基础物理实验绪论课2

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1、1通 知 第2周周四（9月19日）由于中秋节放假，建议同学在第2周其它时段前往教室听讲，同一周每个时段的教学内容相同。对于无法在第2周其它时段旁听的同学，9月19日的课程将于9月22日（周日）18:30-21:05在2201教室补课。基础物理实验绪 论课件下载：课件下载：http:/2周日前您似应该在出一份ppt的版本，其中放入新建的实验报告模板，过去的一些要改的地方要改掉；还应该把实验报告不好的例子讲透，把正确实验报告的要求讲的很明确；另，苏老师在浙大讲的讨论课的内容也放入其中；对教师的评估内容也放入。3我属于哪一类？我属于哪一类？1喜欢物理，喜欢物理实验喜欢物理，喜欢物理实验不能让你们失望

2、！不能让你们失望！2一般般，但为了。一般般，但为了。让你们有所收获！让你们有所收获！3讨厌物理、物理实验，但。讨厌物理、物理实验，但。让你们改变对物理实验的看法！让你们改变对物理实验的看法！学生类型学生类型大家关心的问题大家关心的问题1物理实验讲什么做什么物理实验讲什么做什么2难不难，如何学好难不难，如何学好3有什么用有什么用金晓峰教授报告金晓峰教授报告ppt，转引自白翠琴老师课件，转引自白翠琴老师课件基础物理实验课的目标掌握物理实验的掌握物理实验的基本知识基本知识、基本方法基本方法和和基基本技能本技能。学习用实验方法研究物理规律，加深对物学习用实验方法研究物理规律，加深对物理规律的理解和掌握

3、，并在实验中提高理规律的理解和掌握，并在实验中提高发发现问题现问题、分析问题分析问题、解决问题解决问题的能力。的能力。养成无私无畏的敬业精神和养成无私无畏的敬业精神和实事求是实事求是、严严谨踏实谨踏实的科学态度。的科学态度。4绪 论1 物理实验的重要性2 如何做物理实验3 基础物理实验课的要求51 物理实验的重要性(1)什么是基础物理实验(2)物理实验在物理学研究与 发展中的作用(3)物理实验对物理学在其他 学科中应用的意义(4)改变轻视实践的传统观念6(1)什么是基础物理实验？最基本的物理实验，包括力、热、电、光及近代物理实验。理科、工科、医科各专业都普遍要做的物理实验。71力学：力学：碰撞

4、问题碰撞问题转动惯量转动惯量2热学：热学：液氮比汽化热液氮比汽化热3光学：光学：激光、干涉、衍射、透镜成像激光、干涉、衍射、透镜成像4电磁学：电磁学：圆线圈和亥姆霍兹线圈、圆线圈和亥姆霍兹线圈、谐振电路、谐振电路、电桥、磁阻效应、示波器的使用电桥、磁阻效应、示波器的使用5近代前沿：量子论实验、近代前沿：量子论实验、X光实验光实验6现代测量技术：现代测量技术：计算机实测计算机实测7数据处理方法：如何画图、不确定度评定、数据处理方法：如何画图、不确定度评定、最小二乘法拟合等最小二乘法拟合等物理实验讲什么做什么物理实验讲什么做什么分层次的物理实验课程基础-综合-近代-科研基本-常规-拓展81.三层次

5、三层次：实验物理三层次（基础、综合、近代）；基础物理实验三层次（Basic基本要求How；Normal正常要求Why，回答问题；Advanced进阶要求 原理计算、积极思考、经常问问题、）;2.内容逻辑层次内容逻辑层次2a.好奇心的结果：好奇心的结果：物理实验重要性物理实验重要性改变世改变世界界(十大最美物理实验十大最美物理实验)2b.中国学生的问题中国学生的问题(培养上重要培养上重要)：实验决定：实验决定理论理论(杨李吴杨李吴)；重理论轻实验；重理论轻实验(丁肇中丁肇中)；不问问；不问问题）；题）；3.(数据处理重要数据处理重要)修约修约张p.19“刚好是5时，前一位为奇数则入，为偶数则舍”

6、(4舍6入,遇5末偶)讨论(VStEx)；学习-训练-工作本科-硕士-博士及格-良好-优秀9(2)物理实验在物理学 研究与发展中的作用中国科协前主席中国科协前主席周光召周光召院士：院士：为什么为什么2020世纪最重要的物理学的发现发生在德国：世纪最重要的物理学的发现发生在德国：首先首先，德国人德国人非常重视实验和实验数据的分析非常重视实验和实验数据的分析 第二，德国有很强的数学传统第二，德国有很强的数学传统 哥廷根世界数学中心哥廷根世界数学中心 第三、德国有非常强的哲学传统第三、德国有非常强的哲学传统 打破机械论打破机械论 -朱鹤年新概念基础物理实验讲义清华出版社，2013.6从物理学史看物理

7、实验的重要性从物理学史看物理实验的重要性经典物理学的建立：经典物理学的建立：力学（伽里略）力学（伽里略）电磁学（库仑、法拉第、麦克斯韦）电磁学（库仑、法拉第、麦克斯韦）光学（杨氏、菲涅耳）光学（杨氏、菲涅耳）近代物理学的建立：近代物理学的建立：三大发现（三大发现（X光、放射性、电子）光、放射性、电子）从宏观到微观从宏观到微观 两朵乌云（黑体辐射、迈两朵乌云（黑体辐射、迈克耳逊克耳逊莫莫雷雷实验）实验）从经典到近代从经典到近代101.Maxwells equations:2.Eulers equation:ei+1=03.Newtons second law:F=ma4.Pythagorass

