 的平面 镜 反 射 后又 汇 聚 在 原 焦平面 上 且 与 发 光 点(物 点)对 称。(2)物 距 像 距 法测 出 物 距(u)与 相 距(v)代 入 公 式 : 1 / u + 1 / v = 1 / f 可 求 f(3)共 轭 法保 持 物 与 屏 的 距 离(L)不 变 , 移 动 透 镜,移 动 的 距 离 为(e),其 中 一 次 成 放 大 像 另 一 次 成 缩 小 像 , 放 大 像 1 / u + 1 / v = 1 / f , 缩 小 像 1 /(u + e)+ 1 /(ve 2)/ 4 L。(4)凹 透 镜 焦 距 的 测 量利 用 光 路 可 逆 原 理,将 凸 透 镜 所 成 的 实 像 作 为 凹 透 镜 的 物,即 可 测 出 凹 透 镜 成 实 像 的 物 距 和 像

距,代 入 公 式 1 / u + 1 / v = 1 / f 可 求 出 焦 距 f。实 验 步 骤本 实 验 为 简 单 设 计 性 实 验,具 体 实 验 步 骤 由 学 生 自 行 确 定,必 要 时 课 建 议 学 生 按 照 实 验 原 理 及 方 法 中 的 顺 序 作 试 验。要 求 学 生 自 行 设 计 的 能 直 接 反 映 出 测 量 结 果 的 数 据 记 录 表 格。数 据 处 理(1)自 准 法,物 距 像 距 法,则 凹 透 镜 焦 距 三 个 试 验 将 所 测 数 据 及 计 算 结 果 填 写 在 自 行 设 计 的 表 格 中。(2)对 共 轭 法 的 测 量 数 据 及 处 理 实 例测 量 数 据 记 录 表 O 1 O 2 e = o 2e 2)/ 4 L f O 1 左 O 1 右 O 1 O 2 左 O 2 右 O 2 5 2.4 3 5 2.9 0 5 2.6 7 9 8.0 0 9 9.0 0 9 8.5 0 4 5.8 3 1 9.8 2 1 9.6 9 5 3.5 0 5 2.7 0 5 3.1 0 9 7.9 8 9 9.2 0 9 8.5 9 4 5.4 9 1 9.9 2 5 1.6 7 5 2.8 9 5 2.2 8 9 9.0 0 9 9.5 0 9 9.2 5 4 6.9 7 1 9.5 2 5 2.7 0 5 2.9 0 5 2.8 0 9 8.8 0 9 9.2 1 9 9.0 1 4 6.2 1 1 9.6 4 5 1.3 0 5 2.8 0 5 2.0 5 9 8.6 0 9 8.9 0 9 8.7 5 4 6.7 0 1 9.5 9 5 2.3 4 5 2.8 0 5 2.5 7 9 8.3 4 9 9.1 0 9 8.7 2 4 6.1 5 1 9.7 0 ① 不 确 定 度 的 计 算 过 程 : u A(e)=()

篇3:同济物理实验报告答案

一、调查对象和研究方法

1.调查对象

研究者选取了甘肃省陇南市部分农村中学(特别是农村初级中学)为调查和研究对象。

2.研究方法

本研究以问卷调查、理论分析为主要方法,结合访谈、座谈等辅助方法,对陇南市部分农村中学(特别是农村初级中学)的学校实验仪器和实验室的建设以及学校实验教学现状等方面进行调查。

3.调查表的设计情况

调查表从学校实验仪器及实验室和实验教学现状两个大的方面进行调查:(1)学校实验仪器及实验室:①学校有没有专用物理实验室;②学校有没有物理实验准备室;③学校有没有物理仪器室;④学校有没有物理实验员。(2)实验教学现状:①物理课中老师做演示实验时的情况;②学生分组实验教学情况;③学生实验过程中学生的表现;④老师对于学生分组实验的操作要求;⑤学生得出的有反常规的实验结果,老师的反应等。

