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大學物理實驗（設計性實驗）
指導老師：王建明
姓 名：張國生
學 號：XX0233
學 院：信息與計算科學學院
班 級：05信計2班
重力加速度的測定
一、實驗任務
精確測定銀川地區(qū)的重力加速度
二、實驗要求
測量結果的相對不確定度不超過5%
三、物理模型的建立及比較
初步確定有以下六種模型方案：
方法一、用打點計時器測量
所用儀器為：打點計時器、直尺、帶錢夾的鐵架臺、紙帶、夾子、重物、學生電源等.
利用自由落體原理使重物做自由落體運動.選擇理想紙帶，找出起始點0，數(shù)出時間為t的p點，用米尺測出op的距離為h，其中t=0.02秒×兩點間隔數(shù).由公式h=gt2/2得g=2h/t2，將所測代入即可求得g.
方法二、用滴水法測重力加速度
調節(jié)水龍頭閥門，使水滴按相等時間滴下，用秒表測出n個（n取50—100）水滴所用時間t，則每兩水滴相隔時間為t′=t/n，用米尺測出水滴下落距離h，由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.
方法三、取半徑為r的玻璃杯，內裝適當?shù)囊后w，固定在旋轉臺上.旋轉臺繞其對稱軸以角速度ω勻速旋轉，這時液體相對于玻璃杯的形狀為旋轉拋物面
重力加速度的計算公式推導如下：
取液面上任一液元a，它距轉軸為x，質量為m，受重力mg、彈力n.由動力學知：
ncosα-mg=0 （1）
nsinα＝mω2x （2）
兩式相比得tgα=ω2x/g，又 tgα=dy/dx，dy=ω2xdx/g，
y/x=ω2x/2g. g=ω2x2/2y.
.將某點對于對稱軸和垂直于對稱軸最低點的直角坐標系的坐標x、y測出，將轉臺轉速ω代入即可求得g.
方法四、光電控制計時法
調節(jié)水龍頭閥門，使水滴按相等時間滴下，用秒表測出n個（n取50—100）水滴所用時間t，則每兩水滴相隔時間為t′=t/n，用米尺測出水滴下落距離h，由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.
方法五、用圓錐擺測量
所用儀器為：米尺、秒表、單擺.
使單擺的擺錘在水平面內作勻速圓周運動，用直尺測量出h（見圖1），用秒表測出擺錐n轉所用的時間t，則擺錐角速度ω=2πn/t
擺錐作勻速圓周運動的向心力f=mgtgθ，而tgθ=r/h所以mgtgθ=mω2r由以上幾式得：
g=4π2n2h/t2.
將所測的n、t、h代入即可求得g值.
方法六、單擺法測量重力加速度
在擺角很小時，擺動周期為：
則
通過對以上六種方法的比較，本想嘗試利用光電控制計時法來測量，但因為實驗室器材不全，故該方法無法進行；對其他幾種方法反復比較，用單擺法測量重力加速度原理、方法都比較簡單且最熟悉，儀器在實驗室也很齊全，故利用該方法來測最為順利，從而可以得到更為精確的值。
四、采用模型六利用單擺法測量重力加速度
摘要：
重力加速度是物理學中一個重要參量。地球上各個地區(qū)重力加速度的數(shù)值，隨該地區(qū)的地理緯度和相對海平面的高度而稍有差異。一般說，在赤道附近重力加速度值最小，越靠近南北兩極，重力加速度的值越大，最大值與最小值之差約為1/300。研究重力加速度的分布情況，在地球物理學中具有重要意義。利用專門儀器，仔細測繪各地區(qū)重力加速度的分布情況，還可以對地下資源進行探測。
伽利略在比薩大教堂內觀察一個圣燈的緩慢擺動，用他的脈搏跳動作為計時器計算圣燈擺動的時間，他發(fā)現(xiàn)連續(xù)擺動的圣燈，其每次擺動的時間間隔是相等的，與圣燈擺動的幅度無關，并進一步用實驗證實了觀察的結果，為單擺作為計時裝置奠定了基礎。這就是單擺的等時性原理。
應用單擺來測量重力加速度簡單方便，因為單擺的振動周期是決定于振動系統(tǒng)本身的性質，即決定于重力加速度g和擺長l，只需要量出擺長，并測定擺動的周期，就可以算出g值。
實驗器材：
單擺裝置（自由落體測定儀），鋼卷尺，游標卡尺、電腦通用計數(shù)器、光電門、單擺線
實驗原理：
單擺是由一根不能伸長的輕質細線和懸在此線下端體積很小的重球所構成。在擺長遠大于球的直徑，擺錐質量遠大于線的質量的條件下，將懸掛的小球自平衡位置拉至一邊（很小距離，擺角小于5°），然后釋放，擺錐即在平衡位置左右作周期性的往返擺動，如圖2-1所示。
f =p sinθ
f
θ
t=p cosθ
p = mg
l
圖2-1 單擺原理圖
擺錐所受的力f是重力和繩子張力的合力，f指向平衡位置。當擺角很小時（θ<5°），圓弧可近似地看成直線，f也可近似地看作沿著這一直線。設擺長為l，小球位移為x，質量為m，則
sinθ=
f=psinθ=-mg =-m x （2-1）
由f=ma，可知a=- x
式中負號表示f與位移x方向相反。
單擺在擺角很小時的運動，可近似為簡諧振動，比較諧振動公式：a= =-ω2x
可得ω=
于是得單擺運動周期為：
t=2π/ω=2π （2-2）
t2= l （2-3）
或 g=4π2 （2-4）
利用單擺實驗測重力加速度時，一般采用某一個固定擺長l，在多次精密地測量出單擺的周期t后，代入（2-4）式，即可求得當?shù)氐闹亓铀俣萭。
由式（2-3）可知，t2和l之間具有線性關系， 為其斜率，如對于各種不同的擺長測出各自對應的周期，則可利用t2—l圖線的斜率求出重力加速度g。
試驗條件及誤差分析：
上述單擺測量g的方法依據(jù)的公式是(2-2)式,這個公式的成立是有條件的，否則將使測量產生如下系統(tǒng)誤差:
1. 單擺的擺動周期與擺角的關系，可通過測量θ<5°時兩次不同擺角θ1、θ2的周期值進行比較。在本實驗的測量精度范圍內，驗證出單擺的t與θ無關。
實際上，單擺的周期t隨擺角θ增加而增加。根據(jù)振動理論，周期不僅與擺長l有關，而且與擺動的角振幅有關，其公式為：
t=t0[1+( )2sin2 +( )2sin2 +……]
式中t0為θ接近于0o時的周期，即t0=2π
2．懸線質量m0應遠小于擺錐的質量m，擺錐的半徑r應遠小于擺長l，實際上任何一個單擺都不是理想的，由理論可以證明，此時考慮上述因素的影響，其擺動周期為：
3．如果考慮空氣的浮力，則周期應為：
式中t0是同一單擺在真空中的擺動周期，ρ空氣是空氣的密度，ρ擺錐 是擺錐的密度，由上式可知單擺周期并非與擺錐材料無關，當擺錐密度很小時影響較大。
關鍵詞： 大學物理； 自動批閱； 實驗報告； B/S結構
中圖分類號： TN964?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2013）12?0058?03
0 引 言
近年來，隨著Internet 的迅猛發(fā)展，結合在實際教學工作中的需要，利用信息技術手段輔助教師教學和管理已逐步得以廣泛運用。由于大學物理實驗需要測量的實驗參數(shù)多、實驗組數(shù)多、實驗數(shù)據(jù)量大，且實驗報告中經常需要將數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計或繪制成各類圖形，教師在批改實驗報告時需要花費大量時間進行計算，以檢查報告中的計算過程和結果，因此批改物理實驗報告是一件十分繁瑣的工作。在此情況下，“大學物理實驗報告自動批閱系統(tǒng)”（以下簡稱“自動批閱系統(tǒng)”）應運而生了。自動批閱系統(tǒng)的研發(fā)旨在減輕實驗教師的教學負擔，改變傳統(tǒng)實驗報告的手工批閱方式，提高大學物理實驗報告的批閱效率和準確性，同時，方便學生可以隨時隨地通過網(wǎng)絡提交物理實驗數(shù)據(jù)[1?2]。
1 自動批閱系統(tǒng)的設計
考慮到Microsoft Visual Studio具有豐富命令、函數(shù)，同時又可使用大批的外部函數(shù)，無論是對圖形、圖像、動畫的處理，還是對音頻、視頻的處理能力都很強大，因此筆者選擇了Microsoft Visual Studio 2005開發(fā)平臺，并利用Microsoft SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫工具來開發(fā)本系統(tǒng)[3]。
