大学物理实验论文

第一篇：大学物理实验论文

大学物理实验论文

赵新梅学号：0120509330327信息学院电子0503班 在即将结束的这个学期里，我完成了大学物理实验（上）这门课程的学习。物理实验是物理学习的基础，虽然在很多物理实验中我们只是复现课堂上所学理论知识的原理与结果，但这一过程与物理家进行研究分子和物质变化的科学研究中的物理实验是一致的。在物理实验中，影响物理实验现象的因素很多，产生的物理实验现象也错综复杂。老师们通过精心设计实验方案、严格控制实验条件等多种途径，以最佳的实验方式呈现物理问题，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。通过一学期的课程，我学到了很多东西。

做大学物理实验时，为了在规定的时间内快速高效率地完成实验，达到良好的实验效果，需要课前认真地预习，首先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，了解实验所采用的方法的关键与成功之处；思考实验可能用到的相关实验仪器，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，预习报告能够帮助我们顺利完成实验中的各项操作。在写预习报告的时候，我们一般包括实验目的，基本原理，实验仪器，操作步骤，测量内容，数据表，预习思考题等。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。刚开始时我们不注意预习报告里的数据表格，将数据随便的记录在一张纸上，结果发现整理数据时会出现很多混乱和错误，尤其是数据比较多的时候，比如在做《用动力学共振法测固体材料的样式弹性模量》实验时，由于实验前未提前设计好表格，数据记录得很随便，很乱，处理时很困难。后来汲取了教训，在实验前根据所要测的物理量和实验步骤设计好数据表格，在实验记录时和处理数据时轻松了不少。实验教会了我们要养成良好的科学的实验习惯。预习思考题，是加深实验内容或对关键问题的理解、开发视野的一些问题，在实验前认真地思考并回答这些问题，有助于提高实验质量。对于不明白的问题或实验原理中一些不明白的地方，可以跟自己的同学讨论一下或查一下相关的资料，实在不明白的地方可以带到课堂上问老师，只有把实验中所有的地方都弄通弄透彻，才能达到实验应有的效果。

预习是做实验前必须的工作，但是做实验的主要工作还是课堂操作。课堂操作需要我们严格的遵守实验的各项原则，要将仪器放置在合理的位置，以方便使用和确保安全，比如象高压电源的输出端钮应该远离操作者。经常需要操纵或调节的器件，应该放在便于操纵的位置上。一些电学实验仪器部件较多，首先要把这些仪器部件一一放在合适的位置上，然后再连线。实验过程中要严格按照实验仪器的操作要求来操作，所有仪器要调整到正确的位置和稳定的状态，在安装和调整仪器时还不能使用书本这些本身就不稳定的物品做垫块，否则容易造成测量数据的分散性，影响实验质量，并且容易在成实验仪器的损坏。在的过程中，经常会出现一些故障或观察到的实验现象与理论上的现象不符，首先应认真思考并检查实验仪器使用以及线路连接是否正确，不正确的及时进行改正，若自己不能解决，应及时请老师来指导，切不可敷衍过关，草草了事。还有读数，需要有足够的耐心和细心，尤其是对一些精度比较高的仪器，读数一定要按照正确的读数方法并且一定要细心。对于数据的纪录，则要求我们要有原始的数据纪录，它是记载物理实验全部操作过程的基础性资料。而且在实验过程中必须认真地观察实验现象，并做如实的记录。如果发现实验现象与实验理论不符合，或者测试结果出现异常，就应该认真检查原因，并细心重做实验。实验完成后，应把所有的实验仪器恢复到原位，并认真清理实验台。

在实验操作完成后，应认真地处理实验数据。实验数据是对实验定量分析的依据，是探索、验证物理规律的第一手资料。在系统误差一定的情况下，实验数据处理得恰当与否，会直接影响偶然误差的大小。所以对实验数据的处理是实验复习的重要内容之一。在这一学期中我们学到的处理数据的方法有：

1.平均值法 取算术平均值是为减小偶然误差而常用的一种数据处理方法。通常在同样的测量条件下，对于某一物理量进行多次测量的结果不会完全一样，用多次测量的算术平均值作为测量结果，是真实值的最好近似。

2.列表法 实验中将数据列成表格，可以简明地表示出有关物理量之间的关系，便于检查测量结果和运算是否合理，有助于发现和分析问题，而且列表法还是图象法的基础。

列表时应注意：①表格要直接地反映有关物理量之间的关系，一般把自变量写在前边，因变量紧接着写在后面，便于分析。②表格要清楚地反映测量的次数，测得的物理量的名称及单位，计算的物理量的名称及单位。物理量的单位可写在标题栏内，一般不在数值栏内重复出现。③表中所列数据要正确反映测量值的有效数字。

3.作图法 选取适当的自变量，通过作图可以找到或反映物理量之间的变化关系，并便于找出其中的规律，确定对应量的函数关系。作图法是最常用的实验数据处理方法之一。

描绘图象的要求是：①根据测量的要求选定坐标轴，一般以横轴为自变量，纵轴为因变量。坐标轴要标明所代表的物理量的名称及单位。②坐标轴标度的选择应合适，使测量数据能在坐标轴上得到准确的反映。为避免图纸上出现大片空白，坐标原点可以是零，也可以不是零。坐标轴的分度的估读数，应与测量值的估读数（即有效数字的末位）相对应。