8、theorem:a2+b2=c25.Schrdingers equation:H=EGaussslawGaussslawformagnetismFaradayslawAmpereslawH=D/t+JE=-B/t B=0 D=Thegreatestequationinphysics最美丽的数学公式：ei+1=0孙珷复旦大学数学学院07级2008年6月7日0:54 王迅老师近日讲相对论，引用沈致远先生的文章赞美爱因斯坦的公式E=mc2，并向在座数学系同学征求一篇类似的描绘欧拉公式的文章。去年正好是欧拉诞生300周年，且试着写一下我对欧拉公式的感受，虽然也没有什么新意，但毕竟也算动了脑筋，谨以略表

9、我对王迅老师这几次授课的感谢吧。Most beautiful mathematic formulaEuler equation ei+1=0 Leonhard Euler(1707-1783)-生活在俄罗斯的瑞士科学家，被广泛地认为是18世纪最伟大的人物之一。他受眼疾折磨而最终致盲，留给我们超过80个以他的名字命名的数学和科学概念。取自王迅教授讲座取自王迅教授讲座ppt6.Einsteins equation:E=mc27.Boltzmann equationS=klnW8.1+1=29.Principle of least action S=0.10.De Broglies equation

10、p=h/取自王迅教授讲座取自王迅教授讲座ppt最美的十大物理实验最美的十大物理实验 1.用单电子作的杨氏双缝干涉实验（用单电子作的杨氏双缝干涉实验（1961）2.伽利略的落体实验（伽利略的落体实验（1600左右）左右）3.密立根油滴实验（密立根油滴实验（1909）4.牛顿用棱镜将日光分解为七色的实验（牛顿用棱镜将日光分解为七色的实验（16651666）5.杨氏用光作的干涉实验（杨氏用光作的干涉实验（1801）6.卡文迪许用扭秤测定万有引力常数的实验（卡文迪许用扭秤测定万有引力常数的实验（1798）7.埃拉托色尼测定地球周长的实验（约公元前埃拉托色尼测定地球周长的实验（约公元前300）8.伽利略

11、的斜面实验（伽利略的斜面实验（1600左右）左右）9.卢瑟福用卢瑟福用 粒子散射发现原子核的实验（粒子散射发现原子核的实验（1911）10.佛科摆的实验（佛科摆的实验（1851）物理实验之美物理实验之美http:/physics- in some cataclysm,all of scientific knowledge were to be destroyed,and only one sentence passed on to the next generations of creatures,what statement could contain the most informatio

12、n in the fewest words?假如世界末日真的发生假如世界末日真的发生1510-10m卢瑟福卢瑟福 粒子散粒子散射实验射实验1911年年汤姆逊汤姆逊枣糕模型枣糕模型16Itwasquitethemostincredibleeventthathaseverhappenedtomeinmylife.Itwasalmostincredibleasifyoufireda15-inchshellatapieceoftissuepaperanditcamebackandhityou.17Bohr将核式模型进一步推广，电子只能在特定的轨道上运动将核式模型进一步推广，电子只能在特定的轨道上运动百

13、般呵护好奇心尽情释放好奇心精心呵护青少年的好奇心全力释放你的好奇心好奇心是引领 推动 科学前进的原动力好奇心是推动科学发展的动力-18物理实验在“全人教育”上有独特作用 好奇心是每个健康 孩子天生就 有的，然而它常常过早地消失。-Albert Einstein丁肇中：“科学很大一个作用是满足人的好好奇奇心心，这是人和动物的最大区别。”“为了名和利去做科学是危险的。”测定地球周测定地球周长的实验（约长的实验（约公元前公元前300）问题：问题：给你一根直给你一根直杆，你能否杆，你能否测出地球的测出地球的周长？周长？塞恩城塞恩城亚历山大城亚历山大城北回归线北回归线亚历山大城和塞恩城亚历山大城和塞恩城

14、地球是个球型的证据地球是个球型的证据人们如果来到海边就能看到地平线本身人们如果来到海边就能看到地平线本身便是个巨大的圆弧便是个巨大的圆弧 确定大地的形状确定大地的形状 亚里士多德时期，他已经明确提出，大亚里士多德时期，他已经明确提出，大地是一个球体地是一个球体 埃拉托色尼是一位埃拉托色尼是一位 杰出的数学家、天杰出的数学家、天 文学家、运动学家、文学家、运动学家、诗人、地理学家诗人、地理学家 排名第二的全能学者排名第二的全能学者 故事的主角故事的主角月食时地球的阴影显然是个圆形月食时地球的阴影显然是个圆形 北京时间北京时间2008年年2月月21日（元宵节）上午日（元宵节）上午9时时43分分-1

15、3时时09分天空发生了一次月全食，由于这分天空发生了一次月全食，由于这次月球食发生在中国的白天，因此中国公众无缘次月球食发生在中国的白天，因此中国公众无缘直接目睹这次天象。直接目睹这次天象。右上图右上图为乌拉圭首都蒙得维为乌拉圭首都蒙得维的亚出现的月全食。的亚出现的月全食。21（北回归线。（北回归线。夏至，夏至，太阳能直射。亚里斯多太阳能直射。亚里斯多德是第德是第一一聪明的人，他是第二聪明的人。）聪明的人，他是第二聪明的人。）取自取自马世红马世红ppt埃拉托色尼测定地球周长的实验埃拉托色尼测定地球周长的实验（约公元前（约公元前300）L=360 800/7.2 千千米米22取自取自马世红马世红

16、ppt埃拉托色尼测定地球周长的实验埃拉托色尼测定地球周长的实验（约公元前（约公元前300）237.2oC=(360o/7.2o)X800km问题问题2：当你躺在海滩上看到太阳落下而消失在：当你躺在海滩上看到太阳落下而消失在平静的海面时，如果紧接着站起来，会再一次看到太平静的海面时，如果紧接着站起来，会再一次看到太阳落下。假如能测出这两次太阳落下对应的时间间隔，阳落下。假如能测出这两次太阳落下对应的时间间隔，你就可以估计出地球的半径。你就可以估计出地球的半径。那么，这样的简易观察是那么，这样的简易观察是如何能用来测量地球半径？如何能用来测量地球半径？24取自取自马世红马世红pptd 2+r2=(