1.1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境
學生和教師模塊采用和 Visual 2005語言開發(fā)，并融入了Microsoft Office，F(xiàn)lash和圖片等相關素材，而后臺數(shù)據(jù)的存儲模塊則應用SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫開發(fā)。
1.2 技術架構[4]
為更方便于管理員、學生和教師3種不同身份的用戶對系統(tǒng)的使用，本項目采用了B/S結構進行開發(fā)。B/S結構最大的優(yōu)點就是可以在任何地方進行操作而不用安裝任何專門的軟件，只要有一臺能上網(wǎng)的電腦就能使用，客戶端零安裝、零維護，因此它具有更好的跨平臺性，可擴展性，降低系統(tǒng)運行成本，更好的滿足不同用戶的需求。
由于整個系統(tǒng)開發(fā)性特點，系統(tǒng)采用三層B/S結構：用戶界面層、應用服務層和數(shù)據(jù)訪問層。用戶界面層主要完成用戶交互功能。客戶端以Web網(wǎng)頁方式訪問，提供管理員、學生和教師3種不同角色登錄，根據(jù)用戶名、密碼和選擇的角色來判斷用戶的權限，登錄不同的界面。應用服務層是系統(tǒng)的核心，主要包括：實驗錄入數(shù)據(jù)、查看實驗分數(shù)、提出問題、自動批改與自動打分等弄能。數(shù)據(jù)訪問層通過服務層中的數(shù)據(jù)訪問組件與數(shù)據(jù)庫交互。數(shù)據(jù)庫是整個系統(tǒng)的基礎，主要由用戶信息庫和數(shù)據(jù)信息庫組成。
1.3 系統(tǒng)設計目標
通過系統(tǒng)設計實現(xiàn)，減輕授課教師的教學負擔，改變傳統(tǒng)實驗報告的手工批閱方式，提高實驗報告的批閱效率和準確性，同時，學生可以隨時隨地通過網(wǎng)絡提交物理實驗數(shù)據(jù)。
2 系統(tǒng)的功能模塊設計
本項目是在Microsoft Visual Studio 2005和SQL Server 2005環(huán)境下、使用和Visual 語言開發(fā)基于網(wǎng)絡的學生網(wǎng)上提交物理實驗數(shù)據(jù)、教師后臺處理和管理學生物理實驗數(shù)據(jù)并對成績進行自動存儲、統(tǒng)計、查詢等功能的網(wǎng)站[1]。該系統(tǒng)采用了三層B/S體系結構，使用和Visual 進行開發(fā)，并以SQL Server 2005作為后臺數(shù)據(jù)庫，通過技術來鏈接和訪問數(shù)據(jù)庫，以網(wǎng)站的形式。根據(jù)不同角色的功能可以把自動批閱系統(tǒng)分為學生、教師和后臺管理3大模塊。
2.1 學生模塊
按實驗進行的時序分為實驗前、實驗中和實驗后3個部分。
（1）實驗前：學生是通過瀏覽網(wǎng)頁，了解實驗目的、實驗原理、實驗要求和實驗所需器材等。
（2）實驗中：做好實驗測量和數(shù)據(jù)采集工作，并把實驗數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)；也可向教師提出自己在試驗中遇到的問題，尋求教師解答。
（3）實驗后：學生可以在系統(tǒng)中查看自己的實驗分數(shù)和教師對于疑問的解答。
2.2 教師模塊
（1）查閱學生提交的實驗數(shù)據(jù)，并利用系統(tǒng)自動計算學生所提交的實驗數(shù)據(jù)，再與精確值對比后，自動打分。
（2）回答學生在實驗中所遇到的疑難問題，給出自己的解析。
（3）導出和打印實驗分數(shù)，便于教師對實驗情況做出評估。
2.3 后臺管理模塊
（1）后臺管理員可以對訪問系統(tǒng)的學生或者教師用戶進行添加、刪除、修改等操作。
（2）對每年的實驗數(shù)據(jù)進行清理，減輕服務器壓力。
3 系統(tǒng)的特點和創(chuàng)新之處
3.1 系統(tǒng)特點
“自動批閱系統(tǒng)”可以處理目前大學物理實驗課程的基本實驗數(shù)據(jù)，覆蓋絕大多數(shù)物理實驗項目。
（1）學生只需要訪問實驗網(wǎng)站，在網(wǎng)頁上選擇實驗內容和實驗題目，便可進入不同實驗項目子窗口，并通過網(wǎng)絡提交實驗數(shù)據(jù)和實驗中所遇到的問題；
（2）教師在登錄實驗網(wǎng)站后選擇教師模塊，即可進入物理實驗數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)主控窗口，在主控窗口實驗內容菜單選擇實驗項目，進入不同實驗項目子窗口，按不同的實驗要求和題目對學生提交的實驗數(shù)據(jù)進行自動處理并顯示結果和自動評分，教師還可以給學生的實驗報告進行點評和解答學生疑問。
3.2 系統(tǒng)創(chuàng)新之處
（1）“自動批閱系統(tǒng)”將高效的計算機與產生大量數(shù)據(jù)的大學物理實驗教學相結合，開創(chuàng)了我校實驗教學中實驗報告的新模式。
（2）系統(tǒng)將學生的操作測量數(shù)據(jù)在線提交，教師通過后臺管理程序對實驗數(shù)據(jù)進行自動計算，這種實驗報告批閱方式，提高了實驗報告的批閱效率和準確性，推進了實驗教學的信息化管理。
（3）系統(tǒng)使用數(shù)據(jù)庫訪問技術，使得自動批閱系統(tǒng)有較高的性能。
4 系統(tǒng)實現(xiàn)的關鍵技術
4.1 數(shù)據(jù)庫訪問[5]
本系統(tǒng)采用SQL Server 2005來存儲數(shù)據(jù)，多數(shù)情況下數(shù)據(jù)訪問都是采用直接在SQLConnection中寫入調用ConnectionString的屬性。但是在項目開發(fā)中以類的形式來組織，封裝一些常用的方法和事件，不僅可以提高代碼的重用率，也大大方便代碼的管理。本系統(tǒng)中創(chuàng)建一個公共類EditData，主要用來訪問SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫操作主要的功能是連接數(shù)據(jù)庫。
4.2 角色權限管理
本系統(tǒng)共設學生、教師和管理員三個角色的單入口登錄界面，在數(shù)據(jù)庫的用戶表中也給不同的角色設置了不同的權限，因此在登錄界面中輸入用戶名、密碼，和在角色下拉框中選擇自己的角色后，在登錄過程中，系統(tǒng)會自動對用戶名、密碼和角色進行判斷是否正確，是則進入相應的頁面和賦予相應的操作權限，否則給出相關提示。這樣即可以限制不同用戶對網(wǎng)站的訪問權限，也保證了數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的安全性[4]。
5 結 語
大學物理實驗報告自動批閱系統(tǒng)的運用，實現(xiàn)了高效的計算機和大學物理實驗教學的結合，開創(chuàng)了大學物理實驗教學中實驗報告的新模式。利用不厭其煩的計算機來輔助物理實驗教學，更好地減輕教師的負擔，提高實驗報告的批閱效率和準確性，同時也推進了物理實驗教學的信息化管理。本系統(tǒng)使用方便，操作簡單，使用性強，從運行情況看，系統(tǒng)反饋比較快，錯誤提示簡潔明了，批改結果準確，現(xiàn)已在我校物理實驗教學中使用，取得了良好的效果。同時為開發(fā)其他程序設計課程的自動批改系統(tǒng)提供了參考模型，具有一定的參考價值[1，6]。
參考文獻
[1] 趙龍.大學物理實驗報告自動批閱系統(tǒng)設計[J].船海工程，2009，38（2）：98?100.