这学期我们还学习了用电脑处理数据。用电脑处理数据方便快捷，可以节省不少时间，而且也比较清晰明了。但是用电脑处理的前提依然是我们对理论知识比较熟悉，而且实验操作过程必须认真地完成，记录的数据准确，有效。

撰写实验报告和进行问题讨论等也是大学物理实验不可缺少的重要环节。实验报告是对我们的动手能力、写作能力和总结能力的一种锻炼，实验报告也促进我们对实验过程以及所得结论进行更深刻的思考。我们的实验报告应包括实验过程中所出现的实验现象以及对这些现象的解释，实验中所遇到的问题以及解决方法，实验数据的记录以及对数据进行计算并求得最终的结果，验证跟理论值是否相符，误差的大小，最终得出的结论，对实验思考题进的讨论以及讨论的结果和对实验进行的总结。一份认真的，高水平的实验报告才算是为本次实验画上一个圆满的句号。

“加强基础、重视应用、开拓思维、培养能力、提高素质 ”是大学物理试验的指导思想；“加深学生对有关物理知识的理解，培养学生正确的科学实验习

惯，提高学生的动手能力、观察分析能力和创新能力”是大学物理实验的目的。学大学物理实验这门课程，是对个人能力的一种锻炼，它不但锻炼了我们的细心、耐心，而且使我养成了良好的学习习惯和严谨的学习态度。这一学期物理实验课程的学习，使我受益匪浅。但我也还有很多不足的地方需要改正，比如做实验速度很慢，下学期我们还将学习这门课程，我在以后的课程学习中一定要 注意慢慢改进。

第二篇：大学物理实验论文

大学物理实验论文

在开学的第八周，我完成了本学期大学物理实验这门课程。我们都清楚，要想学好物理知识，仅仅在课堂上学习理论知识是不够的。而物理实验就是学习物理的基础。我们利用老师们精心设计的实验讲义，以最佳的方式呈现物理问题，是我从中训练到了我们实际动手的能力和综合解决问题的能力并加深了我们对课堂上所学物理知识的理解。

通过学习大学物理实验，我获益匪浅。

回忆起上个学期第一次物理实验室《半导体二极管伏安特性》的研究，走进物理实验室时对一切器材都非常好奇，很想弄清它们的工作原理以及如何操作这些器材。但是，当我真正操作的时候，我发现还是存在相当大的难度。在同学的协助之下，只能草草完成了第一次实验。书写实验报告也让我感到了困惑，我还是不太懂得如何处理数据，书写实验步骤。经过上个学期的六次实验，积累了一定的经验。我开始明白做大学物理实验时，为了在规定时间内高效地完成实验，达到良好的实验效果，需要在上课之前认真做好预习报告。还要根据实验题目复习所学的相关知识，并根据实验教材的相关内容，弄清楚实验的总体过程，明白实验的目的，基本原理。还要学习相关实验仪器的操作，了解仪器的性能和正确的操作步骤。在书写《夫兰克-赫兹实验》的预习报告中，我开始学会如何书写实验目的，基本原理，实验仪器，操作步骤，预习思考题。但由于在实验过程中，我们不注意预习报告中的实验数据记录表，只是将数据随便记录在一张白纸上，结果发现在整理数据时出现了很多的混乱和错误。在写物理实验报告的过程中，我感觉到最大的困难就是处理数据。数据比较多，有时候也比较复杂，计算百分误差时常常会出现物理差与理论值相差甚远的情况，我总结了自己的实验与不足之后，上课前就画好了实验数据记录表，并总结处理数据的一些方法。数据处理时，主要用到了如下几种方法：1）平均值法。采取多次测量减小实验误差，用测量的平均值为结果，最接近真值。在很多实验中均有用到此方法。2）列表法。实验中将数据列成表格，可以简明地表示出有关物理量之间的关系，便于检查测量结果和运算是否合理，有助于发现和分析问题，而且列表法还是图象法的基础。列表时应注意：

一、表格要直接地反映有关物理量之间的关系，一般把自变量写在前边，因变量紧接着写在后面，便于分析。

二、表格要清楚地反映测量的次数，测得的物理量的名称及单位，计算的物理量的名称及单位，物理量的单位可写在标题栏内。

三、表中所列数据要正确反映测量值的有效数字。

四、充分注意数据的联系，要有主要的计算公式。3）作图法。选取适当的自变量，通过作图可以找到或反映物理量之间的变化关系，并便于找出其中的规律，确定对应量的函数关系。作图法是最常用的实验数据处理方法之一。描绘图象的要求是：

一、根据测量的要求选定坐标轴，一般以横轴为自变量，纵轴为因变量。坐标轴要标明所代表的物理量的名称及单位。

二、坐标轴标度的选择应合适，使测量数据能在坐标轴上得到准确的反映。为避免图纸上出现大片空白，坐标原点可以不是零。坐标轴的分度的估读数,应与有效数字的末位相对应。

在《用扭摆法测定物体的转动惯量》实验中，明白到数据表应与操作步骤密切相关，数据表中的栏目应该与操作步骤的顺序合理配合。这样就可以随时将数据按照顺序填入到表格之中。实验教会我们要养成良好的思考与总结的习惯，在预习和思考中，能够加深我们对实验内容或对关键问题的理解。在完成实验之前先思考思考题，我觉得有效地提高了实验的质量。