17、r+h)2，d=HE,d 2=2rh+h2，hr,d 2=2rh/360=t/24h,d=r tan，hr 2h/tan2 r5.22 106m,在公认的地球（平均）在公认的地球（平均）半径（半径（6.37 106m）的）的20范围之内范围之内DennisRawlins,Am.J.Phys.47(2),1979,126-128d25取自取自马世红马世红pptpp设 t=11.1s,=0.04625 h=1.70m,“怎样使用表和米尺来测量地球的大小怎样使用表和米尺来测量地球的大小”，Amer.J.Phys.47(2)(1979)126-12826取自取自马世红马世红ppt27“估算物理估算物理

18、”钱致榕：钱致榕：你有多少根头发？你有多少根头发？致榕教授致榕教授（台湾政治大学讲座教授、博雅书院院长；香（台湾政治大学讲座教授、博雅书院院长；香港科技大学创校副校长；美国约翰港科技大学创校副校长；美国约翰霍普金斯大学物理系教霍普金斯大学物理系教授）授）http:/ 主题:明年荷蘭將引入夜光公路.明年荷蘭將引入夜光公路.這就是已開發國家!可提示天氣發佈時間：2012年11月01日電動車優先車道：被提出的最具創意的想法之一，電動車專用車道可以讓汽車一邊行駛一邊充電能效節約性：在公路兩旁安裝節能燈，當駕駛員駕駛著汽車駛近這些燈時，燈便漸漸點亮；當駛離時，這些燈就會逐漸熄滅。落實將避免不必要的電能浪

19、費 夜光公路：明年荷蘭將引入夜光公路，使用 光致冷粉末 塗于道路分隔線，該材料可在陽光下進行充電，在夜晚 就能發光照亮公路，維持時間高達10小時 應對惡劣天氣：溫度應答動力學漆，能使透明的冰晶體變得可見 據國外媒體報導，在黑夜中 能發光的想法聽起來比較前衛吧，這種公路還能夠為電動車充電，這種公路的部分概念 將于明年引入荷蘭。智慧公路的概念 在上周的荷蘭設計周活動中被提出，智慧高速公路將採用最新的技術，設計者表示，這種公路將會更可持續、更安全以及更為直觀。負責該工程的公司表示，他們的目標是將傳統的運輸方式進行革新，將技術的應用物件集中於高速公路，而不是具體的某種交通工具。那些對於未來之路最具大膽

20、想法，都是設立一些專用車道，車道可以讓車輛在行駛的過程中進行充電。設計者還說明了另一項方案，即在公路兩旁安裝節能燈，當駕駛人員駕駛著汽車駛近這些燈時，燈便漸漸點亮；當駛離時，這些燈又會逐漸熄滅。設計者表示，真正 有意義上的智慧高速公路距人們的生活還比較遙遠。不過，荷蘭的公路將用一種光致冷光粉末塗上道路分隔線，該材料可在陽光下進行充電，在夜晚就能發光照亮公路，維持時間可高達10小時。明年 將在荷蘭的公路系統中應用的，另一項技術就是採用 溫度應答動力學漆，它能使透明的冰晶體在駕駛員面前無所遁形。由荷蘭設計工作室Studio Roosegaarde以及Heijmans提出了智慧公路的想法，該想法在荷

21、蘭設計大獎賽上被授予了“最佳未來概念”稱號。然而，就汽車在公路上行駛如何進行充電的過程還沒有太多的資訊可供研究。Studio Roosegaarde公司在一份聲明中表示，“設計師Daan Roosegaarde與Heijmans正致力於對公路進行創新，一改先前人們集中在汽車駕駛體驗方面創新的思維。”其創新設計概念包括：夜光公路、動力學漆、交互感應燈 以及感應優先車道這些想法 都將在接下來五年內逐一實現。該工作室還表示，設計目標就是 通過使用交互感應燈來與車道進行互動，從而使車道更可持續更具交互活動，而且 有利於解決特定的交通狀況。(3)物理实验对物理学在其他学科中应用的意义材料材料：物性测试、

22、新材料的发现、制备物性测试、新材料的发现、制备化学化学：光谱分析、放射性测量、激光分离同位素光谱分析、放射性测量、激光分离同位素生生物物：各各类类显显微微镜镜（光光学学显显微微镜镜、电电子子显显微微镜镜、X X光光显显微微镜镜、原原子子力力显显微微镜镜），DNADNA操操纵纵、切切割割、重重组组以以及及双双螺螺旋旋结构的分析结构的分析医学医学：诊断诊断XX光、光、CTCT、核磁共振、超声波、核磁共振、超声波 治疗治疗放射性、激光、微波、放射性、激光、微波、刀刀结论：结论：物理实验物理实验是物理学在其他学科中应用的是物理学在其他学科中应用的桥梁桥梁32(4)改变轻视实践的传统观念李约瑟之迷为什么

23、资本主义和现代 科学起源于西欧而不是 中国或其他文明？33解答解答“李约瑟之李约瑟之迷迷”：“儒家相信宇宙的儒家相信宇宙的道德秩序道德秩序(天天)”，“他们使用他们使用道道一词，主要地一词，主要地如果不是如果不是唯一地唯一地是指是指人类社会里的理想道路或秩序人类社会里的理想道路或秩序。这在他们对待精神世界和知识的态度上表现得这在他们对待精神世界和知识的态度上表现得很明显。他们固然没有把个人与社会人分开，很明显。他们固然没有把个人与社会人分开，也没有把社会人与整个自然界分开，可是他们也没有把社会人与整个自然界分开，可是他们向来主张，研究人类的唯一适当对象就是人本向来主张，研究人类的唯一适当对象就