[2] 夏強.Excel VBA應用開發(fā)與實例精講[M].北京：科學出版社，2006.
[3] 趙龍.大學物理實驗教學與考核系統(tǒng)的設計[J].教育論壇，2010（3）：17?19.
[4] 嚴良達，朱曉鳴，余鳳鋼環(huán)境下在線考試系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].辦公自動化雜志，2011（7）：53?55.
預習報告：
1.試驗目的。(這個大學物理試驗書上抄，哪個試驗就抄哪個)。
2。實驗儀器。照著書上抄。
3.重要物理量和公式：把書上的公式抄了：一般情況下是抄結論性的公式。再對這個公式上的物理量進行分析，說明這些物理量都是什么東東。這是沒有充分預習的做法，如果你充分地看懂了要做的試驗，你就把整個試驗里涉及的物理量寫上，再分析。
4.試驗內容和步驟。抄書上。差不多抄半面多就可以了。
5.試驗數(shù)據(jù)。做完試驗后的記錄。這些數(shù)據(jù)最好用三線圖畫。注意標上表號和表名。EG：表1.紫銅環(huán)內外徑和高的試驗數(shù)據(jù)。
6.試驗現(xiàn)象.隨便寫點。
試驗報告：
1.試驗目的。方法同上。
2.試驗原理。把書上的歸納一下，抄!差不多半面紙。在原理的后面把試驗儀器寫上。
3。試驗數(shù)據(jù)及其處理。書上有模板。照著做。一般情況是求平均值，標準偏差那些。書上有。注意：小數(shù)點的位數(shù)一定要正確。
4.試驗結果：把上面處理好的數(shù)據(jù)處理的結果寫出來。
5.討論。如果那個試驗的后面有思考題就把思考提回答了。如果沒有就自己想，寫點總結性的話?；蛘邥铣粌删浔容^具有代表性的句子。
實驗報告大部分是抄的。建議你找你們學長學姐借他們當年的實驗報告。還有，如果試驗數(shù)據(jù)不好，就自己捏造。尤其是看到壞值，什么都別想，直接當沒有那個數(shù)據(jù)過，仿著其他的數(shù)據(jù)寫一個。
不知道。建議還是借學長學姐的比較好，網(wǎng)絡上的不一定可以得高分。每個老師對報告的要求不一樣，要照老師的習慣寫報告。我現(xiàn)在還記得我第一次做邁克爾遜干涉儀實驗時我雖然用心聽講，但是再我做時候卻極為不順利，因為我調節(jié)儀器時怎么也調不出干涉條紋，轉動微調手輪也不怎么會用，最后調出干涉條紋了卻掌握不了干涉條紋“涌出”或“陷入個數(shù)、速度與調節(jié)微調手輪的關系。測量鈉光雙線波長差時也出現(xiàn)了類似的問題，實驗儀器用的非常不熟悉，這一切都給我做實驗帶來了極大的不方便，當我回去做實驗報告的時候又發(fā)現(xiàn)實驗的誤差偏大，可慶幸的是計算還順利?？偠灾?，第一個實驗我做的是不成功，但是我從中總結了實驗的不足之處，吸取了很大的教訓。因此我從做第二個實驗起，就在實驗前做了大量的實驗準備，比如說，上網(wǎng)做提前預習、認真寫好預習報告弄懂實驗原理等。因此我從做第二個實驗起就在各個方面有了很大的進步，實驗儀器的使用也熟悉多了，實驗儀器的讀數(shù)也更加精確了，儀器的調節(jié)也更加的符合實驗的要求。就拿夫-赫實驗/雙光柵微振實驗來說，我能夠熟練調節(jié)ZKY-FH-2智能夫蘭克—赫茲實驗儀達到實驗的目的和測得所需的實驗數(shù)據(jù)，并且在實驗后順利地處理了數(shù)據(jù)和精確地畫出了實驗所要求的實驗曲線。在實驗后也做了很好的總結和個人體會，與此同時我也學會了列表法、圖解法、函數(shù)表示法等實驗數(shù)據(jù)處理方法，大大提高了我的實驗能力和獨立設計實驗以及創(chuàng)造性地改進實驗的能力等等。
下面我就談一下我在做實驗時的一些技巧與方法。首先，做實驗要用科學認
實驗者:張子科、劉開鑫 實驗時間: 2000/4/17
氣溫: 21.7 ℃ 大氣壓: 101.7 kpa
實驗一 恒溫水浴的組裝及其性能測試
1目的要求
了解恒溫水浴的構造及其構造原理，學會恒溫水浴的裝配技術； 測繪恒溫水浴的靈敏度曲線； 掌握貝克曼溫度計的調節(jié)技術和正確使用方法。
2儀器與試劑
5升大燒杯 貝克曼溫度計 精密溫度計 加熱器
水銀接觸溫度計 繼電器 攪拌器 調壓變壓器
3數(shù)據(jù)處理:
實驗時間
4/17/2000
室溫 ℃
21.7
大氣壓pa
101.7*10^3
1
2.950
2.840
2.770
2.640
2.510
2.650
2.620
2.530
2.420
2.310
2.560
2.510
2.420
2.310
2.200
2
3.130
2.980
2.950
3.110
2.930
3.730
3.090
2.930
3.600
3.050
2.880
3.220
2.970
3.150
3.170
3
2.860
2.950
3.210
2.860
2.940
3.150
2.840
2.920
3.040
2.930
2.910
3.040
2.910
2.860
2.970
曲線圖:
4思考:
深圳大學物理化學實驗報告
實驗者:賴凱濤 實驗時間：5月15日
氣溫：23.0℃ 大氣壓：100900pa
實驗六：雙液系的氣----液平衡相圖
一：目的要求
繪制在p下環(huán)已烷-乙醇雙液系的氣----液平衡圖，了解相圖和相率的基本概念 掌握測定雙組分液系的沸點的方法 掌握用折光率確定二元液體組成的方法 二：儀器 試劑
恒沸點儀
精密溫度計
調壓變壓器
阿貝折光儀
超級恒溫水浴
量筒、漏斗
滴管、大燒杯
無水乙醇
環(huán)己烷
含環(huán)己烷各為10、30、50、70、90、95％（重量百分數(shù)）的乙醇溶液。（用棕色試劑瓶盛裝）含環(huán)己烷各為 0%、20％、40％、60％、80％、100％的標準乙醇溶液。 （用白滴瓶盛裝）
三：數(shù)據(jù)分析
雙液系汽－液平衡相圖
實驗者
張志誠
實驗時間
2000/15/5
室溫 ℃
23.0
大氣壓pa
100900
環(huán)己烷/乙醇標準溶液
濃度 ％
折光率
1.3620
10
1.3630
20
1.3635
30
1.3650
40
1.3675
50
1.3730
60
1.3655
70
1.3940
80
1.4210
90
1.4258
100
1.4260
擬合方程式參數(shù)
a
6.0e-07
b
6.0e-04
c
1.3601
環(huán)己烷 ％
10
30
50
70
90
95
100
沸點 ℃
77.40
73.20
67.20
64.30
63.70
64.90
79.40
79.80
氣相折光率
1.3628
1.3722
1.3938
1.4010
1.4030
1.4195
1.4260
1.4261
液相折光率
1.3616
1.3639
1.3702
1.3819
1.4018
1.422
1.4265
1.4262
氣相濃度
4
20
53
64
67
91
100
100
液相濃度
2
6
17
35
65
94
101
100
低恒沸溶液
沸點 ℃
組成 ％
64.1
67
四：實驗討論。
在測定沸點時，溶液過熱或出現(xiàn)分餾現(xiàn)象，將使繪出的相圖圖形發(fā)生什么變化？ 答：當溶液出現(xiàn)過熱或出現(xiàn)分餾現(xiàn)象，會使測沸點偏高，所以繪出的相圖圖形向上偏移。
