物理學實驗本科畢業(yè)論文
物理學是一門以實驗為基礎的自然學科。下面是學習啦小編為大家整理的物理學實驗本科畢業(yè)論文，供大家參考。
物理學實驗本科畢業(yè)論文范文一：物理學實驗設計論文
一、楞次定律原有的實驗方案
“感應電流的方向”這節(jié)課重點就是讓學生對楞次定律進行探究、理解和應用。一般情況下，對“楞次定律探究”的教學是這樣設計的：
1.創(chuàng)設情境，復習引入
問題一：電流計指針偏轉方向與通入電流的關系?【實驗一】探索電流計指針偏轉方向與通入電流的關系。師：如何才能知道指針偏轉方向與電流進入方向之間的關系?是否可以通過實驗來確定呢?【學生實驗1】學生按圖接好電路，探究指針偏轉方向與電流進入方向之間的關系，并完成下表。結論：電流從何方流入指針就向何方偏轉。問題二：感應電流產生的條件?【實驗二】感應電流產生的條件：師：在上述實驗中，我們已經得出感應電流產生的條件是什么?生：只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應電流產生。師：磁鐵插入與抽出時，指針偏轉的方向相同嗎?指針左偏與右偏意味著什么呢?生：不同。指針偏轉不同，表明電路中的電流方向不同。問題三：怎樣判斷通電螺線管中的電流方向?師：怎樣判斷通電螺線管中的電流方向呢?生：根據電流計指針的偏轉方向和螺線管上的導線繞向來判斷。問題四：怎樣判斷通電螺線管中的磁場方向?師：怎樣判斷通電螺線管中的磁場方向呢?生：根據通電螺線管中的電流方向用安培定則判斷。師：那么感應電流的方向是否遵循什么規(guī)律呢?本節(jié)課讓我們通過實驗來進一步探究。
2.確定課題，分組探究
【學生實驗2】學生按圖接好電路，做實驗并填附表。
3.分組總結，難點依舊
描述實驗現象，填表。討論回答：師：穿過閉合回路的磁通量的增減會導致什么結果?生：有感應電流產生。師：感應電流又會產生什么?生：會產生感應磁場。師：那么這兩個磁場的方向之間有什么關系呢?請大家分成兩組來回答?！拘〗M一】條形磁鐵插入螺線管的過程。(1)N級向下插入→原磁場方向向下→磁通量增加→產生的感應電流的磁場方向向上→二者方向相反→感應磁場的作用：阻礙原磁場增加。(2)S級向下插入→原磁場方向向上→磁通量增加→產生的感應電流的磁場方向向下→二者方向相反→感應磁場的作用：阻礙原磁場增加。【小組二】條形磁鐵拔出螺線管的過程。(1)N級向下拔出→原磁場方向向下→磁通量減小→產生的感應電流的磁場方向向下→二者方向相同→感應磁場的作用：阻礙原磁場減小。(2)S級向下拔出→原磁場方向向上→磁通量減小→產生的感應電流的磁場方向向上→二者方向相同→感應磁場的作用：阻礙原磁場減小。結論“：增反減同”，即：判定感應電流方向的方法，其內容為“感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化”，由此得出了楞次定律。在這個教學過程中，學生的學習效果如何呢?實際教學中，學生共分成八個小組，其中有三個小組的實驗表格不清楚怎么填而求助于教師，三個小組的表格填了一部分，而只有兩個小組在參照課本的情況下填得比較好。這說明，雖然在教學中運用了各種物理學方法，但并沒有有效地幫助學生理解物理學知識?？上攵?，之后楞次定律的得出也就比較困難，對定律理解也就不夠透徹。如何“有效”運用這些物理學的方法呢?關鍵還是要結合學生學習的實際情況，合理地運用物理學方法。于是，教師帶領學生對這一實驗設計進行了如下的改革，取得了很好的學習成效。
二、改革后的實驗設計方案
1.實驗法
