杨氏模量实验报告

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杨氏模量实验报告范文第1篇

关键词：物理实验；竞赛方案；教学改革

中图分类号：G642.423 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）25-0244-02

一、引言

物理实验课覆盖面广，具有丰富的实验思想、方法、手段，同时能提供综合性很强的基本实验技能训练，是培养学生科学实验能力、提高科学素质的重要基础。它在培养学生严谨的治学态度、活跃的创新意识、理论联系实际和适应科技发展的综合应用能力等方面具有其它实践类课程不可替代的作用。但是大多数院校把物理实验当成一般的必修课程，按部就班地安排实验项目，批阅实验报告，最后根据实验报告成绩或加上部分考试成绩给出课程的总评分数。动手能力好、思维活跃的学生的成绩往往并不高，这就挫败了他们的积极性，使他们最终失去兴趣，敷衍了事。鉴于大学物理实验课程的重要作用，一些院校已经在研究物理实验教学的改革方案，目的就是提高物理实验教学效果，通过物理实验课程的开设让学生的动手实践能力、科学素养、创新精神、团队合作能力得到真正地提高。举办大学生物理实验竞赛的目的是为了激发学生对物理实验的兴趣和潜能，充分发挥学生的自主能动性，培养学生创新能力、实践能力和团队协作意识。只有制定合理的、符合学校实际情况的竞赛方案才能真正发挥物理实验竞赛的作用。

二、国内竞赛情况概要

全国大学生物理实验竞赛已经于2010和2012年在中国科学技术大学物理实验教学中心成功举办两届。竞赛命题分为基础性物理实验和综合性、研究性物理实验两类。竞赛采用现场实验的形式进行比赛。北京市大学生物理实验竞赛从2008年开始每年举办一届，提前公布题目。竞赛设四个题目：第一题指定一个测量内容，要求参赛队自己搭建实验平台进行测量；第二题为指定内容的、有应用价值的实验制作；第三题为学生在校期间完成的物理思想清晰，物理知识点明确的实验制作；第四题为学生在校期间完成的物理思想清晰、与实验相关的科研论文和教学论文。广东省大学生物理实验设计大赛已经举办了十三届，竞赛组委会提前公布指定竞赛题目，设基础和应用两个题。全国还有很多省市，例如湖北省、江苏省、浙江省、辽宁省等都在举办各省市的大学生物理实验竞赛。很多开设物理实验课程的高校都在举办自己学校的物理实验竞赛或物理实验竞能竞赛、物理实验设计竞赛，名称虽然有所不同，但竞赛命题形式不外乎两种，一种是现场命题并操作实验，考察学生对不同物理实验手段理解掌握的水平和综合分析应用能力。另一种是提前指定竞赛题目或开放式命题，最终以作品的水平评定成绩。

三、我校物理实验竞赛情况介绍

（一）第一届大学生物理实验竞赛

在2010年12月首届全国大学生物理实验竞赛成功举办之际，校领导提议我校也应该自己组织一个实验竞赛，激发学生对实验的兴趣和热情，提高实验室利用率，提高学生创新和协作能力。由于学校领导十分重视，教务处召集学校相关职能部门和相关学院领导进行协商，并在2011年4月底下发了关于举办我校首届大学生物理实验竞赛的通知。首届竞赛分为初赛、实验操作和答辩三个环节进行，报名与参赛均以组为单位，每组两人。初赛以笔试形式考查报名选手的基本知识和基本实验技能。实验操作考察学生的动手能力和灵活运用所学知识设计实验的能力。考虑到是第一次举办竞赛，并参照我校现有仪器和条件，提出了以下几个参考题目：频率的测定和烧杯打击乐的形成，太阳能电池研究，自组迈克尔逊干涉仪研究空气折射率，空间频谱及空间滤波研究，全息照相的研究。选手也可以自选参赛题目。实验操作中要求两名选手团结协作，按照自己的设计方案在规定时间内完成仪器调试、数据测量、提交报告。

来自7个二级学院的176组352名同学报名参加了首届大学生物理实验竞赛。根据初赛成绩选拔60组选手进入实验阶段。经过两天的紧张比赛，评委根据选手的设计思想、实验操作和实验后的报告总结综合评分，选拔出30组选手成为本次竞赛的获奖选手。30组获奖选手中前14组参加了答辩，最终6组选手获得一等奖，8组选手获得二等奖，其他16组选手获得三等奖。