壓力和溫度的測量都有隨機誤差,試導出h的誤差傳遞表達式. 答：由h的定義式 h=u+pv 可得，
→ dh=du+pdv+vdp
→ dh=(?u/?t)v dt+(?u/?v)tdv+pdv+vdp
→ δvhm=(?u/?t)vδt+vδp
討論本實驗的主要誤差來源。 答：本實驗的主要來源：給雙液體系加熱而產生的液相的組成并不固定，而且加熱的時間長短不十分固定，因此而使測定的折光率產生誤差。另外，溫度計水銀球的位置并不固定，有時比較靠近電熱絲，測得的溫度稍微偏高。
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深圳大學物理化學實驗報告
實驗者:張志誠 實驗時間：5月15日
氣溫：23.0℃ 大氣壓：100900pa
實驗六：雙液系的氣----液平衡相圖
一：目的要求
繪制在p下環(huán)已烷-乙醇雙液系的氣----液平衡圖，了解相圖和相率的基本概念 掌握測定雙組分液系的沸點的方法 掌握用折光率確定二元液體組成的方法 二：儀器 試劑
恒沸點儀
精密溫度計
調壓變壓器
阿貝折光儀
超級恒溫水浴
量筒、漏斗
滴管、大燒杯
無水乙醇
環(huán)己烷
含環(huán)己烷各為10、30、50、70、90、95％（重量百分數(shù)）的乙醇溶液。（用棕色試劑瓶盛裝）含環(huán)己烷各為 0%、20％、40％、60％、80％、100％的標準乙醇溶液。 （用白滴瓶盛裝）
雙液系汽－液平衡相圖
實驗者
張志誠
實驗時間
2000/15/5
室溫 ℃
23.0
大氣壓pa
100900
環(huán)己烷/乙醇標準溶液
濃度 ％
折光率
1.3620
10
1.3630
20
1.3635
30
1.3650
40
1.3675
50
1.3730
60
1.3655
70
1.3940
80
1.4210
90
1.4258
100
1.4260
擬合方程式參數(shù)
a
6.0e-07
b
6.0e-04
c
1.3601
環(huán)己烷 ％
10
30
50
70
90
95
100
沸點 ℃
77.40
73.20
67.20
64.30
63.70
64.90
79.40
79.80
氣相折光率
1.3628
1.3722
1.3938
1.4010
1.4030
1.4195
1.4260
1.4261
液相折光率
1.3616
1.3639
1.3702
1.3819
1.4018
1.422
1.4265
1.4262
氣相濃度
4
20
53
64
67
91
100
100
液相濃度
2
6
17
35
65
94
101
100
低恒沸溶液
沸點 ℃
組成 ％
64.1
67
實驗討論。
在測定沸點時，溶液過熱或出現(xiàn)分餾現(xiàn)象，將使繪出的相圖圖形發(fā)生變化？ 答：當溶液出現(xiàn)過熱或出現(xiàn)分餾現(xiàn)象，會使測沸點偏高，所以繪出的相圖圖形向上偏移。
討論本實驗的主要誤差來源。 答：本實驗的主要來源是在于，給雙液體系加熱而產生的液相的組成并不固定，而是視加熱的時間長短而定 因此而使測定的折光率產生誤差。
三，被測體系的選擇 本實驗所選體系，沸點范圍較為合適。由相圖可知，該體系與烏拉爾定律比較存在嚴重偏差。作為有最小值得相圖，該體系有一定的典型義意。但相圖的液相較為平坦，再有限的學時內不可能將整個相圖精確繪出。
四，沸點測定儀 儀器的設計必須方便與沸點和氣液兩相組成的測定。蒸汽冷凝部分的設計是關鍵之一。若收集冷凝液的凹形半球容積過大，在客觀上即造成溶液得分餾；而過小則回因取太少而給測定帶來一定困難。連接冷凝和圓底燒瓶之間的連接管過短或位置過低，沸騰的液體就有可能濺入小球內；相反，則易導致沸點較高的組分先被冷凝下來，這樣一來，氣相樣品組成將有偏差。在華工實驗中，可用羅斯平衡釜測的平衡、測得溫度及氣液相組成數(shù)據(jù)，效果較好。
五，組成測定 可用相對密度或其他方法測定，但折光率的測定快速簡單，特別是需要樣品少，但為了減少誤差，通常重復測定三次。當樣品的折光率隨組分變化率較小，此法測量誤差較大。
六，為什么工業(yè)上常生產95%酒精？只用精餾含水酒精的方法是否可能獲得無水酒精？
答：因為種種原因在此條件下，蒸餾所得產物只能得95%的酒精。不可能只用精餾含水酒精的方法獲得無水酒精，95%酒精還含有5%的水，它是一個沸點為的共沸物，在沸點時蒸出的仍是同樣比例的組分，所以利用分餾法不能除去5%的水。工業(yè)上無水乙醇的制法是先在此基礎上加入一定量的苯，再進行蒸餾。
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深圳大學物理化學實驗報告
實驗者: 史煒 湯菲菲 實驗時間: 2000/5/17
氣溫: 24.2 ℃ 大氣壓: 100.80 kpa
二組分固-液相圖的繪制
目的要求 用熱分析法測繪鉛-錫二元金屬相圖，了解固-液相圖的基本特點 學會熱電偶的制作，標定和測溫技術 掌握自動平衡記錄儀的使用方法
儀器與試劑 自動平衡記錄儀，熱電偶，電爐，泥三角 ，坩鍋鉗，純sn、含sn為20%、40%、60%、和80%的snpb合金以及純pb（坩鍋上的記號分別為1、2、3、4、5、6）
實驗數(shù)據(jù)及其處理
雙液系汽－液平衡相圖
實驗者
史煒
湯菲菲
實驗時間
5月17日
室溫 ℃
24.2
大氣壓pa
100800
環(huán)己烷/乙醇標準溶液
濃度 ％
折光率
1.3619
10
1.3631
20
1.3637
30
1.3658
40
1.3680
50
1.3725
60
1.3850
70
1.3940
80
1.4192
90
1.4255
100
1.3620
擬合方程式參數(shù)
a
6.0e-07
b
6.0e-04
c
1.3601
環(huán)己烷 ％
10
30
50
70
90
95
100
沸點 ℃
77.40
72.30
67.20
64.40
63.70
63.80
79.00
79.80
氣相折光率
1.3623
1.3792
1.3900
1.3996
1.4035
1.4204
1.4224
1.4252
液相折光率
1.363
1.365
1.369
1.369
1.402
1.4241
1.4255
1.4252
氣相濃度
4
31
48
62
68
92
95
99
液相濃度
5
8
15
15
66
97
99
99
4 實驗討論。
1.1重理論知識理解與驗證，輕實驗實踐能力培養(yǎng)
在大學物理實驗課教學過程中，往往只重視物理理論知識的理解，將重心放在大學生物理知識的獲取與驗證，忽視大學生實驗實踐能力的培養(yǎng)，偏離了大學物理實驗課的培養(yǎng)方向和培養(yǎng)目標．
1.2實驗教材偏理論性，實驗思想和方法不足
大學物理實驗教材是大學物理實驗教學的基礎工具，直接影響著大學物理實驗教學質量．但是，目前我國大學物理實驗教材大多理論性偏強，物理實驗思想和物理實驗方法不能很好的體現(xiàn)．大學物理實驗更應注重物理實驗思想和物理實驗方法的教育．
1.3多以驗證性實驗為主，綜合性設計性實驗為輔
目前我國各高校開設的大學物理實驗多以驗證性實驗為主，驗證性實驗相對于新技術和新方法運用類型的實驗更容易使學生感到枯燥無味，課堂氛圍會比較呆板沉悶，不能夠很好地激發(fā)學生的求知欲望，很大一部分學生只滿足于測出所需的實驗數(shù)據(jù)，完成格式化的實驗報告．