24、是人本身。因此，身。因此，在整个中国历史上，儒家反对对自在整个中国历史上，儒家反对对自然进行科学的探索，然进行科学的探索，并反对对技术做科学的解并反对对技术做科学的解释和推广。释和推广。”-李约瑟中国科学技术史李约瑟中国科学技术史,V.2,科学思想史科学思想史P8，转引自转引自清华大学基础物理实验清华大学基础物理实验A334社会上社会上轻视实践轻视实践现象现象-根深蒂固根深蒂固论语：樊迟请学稼，子曰：樊迟请学稼，子曰：吾不如老农。请学为圃，曰：吾吾不如老农。请学为圃，曰：吾不如老圃。樊迟出。子曰：小人不如老圃。樊迟出。子曰：小人哉，樊须也！哉，樊须也！物理学以实验为本，物理学以实验为本，但要重

25、视但要重视实验课程实验课程学习与科学实验学习与科学实验训练，就如训练，就如逆水行舟逆水行舟。35Samuel C.C.TingThe Nobel Prize in Physics 1976 EnglishChineseSamuel C.C.Tings speech at the Nobel Banquet,December 10,1976From Les Prix Nobel en 1976,Editor Wilhelm Odelberg,Nobel Foundation,Stockholm,1977Banquet Speech3636国王，王后陛下，皇族们，各位朋友：国王，王后陛下，皇族们，

26、各位朋友：得得到到诺诺贝贝尔尔奖奖，是是科科学学家家最最大大的的荣荣誉誉。我我是是在在旧旧中中国国长长大大的的，因因此此，想想借借这这个个机机会会向向发发展展中中国国家家的的青年们强调实验工作的重要性。青年们强调实验工作的重要性。中中国国有有句句话话劳劳心心者者治治人人，劳劳力力者者治治于于人人，这这种种落落后后的的思思想想对对发发展展中中国国家家的的青青年年们们有有很很大大的的害害处处。由由于于这这种种思思想想，很很多多发发展展中中国国家家的的学学生生都都倾倾向向于于理理论的研究，而避免实验工作。论的研究，而避免实验工作。事事实实上上，自自然然科科学学理理论论不不能能离离开开实实验验的的基基

27、础础，特特别是物理学更是从实验中产生的。别是物理学更是从实验中产生的。我我希希望望由由于于我我这这次次得得奖奖，能能够够唤唤起起发发展展中中国国家家学学生们的兴趣，而生们的兴趣，而注意实验工作的重要性注意实验工作的重要性。3737Interest is the best teacher.Imagination is more important than knowledge.-A.Einstein2 如何做物理实验2.1 2.1 实验前实验前预习预习（分）（分）预习预习报告报告不抄书，用自己的话不抄书，用自己的话2.2 2.2 实验中实验中操作与记录操作与记录（分）（分）如何做实验记录如何做实

28、验记录2.3 2.3 实验后实验后数据处理与实验分析数据处理与实验分析（分）（分）如何写实验报告？如何写实验报告？39许翔同学许翔同学实验预习报告实验预习报告中的中的实验流程图实验流程图41做好实验记录做好实验记录 对待实验数据对待实验数据 必须严格、慎重、准确、真实必须严格、慎重、准确、真实实验条件：记录数据或现象时的实验条件实验条件：记录数据或现象时的实验条件实验现象：与预想一致或不一致的各种现象实验现象：与预想一致或不一致的各种现象实验数据：清晰、详尽实验数据：清晰、详尽实验中的问题和想法实验中的问题和想法数据处理数据处理 有效数字、不确定度评定、作图有效数字、不确定度评定、作图“讨论讨

29、论”禁止抄袭禁止抄袭422.1 预习 (2 分）-如何做物理实验如何做物理实验没有预习没有预习报告报告不不准准做实验做实验各项目均不要各项目均不要抄书，抄书，用自己的话；用自己的话；可提出问题。可提出问题。含公式及成立条件；含公式及成立条件；实验前实验前预习时预习时在数据记录框内在数据记录框内先先画出数据表格画出数据表格实验仪器的规格型号实验仪器的规格型号如何做数据表格？例：测量一个圆柱体样品的密度如何求密度？如何求密度？明确测量量，直接测量量，间接测量量。明确测量量，直接测量量，间接测量量。先测哪个？后测哪个？多次测量还是单次先测哪个？后测哪个？多次测量还是单次测量？哪些需要列在表格里？测量

30、顺序？测量？哪些需要列在表格里？测量顺序？物理量名称、单位物理量名称、单位43实验前实验前如何做数据表格？例：测量一个圆柱体样品的密度样品的质量样品的质量M=g。样品的密度样品的密度室温室温T=；湿度；湿度 =%。44实验前实验前 2.2 操作与记录（4分）遵守各项制度和学生守则，注意安全。遵守各项制度和学生守则，注意安全。不不许许带带着着别别人人的的实实验验报报告告在在实实验验室室做做实实验验，一一经经发现，该实验作发现，该实验作0分处理。分处理。如如实实、清清晰晰、详详尽尽的的记记录录原原始始数数据据，不不要要随随意意涂涂改改数数据据也也不不要要打打草草稿稿再再誊誊写写上上去去。实实验验数

31、数据据的的记记录录不不准准用用铅铅笔笔,实实验验中中改改过过的的数数据据应应由由老老师师认可；其余实验数据不准任意修改。认可；其余实验数据不准任意修改。按时完成、争取选做。按时完成、争取选做。实实验验完完毕毕，要要指指导导教教师师确确认认签签字字并并且且整整理理好好实实验验仪器方能离开实验室。仪器方能离开实验室。实验中实验中45按按时时完完成成、争取选做。争取选做。2.2 操作与记录（4分）46 实验记录实验记录：必必要要的的实实验验数数据据记记录录表表格格、实实验验条条件件如如温温度度湿湿度度仪仪器器量量程程等等、清清晰晰且且详详尽尽的的记记录录数数据据、观观察察到到的的各各种种与与预预想想