学生在竞赛过程中表现出来的刻苦努力、坚忍不拔、聪明睿智、大胆创新给我们留下了深刻印象。因为比赛期间也是学生功课最忙的一段时间，学生平时白天很少有时间，只能在周末、中午、晚上等课外时间查阅资料、制备材料、实验练习。有的学生从下午下课一直到晚上实验楼锁门都在实验室钻研，甚至带着面包干粮到实验室。有些学生的想法非常新奇，具有大胆创新的思想，比如：有的同学利用声速测量仪上的压电陶瓷换能器，测量烧杯的共振频率；有的同学自己动手制作太阳能电池；有的同学应用所学的马律斯定律自制光强调节装置；有的同学灵活运用基础实验中学到的补偿原理，测量太阳能电池的电压特性等等。

（二）第二届大学生物理实验竞赛

总结第一届竞赛的经验，2012年我们又举办了第二届大学生物理实验竞赛。1～4人组成一个参赛队，报名同时提交物理实验竞赛参赛申请报告。竞赛项目及要求：（1）利用简单材料设计制作静电起电机，并演示与静电有关的现象。（2）应用物理原理进行实验制作。要求作品具有创新性、有实用价值。（3）对物理实验中心现有仪器进行改进，使操作更加便捷、测量更加精确；对物理实验中心现有仪器进行重新组合，开发新的实验项目，完成新的实验功能；基于物理实验中心现有实验项目，提出新的实验方法。

为了鼓励和帮助参赛选手，物理实验中心专门设置了一个学生科技活动室，并在学生科技活动室准备了各种元器件，各种工具原材料和实验中心多年来积攒的各种在物理实验课上不能成套利用的实验仪器，给参赛选手提供一个发挥潜能和创造力的空间，同时也营造出节约创新的氛围，推动和促进了实验室的建设与发展。来自七个理工科学院的247名同学报名参加了第二届物理实验竞赛，经过资料查阅、材料准备、作品制作、反复实验不断突破，选手们从暑假开始历经将近半年时间最终完成各自参赛作品。根据初赛展示答辩结果，评出三等奖10项，优秀奖20项。排名前六的选手进入决赛，经过进一步升级加工，六个队伍又进行一场决赛答辩。最后，白光干涉杨氏模量测量仪和感应起电机两个作品凭借新颖的设计，大胆的创新获得了一等奖。另外四队选手也表现出色获得了二等奖。竞赛过程中，涌现出一大批优秀学生，有的学生严谨认真、踏实努力；有的学生见解独到、思路新异；有的学生热爱科学、精益求精；有的学生乐观向上、永不言弃。本届竞赛学生制作了范式起电机、韦氏起电机、滴水起电机、新型杨氏模量测量仪、斯特林空气热机、新型静电场描绘仪、新型输液报警器、静电演示仪器、电磁演示仪器等十种作品。其中一等奖选手的作品“白光干涉杨氏模量测量仪”获得了评委老师和学校领导的一致认可，并已在申请专利。

四、结语

杨氏模量实验报告范文第2篇

在实施实践教学之前和之后对学生进行试卷测试，试卷分别叫前测试卷和后测试卷，每卷均为20道题，总分100分。2个班共89人，89份前测试卷全部收回，后测试卷89份回收86份。前、后测试卷主要调查学生对科学、技术和社会三者关系和相互影响的认识以及科学意识、科学态度、科学兴趣、科学价值观等的变化。从统计结果来看，由前测试卷中学生对STS知识了解过少，甚至没听说过，到后测试卷中了解了STS的内涵这就是一个进步。学生们普遍意识到环境对人们生存和生活的重要性，对后测试卷中提到的是否修建核电站，有20%的学生表示反对，比2009年的问卷偏高(原来是12%)，估计日本的核泄漏事件留下了阴影。与2009年的师范专业学生相比，电子科学与技术专业的学生严谨性不如师范生，数学基础较差，但动手能力更强，做实验时更易入手，对科技的领悟力更快，对科学、技术和社会相互之间的影响更关注。值得欣慰的是，两届学生后测试卷中对学习物理的兴趣都提高了10个百分点。我们首先对教材内容进行了深入的研究，了解哪些内容的理论性更强，哪些内容更与实践相关，哪些内容在理论学习的基础上更能与科学、技术和社会相互渗透，然后制订出切实可行的教学计划，最后按计划实施教学，在教学中渗透STS教育。