1.4實驗教學方法單一，學生實驗較為被動
目前我國大學物理實驗課程的教學形式相對固定，教學方法比較單一，忽視各學科之間的兼容性和互補性．由于教學形式的固定，教學方法的單一使大學生做大學物理實驗時比較被動消極．
1.5強調按規(guī)定的實驗步驟操作，忽視靈活性與創(chuàng)新能力培養(yǎng)
大學物理實驗教學應適應時代和科學發(fā)展的要求，應不斷求思、求變和求新，要給大學生營造和創(chuàng)設自由發(fā)揮的空間和時間．但是，目前我國大學物理實驗課程教學比較強調按規(guī)定的實驗步驟操作，嚴重忽視大學生靈活性與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)．
2大學物理實驗教學的五維一體改革
基于創(chuàng)新人才培養(yǎng)大學物理實驗教學五維一體綜合改革由大學物理實驗教學理念改革維度、大學物理實驗教學內容改革維度、大學物理實驗教學方法改革維度、大學物理實驗報告改革維度和大學物理實驗成績評定改革維度這五個維度構建形成一個綜合改革體．
2.1大學物理實驗教學理念改革
大學物理實驗教學要以大學生為主體，以創(chuàng)新人才培養(yǎng)為導向，從傳統(tǒng)的學生接受性學習轉移到學生自主學習、探究學習及合作學習相結合的學習方式，充分激發(fā)大學生在大學物理實驗教學中的主動性和積極性．貫徹以大學生為主體，以創(chuàng)新人才培養(yǎng)為導向的大學物理實驗教學改革理念，使大學生能夠將大學物理實驗中學習到的理論、思想、方法和技能等運用于其專業(yè)領域，并逐步培養(yǎng)大學生的探索精神、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力．針對大學物理實驗教學中存在的學生實踐能力培養(yǎng)不足，學生學習主動性和積極性低，探究性實驗、綜合性實驗和設計性實驗少，忽視創(chuàng)新能力培養(yǎng)等問題，通過學習、反思與討論，提出行之有效的改革方案（其中包括教學模式、教學內容、教學方法、實驗報告撰寫及實驗成績評定方式改革等內容）．加強對學生的引導、啟發(fā)和幫助，減少實驗中對學生思維能力及動手能力的束縛，以提高大學生做大學物理實驗的主動性和積極性，提高團隊合作意識，開發(fā)大學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力為主要目標。
2.2大學物理實驗教學內容改革
改變目前我國大學物理實驗仍以驗證性實驗為主，以探究性實驗和設計性實驗為輔的局面，過多的驗證性實驗會束縛大學生的探究能力和創(chuàng)新能力．大力開發(fā)探究性實驗、綜合性實驗和設計性實驗，增加探究性實驗、綜合性實驗和設計性實驗的開設比例，提高綜合性實驗和設計性實驗的開設質量，使學生能夠根據(jù)自己的專業(yè)需求及其興趣特長選擇實驗，切實有效地培養(yǎng)大學生的探索精神、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力．針對大學物理實驗教學內容開展調研，通過座談會、問卷調查方式向實驗教師和實驗學生進行大學物理實驗教學內容改革調研，以更好的設計并確定適合本校的大學物理實驗教學內容改革方案．開設了尊重學生求知欲和興趣的“基礎實驗，綜合應用實驗，設計研究實驗”課程體系．開設的壓力傳感器實驗、半導體溫度傳感器實驗、電表的設計和改裝等綜合性及設計性實驗改變了學生實驗熱情不高的狀況，激發(fā)了學生的興趣和動力．很多學生還將大學物理實驗與自己的專業(yè)背景結合，深入研究探索，在學術期刊上發(fā)表與設計性實驗相關的研究論文．大學物理實驗教學內容改革效果顯著．
2.3大學物理實驗教學方法改革
目前我國大學物理實驗教學更多的采用教師講解→教師演示示范→學生自己操作→教師總結點評→學生完成實驗報告→教師批改實驗報告的教學流程，教學方法固定單一，教學效果不佳，特別不利于學生的探索精神、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)．要更多的采用實驗探究法、提問解問法、小組研討法、課題引領法、課內課外融合法、師生團隊法和設計創(chuàng)新法等教學方法，更加靈活多變，具有創(chuàng)新因子，有效地提高大學物理實驗教學質量，進一步培養(yǎng)大學生的探索精神、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力．針對教學方法也開展了一系列改革．首先，建立了信息平臺，實現(xiàn)了學生根據(jù)自己的意向自主選擇實驗時間、實驗教師及實驗內容；其次，教師實現(xiàn)了網(wǎng)上評定成績、網(wǎng)上教學質量分析；另外，針對創(chuàng)新意識及能力較強，且對科研具有較高熱情的學生選擇性地開設與目前科學研究的前沿課題相關的研究性演示實驗，向學生展示更多的學科前沿實驗內容，展示物理實驗的思想和方法，進一步培養(yǎng)學生的科研興趣和科研能力，并為學生將來走上其專業(yè)相關的研究領域及研發(fā)崗位培養(yǎng)濃厚的興趣，奠定良好的科研基礎．通過大學物理實驗教學改革，切實高效地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，以達到培養(yǎng)創(chuàng)新人才的目標．
2.4大學物理實驗報告改革
在大學物理實驗教學中，實驗報告的撰寫是一個重要環(huán)節(jié)，教師能夠通過大學生撰寫的實驗報告了解學生的實驗完成情況，實驗報告也是對學生進行實驗成績評定的重要依據(jù)．目前，在大學物理實驗教學中所采用的傳統(tǒng)實驗報告書寫格式相對固定，都是格式化的模板，大學生依次填入實驗名稱、實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗步驟、實驗數(shù)據(jù)及處理、誤差分析與討論以及對實驗的體會就完成了實驗報告的撰寫．有特色、有創(chuàng)新的實驗報告很難見到，很難體現(xiàn)出學生的探究與創(chuàng)新，面對雷同的實驗報告，實驗教師也很難給出科學恰當?shù)脑u定成績．要結合本校的條件和特色，對具體形式不做過多固定要求，不采用格式化的實驗報告模板，采用形式多樣化的開放式實驗報告形式，增加實驗探究、實驗發(fā)現(xiàn)、實驗提問、實驗擴展、實驗改進、實驗設計、實驗綜合和實驗創(chuàng)新等板塊，還可設置一定比例的按照科技小論文寫作格式與寫作方法來完成實驗報告．目前對于少部分設計性實驗鼓勵有能力的學生采用開放式實驗報告．以硅光電池特性研究實驗及核磁共振實驗為例，學生可以在教師的指導和引導下，根據(jù)自己的興趣提出問題，設計實驗，并最終以小論文形式完成實驗報告．這和傳統(tǒng)的實驗報告撰寫方式相比，能夠更多地開發(fā)學生的創(chuàng)造能力．目前，這種實驗報告完成方式有必要進一步推廣擴大，但這必須建立在實驗教師隊伍的素質提高和數(shù)量的擴充上．
2.5大學物理實驗成績評定改革