32、一一致致或或不不一一致致的的实实验验现现象象、实实验验中中的的问题和想法问题和想法等。等。预习时预习时在数据记录框内在数据记录框内先先画出数据表格画出数据表格对待实验数据必须对待实验数据必须严格、慎重、准确、真实严格、慎重、准确、真实复旦大学物理教学实验中心关于必须严肃诚实对待实验数据的三 项 规 定（1997年12月经复旦大学教务处批准实行）1.实验的评分标准1.实验数据的记录不准用铅笔,实验中改过的数据应由老师认可；其余实验数据不准任意修改。2.若发现在实验中或实验考核中有篡改、抄袭、伪造数据等舞弊行为实实验验数数据据的的记记录录不不准准用用铅铅笔笔,实实验验中中改改过过的的数数据据应应由

33、由老老师师认认可可；其其余余实实验验数数据据不不准任意修改。准任意修改。操作与记录如何使用仪器仪表？如何使用仪器仪表？实验中实验中左端读数为：左端读数为：10.00cm右端读数为：右端读数为：15.25cm估读、有效数字、单位估读、有效数字、单位数字电流表测量数字电流表测量某一电路中的电流某一电路中的电流对于数字仪表该如何读数？对于数字仪表该如何读数？47操作与记录如何做实验记录？实验中实验中实验实验条件条件：记录数据或现象时的实验条件：记录数据或现象时的实验条件实验实验现象现象：与预想一致或不一致的各种现象：与预想一致或不一致的各种现象实验实验数据数据：清晰、详尽：清晰、详尽实验中的实验中的

34、问题和想法问题和想法48实验实验条件条件：记录数据或现象时的实验条件：记录数据或现象时的实验条件实验实验现象现象：与预想一致或不一致的各种现象：与预想一致或不一致的各种现象实验实验数据数据：清晰、详尽：清晰、详尽实验中的实验中的问题和想法问题和想法(不准用铅笔不准用铅笔)实验报告中要避免实验预习报告没有自己归纳，用自己的预研写出，没有对实验设备、原理、设备、目的等提出自己的问题；只有预习报告、数据记录 -没有数据处理，没有分析，没有讨论；只有答案（密度），没有讨论；两人合作实验，讨论一字不差 扣分 可以一起讨论，必须独立撰写抄袭数据，自己并没有做出来 零分计49DONTs in 实验报告 (I

35、I)有效数有效数字位数随意增减数据处理数据处理：没有列出公式，只有数字式子和结果 只有公式和结果 应当公式=数字代入式子=结果没有实验结论结论，以为实验计算结果，就是结论；没有和实验目的相呼应，去说明获得结果后能得出什么物理结论，对实验方法的结论，灵敏度提高的办法 50举例（请各位老师想想：是不是能不举本课 程的例子，而举其他简单实验例子）实验报告中要避免摘要摘要对实验中粒子能谱进行分析，并做出简对实验中粒子能谱进行分析，并做出简单的修正；分析实验中的其他误差。单的修正；分析实验中的其他误差。引言：光泵磁共振实验包括了原子物理中很引言：光泵磁共振实验包括了原子物理中很多的内容，其中用光抽运多的

36、内容，其中用光抽运-磁共振磁共振-光探测技光探测技术，对于原子、离子和术，对于原子、离子和 的研究有着非常重的研究有着非常重要的意义，使我们更加深刻了对于微观粒要的意义，使我们更加深刻了对于微观粒子结构的认识子结构的认识实验报告中要避免结论一例：结论一例：根据本课程的要求，每个实验的实际实验时间非常有限。本文对于赛曼效应实验的调节方面进行了分析，在达到实验所要求的精确程度的前提下，提出了一种提高调整效率的方法，可以使总体的实验效率有一定程度的提高。此外，设计了一种简易的装置，可以在不改变原实验装置的情况下，在一定程度上提高测量的精确度，部分的满足一些更深层次探究的需要。结语结语实验报告中要避免

37、陈唯教授说：一个实验做懂比做一个实验做懂比做10个实验都是半懂强很个实验都是半懂强很多。多。这学期我反复在课上对学生强调：这学期我反复在课上对学生强调：如果你如果你提了一个可能性，但自己不去验证，那这提了一个可能性，但自己不去验证，那这个世界上没有任何人会替你验证。你说的个世界上没有任何人会替你验证。你说的这个可能性就毫无价值，因为没人知道是这个可能性就毫无价值，因为没人知道是真还是假。真还是假。这是一个这是一个很坏的体验很坏的体验：可以不负责任地提可以不负责任地提出不靠谱的可能性，每个事最后都可以不出不靠谱的可能性，每个事最后都可以不了了之了了之。我的意见是基于以下想法：实验课的目的不是为了

38、学习科学知识，是要训练学生怎么基于已经固有的知识，去实际动手验证一个想法。为了达到上面的实验课目的，学生做一个问题就好，完全没必要做很多。因为不是在学知识，是在学动手。几点感想1）我们的实验太多。我当初上大学做近代实验的时候，那时老师们就在争论：是一个学期做6个实验，多学一些。还是只做两个实验，做更仔细一些。结果是这么多年过去，我当初做的东西都忘记了，完全不记得做了些什么。印象最深的是当时同班同学评价实验课一句话。实验课就是：先测一堆数，然后照着讲义上的公式，把它映射成另一堆数。很糟糕的体验。一个实验做懂比做10个实验都是半懂强很多。2）是我们的实验有的太深，不适合教学训练。如光泵磁。好多的信