所謂實驗教學法，是指學生在教師的指導下，使用一定的設備和材料，通過控制條件的操作過程，引起實驗對象的某些變化，從觀察這些現象的變化中獲取新知識或驗證知識的教學方法。實驗法是學生做好實驗的前提和基礎，教師耐心細致地做好這一步，才能幫助學生順利進行后面的分組實驗。于是，教師帶領學生對實驗教學過程做了如下改進：(1)創(chuàng)設情境，復習引入【實驗一】產生感應電流的演示實驗。教師演示分步連好電路，由學生上講臺操作，全體學生觀察。問題一：怎樣做能夠產生感應電流?生：將條形磁鐵不斷插入或拔出螺線管。問題二：為什么產生了感應電流?(感應電流產生的條件)生：閉合回路中磁通量發(fā)生了變化。問題三：靈敏電流計的指針偏轉與螺線管中的電流方向有什么關系?生：電流從哪邊流入靈敏電流計，指針就向哪邊偏。根據指針的偏轉情況就能判斷出螺線管中的電流方向。問題四：怎樣判斷通電螺線管中的磁場方向?師：怎樣判斷通電螺線管中的磁場方向呢?生：根據通電螺線管中的電流方向用安培定則判斷。師：那么感應電流的方向是遵循什么規(guī)律呢?本節(jié)課讓我們通過實驗來進一步探究。(2)確定課題，互動探究【實驗二】探究感應電流的方向。教師實驗：N極向下插入螺線管中，請學生記錄實驗現象，把電流方向標在下圖中。學生分組：N極向下從螺線管中拔出，S極向下插入螺線管中，S極向下從螺線管中拔出，分別記錄實驗現象，并把電流方向標在下圖中：由于有教師在【實驗一】中的電路連接演示及在【實驗二】中的實驗操作演示，學生的實驗做得很順利，實驗現象的記錄也很準確，可以說又快又好，有效地完成了這一教學環(huán)節(jié)。那么接下來，如何由實驗現象整理和歸納出所要得出的結論，這就要看歸納法運用得是否有效了。
2.歸納法
所謂歸納法是指從個別元素中概括出一般結論的思維方法，也可以指學科學習中具體的一種科學方法。由實驗現象歸納得出物理規(guī)律，在學生的學習過程中具有重要作用。于是，教師進一步對教學中的歸納過程做了如下改進：首先，降低填表難度。整個表中對每一個實驗現象分析所需要填寫的空格被縮減為兩個，如下所示：其次，設置問題，引發(fā)學生的思考。師：通過實驗，我們知道了在不同情況下感應電流的方向(已畫在圖上)，那么請大家分析一下，感應電流的方向與什么因素有關呢?生甲：可能與磁感應強度B的方向有關。生乙：可能與條形磁鐵的運動方向有關。生丙：可能與磁通量的變化有關。分析：由過程一、二判斷感應電流的方向與磁感應強度B的方向無關。由過程一、三判斷感應電流的方向與與條形磁鐵的運動方向無關。同樣，由過程一、三判斷感應電流的方向與磁通量的變化無關。那么，到底與什么因素有關呢?最后，難點由教師引導學生突破。師：感應電流會產生磁場嗎?生：會。師：請大家畫出感應電流的磁場方向，并分析原磁場方向與感應電流的磁場方向有什么關系?分成兩組來回答。【小組一】條形磁鐵插入螺線管的過程(1)N級向下插入→原磁場方向向下→磁通量增加→產生的感應電流的磁場方向向上→二者方向相反→感應磁場的作用：阻礙原磁場增加。(2)S級向下插入→原磁場方向向上→磁通量增加→產生的感應電流的磁場方向向下→二者方向相反→感應磁場的作用：阻礙原磁場增加?！拘〗M二】條形磁鐵拔出螺線管的過程。(1)N級向下拔出→原磁場方向向下→磁通量減小→產生的感應電流的磁場方向向下→二者方向相同→感應磁場的作用：阻礙原磁場減小。(2)S級向下拔出→原磁場方向向上→磁通量減小→產生的感應電流的磁場方向向上→二者方向相同→感應磁場的作用：阻礙原磁場減小。得出結論“：增反減同”即這樣設計的實驗和學習課程，實際的實驗過程順暢了，學生幾乎都能認真完成實驗，記錄下觀察到的現象，并經過分析討論得出了自己的結論，為楞次定律的進一步理解和應用打好了基礎。由此可見，在教學過程中，關鍵是要保證讓學生理解相應的知識。所以，任何教學過程都應當按理解的要求進行整體設計;任何教學方法的應用，都是為實現這一目的而服務的。因此，教學實驗設計必須考慮讓學生透徹理解的有哪些內容，怎樣才能有效地幫助或引導學生理解這些內容，這些內容的理解過程應當運用哪些物理學方法最適合，在理解這些內容的各個階段應分別達到什么要求，等等。假如我們對這些問題搞得比較清楚，在教學過程中恰當而有效地運用好物理學的方法，教學質量就會有大幅度提高，學生的學習也會有較大突破。