目前我國多數(shù)高校的大學物理實驗成績評定一般分為平時成績和實驗成績兩部分，平時成績考核參考出勤、預習報告等情況給出成績；實驗成績的評定則根據(jù)實驗操作、實驗原始數(shù)據(jù)記錄和實驗報告撰寫等給出．這往往使大部分學生忽視探究問題能力的提高．大學物理實驗成績的評定要增加以下內容：（1）要求學生在預習報告中寫出自己對于本實驗的理解，并提出自己思考的問題；（2）實驗中可以4名學生組成一個實驗小組（每位學生都有一套完整的實驗儀器和設備，每位學生都要完成整個實驗），針對不同實驗，學生輪流進行實驗講解，并進行小組討論，培養(yǎng)學生的科學思維能力、科學語言的表達能力以及團隊協(xié)作意識．實驗教師根據(jù)學生參與實驗討論的情況判斷學生對于實驗的預習程度及學習積極性，據(jù)此給出相應成績；（3）實驗完成后，激勵學生把實驗改進、實驗與自己專業(yè)的聯(lián)系、實際應用鏈接、實驗設計及實驗創(chuàng)新等寫入實驗報告，以增強學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力．目前，已進行與實驗教學體系改革相適應的成績評定方式，針對不同層次的實驗采取不同的方式評定成績．基礎實驗仍根據(jù)預習、操作和報告三個模塊評定成績；綜合性及設計性實驗則通過實驗選題、實驗方案設計、實驗操作、實驗報告或小論文和簡短答辯方式綜合評定實驗成績．這樣既能訓練學生的基本功，打好基礎，又能夠進一步滿足不同專業(yè)、不同興趣愛好學生的需求，有的放矢地進行大學物理實驗教學．小論文和答辯方式成績評定的進一步大范圍推廣也有賴于實驗教師素質的提高和數(shù)量的擴充．從實驗教學模式、實驗教學內容、實驗教學方法、實驗報告撰寫和實驗成績評定方式方面全面進行大學物理實驗教學改革實踐，并通過反饋信息進一步進行改革——實踐——再改革的循環(huán)，將大學物理實驗教學改革經驗進行推廣，對其他專業(yè)課實驗課教學改革起到輻射和推動作用．
3結論
關鍵詞： 大學物理實驗 應用型本科院校 教學手段
隨著我國國民經濟快速發(fā)展和工業(yè)化進程不斷推進，地方經濟對高等教育本科人才類型的需求趨向多元化，特別是對應用型人才的需求越來越大，高等教育正在從精英教育走向以培養(yǎng)應用型人才為主的多元化教育。這種形勢下，作為基礎實驗課的大學物理實驗應如何適應形勢發(fā)展呢？筆者作為有多學科背景（本碩博專業(yè)不一樣）的教學人員，在大學物理實驗教學實踐中有諸多體會，并對目前大學物理實驗教學中存在的問題和對策進行一系列思考。
一、對大學物理實驗和理論課教學進行整合同步，改變理論與實驗割裂的現(xiàn)狀
目前大學物理和大學物理實驗是兩門獨立課程，往往是同時開設的，造成很多實驗在做的時候，實驗原理在理論上還沒有學習，極大影響實驗效果。應根據(jù)大學物理課程的教學進度，調整大學物理實驗項目順序，讓大物實驗在該實驗涉及的理論講授后一周內進行，使學生通過實驗及時驗證所學理論知識，同時用學習的理論解釋實驗現(xiàn)象，達到理論聯(lián)系實踐的效果。
建議本著教育以人為本的原則，將大學物理課程理論教學與實驗教學統(tǒng)籌協(xié)調安排，可能的話將大學物理實驗和理論課整合成一門課，實驗作為整個課程一個不可割裂的部分看待（就像其他課程一樣），有利于任課教師整體考慮理論與實驗的關系。
二、對大學物理實驗內容、實驗管理方式、實驗教學方法和手段進行改革
1.實驗內容改革
目前大學物理實驗項目較多，而學時一再壓縮，要想都做不現(xiàn)實。那么哪些實驗該做，哪些實驗選做甚至不做，才能達到最佳效果呢？教學實踐中應根據(jù)不同專業(yè)后續(xù)課程的需要，對大學物理實驗進行取舍。如對機械工程專業(yè)來說，力學類實驗最有用，應該都做，而像弗蘭克-赫茲實驗就沒必要做。對電子科學與技術專業(yè)來說，力學類很多實驗如單擺測重力加速度就沒必要做，而弗蘭克-赫茲實驗應該做。還有些實驗，如長度測量和誤差處理，應該所有專業(yè)都應該做，因為基本測量方法和誤差處理所有專業(yè)都會涉及，也是所有實驗的基礎。可以根據(jù)不同專業(yè)分成必做實驗和選做實驗，必做實驗是與本專業(yè)后續(xù)課程密切相關的，所以必須做，而選做實驗是學生根據(jù)個人情況有選擇性地做。具體是機械類專業(yè)力學類實驗全做，部分光學實驗如牛頓環(huán)測厚必做，電學和熱學部分實驗選做;而電子信息類專業(yè)電學和光學實驗全做，力學和熱學部分實驗選做等，總之大學物理實驗項目應充分征求各專業(yè)的專業(yè)課老師的意見，利用好有限的大學物理實驗學時，以做到學以致用。
另外大學物理實驗課程教學內容應注重與最新科研、工程和社會應用實踐的聯(lián)系，融入科技創(chuàng)新和實驗教學改革成果。
2.實驗管理方式改革
目前我國應用型本科院校大學物理實驗課有規(guī)范化教學和開放式教學兩種模式。規(guī)范化教學是由實驗指導教師指導學生在規(guī)定的上課時間內完成既定實驗項目;而開放式教學是將實驗全部擺出，學生根據(jù)自身情況預約時間選擇實驗項目到實驗室完成，實驗教師只在實驗室值班和答疑。目前大多數(shù)應用型本科院校由于人力物力的原因采用規(guī)范化教學;少數(shù)條件好的學校采用開放式教學。教學實踐中發(fā)現(xiàn)這兩種模式的單一采用已不能適應需要，應采用二者結合的方式。學生初學這門課的時候采用規(guī)范化教學，通過幾次規(guī)范化實驗課，讓學生掌握一些基本實驗技能、實驗方法與處理數(shù)據(jù)技巧，使其初步具有獨立操作能力。然后將部分實驗開放，由學生自由選擇項目做。如電學實驗，先采用規(guī)范化教學法，讓學生熟悉電流表和電壓表等儀器的用法，掌握基本技能，再采用開放式教學，將惠斯通電橋的應用、電表改裝及校準等實驗需要的儀器擺出，由學生選做。學生自己設計實驗方案，自己挑選儀器。這樣學生既受到規(guī)范化工程訓練，又提高學生物理學思維和獨立工作能力，為今后專業(yè)實驗奠定扎實基礎。
建議有條件的應用型本科院校的大學物理實驗室建立自己的教學網(wǎng)站，學生在網(wǎng)上根據(jù)每學期實驗設置情況選擇實驗項目和實驗時間，同時允許學生退選和補選實驗，給學生一定的回旋余地。學生通過網(wǎng)絡及時了解實驗成績，通過網(wǎng)絡社區(qū)與老師討論，這種“交互式”師生關系能充分調動學生的學習積極性和主觀能動性，激發(fā)學生對實驗的興趣，培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和能力。
3.實驗教學方法和手段改進
大學物理實驗要重視演示實驗的功能，增強學生的學習興趣。對一些實際生活中難以見到的物理現(xiàn)象，演示實驗能增強理論講授的說服力。而與生活生產密切相關的高科技含量較高的演示實驗對引導學生了解科學前沿具有重要意義。對一些不易實物演示的，則可通過計算機模擬，如微觀的、宏觀的、極慢的、極快的物理過程采用計算機進行逼真模擬，放大或縮小物理場景，將物理過程形象地展示在學生面前，使學生透徹理解物理本質。建議教師自制一些演示實驗的工具，學校投入一定經費購置一些演示儀器，供大學物理實驗教學使用。
大學物理實驗同樣重視仿真實驗，如用有關軟件模擬電場線，磁力線的分布，讓學生通過仿真實驗獲得對物理知識的感性認識。部分大學物理實驗還可考慮與專業(yè)實驗對接，如三線擺測物體的轉動慣量可以考慮和理論力學或者機械原理的有關專業(yè)實驗對接，以達到提高學生知識水平和能力的目的。