由于我们实验室的器材有限，所以我们大多数的实验都是两人或者三人合作完成的。在相互协调与相互帮助，讨论的过程中，我也体会到了那种团结互助的重要性。在这其中也培养了我们的团队精神，加强了相互合作的能力。也大大降低了实验操作的难度。我觉得最复杂的实验就是《分光计的调节三棱镜折射率测定》，这个实验的器材充足，每个人需要独立完成实验。虽然在课堂上老师有讲解，书本中也有结构示意图。但是在实际操作的过程中，对

分光计额构造和各部分的工作原理都不了解，也不懂得如何去调节分光计。这些困难在询问你老师和同学之后就解决了，然后在计算分光计的折射率的时候又遇到相对大的困难。最后通过反复阅读和研究这个实验原理，学会了用用最小偏向角法测三棱镜的折射率以及用反射法测定三棱镜顶角的原理。虽然独立完成这次的实验花费的时间相对较长，但是觉得学习到了较多的知识。

在物理实验室中，有较多的实验仪器，各种仪器的构造有一定的复杂性以及在操作上有一定的困难。在学习《示波器的应用》中，我就感到困惑。示波器在电子专业中应用非常广泛，但由于示波器的结构非常复杂，功能相当多，就算有老师的演示，我们也总是记不牢，应用性也不强。针对这种情况，我专门进行了研究性的学习。在知识技能方面，先了解示波器的结构和正确使用方法，适用范围等基本条件。其基本组成有:示波管,X轴放大器,Y轴放大器,扫描发生器,频发同步和电源等.学习如何利用示波器,我们进行了:(1)测量信号的电压;(2)测量型号的周期和频率;(3)测量两同频率信号的相位差.其中(3)分别采用了双踪法和李萨育图形法.我还上网观看了关于示波器使用的视频，并做好了相关的记录。例如每个按键的作用以及波形图的意义。最后在实验室中时，由于示波器有一些功能键不常用，所以老师都没有进行拓展讲解，只介绍了一些比较常用的功能键。即便如此，我还是对示波器的学习有了一定的了解，懂得如何进行调节波形的亮暗与清晰度，同时也学会了该如何进行波形的变换与读数。

在学习《伏安法测电阻》的实验中 ,了解到有三种接线法:电压表外接法,电压表内接法和补偿法测电阻.其中,我们采用了补偿法测电阻,是三种方法中系统误差最小的方法.实验通过粗调,细调检流计G指零(无电流通过),是电路同时直接测定通过的电流及电压,消除电表电阻对被侧电路的影响.另外,记录多组数据,在数据处理中,进行不确定度的计算.最后的测量结果.心得:1.实验前,要通过比较分析.选择做该实验的最优方案;2.实验巩固了做实验必需的测量不确定度与数据处理的基本知识的使用,为今后的实验打下基础.通过物理实验，我体会到了要将知识与实践相结合的重要性。同时也加强了我们的实践动手能力，激发我们对学习物理的一种兴趣，端正了科学研究的态度。同时也提高了独立工作的能力与基本的操作能力，同时也锻炼了自己的思维能力。熟悉了重要的物理实验技术，掌握实验数据的处理以及实验结果的分析、归纳方法，加深了对物理概念的理解，同时也增强了对物理实践的能力。通过物理的实验，为日后学习专业课和工作打下了一定的基础。

第三篇：大学物理实验课程论文

武汉工程大学邮电与信息工程学院

大学物理实验课程论文

大学物理实验教学

姓名： 学号：

系别：机械电气与工程系 专业：机械设计制造及其自动化 年级班级： 指导教师：

2016年12月1日

大学物理实验教学

摘要：因为随着现代科学技术的高质量的高层次创新人才的培养，扩大各大学物理实验教学的全方位改革实践必须在教学内容、教学方法、教学手段和教学环境，建立一个适合于现代科技的发展，新的教学体系，满足学生的学习需要各级达到激发学生学习的主动性和目的。

关键词：大学教学；物理实验；改革实践。

引言：大学物理实验教学不仅能帮助学生正确理解物理概念和规律，而且与课堂理论教学相比，在培养和提高学生动手能力、观察能力、理论联系实际能力等方面都更具优势。同时也为学生的研究能力、开拓能力、创新意识等综合科学素质的培养提供了较好途径。因此，实验课程在大学物理教学中具有不可替代的作用——是培养学生学习能力、实践能力和创新能力的重要环节。同时，大学物理实验也是培养专业基础厚、实践能力强的创新人才的重要基础。但是长期以来僵化的实验教学模式在很大程度上抑制了学生的积极性和主动性。要从根本上提高实验教学效果必须从大学物理实验课程的教学内容、教学方法和手段、管理制度和方法等方面进行积极有效地改革。

正文：在大学物理实验的实际教学中，由于一直受到客观条件和主观因素的制约，比如：教学形式，学生往往过分依赖教师指导，有些实验还需要老师全排实验内容、准备实验仪器或者调整仪器。而学生们则是在实验前听老师讲解关于这个实验的内容和怎么去使用仪器来做实验、怎么进行数据记录和处理、做实验时应该注意些什么，而且一般脾气好的老师们还会进行演示。我们这些学生只需要按照老师教给我们的现成的步骤进行物理实验，这样其实很大程度上抑制了学生的积极性和主动性，最重要的是抑制了学生们的好奇心。