2基于STS教育的大学物理课程教学内容

我们以《大学物理》(匡乐满主编，北京邮电大学出版社)第一册为例，主要内容是力学和热力学。根据非物理专业《大学物理教学大纲》，经过仔细阅读和讨论得出了基于STS教育的大学物理教学内容。

3基于STS教育的大学物理课程教学设计与实践

找出大学物理教学与STS教育内容渗透的结合点后，我们制订出了教学计划。除在常规教学中渗透STS教育外，还举办专题讲座，成立科技创新小组，开放实验室，撰写调查报告、问题探究报告等，取得了较好的教学实践效果。

3．1举办专题讲座

我们首先给学生进行了一次STS教育专题讲座，向学生介绍STS教育及信息高速公路对科学、技术和社会经济发展的影响;客观分析“信息高速公路”带来的正反两个方面的社会经济影响，即“信息高速公路”不仅将深刻改变社会经济形态和结构，而且将永久改变人们的生活、工作和相互沟通的方式，但它也可能带来许多明显的社会经济问题，如社会变得更加脆弱、道德沧丧、人的行为异化、隐私权进一步受到严重侵害等。如美国“棱镜门”事件，“人肉搜索”，各种电信和网络诈骗。

3．2在常规教学中渗透STS教育

根据表1中基于STS教育的大学物理教学内容，我们在常规教学中根据具体内容章节渗透STS教育，包括理论、实验和习题，贯穿整个学期;重视实验教学，并在教学过程中随时补充新的科技内容，提高学生学习物理的兴趣。比如讲第一章离心运动时，描述其利与弊。联系网络、媒体上报道江西省两女童被洗衣机绞死事件，告诫学生一定要正确、小心用电，使用洗衣机后拔断电源线。第三章狭义相对论中，STS内容有科学家爱因斯坦的故事、宇宙的奥秘(宇宙速度和膨胀宇宙)、月球探测等，并且结合我国月球车玉兔号成功着陆月球表面这一重大事件，激发学生的爱国热情和科技探究能力。

3．3成立科技创新开放实验室

我们将“杨氏模量的测量”实验实行开放教学，因为杨氏模量测量仪用到了光杠杆放大原理，还要用望远镜观看平面镜内反射的标尺像，趣味性比较强。此时力学实验室对全校所有学生开放，起到科普教育的作用。同时，针对“转动惯量的测量”实验，我们给学生提供必要的器材，要求学生利用课余时间用两种不同的方法测量，最后写出误差比对实验报告。

3．4成立兴趣小组

以寝室为单位成立兴趣小组，收集各种科技信息，每两周汇总一次。一学期来，大家收集到很多的科技信息和科技动态，比如有:比特币、智能手表、谷歌眼镜、旋转磁场直流电动机、可穿戴设备、云服务、手机桌面软件、特斯拉汽车公司推出的TeslaModelS纯电动汽车、苹果两款最新的iPhone手机，iPhone5s和iPhone5c。“狗币”(Do-gecoin)是一种更奇葩的虚拟货币、无人机投递(PrimeAir)等等。

3．5开展问题探究

调整教学计划，选定了2个题目给学生探究，一个是“在车上体验力和运动”，选自行车、电动车、摩托车、汽车都行，发现力学和动力学原理。另一个把讲座“解读人体的能量来源及其转化”改为问题探究，人为什么要吃饭?冬天为何要烤火取暖?胖子和瘦子是怎么来的?并要求写出研究报告。