三、結論
本次實驗設計改革，在高中物理實驗演示實驗改進上作了一定的改進與創(chuàng)新，包括演示儀器的改進、實驗方式的改進創(chuàng)新、實驗改進規(guī)律的總結等，使教師可以更好地說明一些抽象的物理規(guī)律和較難的知識點，有效地創(chuàng)設問題情境，使物理實驗與教學實際更緊密地結合，同時又增強了實驗的趣味性、直觀性、形象性和科學性，使學生學得更有勁。
物理學實驗本科畢業(yè)論文范文二：物理學實驗基礎培訓思考
物理學是一門以實驗為基礎的科學。所有的物理知識，包括物理概念、定律和理論，都是在實驗的基礎上建立起來的。因此，培養(yǎng)學生的實驗技能，了解物理學的研究方法，培養(yǎng)嚴格的實事求是的科學態(tài)度，對學生今后搞科學實驗和技術革新有重要的基礎作用。這就是當前我們貫徹和實施素質教育，提高學生實驗素質的正確教育思想。中學物理學生實驗技能主要包括六個方面：一是掌握常用基本儀器的構造、原理和使用，能正確使用儀器進行觀察、測量和讀數;二是掌握中學有關實驗的一般原理和實驗方法;三是會正確記錄實驗數據，并能進行運算和分析，以得出正確的結論;四是了解誤差概念，并學會初步的誤差計算和分析;五是會寫一般的實驗報告;六是初步養(yǎng)成良好的實驗習慣，包括愛護儀器、遵守安全操作規(guī)則和尊重實驗事實的習慣等。下面試從兩個方面淺談學生實驗技能的培養(yǎng)。
一學生實驗技能培養(yǎng)的方法
(一)培養(yǎng)學生使用基本儀器的技能
掌握基本儀器的使用，是做好物理實驗的基?；緝x器主要有：刻度尺、量筒、游標卡尺、螺旋測微器、秒表、天平、溫度計、測力計、壓強計、打點計時器、安培表、伏特表、滑動變阻器、電阻箱、萬用表歐姆檔等。物理大綱要求“學會正確使用儀器進行觀察、測量和讀數。”要讓學生了解這些儀器的構造、原理、用途，掌握儀器的量程、使用方法和使用規(guī)則，以達到熟練地、正確地讀數，在介紹這些基本儀器使用方法時，應抓住各種基本測量儀器的共性來加以指導：
1.各種基本測量儀器都有一定的量程。必須要求學生在使用各種基本儀器前，搞清儀器的量程，并且能估計被測對象的情況，選用適當量程，避免超過量程而可能損壞儀器。
2.使用測量儀器前通常都要調節(jié)零點或校正零點，否則測出的數據就不準確。如：“對安培表、伏特表等應學會調整零點，對游標卡尺、螺旋測微器、刻度尺之類的儀器，還要學會零誤差修正，讓學生懂得零點是相對的，零誤差的修正在生產上有普遍意義。因此，必須使學生養(yǎng)成使用基本測量儀器前調節(jié)零點或修正零誤差的習慣。
3.會正確讀數。要讓學生掌握讀數的一般方法，關鍵是會讀出儀器的最小刻度值，會從最小刻度之間估計出一位有效數字。同時，要學會正確讀數的姿勢。如：從量筒上讀數時，眼視線應與液面保持相平，不能仰視或俯視，若是凹液面讀凹處，凸液面讀凸處，從安培表、伏特表讀數時，視線應與刻度盤垂直，并且正對指針，估計讀數四舍五入等。
