物理學實驗本科畢業論文

　　物理學是一門以實驗為基礎的自然學科。下面是小編為大家整理的，供大家參考。

　　範文一：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.創設情境，複習引入

　　問題一：電流計指標偏轉方向與通入電流的關係?【實驗一】探索電流計指標偏轉方向與通入電流的關係。師：如何才能知道指標偏轉方向與電流進入方向之間的關係?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，探究指標偏轉方向與電流進入方向之間的關係，並完成下表。結論：電流從何方流入指標就向何方偏轉。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麼?生：只要穿過閉合電路的磁通量發生變化，閉合電路中就有感應電流產生。師：磁鐵插入與抽出時，指標偏轉的方向相同嗎?指標左偏與右偏意味著什麼呢?生：不同。指標偏轉不同，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：根據電流計指標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：那麼感應電流的方向是否遵循什麼規律呢?本節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，做實驗並填附表。

　　3.分組總結，難點依舊

　　描述實驗現象，填表。討論回答：師：穿過閉合迴路的磁通量的增減會導致什麼結果?生：有感應電流產生。師：感應電流又會產生什麼?生：會產生感應磁場。師：那麼這兩個磁場的方向之間有什麼關係呢?請大家分成兩組來回答。【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。【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麼填而求助於教師，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，但並沒有有效地幫助學生理解物理學知識。可想而知，之後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。於是，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、改革後的實驗設計方案

　　1.實驗法

　　所謂實驗教學法，是指學生在教師的指導下，使用一定的裝置和材料，通過控制條件的操作過程，引起實驗物件的某些變化，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，教師耐心細緻地做好這一步，才能幫助學生順利進行後面的分組實驗。於是，教師帶領學生對實驗教學過程做了如下改進：***1***創設情境，複習引入【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：為什麼產生了感應電流?***感應電流產生的條件***生：閉合迴路中磁通量發生了變化。問題三：靈敏電流計的指標偏轉與螺線管中的電流方向有什麼關係?生：電流從哪邊流入靈敏電流計，指標就向哪邊偏。根據指標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：那麼感應電流的方向是遵循什麼規律呢?本節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，並把電流方向標在下圖中：由於有教師在【實驗一】中的電路連線演示及在【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節。那麼接下來，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律，在學生的學習過程中具有重要作用。於是，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，設定問題，引發學生的思考。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***，那麼請大家分析一下，感應電流的方向與什麼因素有關呢?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。那麼，到底與什麼因素有關呢?最後，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，並分析原磁場方向與感應電流的磁場方向有什麼關係?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。【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。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，並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麼要求，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新，包括演示儀器的改進、實驗方式的改進創新、實驗改進規律的總結等，使教師可以更好地說明一些抽象的物理規律和較難的知識點，有效地創設問題情境，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。

　　範文二：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，培養學生的實驗技能，瞭解物理學的研究方法，培養嚴格的實事求是的科學態度，對學生今後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資料，並能進行運算和分析，以得出正確的結論;四是瞭解誤差概念，並學會初步的誤差計算和分析;五是會寫一般的實驗報告;六是初步養成良好的實驗習慣，包括愛護儀器、遵守安全操作規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。

　　一學生實驗技能培養的方法

　　***一***培養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矗基本儀器主要有：刻度尺、量筒、遊標卡尺、螺旋測微器、秒錶、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，並且能估計被測物件的情況，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零點或校正零點，否則測出的資料就不準確。如：“對安培表、伏特表等應學會調整零點，對遊標卡尺、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，必須使學生養成使用基本測量儀器前調節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，眼視線應與液麵保持相平，不能仰視或俯視，若是凹液麵讀凹處，凸液麵讀凸處，從安培表、伏特表讀數時，視線應與刻度盤垂直，並且正對指標，估計讀數四捨五入等。

　　4.根據儀器的構造原理，掌握它的使用方法和使用規則。如：天平是根據杆槓的平衡條件製成的，因此，使用前和秤量時都要做到橫樑平衡，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則;溫度計是利用液體的熱脹冷縮性質製成的，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定時讀數。顯然，培養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，這樣既有利於鞏固基礎知識，又能幫助學生理解為什麼這樣使用儀器;只有理解了儀器原理，使用起來才會更加自覺和主動。

　　***二***培養學生進行實驗過程必須掌握的技能

　　1.培養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，包括用什麼物理定律、公式，電學實驗用什麼電路圖等。還要搞清哪些是已知量、被測量，然後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，培養學生正確調整和安裝儀器，正確連線電路的技能。正確的實驗，首先是安裝、調整好儀器或正確連線電路。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，這裡略***，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，依照電路圖連線線路，連線時，應將電路分為主迴路和支路，從電源一端開始沿主迴路按順序進行，其次為支路;主迴路中必須有開關***先斷開***;導線最好選用幾種顏色，主、支迴路分別用一種顏色。往接線柱上接導線時，應按順時針方向將導線纏上。電路連線後，必須複查，確認正確後方能通電。這種技能的培養，從初中開始應先有示範，讓學生模仿學習，然後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.培養學生正確記錄實驗資料，並能進行運算和分析，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資料，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。要按實驗先後順序將需要測定的各量測出，並記錄下來。讀取資料和記錄必須注意：①讀數要及時，並馬上記錄;②要記錄完整資料，按有效數字的方式記錄;③資料的單位要正確。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資料和最後資料等內容。

　　進行資料處理、運算，對實驗結論進行分析。在整理資料時，如發現有不合理的資料，應對該資料補測。要指導學生按有效運演算法去處理資料對實驗結果進行適當分析討論，如：討論資料說明什麼?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***是什麼?對一些成績優良的學生，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裡分析研究，從而加強了對學生思維能力的培養，有效地鞏固知識，技能更加熟練。

　　3.要使學生了解誤差概念，並學會初步的誤差計算和分析。實驗後，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。系統誤差主要是由於儀器本身的缺陷，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;電錶指標不對準零刻度等。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佈置，撤換某件儀器，改變所選取的某個引數，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週期值，可以發現週期與擺角有關。

　　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複測量時，由於各種偶然因素產生的誤差。減少偶然誤差的辦法是多次重複測量取算術平均值，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，要培養學生這方面的技能，必須讓學生懂得減少誤差首先要發現它的存在和來源，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。學生在實驗結束後，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、實驗資料、資料計算和處理、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，圖文並茂，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，並讓別人看懂。

　　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，並要及時與之討論，讓師生都有所收穫。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.養成良好的實驗習慣，包括愛護儀器，遵守安全操作規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再切斷電源，然後拆除連線線，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，以免損壞儀器及發生實驗事故等。

　　二培養學生實驗技能的途徑

　　1.實驗課是培養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，進行實驗操作典範，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、讀數和記錄資料、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，然後教師在臺上做示範，學生在臺下跟著教師做，這種方法對於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，養成良好的實驗方法、實驗修養。隨著實驗技能的不斷提高，逐步培養學生自己設計實驗，獨立實驗的能力。

　　2.儘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係，後總結出物理規律。

　　4.開闢第二課堂。第二課堂既可完善、豐富、深化課堂知識，又可培養學生的實驗技能。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需通過多方面的長期培養，但作為中學學生物理實驗技能的培養，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是抓住矛盾的主要方面。