實驗數(shù)據(jù)處理和作圖是大學物理實驗中的重要環(huán)節(jié)。部分實驗數(shù)據(jù)繁雜，計算量大，手工繪圖粗糙，處理結果偏差較大，使學生花大量時間用于數(shù)據(jù)計算而忽視實驗本身的物理內涵，本末倒置，因此建議在大學物理實驗教學中引入相關軟件，如Excel、Matlab或Origin用于數(shù)據(jù)處理和繪圖。
4.在實驗中引進物理學史教育
注意在大學物理實驗課中引入物理學史教育，可以受到良好的教學效果。做實驗時，介紹一下該實驗在物理學中的歷史地位和影響、最初思路方法、做該實驗的第一個科學家，道出相關理論的源流、發(fā)展、驗證和形成過程，激發(fā)學生好奇心和興趣，使下面的講解變得容易，實驗效果無疑非常好。同時通過物理學史的介紹將相關理論知識聯(lián)系在一起形成知識面，從而加深學生對理論知識的理解和掌握，對科學家事跡的介紹有利于培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度和嚴謹認真的科學精神。所以，大學物理實驗課中引入物理學史教育具有重要意義。
三、在大學物理實驗教學中貫穿安全教育和愛護設備教育
1.培養(yǎng)學生安全意識
安全意識是當代大學生的基本素養(yǎng)之一，但在大學物理實驗教學實踐中，發(fā)現(xiàn)很多學生安全意識淡薄，這一點在電學實驗中尤為突出。特別做交流電實驗的時候，有同學圖省事改動線路時不切斷電源，帶電操作，這是非常危險的事情，極易產生人身傷害。建議大物實驗時，把實驗安全問題放在首要地位，樹立學生的安全意識，告誡學生按照實驗規(guī)程操作。還有些同學紀律散漫，在實驗過程中打打鬧鬧，很容易跌倒，地上有開關，弄不好碰破了頭會導致人身傷害，所以在大學物理實驗教學的同時要貫穿安全教育。
2.培養(yǎng)學生愛護實驗設備、愛護公物的意識
在大學物理實驗教學中，發(fā)現(xiàn)很多同學對實驗設備不愛惜，如電學實驗中，個別人不按要求，將電壓一個勁兒往上調，導致白熾燈燒掉了，還有個別同學野蠻操作，特別對示波器的探頭線，經常硬拉強拽，造成不必要損壞。對導線的插拔有時不按照要求捏住根部進行，而是強拉線身，導致很多導線看似是好的，實際上已經不導通了。
針對這個問題，應該對學生展開愛護實驗設備教育，在給學生演示示波器探頭線和導線插拔的正確方法時，嚴肅實驗室紀律和操作規(guī)程，讓他們明白只能將電壓調到實驗指導書允許的上限就不能再上調了，另外引導學生想一想，為什么現(xiàn)在實驗室的好多設備不能用，有那么多故障，是什么原因造成的？師兄師姐們過去是不是也像我們現(xiàn)在這樣不愛惜設備，導致現(xiàn)在很多實驗開展起來困難重重？如果我們繼續(xù)不愛惜實驗設備，那我們的師弟師妹們以后做這些實驗的時候不是情況更糟嗎？很多同學都表示一定要愛惜設備，不能給師弟師妹們留下爛攤子。
經過幾次實驗時的安全教育和愛護設備教育過后，學生的安全意識有了明顯提高，操作設備溫柔多了，在做光學實驗的時候，都知道不能用手捏透鏡，收到良好效果。
四、在大學物理實驗教學中貫穿素質教育和育人功能
1.組織紀律性、協(xié)作精神和團隊意識培養(yǎng)
大學物理實驗教學的根本目的是培養(yǎng)人，組織性、紀律性、協(xié)作精神和團隊意識是新時代大學生必備的素質，大學物理實驗教學中，發(fā)現(xiàn)不少學生組織性紀律性很差，協(xié)作能力很差，實驗前不預習，實驗過程中毫無頭緒，大聲喧嘩，實驗課遲到缺勤現(xiàn)象嚴重。教學實踐中，我通過班干部和部分同學了解到班上哪些同學學習比較認真，態(tài)度比較端正，指定他們擔任各個小組的組長，讓他們在實驗前督促同組人提前預習，來實驗室時互相提醒不遲到，實驗后及時寫實驗報告。另外指定動手能力比較強的同學輪流演示實驗，具體措施是自己主動報名加其他同學民主推薦，排定每次實驗演示的同學，這些同學在實驗前認真預習，吃透實驗精神，有什么問題在實驗前事先和我溝通，并且提前將實驗預做一下，總結出現(xiàn)的問題并準備解決預案。正式上實驗課的時候，讓這個同學演示給其他同學看，我在旁邊講解，提醒大家注意事項，以及可能出現(xiàn)的現(xiàn)象和解決辦法，在確認同學們都弄明白的情況下，讓他們2～3人一組分組實驗，實驗中出現(xiàn)的問題讓他們及時舉手向我提問，我及時幫他們觀察出現(xiàn)的問題，引導他們用書本上的理論知識進行分析，找出癥結，并最終順利完成實驗。
2.規(guī)范性實驗報告和應用文寫作能力培養(yǎng)
實驗報告是對一項實驗工作做出規(guī)范的、全面的、實事求是的總結，并以書面形式表達出來。撰寫完整規(guī)范的物理實驗報告是教學的重要環(huán)節(jié)，也是當工科大學生的基本技能技巧。但在大學物理實驗教學實踐過程中發(fā)現(xiàn)很多大二學生居然不知道完整的實驗報告怎么寫，這些學生的實驗報告往往是將測得的實驗數(shù)據(jù)一羅列，就沒下文了：沒有分析，沒有結論，沒有思考。
針對這個問題我以“怎樣寫實驗報告”為題在實驗前給每個小組都詳細講解一遍：應該如何寫，包括哪幾個部分，要注意哪些東西，然后結合部分實驗報告進行點評。并且提醒同學們實驗報告是一種應用文寫作，以后工作中，還可能有類似報告要寫，雖然有所差別，但大同小異，套路是一樣的，今天寫實驗報告，將來在工程技術工作實踐中就可能要寫研究報告、工程技術報告，所以同學們要高度重視它，切實提高應用文寫作能力，為今后工作打下基礎。
經過幾次大學物理實驗，學生的實驗水平明顯提高，一般問題都能自己解決，完整的數(shù)據(jù)表格也能輕松搞定，而且學生問的問題也上了檔次，實驗報告寫得越來越認真，圖表都很清楚、明顯規(guī)范。很多同學都表示通過大學物理實驗課，確實學到了不少東西，加深了對書本知識的理解，弄清楚了很多概念，而且改掉了過去散漫的作風，養(yǎng)成了嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，提高了協(xié)作精神，團隊意識明顯提高，受益匪淺，達到了素質教育的目的。
五、改進大學物理實驗考核體系
改進實驗考核方法，旨在提高教與學的積極性。目前大學物理實驗考核由平時成績與課期末考試成績兩塊組成。平時成績包括出勤率和實驗報告撰寫，期末考試成績《大學物理實驗（上）》是考核學生處理實驗數(shù)據(jù)方法的掌握，而《大學物理實驗（下）》是考核實驗原理，導致學生實驗過程中不認真對待，數(shù)據(jù)抄襲現(xiàn)象嚴重。不少同學在大學物理實驗結束后做專業(yè)課實驗，連萬用表都不會用。為了保證實驗課教學質量，建議對《大學物理實驗（下）》進行實驗操作考核。抽簽決定考試項目并單人操作，當場評分。由于有期末單人操作考試的壓力，因此學生的實驗態(tài)度發(fā)生了根本性變化，由以往只注重實驗結果向注重實驗操作步驟及實驗報告轉變，態(tài)度積極認真，效果良好。
在對學生的考核上，強化平時成績，平時成績占80%，同時注重考查學生自學能力（預習報告，20%）、表達能力（數(shù)據(jù)處理和分析，20%）和操作能力（20%）。考核方式除筆試、抽簽操作外，還應建立多元化實驗考核方法，如學生自制實驗器材的，或者改進實驗方案的都可以折算成平時成績的一部分，大大激發(fā)學生學習興趣和創(chuàng)新能力。另外為了提高學生實際操作能力，缺做實驗的學生允許補做或重做。
