试验一测量与数据处理学时 南阳师范学院.doc

普通物理实验Ⅰ 实验讲义 南阳师范学院目 录 绪论………………………………………………………………………………………1 实验一 测量与数据处理………………………………………………………………42 实验二 精密称衡………………………………………………………………………51 实验三 固体和液体密度的测定(设计性实验)………………………………………57 实验四 重力加速度的测定……………………………………………………………64 实验五 牛顿第二定律的验证…………………………………………………………67 实验六 动量守恒定律的验证（气垫导轨法）………………………………………75 实验七 杨氏弹性模量的测定（拉伸法）……………………………………………79 实验八 刚体转动惯量的测定（扭摆法）……………………………………………88 实验九 声速的测量……………………………………………………………………94 实验十 弦振动的研究…………………………………………………………………106 实验十一谐振动的研究—气垫导轨法…………………………………………………108 绪 论物理学是一门实验科学，在物理学的建立和发展中，物理实验起到了直接的推动作用。从经典物理到近代、现代物理，物理实验在发现新事物、建立新规律、检验理论、测量物理量等诸多方面发挥着巨大作用。随着现代科学技术水平的高度发展，物理实验的思想、方法、技术与装置已广泛地渗透到了自然学科和工程技术领域，解决了一大批生产和科研问题。 物理实验是一门重要的基础课程，是学生进入大学后系统地接受科学实验方法和实验技能训练的开端。通过学习，可以提高学生用实验手段发现、分析解决问题的能力，激发学生的创新意识和创造力，培养和增强独立开展科学研究的素质。一、物理实验课的主要任务 1通过对实验现象的观察分析和对物理量的测量，使学生掌握物理实验的基本知识、基本方法和基本技能。运用物理学原理和物理实验方法研究物理规律，加深对物理学原理的理解。 2．培养与提高学生从事科学实验的能力。主要包括： （1）自学能力。能够自行阅读实验教材与参考资料，正确理解实验内容，做好实验前的准备工作。 （2）动手能力。能借助教材与仪器说明书，正确调整和使用仪器，制作样品，发现和排除故障。 （3）思维判断能力。运用物理学理论，对实验现象与结果进行分析和判断。 （4）书面表达能力。能够正确记录和处理实验数据，绘制图表，分析实验结果，撰写规范、合格的实验报告或总结报告。 （5）综合运用能力。能够将多种实验方法、实验仪器结合在一起，运用经典与现代测量技术和手段，完成某项实验任务。 （6）初步的实验设计能力。根据课题要求，能够确定实验方法和条件，合理选择、搭配仪器，拟定具体的实施步骤。 3．培养学生从事科学实验的素质。包括理论联系实际实事求是的科学作风；严肃认真的工作态度；不怕困难勇于探索的创新精神；遵章守纪爱护公物的优良品德；团结协作共同进取的作风。 二、物理实验课的基本程序 ．实验前的预习 预习是训练和提高自学能力的极好途径，为了在规定时间内高质量地完成实验内容，必须做好预习工作。预习时，通过阅读实验教材及参考资料，重点考虑三方面问题：做什么（最终目的）；根据什么去做（实验原理和方法）；怎样做（实验方案、条件、步骤和关键要领）。在此基础上写好预习报告，报告主要内容是：实验名称，简单实验原理（如主要计算公式、线路图等），实验内容（需观察的现象或需测量的物理量，数据记录表格），遇到的问题及注意事项。 每次实验前，教师将检查预习情况。 ．实验中的观测 实验操作与观测是动手能力、思维判断能力和综合运用能力训练的过程，也是培养学生科学实验素质的主要环节。在教师指导性讲解的基础上，主要做到以下几方面要求： （1）弄清实验内容具体要求和注意事项（2）熟悉仪器，并进行调整测试，符合要求后，方可进行正式操作、测量（3）科学地、实事求是地记录下实验中观察到的各种现象和测量数据，同时记录与实验结果有关的实验条件，如环境（温度、湿度、压力等）、主要仪器（名称、型号、规格、准确度等），记录数据要注意有效数字和单位准确。 （4）实验完毕，将实验结果记录情况交任课老师审阅签字，确认无误后方可整理仪器结束实验。 ．实验后的报告 实验报告是实验工作的全面总结和深入理解的一个环节。一份完整的实验报告，应是在完善预习报告的基础上，增加： 实验现象与数据，获得数据的条件（如仪器、环境等）。 数据处理方法，结果表达。 实验现象及误差分析，结果讨论、结论，对实验的体会与建议等。 教师签字的原始数据。 书写实验报告时，要简明扼要，文字通顺，字迹端正，图表规范独立及时。 三、物理实验课的成绩评定 平时每个实验项目的成绩主要采用“三段式能力考核”方式进行评定，