3．6撰写调查报告

联系社会生活实际，了解科技对社会、生产、生活的影响，是STS教育的精髓所在。我们给出“物理污染知多少”课题，要求学生调查周围环境中的物理污染，远的如某居民区污染调查，某工厂污染调查;近的如校园污染调查，某栋学生宿舍楼污染调查。可以采取实地考察、参观访问、资料查找等形式进行，写出调查及整治报告。从撰写的调查报告看，学生们通过这次调查，对“物理污染”有了很深刻的认识，知道物理污染包括噪声污染、振动污染、放射性污染、电磁辐射污染、热污染和光污染，了解了这些污染的危害以及防治措施，学到了很多与生活实际紧密相关的知识，并明确表示“减少物理污染，从我做起，从现在做起”，以后会更关注自己所处的环境。

4结论与启示

通过一学期的教学实践，我们发现基于STS教育的大学物理教学与传统的大学物理教学相比，在教学内容上，更注重物理学知识与其它学科以及技术、社会的内在联系;在教学的时间和空间上，不再局限于指定的时间和教室;在课堂教学形式上，不再是“填鸭式”教学，而是以讨论课、研究课为主;教学的方式和方法由单一性转为综合性的教学方式和方法;教学的主体由教师转为学生，学生主动获取知识，参与教学活动的全过程;学生在学习和实践中不断增强好奇心和兴趣，学生的创造能力、科学探究能力和实践能力大幅度地提高。实施基于STS的物理教育可以成功地实现科学教育与人文教育的整合，培养具有科学精神与人文精神的新型高素质人才，以填补科学与人文之间的鸿沟。

实施基于STS教育的物理教学过程中遇到的最大困难和障碍是:实施STS教育之后，物理教学的容量加大了，这需要教师在课下付出更多的时间和精力用于搜集资料和备课，对教师提出了更高的要求。另外，也要系部领导重视，可适当增加教师的教学工作量，提高教师的积极性。教学评价也要多样化，不再局限卷面评价和实验评价，而要把小论文、小制作、调查报告等纳入评价体系中，实现评价多元化。

杨氏模量实验报告范文第3篇

【关键词】物理专业；实践教学体系；课堂与实践

1 物理专业的培养目标和实践教学体系的建设

学院的物理专业教学的目的是为了培养具有坚实的物理基础理论知识、基本的实验方法以及技能，理工结合的高级复合型工程技术人才。对于实践体系教学就是为了培养学生要具有一定的实验设计能力，在实验的条件下，能够动手操作出实验的结果并对其进行归纳分析，并以此来撰写论文，做到有可以和同学彼此进行交流的能力；除此之外，还要能够运用现代物理在工程技术方面的实验。因此在课程教育实验方面要加大和加强，尤其是综合性和设计性的实验，有条件的话最好能够让同学们进行小型的科研试验。引导学生将所学的知识进行创新并与工程技术专业联系起来，使其能够在将来从事相关的专业工作中可以更好的发挥。

为了深化教育改革，充分体现“宽口径、厚基础、重能力、高素质”的人才培养模式，增大学生的就业几率，按照院里物理专业培养目标的要求，再加上实践教学老师们共同的努力教学，以及大量的调研、搜集所得到的相关的资源，对完善教学实践管理体系，提供综合性、设计性强的实验以及建立网络教育平台提出了更深的讨论。在以培养计划为指导，挖掘各种实验课，课程设计的逻辑关系，科学、安全、合理的设计各个实验课题的项目的方面已经基本建设出了比较完善的体系，这将对培养学生们的综合素质起到了关键的作用。

2 物理专业实践教学体系构成

通过各种实验课和课程设计的逻辑关系以及科学合理的设计的一些实验，试验项目等已经构建出了比较完善又能体现教学目标的物理专业实践教学体系，包括了10们实验课，4门课程设计，具体设计如下：

2.1 力学实验

实验1，霍尔位置传感器测杨氏模量；实验2，扭摆法测物体的转动惯量；实验3，示波器的使用；实验4，粒状物体极不规则物体密度的测量；实验5，显示驻波法测空气中声速。

2.2 光学实验

实验1，分光计的调节和使用；实验2，迈克尔逊干涉实验；实验3，光强综合测试；实验4，牛顿环测球面的曲率半径；实验5，组装望远镜和显微镜。

2.3 电磁学实验

实验1，磁场的测量与描绘；实验2，电表的改装；实验3，霍尔原件测磁场；实验4，物理电学设计性实验；实验5，电位差计测热电偶的电动势。

2.4 近代物理实验

实验1，密里根油滴实验；实验2，塞曼效应；实验3，夫兰克――赫兹实验；实验4，电子射线的电偏转与磁偏转；实验5，电子射线的电聚焦与磁聚焦；实验6，光电效应测普朗克常数；实验7，气体放电等离子体的研究；实验8，全息照相；实验9，硅光电池特性测试实验；实验10，光敏电阻特性测试实验；实验11，光速的测量；实验12，金属电子逸出功测定；实验13，复合电镀实验（一）――赫尔曹实验；实验14，复合电镀实验（二）――金属-固体微粒复合膜电铸工艺研究。