隨著時代進步和教育改革深化，大學物理實驗教學實踐中還會面臨更新形勢，還會遇到更多問題，但我相信，只要秉承一顆責任心，堅持教書的同時育好人的原則，遇到問題想辦法解決，甚至創(chuàng)造條件解決，就能不斷提高大學物理實驗的教學水平，推動大學物理實驗教學進步。
參考文獻：
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大學物理實驗是理工科學生在大一、大二開設的一門公共基礎課，是學生進入大學后系統(tǒng)接受實驗方法和實驗技能訓練的開端。它將為學生學習后續(xù)的實驗課程打下堅實的基礎。而實驗緒論課是實驗課程的第一堂課，緒論課教學效果的好壞直接影響到后面實驗課的教學。由于實驗緒論課教學內容繁多，教學時數(shù)有限，又鑒于大一、大二學生的數(shù)理知識有限，因此，筆者在教學中突出了以下幾個方面，取得了較好的教學效果。
二、緒論課在物理實驗課中的重要性
(一)讓學生明確大學物理實驗課的地位和作用
許多學生有重理論輕實驗的傳統(tǒng)思想，不明白為什么大學物理實驗要單獨設課，把大學物理實驗和大學物理這兩門公共基礎課混為一談，或者認為大學物理實驗和自己的專業(yè)相去甚遠，感覺這門課用處不大。教師要利用緒論課的機會及時糾正學生的認識誤區(qū)。大學物理實驗是學生系統(tǒng)接受實驗方法和實驗技能訓練的開端，通過傳授科學實驗的基本知識、方法和技巧，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W思維能力和創(chuàng)新精神，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際及分析問題和解決實際問題的能力。因此大學物理實驗成為了第一門被國家教委列為單獨設課的實踐類課程，同時也是國家教委指定驗收的基礎課中唯一的實驗課，說明了大學物理實驗教學與理論教學有著同樣的地位和作用。
(二)明確提出實驗課的基本要求和實驗的程序
在緒論課中讓學生明確物理實驗課的基本要求和程序為實驗課作好準備。實驗課有三個重要的環(huán)節(jié):課前預習、實驗操作和實驗報告。預習是做好實驗的基礎。認真閱讀教材中的有關內容，明白實驗的目的和要求，正確理解實驗原理和實驗步驟，初步了解儀器的基本性能和操作規(guī)程。實驗操作是實驗課的主要內容。實驗中，正確調節(jié)和使用儀器，及時記錄實驗數(shù)據(jù)和實驗現(xiàn)象。數(shù)據(jù)記錄要做到整潔、清晰和有條理，實驗的原始數(shù)據(jù)經老師檢查后簽字認可。實驗報告的書寫要規(guī)范，數(shù)據(jù)處理要有詳細的過程，對所得的數(shù)據(jù)進行不確定度的分析，并能用有效數(shù)字正確表示。最后的結果應包括測量值、不確定度和單位。最后出示學生寫得好的實驗報告樣板，讓學生對怎樣寫實驗報告有一個初步的概念。
三、采用分散式教學提高教學效果
多年來，筆者在上緒論課時采用分散式教學，即精講部分內容而將其他問題留到后續(xù)的實驗中講解。具體做法是:講解實驗的基本程序和要求;精講有效數(shù)字及其運算、測量誤差的估算、測量結果的表示等。而將基本儀器的調整、基本測量方法和數(shù)據(jù)處理方法等放到具體的實驗中去講解，就是在做某個實驗前講述所用到儀器的調整和使用方法、注意事項以及該實驗用到的數(shù)據(jù)處理方法。
四、將緒論課內容納入實驗成績考核中
大學物理緒論課中所介紹的理論知識貫穿整個實驗課程中，對于理工科學生來說，在后續(xù)專業(yè)課程、工程實驗和今后高層次科研工作中都會用到誤差分析及數(shù)據(jù)處理知識。緒論課的知識掌握不好，將會直接影響到學生實驗技能的培養(yǎng)。所以在緒論課教學時，筆者有意讓學生明確大學物理實驗考核方式。我們對大學物理實驗課的考核方式采用多元化、綜合評定的考核方式。大學物理實驗總評成績由平時成績和期末成績兩部分組成。主要包括:1．平時考核占50%，包括四項:課前預習10%、實驗操作50%、實驗報告30%、綜合素質10%;2．期末考核占50%，為期末筆試或者操作考試;3．參加科技活動作為加分項?？己嗽u定結果分為:優(yōu)秀、良好、中、及格和不及格五檔。期末考核采用筆試和操作考試兩種方式，每學期采用一種方式考核。第一學期在學習了“測量誤差及數(shù)據(jù)處理”基本理論、基礎實驗和一般儀器的使用方法等后安排考核筆試。大學物理實驗課程筆試與理論課程考試類似，全面考查學生掌握誤差理論知識、實驗原理、儀器操作使用方法、數(shù)據(jù)處理的方法和測量結果表示等等。緒論課的內容在試卷中占有一定的比例，突出緒論課的重要性。
五、采用及時反饋的方法進行教學
大學物理實驗緒論課是物理實驗課的第一堂課，教學時數(shù)只有3個學時，內容有誤差理論及數(shù)據(jù)處理的方法，還要介紹基本測量工具的使用，盡管在緒論課教學時采用了一些行之有效的方法，但是在后面做實驗時以及所寫的實驗報告中可以發(fā)現(xiàn)，學生對緒論課的內容掌握并不是很理想，表現(xiàn)在實驗報告中數(shù)據(jù)處理時，不清楚計算平均值時應該保留幾位有效數(shù)字，分不清相對誤差和絕對誤差，測量結果表示平均值末位與不確定度誤差位不對齊等等。
六、充分利用多媒體設備進行教學
氣溫: 21.6 ℃ 大氣壓: 101.1 kpa
實驗七：二組分固棗液相圖的測繪
一.目的要求
1）、分析法測繪鉛-錫二元金屬相圖，了解固-液相圖的基本特點
2）、學會熱電偶的制作、標定和測溫技術
3）、掌握自動平衡記錄儀的使用方法
二.儀器 試劑
自動平衡記錄儀
熱電偶
電爐、泥三角 、坩鍋鉗
純sn、含sn為20%、40%、60%、和80%的snpb合金以及純pb（坩鍋上的記號分別為1、2、3、4、5、6）
三.實驗數(shù)據(jù)及處理
熱電偶工作曲線
pb
sn
h2o
相變溫度 ℃
323
232
100
平臺高度 格
61.9
47.3
28.1
曲線斜率
6.6118
曲線截距
-84.269
步冷曲線
pb %
20
40
60
80
100
折點高度 格
47.4
43.8
41.2
47.5
56.5
62.3
平臺高度 格
40.5
40.5
40.4
40
39.9
39.9
折點溫度 ℃
229
205
188
230
289
328
平臺溫度 ℃
228
184
183
180
180
325
熱電偶工作曲線
pb～sn相圖
四.提問思考
1.步冷曲線各段的斜率以及水平段的長度與哪些因素有關？
答：對于斜率來說，與平衡記錄儀的走紙速度和混合物中各物質的比例有關；對于水平長度來說，與控制冷卻速度有關。
2.根據(jù)實驗結果討論各步冷曲線的降溫速率控制是否得當。
答：在本次實驗中，我們并沒有采取降溫控制，不過各平臺明顯，所以，由此看來，我們操作得當！
3.如果用差熱分析法或差示掃描發(fā)來繪制相圖，是否可行？
答：由于樣品在吸熱中相變較多，造成熱容變化很大，與參比物相差甚遠，造成基線發(fā)生漂移，因此，用以上兩種方法不可行。
4.試從實驗方法比較測繪氣—液相圖的異同點。