随着时代的发展和科技的进步，在我们所处的二十一世纪，网络似乎成为了现在的主流，网络资源更是此起彼伏，但是在我们的学校，在我们的教师队伍中，这种网络资源其实并没有进行很好的应用，采取的教学方式与之之前相比是进不了，但是还是远远不够。在现在的高校，用什么样的教学方式对当代的大学生进行教育是非常重要的。像我们今天谈的大学物理实验课程，如果老师们强制性的要求学生对这个物理实验按照书中的步骤来会限制学生的创新性。

（一）原有教学系统的弊端

1.物理实验课程的教学模式单一。

物理实验的原始教学模式一般是教师讲解实验的原理，演示了实验的步骤和过程，并指出了试验中存在的问题，并以学生为代表，测量了数据。这种教学模式，老师布置的事情，学生不需要思考，你可以很容易地完成实验，和学生在实验过程中在测量结果时盲目的追求快速处理数据是一样的，不注重实验过程中的意义，很难调动学生的主动性和在实验教学中的学生的积极性，抑制了学生的创造性思维，鼓励学生发展的惯性思维，不能提高学生的创新能力。2.物理实验内容陈旧，命题实验较多，综合性、设计性实验较少。以往开设的实验都是验证性和演示性实验，这些传统的物理实验项目规定了实验内容、实验仪器和实验步骤，甚至有的实验会标明得到到的实验结论，没有选择性且缺乏层次性。这种上课方式从一开始就限制了学生探索未知、勇于创新的精神，很难激起学生的学习兴趣，也很难保证教学质量。3.课堂教学为学生预留的独立思考时间不足。

一般的物理实验课时为4个学时，要求学生在4个学时内完成两个实验，学生在实验过程中遇到问题时，一般会立刻向老师求援而不是去主动思考解决，很多教师往往也不是去启发、引导学生自己解决实验中的问题，而是简单地替学生排除问题了事，结果是问题虽然被排除了，但独立思考、分析和解决问题的门却对学生关上了，也失去了提高学生创新思维能力的极佳时机。

由于以上种种现象的存在，大学物理实验这门非常有用且有趣的实践性课程反而让学生感到枯燥无味，甚至反感，每次做实验纯粹是应付，测完数据让老师通过之后立即走人，使宝贵的实验资源未能发挥其对学生能力与素质培养的优势，所以必须改革物理实验教学，充分发挥物理实验教学对学生思维能力的培养作用。

（二）实验教学改革内容

1.实验教学体系改革。

传统的物理实验课程体系是按力学实验、热学实验、电磁学实验、光学实验和近代物理实验等分别安排的封闭体系，这种封闭体系强调了学科的系统性，忽视了学科之间的兼容互补性，各学科相互独立，限制了学生跨学科思维能力和创新能力的培养。根据高素质人才培养的要求，以培养学生的实践能力、创新能力为出发点，实行各门实验交叉、综合、有机整合、整体优化，加强综合设计性和研究性实验的力度，在传统物理实验课程体系的基础上将物理实验分为基础性实验、综合性实验、设计性实验和研究性自主实验，形成从低到高、从基础到前沿、从接受知识型到综合能力型的逐级提高的一、二、三、四级基础物理实验课程新体系，并在体系上形成了深浅结合、基础提高并重、创新与研究共举、课内外齐抓的实践教学体系。在内容中，融入了学科前沿技术以及教师自身教学和科研的新成果，注重了传统与现代的结合。为了提高学生物理实验兴趣，激发学生探索与创新精神，创新地引入了物理演示与探索实验。物理演示实验是以具有一定可见度，可呈现在学生面前的物理实验，通过一系列力学、热学、电磁学、光学和近代物理方面的形象生动的趣味演示实验，消除学生在学习物理学中因抽象、枯燥而产生的畏难、厌烦的心理，激发学生学习物理科学的兴趣，如图1所示。

图1 新的大学物理实验教学体系

2.实验教学方法改革。

针对物理实验的特点，结合考虑学生的认识规律和实际水平，采用的实验教学方法是：

（1）教师以授课的形式向学生讲授实验基本理论和基本知识、实验技术原理、误差理论和数据处理方法、科学研究方法、物理实验报告的撰写方法等；

（2）将学生自我操作作为物理实验教学的核心。对于仪器使用等和基础性

实验，学生在预习实验教材的基础上，然后每个学生按小组在实验室完成实际操作训练和数据测量，课前要撰写实验报告；

（3）对于综合性、设计型和创新研究性实验，在教师指导下，从了解实验背景、学习相关理论知识开始，学生须自行完成查阅文献、设计实验方案、选取器材、材料加工、组装和调试仪器、测量数据、数据分析、结果分析讨论等，最后撰写完整的报告。

（4）通过上述多种教学形式的实践训练，使学生不仅熟练掌握实验技能和实验技术，而且要学会提出问题、分析问题和解决问题的科学方法，开拓思路，熟悉和体验研究过程，使学生形成科学的思维，拥有科学的精神，提高其综合素质。

