實驗緒論(謝超然)

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1、內容一、物理實驗介紹二、有效數字的記錄與運算三、誤差理論四、數據處理方法五、實驗成績的評定六、上課須知及本學期課程安排物理實驗介紹1.物理實驗的地位和作用2.物理實驗的目的和任務3.物理實驗教學的主要環(huán)節(jié)與基本規(guī)則物理實驗的地位與作用1.物理學是一門實驗科學。物理學的研究必須以客觀事實的觀察和實驗為基礎，實驗可以發(fā)現(xiàn)新事實，實驗結果可以為物理規(guī)律的建立提供依據。物理學的概念、規(guī)律及公式等都必須以嚴格的實驗為基礎，同時必須受到科學實驗的檢驗。物理學的概念、規(guī)律及公式等只有經受住實驗的檢驗，由實驗所證實，才會得到公認。諾貝爾

2、物理獎的授予對象必須經過實驗或實踐的證明，霍金教授的“黑洞理論”雖然打開了宇宙學的探索之門，但畢竟還停留在理論階段，尚無法得到完整證實。另外，霍金的理論還存在一些缺陷，他本人也在一直修正。當年愛因斯坦獲得諾貝爾獎，也并非因為相對論，而是用實驗完整證明了光電效應理論。1956年李政道、楊振寧提出在β衰變過程中宇稱可能不守恒之后，吳健雄立即領導她的小組進行了一個實驗——用兩套實驗裝置觀測鈷60的衰變，實驗結果證實了弱相互作用中的對稱不守恒。1957年10月，瑞典皇家科學院宣布，把當年的物理獎授予李政道和楊振寧。物理實驗的地位

3、與作用信息處理信息存儲信息顯示信息傳輸2.現(xiàn)代科學技術的高速發(fā)展是離不開物理學理論和實驗的構思和方法的。信息處理1940年代后期，美國物理學家WilliamShockley、JohnBardeen和WalterBrattain發(fā)明了晶體管。三人共享了1956年的諾貝爾物理學獎。1958年，美國物理學家Jack.S.Kilby發(fā)明集成電路，獲得2000年的諾貝爾物理學獎。信息儲存1988年，法國物理學家的AlbertFert以及德國物理學家PeterGrünberg，發(fā)現(xiàn)了巨磁阻效應,導致了信息儲存的重大革命，兩人共享了2

4、007年的諾貝爾物理學獎。上世紀六十年代，法國物理學家P.G.deGennes對液晶的研究，導致了今天液晶技術的廣泛應用，他因此獲得1991年的諾貝爾物理學獎。信息顯示上世紀六十年代，半導體光電子學和超快電子學的發(fā)展，導致了今天信息傳輸技術的革命，使信息傳輸不斷向著高速、靈敏和精確的方向邁進。俄羅斯物理學家Alferov和德國物理學家Kroemer因發(fā)展了用于高速電子學和光電子學的半導體異質結構而獲得2000年的諾貝爾物理獎。信息傳輸物理實驗的地位與作用3.“物理實驗課”是獨立于“大學物理”的一門基礎課。物理實驗能使學生

5、在實驗方法與實驗技能上得到系統(tǒng)的訓練，使學生的科學實驗素質與素養(yǎng)得到培養(yǎng)與提高。物理實驗課使用案例教學，每一個實驗就是一個案例。其內容或是對一些物理量進行測量，或是對某一物理規(guī)律進行研究。學習一個實驗包含了一般科學實驗的全過程：提出任務、研究實驗原理、設計實驗方案、選擇儀器設備、安裝調試、按照設計方案步驟進行實驗、觀察現(xiàn)象、記錄數據、處理數據、分析結果、寫出實驗報告。實驗的過程往往存在許多隨機因素的干擾，同學們要正確運用理論知識、實驗技能，在實驗中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，觀察現(xiàn)象、歸納結論。物理實驗的目的和任務1.

6、學習實驗知識2.培養(yǎng)實驗能力3.提高實驗素養(yǎng)學習實驗知識通過對實驗現(xiàn)象的觀察、分析和對物理量的測量，學習物理實驗的基本知識、基本方法和技能，并能運用物理原理、物理實驗的方法來研究物理現(xiàn)象，總結物理規(guī)律，加深對物理原理的理解。培養(yǎng)實驗能力1.能夠自行閱讀實驗教材，做好實驗前的準備；2.能夠借助教材與儀器說明書，正確使用常用儀器設備；3.能夠運用物理學原理對實驗現(xiàn)象進行初步分析判斷；4.能夠正確記錄和處理實驗數據，繪制圖表，說明實驗結果，撰寫合格的實驗報告；5.能夠完成簡單的設計性實驗。提高實驗素養(yǎng)1.理論聯(lián)系實際和實事求是

7、的科學作風，嚴肅認真的工作態(tài)度，主動研究的探索精神；2.遵守紀律、愛護公物的優(yōu)良品德；3.相互協(xié)作、共同探索的合作態(tài)度。物理實驗教學的主要環(huán)節(jié)與基本要求實驗課教學的三個環(huán)節(jié)◆課前實驗預習◆課中實驗操作◆課后報告撰寫課前預習1.課前仔細閱讀實驗教材，以達到；（1）明確該實驗的目的；（2）基本弄懂該實驗的實驗原理、實驗內容、實驗步驟；（3）了解該實驗的注意事項。2.寫出預習報告：（1）實驗題目；（2）實驗目的；（3）實驗儀器及裝置（4）實驗原理（包括主要計算公式、實驗簡圖等）；（5）數據記錄表格；（單獨使用一張不小于32開的

8、數據記錄紙）課中操作1.在了解儀器的調整和使用方法、注意事項的基礎上，經教師檢查無誤后方可進行實驗操作。2.努力弄懂為何這樣安排實驗步驟，這些操作步驟的目的是什么。3.記錄實驗數據前，首先仔細觀察實驗現(xiàn)象，思考為什么會產生這種現(xiàn)象。4.認真讀取數據，將數據規(guī)范填入記錄表格。根據誤差分布，對結果影響較大的量一定要努力測