39、号连我都看不懂。当然和我的水平不高有关。但我的水平再差，也就是一般学生的水平吧。想不明白为什么要介绍这么复杂的实验给学生？是为了表明我们学校的教学水平很高，学生可以做很难的实验？对大多数学生来说，基本上整个仪器就是一个黑匣子。课上问学生：那一堆仪器里，究竟绕了几组线圈，为什么要这么多线圈？很多学生都答不出来，就开始做实验了.讲义里操作步骤那一节连“信号发生器幅度要小，旋钮拧1/4圈”这样的细节都写上了，深怕学生做不出来，看不见信号。我问学生为什么“信号发生器幅度旋钮要拧1/4圈”，大多数学生根本没注意到这一句。因为完全不了解原因，就不觉得它重要。带光泵磁实验，我很有挫败感。当然首先是自己水平太

40、差，不很懂不能给学生很深入的指导。3）我还是觉得太详细的讲义不是一个好东西。应该给学生问题，而不是讲义。让他们自己去设计方案，提交计划，搭建仪器。很多东西是在实验过程中学到的。否则学生步步照书，原样做出来后，又能学到了什么呢？做实验就是在训练debug的能力。debug自己搭的仪器，还有可能。要求学生去debug已搭好的仪器几乎不可能：连里面绕了几个线圈都不清楚，怎么可能做明白呢？测了一堆讲义上的信号又有什么用？4）由于每个实验时间有限，学生的很多想法就都不会去验证，停留在可能性上。学生最后交报告时经常会分析为什么测出来某某结果，说可能有某某原因。然后就结束了。一般不会去提为了验证这个可能性，

41、需要设计怎样的，关键是可行性的实验。从科研训练的角度，这是一个非常坏的经验：他不觉得去验证自己提出的假设，是他的义务。这学期我反复在课上对学生强调：如果你提了一个可能性，但自己不去验证，那这个世界上没有任何人会替你验证。你说的这个可能性就毫无价值，因为没人知道是真还是假。大多数学生的报告分析里最后原因探讨部分 一般都是这个状态。反正交报告的时候，这个实验已经完了，老师也不能再拉我回来再接着做，我不用再管以后的事了。实验课在不该结束的时候就结束掉了。这是一个很坏的体验：可以不负责任地提出不靠谱的可能性，每个事最后都可以不了了之。5）一个学期下来了，大多学生还是不懂得实验记录本的重要。我不厌其烦的

42、对学生强调：如果一个实验你没写在记录本，我就认为你根本没做实验。写在计算机上，录在手机上都不算，要用笔写在本子上。还是有学生一天下来就一页记录.其实我对学生的要求很简单：多记。8个小时在实验室，其中至少3个小时是在写实验记录本，至少要有几十页的记录。其实这一点，我们网站上已经有了，但是学生还是不懂，觉得写记录是浪费时间。要强迫他们。杂七杂八，乱写了一气。反正是大家议论。陈唯 (6.16)陈老师，非常感谢你和我们分享。我很赞同你的观点：实验教学不在做几个，而在于是否将实验做透。实验教学的确与讲授大课有很大的不同，学习知识不是唯一的目的，训练实验思维和实验技能应放在很重要的位置上。单从实验思维训练

43、这点上看，做透一个实验足矣。不过不同的实验中有不同的技能训练的内容，如Gama能谱向学生展示如何探测Gama射线，如何得到电学信号，如何进行信号处理和后续分析，只是在我们目前的教学中，有点过度侧重于第一部分的倾向；光磁共振实验的教学重点（完全是我自己的理解，仅供参考）是：让学生学习如何用物理的方法实现小信号的放大超精细结构的塞曼分裂很小，激发磁共振的“射频子”能量很微弱，很难用常规的手段得到信号，所以，我们首先通过光抽运实现“偏极化”，增大能够参与磁共振的原子，同时用抽运光强度的变化来探测磁共振将信号放大8个量级（光频与射频的能量差别），有了这些，我们可以探索更多的物理内容，只可惜现在的设备似

44、乎太复杂了，而且不利于学生理解“物理放大”思想的精妙。每一个物理实验中都有“闪亮”的地方，很值得学生去体验和揣摩，日常教学中片面强调“获得正确的实验结果”经常让实验教学在该继续深入的时候停住了，学生愿意提出一些设想、假设已经是“好学”的那一些了，但的确，仅提出假设，不去检验的过程对学生是有害的。只是教学进度的安排、课时的限制，还有学生是否肯投入的意愿都是我们需要考虑的因素，如何在现实条件下，优化课程涉及、优化教学过程还需要认真思考、革新、实践，并希望能有所沉淀。恳望继续讨论。致礼。乐永康(6.16)各位老师，但是实验教学往往有这样两种思路，一种是广度，一种是深度，时间有限，不能兼得，如何平衡和

45、抉择相当困难。所以近物实验按照三个阶段的实验去平衡这一个需求，第一阶段的必做实验的选题有以下几个考虑。1.尽可能覆盖近代物理实验的各个领域：一个房间一个实验，学生也可以在做必做实验的时候知道这一个领域有哪些更多的实验可以做;2.实验内容要比较容易入手，但是难以精通：做一个结果出来可能很容易，但是回去想想，会发现有更多的问题，而且有很多问题可能老师也回答不上来;3.有一定的扩展自由度，学生可以考虑在选做时段继续做深该实验。4.告诫学生成功率较低，可能要重做，有一定的激励作用，鼓励学生前能够充分预习，查阅文献。如果直接采用3-4次实验做一个实验的话，可能会带来以下几个问题 1.很多学生往往不认真预

46、习，想用第一周时间来预习实验随便玩玩，有侥幸心理。2.学生之间有差异，有的同学可能将标准的答案拿来，或者获得以前师兄的实验记录，在1-2周内做完，然后放羊。并且觉得实验没啥难度。3.如果老师不懂得引导的话，可能学生也就走走流水帐，最后还是不能吃透精髓。也许未来学生实验数量降低到4个，每个实验做两周也是一个选择方向。以上是我不成熟和片面的看法，供大家参考。也希望其他实验课程的老师谈谈各门课程的设计思路。俞熹53C.学会像物理学家一样思考学生喜学生喜欢欢怎怎样样的的老老师师（pp.107-131）不不仅仅教学生做学教学生做学问问，也教学生做人；，也教学生做人；“共同承担智力上的共同承担智力上的责责