3.实验教学模式改革

传统的教学方式是实验室老师手工排课，由于涉及的实验指导老师少，学生人数多，专业多，所以实验课表的安排非常复杂与困难，且容易出错。传统的手工安排课表方式不能让学生根据自己的兴趣特长来选择实验项目，从而限制了学生个性的发展。为此，可以实施“网络预约开放式实验教学”这一新的教学模式，此教学模式能吸引学生主动参与实践活动，培养学生对“提出问题、研究问题、解决问题”的兴趣，培养学生的思索能力、辨析能力和探索求知精神，发展学生的个性和潜质，激发学生的创造力，达到提高学生实践能力和综合素质的目的。这种教学方式可以实现学生网上选课、资料下载、网上提交实验报告、网上评分、教学评价、师生交流等，具有操作简单，功能强大等优点，采用网络预约开放式实验教学模式，有利于教学手段的改进，有利于工作效率的提高，有利于学生个性的发展。

4.实验教学手段改革。实验室通过把“实验教材、实验仪器和实验过程”有机地结合起来，使之“三位一体”，可以极大地激发学生的学习热情和效率。建立网络教学资源库，引进网络仿真实验，实现教学的网络化和开放性，学生可以自己安排时间进行实验前的预习、仿真操作、及复习等多种多样的学习方法，提高学生学习的积极性、主动性和灵活性。实验室充分应用现代教育技术，全面深化物理实验课程教学改革，探索物理实验课程的教学规律，促进高素质人才的培养，推进创新人才的培养。

5.实验考核改革。

课程考试或考核的目的主要是检验教学的效果，促进教学内容的完善、教学方法的改进，促进素质教育和人才培养，同时，考核制度也是引导学生改进学习方法的有效途径。我们可以逐步建立、完善一套科学的、公正的物理实验课程考核机制，以引导学生在平时的实验和学习过程中就十分注意自身素质、创新思维和创新能力的培养、引导他们由过去的“学习、考试型”学生向“学习、思考、研究、创新”型学生转变为主。实验室对实验考评采取多种考核方式相结合的综合评定方法，考核方式主要有实验操作考查，实验理论综合考试，以及综合性、设计性实验项目的小论文的成绩评定，其中小论文是根据实验方案的可行性和创新性、实验结果的正确性和小论文的规范性等要素进行成绩评定。日常实验的成绩包含实验预习，实验过程中的表现和纪律，实验仪器的正确规范使用，实验操作熟练程度，实验报告等方面的评定。总之，对实验成绩的考评注重过程评价，倡导并鼓励创新。对综合性和设计性的实验的考核，要求学生对要解决的问题或要测定的指标提出实验方案、设计思路，组合出基本的实验装置流程，并对实验结果的精确度和误差来源进行分析与讨论。由于问题的解决方案具有多样化特

点，因此可以给学生提供广阔的思考空间，让学生发挥的自由度大，灵活性强，避免了死记硬背，削弱了那些缺乏创造性思维能力的同学的得分机会，而那些思维活跃、综合能力强的同学则得以在考试中正常发挥。

结论：

以培养全面性创新人才为指导思想，以培养基础厚、知识新、素质高、能力强的高层次创新型人才作为首要任务，树立起“强化基础，注重实践，追求创新”的教学理念和“传授知识、培养能力、提高素质”的教学目标，加强大学物理实验教学的创新改革。根据任务与目标，详细分析传统实验教学的弊端，结合自身的特点，制定了“内容层次化、类型三性化、项目模块化”的实验教学改革方案，使得物理实验教学由浅入深、由简单到复杂、由被动模仿到主动设计以及综合运用，逐渐加深学习内容的深度、广度和综合程度，符合认识规律和教学规律。

参考文献

[1] 王红理,黄丽清,张俊武.新型物理实验教学体系的研究与实践[J].物理实验,2001,21(特刊):30235.[2] 周进,王思慧,黄润生.树立新理念,构建新体系,培养学生创新素质和研究能力[J].实验室研究与探索,2006,25(5):619-621.[3]周岚.物理实验开放式教学初探[J].物理实验,2002,22(1):25-281.[4] 朱林彦.建立物理实验的分层次模块化教学体系[J].太原理工大学学报,2001,19(2):64-661.[5] 刘国营.开放式物理实验教学的探索与实践[J].湖北汽车工业学院学报,2005,19(1):67-701.

第四篇：大学物理实验论文样板1

大学物理实验论文

虞洋

12070101

3112级自动化121班

劈尖干涉实验

中文摘要

牛顿环和劈尖干涉均属分振幅法产生的等厚干涉现象。通过调试和 观察现象，并读取有关实验数据，得出牛顿环中透镜的曲率半径R值和薄膜厚度d值。实验中，同一条干涉条纹表示两个光的反射面上的厚度是相同的。利用这一特性，可将牛顿环和劈尖干涉应用于球面平整度等。光是一种电磁波。在对光的本性认识过程中，光的干涉为光的波动性提供了有力的实验证明。当平行光垂直地照射到厚度不均匀的薄膜上时，从薄膜前后表面反射的光的光程差仅与薄膜的厚度有关。观察条纹，读取数据，判断两仪器的平整性，得出结论。光的等厚干涉在现代精密测量技术中，有很多重要的应用，一直是高精度光学表面加工中检验光洁度和平直度的主要手段，还可以精密测量薄膜的厚度和微小角度、测量曲面的曲