2.5 电路实验

实验1，验证基尔霍夫定律；实验2，RLC稳态电路特性的研究；实验3，RLC二阶电路暂态过程的研究；实验4，RC、RL一阶电路暂态过程研究；实验5，RLC串联谐振电路的研究。

2.6 模拟电路实验

实验1，电压放大器的调试与测量；实验2，拆动放大器；实验3，低频OTL功率放大器；实验4，射极跟随器；实验5，RC正弦波振荡器。

2.7 数字电路实验

实验1，组合逻辑电路的设计（一）；实验2，组合逻辑电路的设计（二）；实验3，集成555定时器及其应用；实验4，计数器及其应用；实验5，数/模（D/A）及模/数（A/D）转换。

2.8 通信原理实验

实验1，FSK调制实验；实验2，抽样定理与PAM通信系统实验；实验3，二相PSK（DPSK）调制实验；实验4，二相PSK（DPSK）解调实验；实验5，FSK解调实验；实验6，脉冲编码调制PCM与时分复用。

2.9 传感器原理与应用试验

实验1，金属箔式应变片――单臂电桥性能实验；实验2，集成温度传感器的特性；实验3，差动变压器实验；实验4，电容式传感器的位移特性实验；实验5，直流激励时霍尔传感器位移特性实验；实验6，金属箔式应变片――半桥、全桥性能和电子秤实验；实验7，光电二极管和光敏电阻的特性研究。

2.10 光电子技术实验

实验1，光源特性测试；实验2，电光调制实验；实验3，声光调制实验；实验4，广电倍增管综合实验；实验5，光电二极管光电特性测量；实验6，光敏电阻特性实验；实验7，硅光电池特性测试；；实验8，面阵CCD实验；实验9，光电探测器直流参数测试；实验10，APD光电二极管特性测试实验实验11，光电耦合开关实验。

2.11 电路课程设计

万能表的组装与调试。

2.12 光电转换课程设计

实验1，双光纤通信传输认识；实验2，固定速度时分复用/解复用；实验3，变速率时分复用；实验4，数字信号电――光、光――电传输；实验5，模拟信号电――光、光――电传输；实验6，变速率时分复用/解复用。

2.13 数字电路课程设计

数字时钟的制作。

3 教学改革建设实践

通过教学实验安排可以看出力学，光学，电磁学，这三门实验课是基础，其他的实验课基本上就是围绕这三们展开的，所以要注重打好学生们的基础，就要对其进行改革选择适合学生学习的方法，能够充分调动学生做实验的积极性和主动性。所以希望每位同学都可以做到，课前预习实验，对实验做好充分的了解，自己动手操作，通过实验撰写实验报告，能够充分理解并能作适当的讲解，然后对其结果作评论。除此之外，课堂上学生是自由的可以自由发挥及讨论。实验室充分提供给大家，让那个每个同学都能充分的去做实验。此次教学体系的建设就是让同学能够彻底明白每个实验的原理，能够从中收获到知识，更好地为未来所要从事的专业工作打好基础。提高学生的创新能力，真正的学到知识。当然我也会在为学生提供这样一个展现自我的。

4 总结

在此次教学体系的设计中，就是为了通过新的教学体系能够更好的让学生学好物理实验，更好的开发头脑的思维能力，提高学生的动手发言的勇气，自己也能更好的教学。

【参考文献】

[1]方莉俐，张明，梁富增，葛向红.加强学生综合素质，提高择业能力：应用物理课程体系与教学内容的综合研究与实践研究[C]//大学物理课程报告论坛文集.2008，7：209.

[2]王秀杰.应用物理专业普通物理实验改革尝试[J].中国科技教育，2009，1.