4.根據儀器的構造原理，掌握它的使用方法和使用規(guī)則。如：天平是根據桿杠的平衡條件制成的，因此，使用前和秤量時都要做到橫梁平衡，同時必須嚴格保護刀口，要讓學生理解保護刀口的重要性，從而自覺遵守使用方法和規(guī)則;溫度計是利用液體的熱脹冷縮性質制成的，所以，根據熱平衡原理，測量液體時，溫度計不能離開液體，而且要在溫度計內液柱穩(wěn)定時讀數。顯然，培養(yǎng)學生使用基本儀器的技能，必須要注意把掌握儀器的使用方法與理解儀器原理結合起來，這樣既有利于鞏固基礎知識，又能幫助學生理解為什么這樣使用儀器;只有理解了儀器原理，使用起來才會更加自覺和主動。
(二)培養(yǎng)學生進行實驗過程必須掌握的技能
1.培養(yǎng)學生掌握實驗的一般原理、進行實驗設計和實驗方法的技能。首先要求學生明確各個實驗的目的、原理或理論根據，根據實驗的原理、要求對實驗進行設計，包括用什么物理定律、公式，電學實驗用什么電路圖等。還要搞清哪些是已知量、被測量，然后選擇所需的儀器和實驗條件，進而設計好實驗步驟，畫好記錄表格等。
其次，培養(yǎng)學生正確調整和安裝儀器，正確連接電路的技能。正確的實驗，首先是安裝、調整好儀器或正確連接電路。如：力學實驗中的支架滑輪的安裝，牽引線的走向，斜面的架設等，有時要對一些儀器做機械調整或電氣調整(對儀器的調零前面已介紹，這里略)，電氣調整如：使用氣墊導軌前必須先調水平位置;在電學實驗中，依照電路圖連接線路，連線時，應將電路分為主回路和支路，從電源一端開始沿主回路按順序進行，其次為支路;主回路中必須有開關(先斷開);導線最好選用幾種顏色，主、支回路分別用一種顏色。往接線柱上接導線時，應按順時針方向將導線纏上。電路連接后，必須復查，確認正確后方能通電。這種技能的培養(yǎng)，從初中開始應先有示范，讓學生模仿學習，然后逐步提高到由老師講述方法及注意事項，由學生獨立去安裝、調整。
2.培養(yǎng)學生正確記錄實驗數據，并能進行運算和分析，以得出正確結論的能力
這是實驗能否成功的關鍵。要培養(yǎng)學生這方面的技能，要求學生集中精力，按實驗步驟有條不紊地操作和讀取測量數據，有的實驗則要求測量或操作時動作迅速，要把握時機，如：溫度測量、電學測量。要按實驗先后順序將需要測定的各量測出，并記錄下來。讀取數據和記錄必須注意：①讀數要及時，并馬上記錄;②要記錄完整數據，按有效數字的方式記錄;③數據的單位要正確。一般要求學生實驗前列出表格，表格設計要求：能記錄直接測出的各物理量，能記錄各次測出的量，能填寫計算出來的中間數據和最后數據等內容。
進行數據處理、運算，對實驗結論進行分析。在整理數據時，如發(fā)現有不合理的數據，應對該數據補測。要指導學生按有效運算法去處理數據對實驗結果進行適當分析討論，如：討論數據說明什么?與理論計算有何偏差?實驗過程為何這樣設計?實驗結果的物理意義(結論)是什么?對一些成績優(yōu)良的學生，還可讓他們設計某個達到相同目的的實驗。對實驗能力強的學生，許多深一層次的問題都可以在這里分析研究，從而加強了對學生思維能力的培養(yǎng)，有效地鞏固知識，技能更加熟練。
3.要使學生了解誤差概念，并學會初步的誤差計算和分析。實驗后，要指導學生分析實驗誤差的原因，說明實驗的誤差主要有系統誤差和偶然誤差。系統誤差主要是由于儀器本身的缺陷，實驗原理、裝置不完善而引起的，如：螺旋測微器零點不準;風的吹動使天平產生誤差;電表指針不對準零刻度等。減少系統誤差的方法是校準儀器，或是改進實驗方法。改進實驗的方法，可改變儀器的位置或儀器的布置，撤換某件儀器，改變所選取的某個參數，改變實驗方法乃至改換實驗操作人員等。例如將物體放在天平左、右盤上，分別稱衡，可以發(fā)現天平不等臂引入的誤差。又如精密測量同一單擺在不同擺角的周期值，可以發(fā)現周期與擺角有關。