率半径，研究零件的内应力分布，测量样品的膨胀系数等。

关键词

等厚干涉;劈尖；

正文

前言：

进入大学后，我们开设了大学物理实验课，到目前为止，我们已将近学习了一年半,通过这一年半的学习，我受益匪浅。大学物理实验是我们工科院校的一门重要的基础课程，通过该课程我们掌握了科学实验的基本技巧，基本方法和基本技能，提高了分析和解决实际问题的能力，培养了创新精神和创新能力。重视实验课的各个环节：实验前，认真聆听指导老师讲解的实验原理和实验步骤，课后预习实验并撰写预习报告；实验时，要小心认真的进行操作并记录实验数据；试验后，处理实验数据，总结实验。物理实验方法很重要，对于一个实验可能有很多种方法，我们要学会比较每种方法的优劣，选取一个最精确地试验方法，减小实验误差。物理实验并不是只要我们做几个实验，它更深的意义在于培养我们的实验思维，培养良好的实验习惯，培养科学的实验素质，为我们今后的发展奠定基础。

由于各种条件所限，如测量仪器的精度不够，测量原理或方法不完善，测量者感觉器官的缺陷，测量者能力不够等，在大多数情况下我们无法得到真值，所以每一次的测量值与真值之间总会存在一定差异，即一定会产生误差。

测量误差是不可避免的，但是我们可以通过改善实验条件，选择适当的实验方案，提高实验者的实验技术，选择精度较高的测量仪器来尽量减少测量误差，下面我总结了关于分光计的结构与调整的实验概况和减少误差的实验措施。等厚干涉是光的干涉中的重要物理实验。而作为等厚干涉的具体应用)))利用劈尖干涉法测定细丝直径,是一项很好的设计性实验。劈尖干涉的规律具有一定的实用价值,如检测加工工件表面的光洁度和机械零件的内应力分布等。对此试验的研究不仅可以加深学生对等厚干涉理论的理解,而且可以将该实验做为一个设计性实验,培养学生的发散、创新思维能力。目前有关劈尖干涉实验误差的研究可归纳如下:(1)干

涉条纹明显变形的原因;(2)干涉条纹倾斜的原因;(3)测量方法引入的误差;(4)波长所引起的误差;(5)计算方法引入的误差。本文主要从劈尖楔角引起的误差入手,通过理论推导找到劈尖楔角的极限值、最佳值,从而通过控制待测物的线度来减小用劈尖干涉测微小厚度的实验误差。

实验操作过程

将做好的空气劈尖,放在显微镜的载物台上,选钠光灯做光源,其波长 为589.3nm。操作过程如下:(1)先将读数显微镜的目镜调好,镜筒示数中心在25cm,物镜调至最低。(2)调节显微镜和钠光灯的高度,直至看到清晰的干涉条纹为止,并能得到较宽的视场。(3)轻轻转动劈尖装置使其干涉条纹与目镜中垂直叉丝平行或重合。

(4)摇动鼓轮至劈尖边缘,记下劈尖首端位置x0末端位置xN,然后选取适当位置每隔10条干涉条纹记录一次读数显微镜的位置。重复测量六次。

实验概况及减少误差的改进措施

劈尖干涉理论:

由两个表面是平面的玻璃，其间有一个很小的夹角形成一个楔形的空气薄层组成的装置，称为劈尖，如图1所示。用单色光从上面照射，入射光在空气层的上下表面发生反射，从放射光中就会看到等宽明暗相间的干涉条纹，设两玻璃间的夹角，入射光的波长为入射点处膜的厚度为e。考虑光从光疏介质射向光密介质有半波损失，则有干涉相长产生明纹的条件距离为半波长的整数倍（1）干涉相消产生暗纹的条件为（2）所以条纹间距（3）可见干涉条纹间距只与入射光的波长 和劈尖夹角有关。2劈尖干涉的应用对于某一级干涉条纹，式（1）和式（2）中的k是一定的，因此空气薄层厚度相同的地方都是在同一级干涉条纹上。可见，每一条干涉条纹的形状是由空气膜的厚度分布决定的。2.1检查平面的平整度 在被检查的工件上放一平玻璃，是其间形成一空气劈尖。如果产生的干涉条纹是平直的，根据劈尖的干涉原理，说明工件是平整的。如果产生的干涉条纹产生弯曲说明工 件不平整，工件有凸起，否则说明工件有凹陷。为了计算纹路深度。其中b是条纹间隔，a是条纹弯曲深度，ek 和ek+1分别是和k级和k+1级条纹对应的正常空气膜厚度，以表示相邻两条纹对应的空气 膜的厚度差，h为纹路深度，由相似三角形关系可得

由上述分析可知,由于干涉条纹间距不尽相等,在实际测量中将出现以下几种情况:(1)靠近细丝附近,由于条纹偏密,测得的条纹间距偏小,则测量值D偏大;(2)靠近棱边处,由于劈尖制作不够规范,导致干涉条纹粗而弯曲,使测得的条纹间距偏大,从而造成测量值D偏小;(3)在棱边与细丝之间选一段清晰的直条纹进行多次重复性测量,可以减小测量误差。但这样做的人为因素影响较大;(4)在棱边与细丝之间,尽量靠近棱边一侧,在条纹清晰,平直的较长区域内,连续测量多组数据(可以每取10条或20条为一组测量数据)。这样则可以减小测量误差。