47、任任”：读书读书，隔一周，隔一周轮轮流流指定指定阅读阅读材料，有的教材料，有的教师师未未读过读过，所以学生，所以学生还还要安排要安排讨论讨论，-老老师则师则不断不断问问出很出很难难回答的回答的问问题题 让让学生做老学生做老师师-学生从沮学生从沮丧丧、挑、挑战战、满满意；意；学会学会像物理学家一像物理学家一样样思考思考-“多数教科多数教科书书里，里，对这对这一点都表达不清，而那些的确是我一点都表达不清，而那些的确是我们们真正真正关心的事情关心的事情”“重要的是教学那些学生自己学不重要的是教学那些学生自己学不会的会的东东西西”54鼓励鼓励学生学生向教师提出向教师提出反对意见反对意见教学生教学生运用

48、证据运用证据（在掌握明确的证据之前，（在掌握明确的证据之前，保留对一个问题的判断：保留对一个问题的判断：“一个学区学生一个学区学生成绩下降，是因为政府投资太少成绩下降，是因为政府投资太少”-其他因其他因素？）素？）可以预计其观点的教师不受欢迎（因为他可以预计其观点的教师不受欢迎（因为他们对事物没有严密的们对事物没有严密的思考思考和评价）；和评价）；融合来自其他学科的思想融合来自其他学科的思想（地球与行星科（地球与行星科学教授将酸雨学教授将酸雨 经济、政治、社会（酸雨经济、政治、社会（酸雨和蓝领工人，的工作机会，不同国家之间和蓝领工人，的工作机会，不同国家之间的合作？的合作？）55R.J.Lig

49、ht,穿过金色光阴的哈佛人穿过金色光阴的哈佛人,中国轻工业中国轻工业出版社出版社学会动手，学会动手中学会动手，学会动手中动脑动脑学生守则学生守则 -注意事项注意事项以往不及格的情况以往不及格的情况基础物理实验课总体安排基础物理实验课总体安排3 基础物理实验课的要求563.1 为什么要设讨论课？“数据越多越糊涂”北大吴思诚动手少，动手时动脑少不敢、不善于提问“提出一大堆假设而不去证明，非常糟的体验”复旦陈唯教授学问？主动学习不够，思考不够实验中或实验报告中的问题没有自己的问题57讨论什么？如何讨论？58慕尼黑工业大学慕尼黑工业大学实验课上助教与同学讨论问题实验课上助教与同学讨论问题讨论什么？如何

50、讨论？59剑桥大学剑桥大学实验课情景实验课情景努力培养思考、讨论能力1、打分打分，讨论课按一次实验来计分。积极提出问题，讨论课按一次实验来计分。积极提出问题并能解答别人问题的高分，没有发言的低分。并能解答别人问题的高分，没有发言的低分。2、在讨论课开始的前、在讨论课开始的前2周通知学生为讨论课做周通知学生为讨论课做准准备备 学生在第9周前准备好每个实验室3分钟讨论素材:实验中遇到的疑问及你的理解；分享实验现象的记录及分析的经验；介绍实验操作时遇到的问题和解决方法；绪论课、绪论作业中疑难问题以及处理方法；对改进实验内容和实验仪器的建议；与基础物理实验课相关的想法和建议。60“你们知道为什么是这样

51、吗？”61讨论课场景讨论课场景“我来说说”“她讲得有道理吗？”62“原来是这么回事！”63评分评分：贴名字贴名字 提问有分提问有分能回答难题，高分；能回答难题，高分；64教师观察：教师观察：别人不能回答，自己回答，高分；别人不能回答，自己回答，高分；越争越明白65“我感到应该这样理解”66为什么老师在实验报告上这样批改？67你们再想想68对学生的问题，教师用另一个问题启发同学思考69讨论不清楚的，再做一次实验看看70将思考、讨论贯穿到实验全过程71讨论课的收获引发学生思考通过讨论的上课方式，每位同学都能积极参与到课堂之中。避免了传统授课方式中老师一言堂，促进学生思考。发现新问题（数学系同学对公

52、式的推导和图形的分析很感兴趣，问出了“谐振曲线有几个拐点”这样的数学问题，并当场给出了推导过程。）学生通过对问题的叙述或同学之间的讨论，有助于学生对该实验或知识点的深入理解。培养同学间的沟通能力和协作精神。学生经过讨论明白了老师的要求学生发现了新的问题示波器实验中：为什么显示的李萨如图与理论上不一样？实际相位差为什么与设置的不一样这些问题老师没有意识到讨论课的收获发现了一些教学中存在的问题 一些原本以为学生已经很清楚的问题其实还不清楚教学相长 促进助教/教师学习促进实验的改进以及建设新实验内容 液氮比汽化热实验中，结霜问题对实验结果的影响，可以设计选做内容让学生实验自己的想法正确与否因材施教，

53、提高教学水平 1“越挫越勇”学生这么评价对于我们来说是非常有挑战的，这也是在别的课程中所没有经历过的。全部取决于你的态度，你的信心和你的努力。不得不说在这一个学期中，我们经历了很多困难，但是我们学到了更多。我自己寻找科研题目，自己查阅书籍材料，独立完成了理论推导，并设计实验，完成实验。虽然遇到了非常多的问题，但我却提高了能力，并从中收获到了探究的快乐，对于人生的第一次科研，我将全心投入。72学生需要什么样的老师“小质谱实验的标准曲线，曾经，同学们为了得到这个曲线，付出了很多心血。这里用它来代表我们的理想，以及为了实现理想而付出的努力。”73质谱仪实验宣传画（郑晨）学生需要什么样的老师2 引导思