偶然誤差是在實驗條件不變的情況下，對某一物理量進行多次重復測量時，由于各種偶然因素產生的誤差。減少偶然誤差的辦法是多次重復測量取算術平均值，以其平均值為最終的結果。測量次數取多少，要根據偶然誤差對被測量影響的大小來確定。如：測量值的有效數值較小時或測量值變動較大時等，應當多測量幾次。
綜上所述，要培養(yǎng)學生這方面的技能，必須讓學生懂得減少誤差首先要發(fā)現它的存在和來源，其次是確定減少誤差的方法。
增加測量次數固然可提高平均值的可靠程度，但是作用是有限的，實際上，只有改進實驗方法和儀器，才能從根本上改善測量的結果，提高測量精確度。
4.會寫一般的實驗報告。學生在實驗結束后，應根據原始記錄和實驗時的體會，寫出實驗報告。實驗報告內容主要有：實驗名稱、目的、器材、原理、方法和步驟、實驗數據、數據計算和處理、實驗結論及誤差分析等。這是一個很重要的技能，對實驗報告的寫法、格式要嚴格要求，書寫時，要求層次清楚，語言流暢，文字精練、正確，圖文并茂，要總結出實驗成功的經驗或實驗失敗的原因，使學生將來進行科學實驗時能寫出自己的實踐成果，并讓別人看懂。
在批改實驗報告時要注意學生思維的火花，如對某個問題的獨特看法，對某項操作的有益建議，對實驗的改進意見等，要給予鼓勵，并要及時與之討論，讓師生都有所收獲。這樣做，既延伸了實驗課的教學，使之與理論課的教學有了更深層次的交匯與滲透，又是提高學生動手技能的有效渠道。
5.養(yǎng)成良好的實驗習慣，包括愛護儀器，遵守安全操作規(guī)則和尊重實驗事實的習慣等。如：做電學實驗結束時，應將儀器調到最安全的狀態(tài)再切斷電源，然后拆除連接線，整理好儀器和導線。要經常地對學生進行良好實驗習慣的教育，以免損壞儀器及發(fā)生實驗事故等。
二培養(yǎng)學生實驗技能的途徑
1.實驗課是培養(yǎng)學生實驗技能的基本途徑。認真上好實驗課，既能幫助學生牢固地掌握物理知識，又能培養(yǎng)學生的實驗技能，是訓練和提高實驗技能的基本途徑。
實驗課包括演示實驗和分組實驗。演示實驗是學生使用儀器，進行實驗操作典范，它教給學生正確的實驗方法。如：如何正確使用儀器、安排實驗步驟、操作、讀數和記錄數據、列表和作圖線、分析和推理，得出正確結論及分析誤差等。通過大量的演示實驗，學生可以在長年累月的耳聞目睹中，潛移默化地學到實驗技能。
在分組實驗中，學生的活動是多方面的，既有思維，又有操作，這就需要發(fā)揮教師的主導作用。實驗時，教師可先介紹實驗目的、方法及注意事項，然后教師在臺上做示范，學生在臺下跟著教師做，這種方法對于初中起始年級的學生是合適和有效的。學生在教師的步步指導下，養(yǎng)成良好的實驗方法、實驗修養(yǎng)。隨著實驗技能的不斷提高，逐步培養(yǎng)學生自己設計實驗，獨立實驗的能力。
2.盡可能將演示實驗改為分組實驗。如：阿基米德定律、牛頓第二定律等。
3.將驗證性實驗改為探討性的實驗。先讓學生去研究、探索物理量之間的關系，后總結出物理規(guī)律。
4.開辟第二課堂。第二課堂既可完善、豐富、深化課堂知識，又可培養(yǎng)學生的實驗技能。主要形式有：①指導學生進行課外實驗;②組織參觀活動;③舉行操作實驗競賽;④組織課外興趣小組;⑤舉辦物理科技晚會等。
5.實驗考查。考查的形式有：①書面實驗考試;②實物實驗操作的考查。
總之，學生實驗技能的培養(yǎng)需通過多方面的長期培養(yǎng)，但作為中學學生物理實驗技能的培養(yǎng)，上述所論及的是最主要、最基本的。因此，抓好上述的技能培養(yǎng)是抓住矛盾的主要方面。
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