因为测量细丝直径的实验公式,是在忽略入射角对光程差影响的近似条件下导出来的,并且又仅适用于等间距的干涉条纹。而在实际测量中干涉条纹间距不相等,这样就造成理论上的系统误差。又因在劈尖制作上不够规范以及读数显微镜的测量范围较小(小于5cm)。又造成测量上的仪器误差。因此,我们在实际测量时应选

择测量方法“4”。并采用逐差法处理实验数据,可以消减系统误差。前面的数据表就是选择测量方法4取得的测量数据和计算结果,下面对其测量结果进行误差估算。

结论

为了尽量减小系统误差、仪器误差、测量误差,我们在具体实验中:

(1)采取选择测量方法“4”连续测量;

(2)采取在读数显微镜允许的测量范围内使细丝位置尽量远离劈尖棱边,以增大L的测量值;

(3)采取多次测量利用逐差法处理实验数据

参考文献

1,母国光,战之令.光学(光的干涉)[M].北京:人民教育出版社.1979,3.2,李志超.大学物理实验(迈克尔逊干涉仪)[M].北京:高等教育出版社.2001,12.3,葛松华,唐亚明,大学物理实验2012.12

第五篇：大学物理实验总结论文

大学物理实验总结论文

摘要：对实验的总体概括（两个学期的实验纵览），实验举例（PN结特性研究u、太阳能电池），个人问题总结，学习心得总结，对实验课程的一些建议。关键字：半导体PN结物理特性、太阳能电池基本特性研究、迈克尔逊干涉仪、问题分析解决、方法、建议

正文：

1、整体概括总结：

经过两个学期的大学物理实验课程的学习、实践，从总体上看涉及的面比较广。电学实验：电学元件的伏安特性研究、平衡电桥测电阻。这两个实验都涉及到了电路的设计连接，是基本的电学实验内容之一，这对于以往的单一学习理论知识来学，实验的补充恰到好处的深化了对课本的理解。

电磁学实验：模拟法测绘静电场、霍尔效应法测量圆线圈和亥姆霍兹线圈的磁场。这两个实验都是对抽象意义上的磁学物理量的测量，在以前的学习过程中对于看不见摸不着的磁场和电场线都只是靠强制记忆的。但是这些实验的引入很好的解决了我对于这两个抽象物理量的了解，尤其是电场线的加深理解，尽管这是个认为杜撰的非物理事实，但是它的作用是很明显的，对于研究物理也是很直观的。

物理量的测量：拉伸法测量金属材料的杨氏模量、扭摆法测定物体的转动惯量、稳态发测定不良导体的导热系数。这些实验主要是惊醒一些物理上定义的量的测量，它们都有个共同点就是通过间接测量的到的，这就要求为我们对一些推理公式的了解，了解原理，通过理论的推导公式，将难以直接测量的物理量通过转化，间接测量出来。半导体：主要是关于PN结的研究，其中涉及到了光电池对PN结光生伏特特性的使用。

这充分体现了半导体材料对当今科学技术的发展带来的巨大贡献。

光学：光电效应与普朗克常数测量、光强分布测量、光前光学特性研究。

仪器方面：迈克尔逊干涉仪。

2、实验举例：

1）、半导体PN结物理特性研究实验：

（1）相关知识点：

PN结：P型导体和N型导体交界面附近的过渡区。PN结是构成半导体二极管、太阳能电池的基础。

禁带宽度：导带底与价带顶之间的能量差。其是半导体的一个重要特征参量，其主要决定于半导体的能带结构。

（2）研究内容：

㈠、PN结正向扩散电流与电压间关系： I=Io（e−1).①

注：I是通过PN结的正向电流，Io是反向饱和电流（温度恒定时是常数），T是热力学温度，e 是电子电荷量，U是PN结正向电压，k为波尔兹曼常数。

通过式的变形式I=Io∗ekT可以间接测量波尔兹曼常数k。先通过测定I U数据通eUeU过计算机对数据进行处理，拟合出I-u的指数曲线，然后在测出实验时的温度T（假设T在实验过程中不发生变化），就可以求出k的值。这也是测量波尔兹曼常数的方法之一。但是实际测量的k与公认值从在一定的误差，这可能与实验过程中原件的发热，外部因素的影响，操作人员的操作水平，仪器的准确度等有关，在实验中要设法减小误差，比如在温度T 的测量方面，可以通过测量起始温度和终止温度取平均值的方式减小误差。至于仪器等误差，那就要看仪器的老化程度和生产厂家的质量水平了。

㈡、结电压Ube与热力学温度T 的关系：Ube=ST+Ugo② 注：S≈-2.3mV/℃为PN结温度传感器灵敏度。Ego=e*Ugo为禁带宽度。因此可以通过Ube-T曲线找出②式中的常值参数，从而测定禁带宽度。同样是通过计算机处理数据，得到拟合的直线，进行数据处理。