54、考 苏格拉底式的讨论 穿过金色光阴的复旦人 混合式教学 MIT74学生需要什么样的老师3 认真批改实验记录、实验报告75763.2 物理教学实验中心学生守则1.1.学学生生在在实实验验前前应应认认真真预预习习实实验验内内容容，明明确确实实验验目目的的、要要求和步骤，并写好实验预习报告。求和步骤，并写好实验预习报告。2.2.进实验室进实验室后后3.3.实验时应实验时应独立思考，独立操作独立思考，独立操作4.4.实验中应注意实验中应注意安全安全5.5.注意注意爱护爱护仪器设备仪器设备6.6.实验应在规定实验应在规定时间时间内完成内完成7.7.实实验验课课不不得得无无故故缺缺席席，病病假假、事事假假

55、以以盖盖有有该该学学生生所所在在系系图图章章的的请请假假条条为为准准。实实验验报报告告要要在在实实验验完完成成48小小时时以以内内交至指定信箱交至指定信箱 77复旦大学物理教学实验中心关于必须严肃诚实对待实验数据的三 项 规 定（1997年12月经复旦大学教务处批准实行）1.1.实验的实验的评分评分标准标准2.2.实实验验数数据据的的记记录录不不准准用用铅铅笔笔,实实验验中中改改过过的的数数据据应应由由老老师师认认可可；其其余余实实验验数数据据不不准任意修改。准任意修改。3.3.若若发发现现在在实实验验中中或或实实验验考考核核中中有有篡篡改改、抄抄袭、伪造数据等袭、伪造数据等舞弊舞弊行为行为7

56、8注 意本课程是本课程是必修必修课程课程；有请假条请假，应尽早补做实验；有请假条请假，应尽早补做实验；旷课，零分计，不允许补做实验；旷课，零分计，不允许补做实验；本课程没有补考；本课程没有补考；若不及格必须在修业时限（若不及格必须在修业时限（6 6年）内年）内全部重修全部重修（不允许部分重修）；（不允许部分重修）；本课程重修不允许免听。本课程重修不允许免听。79以往不及格的情况数据处理作业、报告数据处理作业、报告不交不交或或超期超期交；交；有有旷课旷课；不参加期末不参加期末考试考试；报告报告太差：如报告内容极少，或主要内容太差：如报告内容极少，或主要内容错误率超过错误率超过2/52/5；相当比

57、例的内容是相当比例的内容是抄袭或下载抄袭或下载的。的。803.3 基础物理实验课总体安排第1、2周：讲课绪论、讲课数据处理第3-8周：3个循环的实验（6个）第9周：讨论课（在前3个实验室 各讨论45分钟）第10-16周:3组实验（6个）第17周：补实验的最后一周，答疑、考试（笔试,星期五）更多的信息请登陆本实验中心网站：http:/81目前的做法第1周绪论第2周数据处理第3、4周第1循环实验第5、6周第2循环实验第7、8周第3循环实验第9周讨论课从下周开始（包括数据处理课、实验课、讨论课）上课时间：上课时间：（3 3学时）学时）(重申：重申：迟到扣迟到扣0.50.5分，迟到分，迟到3030分钟

58、以上分钟以上则则不允许做实验，该次实验成绩为不允许做实验，该次实验成绩为0 0分。分。）上上数据处理课数据处理课地点地点：（第：（第2 2周，周，同第一周地点同第一周地点）上课上课时间：时间：3 3学时学时上上实验课实验课地点：地点：（光华楼西辅楼光华楼西辅楼8 8楼）楼）具体具体上课教室及分组情况上课教室及分组情况请登陆实验中心网站或者到请登陆实验中心网站或者到时参阅贴在光华楼西辅楼时参阅贴在光华楼西辅楼8 8楼走廊橱窗内的实验分组名单。楼走廊橱窗内的实验分组名单。82http:/从第三周开始：从第三周开始：（光华楼西辅楼光华楼西辅楼8 8楼）楼）具体上课教室及分组情况请登陆实验中心具体上课

59、教室及分组情况请登陆实验中心网站或者参阅贴在光华楼西辅楼网站或者参阅贴在光华楼西辅楼8 8楼走廊橱窗楼走廊橱窗内的实验分组名单。内的实验分组名单。http:/83在网上提前选实验http:/物理实验课程物理实验课程 基础物理实验基础物理实验选课及分组名单选课及分组名单 （点击（点击“点名表点名表”）第三周实验安排组号组号实验室实验室实验名称实验名称第第1组组804804液氮比汽化热的测量液氮比汽化热的测量碰撞打靶、转动惯量碰撞打靶、转动惯量第第2组组801801示波器的使用示波器的使用第第3组组802802LCR串联谐振串联谐振直流电桥、亥姆霍兹线圈直流电桥、亥姆霍兹线圈第第4组组805B80

60、5B量子论量子论X光光第第5组组805A805A光栅特性与激光波长光栅特性与激光波长旋光、牛顿环旋光、牛顿环第第6组组803803计算机实测物理实验计算机实测物理实验请同学们在网上提前选择实验，并预习！请同学们在网上提前选择实验，并预习！84实验室开放时间 每周二下午13:00-15:00实验室开放欢迎同学前来预习、答疑做小课题85周老师：1.下周要发报告纸的，所以这周得确认下来，目前意见尚未统一，我再问一下大家；2.周二下午专题研讨班和我们的实验室开放时间可以一致，13:00-15:00，这样不影响89节同学实验；3.时间安排看各位老师准备得如何了，不过小项目一般总得在第三周学生做了第一个实验之后再举行，如果是专题讲座之类的那得有具体某位老师确定能开设的时间后再举行，且两种方式最好都是提前一周通知学生。86通 知 第2周周四（9月19日）由于中秋节放假，建议同学在第2周其它时段前往教室听讲，同一周每个时段的教学内容相同。对于无法在第2周其它时段旁听的同学，9月19日的课程将在本学期择日来补，时间待通知。