二、调查表的统计结果和分析

1.被调查学校中有专用物理实验室的占50.1%;没有物理实验准备室的占56.7%;有55.8%的学校有物理实验仪器室;没有专职物理实验员的学校占55.6%;物理教师兼职实验员的学校占20.7%;学校的实验教学设备基本能满足的学校仅占28.6%。

2.实验教学现状调查情况:(1)77.9%的学生认为物理课中老师做演示实验时,关注实验能更好地理解物理概念和规律;56.9%的学生喜欢物理实验,并认为物理实验对提高自己的认知有很大帮助;做演示实验前,只有40.1%的老师每次都介绍观察的重点,相关的仪器、器材的名称及其用途,43.4%的老师有时介绍观察的重点,相关的仪器、器材的名称及其用途;对于课本中的演示实验,26.2%的老师创造条件让学生积极动手,54.8%自制教具或设计替代实验尽量演示给学生看。(2)学生分组实验中,40.7%的老师经常给学生示范,45.2%的老师不太关心分组实验中学生的分工协作情况。(3)17.2%的老师对学生的实验操作放任自流,43.3%的老师鼓励学生自己创造性操作,不一定按部就班。(4)有24.4%的老师只重视数据结果,19.1%的老师重视实验报告。重视实验操作过程的老师占57.1%。(5)在实验过程中如果出现较大误差时,13.1%的老师从不对结果展开讨论,51.2%的老师偶尔讨论一下。

三、对策和建议

1.加强农村中学实验教学的投资力度

(1)加大专职实验人员的投资力度

物理新课程旨在进一步提高学生的科学素养,从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面培养学生,高中物理课程有助于学生继续学习基本的物理知识与技能;体验科学探究过程,增强创新意识和实践能力,为终身发展、形成科学的世界观和科学价值观打下基础。那么学生如何很好地体验科学探究过程,增强创新意识和实践能力呢?这就要从实验开始,为农村中学配备一支业务能力强,能很好地引导、激励学生物理学习的兴趣和热情的专职实验员。

(2)加强农村物理教师实验技能的培训工作

再好的实验条件和教学设施,都必须由具有良好素质和热爱物理实验教学的教师来实施,新一轮课程改革已经实施好多年了,但是农村物理教师实验技能的培训工作到现在还没有进行。从调查结果中可以看出,农村中学相当一部分老师的物理实验教学思想、意识和物理实验教学的技能还不合格。对农村物理教师适时进行物理教学技能的培训,物理实验教学才能真正在物理学上发挥特有的优势。

2.加强实验教学,改变实验教学评价体系

(1)改变实验教学评价体系

在实验教学评价上,向激励学生和促进学生发展的方面转变;向重视学生学习方法、情感态度和价值观方面转变;向创新教学和培养学生创新能力方面转变。

(2)运用激励机制促進实验教学

在实验教学中,充分利用竞赛方式,进行实验知识、实验技能、实验创新、实验教具小制作、课本实验改进等竞赛,培养老师、学生积极的实验态度,切实改变农村中学物理实验教学现状。

总之,农村中学物理实验教学现状在一定程度上还没有跟上新课改的精神理念,还不符合我国新物理课程改革对各学校教学的要求,希望有关部门对该问题加以重视,尽快想出对策加以解决。

参考文献:

[1]于海飞,王双雄,郝乃澜.物理实验教学与中学生辩证逻辑思维能力的培养[J].物理实验,2003,23(9):26-28.

[2]靳建设.新课程物理教学目标设计.兰州:甘肃教育出版社,2007:46-50.

[3]张民生.中学物理教育学[M].上海教育出版社,1999.

[4]乔伊斯.教学模式[M].北京:中国轻工业出版社,2002.

注:本文为甘肃省教育科学“十二五”规划课题。

作者简介:牛明武:男,1967年11月生,研究生学历,研究方向为实验教学,就职于甘肃省成县第一中学。

陈文林:男,1969年11月生,大学本科学历,研究方向为中学物理教学,就职于甘肃省成县第一中学。

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