（3）注意事项：本实验是使用二极管进行的，在连接电路时一定要注意每个接头的连接位置，切忌接错，否则会烧坏元件。对于实验过程中的电压也要注意，过大可能会损坏二极管。

2）、太阳能电池基本特性研究：（1）基本参数： ①短路电流Isc：负载短路时，即R=0，U=0时输出的外电流。②开路电压Uoc：负载开路时,即R=∞，I=0时输出电压。Uoc=ln(1+B1IscIo)③ ③光电池内阻：Rs=Isc ④最佳负载电阻Ropt、最大输出功率Pmax：使输出功率达到最大时的负载电阻叫最Uoc佳负载电阻。

⑤填充因子：Ff=PmaxIsc∗Uoc

（2）研究内容： ㈠、恒定光强下测定Isc、Uoc、Pmax、Ropt、Ff；初始时设定好光强，负载电压调到最小，然后通过改变负载电压达到改变负载电阻的效果，直至电压电压调到最大，整个过程中每次调整都要记下相应的电压和电流值。在数据采集完成后，要通过电压、电流计算出负载电阻、输出功率，在通过计算机做出P-R曲线图，找出最高点，得到Pmax、Ropt。Isc和Uoc可以通过起始的电流电压和结束的电流电压计算。

㈡、光强对光电池Isc和Uoc的影响。通过改变光强测定不同光强下的Isc和Uoc,然后通过计算机做出Uoc-Isc图像拟合曲线，然后与③式比较，分析。

以上两个实验的举例都是和PN结半导体有关，之所以拿出这两个实验，是为了强调半导体

材料在现代科技领域的重要作用。在通过两个学期的实验课程的学习，我对于半导体材料的认识有了新的层次，以前只是了解它的存在，对其在科技领域的 地位可以说是孤陋寡闻，但是事实上它的地位是我们远不能想象的。新兴的太阳能电池，计算机产业，微电子，各个方面现在可以说都充满了半导体材料。因此我很庆幸能在两个学期的短暂学习当中能接触到半导体这一革命性的元件。

3、总结：

（一）、实验中暴露的问题：

（1）、实验书的读懂并不代表会做实验。

我们做实验主要依据的就是实验教程，实验教程编写的很详细，即使是一个完全陌生的实验课题也能通过研读实验教材来了解实验的具体原理，操作及注意事项。但是，事实上读懂了实验教材并不意味着能做好实验，这应该就是理论与实践之间存在的差异。往往实验教材读的很熟，可是当面对实验仪器时会发现依旧是手慢脚乱，难以应付。

这充分反映了我们动手能力的欠缺，虽然理论学习的很出色，但是在实践上却很笨拙。这可能与我们国家的教育体制有关，我们过分的强调理论的学习，很大程度上忽略了操作这一块，因此常常会有人说：西方国家的学生在动手能力方面比中国学生强很多，但在理论考试上却使中国学生的天下。我想我们既然发现了这一点不足，就应该加强这方面的训练，从教育的体制抓起，不要一味的重视理论，这样只能培养纸上谈兵的学生。

（2）、操作实验仪器的时候不敢独立进行，总是先观看别人，再自己模仿。这是我在实验过程中遇到的另一个大问题。每次实验的时候总是不敢自己先做，总是跟在别人后面进行操作。我想这应该是缺乏自信的一种表现，是对自己动手能力没信心的表现。所以我所要做的就是放开自己，按照实验仪器的操作要求主动独立完成实验内容。不要总是畏首畏尾，敢于尝试。这是我在今后的实践过程中要注意培养的。

（3）、尽管已经做了十几个实验，但是在实验数据的处理，误差的分析，相关

指标的计算还没有形成系统的概念。（e.g.不确定度，各种误差，明显有偏差的数据的处理等）。

这需要我在以前的基础上自己系统的总结一下自己到底毛病出在哪里，同时要将实验教程上提供的数据处理的方式方法系统的复习一遍，加深印象，巩固自己的知识结构，为今后的实验数据的处理打下良好的基础，也是对数学工具的一次实际应用的复习。

（4）、开始的时候总是借学长的实验报告参考，但是发现其实这是一种严重的抄袭现象，后来逐渐淡化的这种想法。我想在今后的学习生活中也要坚决杜绝这种间接抄袭的现象。

（5）、选实验的时候不必听学长们说哪个简单哪个难，要按照自己的兴趣、意愿去选择。只要记住实验设置了就一定能做，而且别人能做好，你也一定能做好。

（二）、知识掌握：

实验课程结束了，整个过程我学到了诸多方面的新知识技能。学会了数据的基本处理、Excel的常用功能使用，常用仪器的使用技能（千分尺，螺旋测微计等），临场发挥的能力等。

（三）、个人感悟：

在日常的学习生说中要培养个人的兴趣；学习心态的端正是提高学习成绩的最佳路径之一；不要被文献的长篇幅文字所吓倒，要透过现象看本质；不懂就问；学会发挥网络资源的作用。

（四）、学科建议：

对于学生的报告不要只注重书面，要注重其内在的含金量，书面好的实验报告也许只是字迹工整的表现。

对于不按照统一老师要求处理数据的学生不能直接否定，要从差异中寻找闪光点。也许有时候学生的处理方式更合理。

参考文献：物理实验教程2-1；大学物理实验教程2-2