山西大学大学物理实验演示实验实验报告

山西大学大学物理实验演示实验实验报告（通用16篇）

山西大学大学物理实验演示实验实验报告 篇1

1.在拓展知识面的同时训练学生的动手操作能力；

2.通过此类实验建立理论联系实践的能力与思维；

记忆合金水车：形状记忆合金是一种特殊的功能材料，它可以记住加工好的形状，当外力或温度改变使其形状发生改变的时候，只要适当的加热就可以恢复原来的形状。该装置让所选记忆合金周期性地与高温热源和低温热源接触，形状随之周期性地变化，从而驱动水车轮的转动，形象地展示了热变为功的过程和形状记忆合金的特性和用途。

该种形状记忆合金为镍钛合金，有双程记忆功能（即能记忆温度高低两种情况下的形状）可以有上百万次的变形和恢复。镍钛合金还有相当好的生物相容性，相变温度较低，约在40-50℃，医学上用于脊柱侧歪、骨骼畸形等的矫正。低温差热机：可以利用比环境温度高4℃的任何热源，使一组活塞运动并推动转轮运转，是一种很好的利用低温热源的热机，可以利用不高的温度差实行热工转化。主要应用在于能利用传

统热机无法利用的能量来源。

经典置换式热气机：利用酒精灯的热量驱动一组活塞、连杆和转轮往复运动，工作物质为封闭在透明活塞筒中的空气。活塞和工作物质在往复过程中完成吸放热和能量转化，工作过程形象直观，是对热力学定律和热机原理极好的阐释。其透明活塞材料为石英玻璃，主要特点是热胀冷缩系数小，透光性好。耐腐蚀性强。

投影式伽耳顿板：可以用来验证大量随机物理事件共同遵循的统计物理规律。统计物理规律因等概率假设则其结果可靠，在应用方面很广泛，比如相对论基本假设的提出等等。

辉光盘：利用低压气体分子在在高频强电场中激发、碰撞、电离、复合的过程，外界声音影响电场分布从而影响电子运动，在盘上显示出形状变化的荧光。

昆特管（声驻波演示）：利用管中泡沫小球在声驻波场中形成的“泡沫墙”将看不见的声波显示出来，实现了抽象概念的具象化。该装置的缺点是无法消除静电的影响：泡沫小球帖在管内壁上。

气柱共鸣声速测量装置：通过气柱共鸣测量

声速。

热声效应演示仪：所谓热声效应是指在可压缩流体的声震荡与固体介质之间由于热相互作用而产生的均能量。相当巧妙地利用谐振管中声驻波的能量，将热声堆下面的能量“泵”到上面来，使热声堆上下产生将近10℃的温差，是一种声制冷的方法。

其工作过程为：谐振管上部为一个热声堆，下部为一个扬声器。扬声器发出的声波在谐振管内形成纵向驻波。热声器下部声压增大时，推动气团向上运动，并因压缩而升温，将热量传给声堆。声压下降时，气团向下运动，但热声堆温度下降较少，于是向热声堆上部输热。热声堆中无数气团每次振动都吸收一定热量向上传输，热量不断地被从低温区泵到高温区，从而实现了声制冷。

伯努利悬浮盘：该装置形象地显示了伯努利方程中流速与压强的关系。因流速大压强小，悬浮盘克服了自身的重力悬在空中。

傅科摆：它使我们不依赖于相对天体的运动就能感受到地球的自转。单摆由于不受垂直于摆平面的力，摆平面应该保持不变。但傅科摆让我们看到了在北半球按顺时针方向转动（在太原的转动周期为39.1小时），赤道上是不转的，南北两极转动周期为24小时。这是因为地球自转是带动这固定在地球上的一切（包括傅科摆的角度盘），而摆锤、空气、水流由于惯性还是保持原来的运动状态不改变，这就构成了相对运动。

看得见的声波：利用生理上的视觉暂留效应，将声波可视化，助于理解。该装置的不足之处是将纵波显示为横波。

椎体上滚：实验中的椎体由高处滚向低处，与我们传统观念不符。但实际上椎体在上滚的过程中，重心是下降的，与物理规律统一。本实验告诉我们表象与本质有时候是完全相反的。

角速度矢量合成演示仪：让一个转轮绕俯仰角可改变的水平轴转动，再让它同时参与绕竖直轴的转动。水平轴转的俯仰角会随着绕竖直轴转动的方向和转速而变化。该装置能形象地反应角速度合成的矢量性。

转动惯量演示仪：

离心加速器：原理是角动量守恒，施加的力在转轴上（没有力矩）

进动仪：可直观地演示刚体的进动和陀螺仪的工作原理。

回转仪：在改装置中转轮不会因重力作用而落地，而是产生了进动（即轮轴绕立柱的转动），显示了转动系统的进动规律。

利用刚体定轴转动轴的指向性，制成惯性指导陀螺仪，精准指向。

范式起电机：上下两个圆辊用环形橡胶带连接，电机带着高速转动。摩察产生的静电在上辊，下辊的静电导入大地。这样使得电极球上的电荷越来越多，产生很高的电位。用于演示静电作用、尖端放电、电荷间的相互作用等。

安培力演示仪：原理是通电导线在磁场中产生力的作用，可以直观地观察安培力的方向、大小随线圈、磁场的变化规律。

高压静电电压表：利用静电力推动光点移动，可在标尺上独处数据。

帕尔贴效应仪：不同的导电材料的电子能量不同。将两种导电材料接触后连入电路，向具有低能态电子材料流入的电子有将多余的能量传给晶格是材料升温，直接将电能转化为热能；向高能态电子材料流入的电子将从晶格获取能量使之降温，将热能直接转化为电能。本装置直接

通过手型处直接感受这种制冷制热的过程。选用帕尔贴效应明显的材料如三碲化二铋（帕尔贴效应温差可达67℃）可制冷制热。最广泛的应用为车载冰箱。

法拉第楞次定律：金属壳相当于密绕线圈，镂空金属壳相当于疏绕线圈。通过铁块下落的速度自身的对比和与铝块降落速度的对比，将楞次定律直观表示出来。

楞次定律的本质是能量守恒。

山西大学大学物理实验演示实验实验报告 篇2

一、演示实验仪器

演示实验仪器怎么得到呢?当然每个学校获得的途径不一样, 我觉得主要有以下几种方法:

1. 通过学校下拨的实验仪器经费来购买。

现在有很多厂家在生产演示实验仪器, 特别是大型的仪器, 厂家生产的仪器比较精美, 做得比较成熟。学校可以利用经费来购买, 如果经费充足, 可以购买很多仪器设备。例如, 华东师范大学建立了很大的演示实验室, 演示实验仪器比较齐全。我们学校虽然经费不是很多, 但是也购买了一些大型的演示实验仪器, 建立了一个物理演示实验室, 力学、电磁学、光学、热学, 每部分都有几个典型的演示实验。因为演示实验室里很多都是大型的实验仪器无法搬动, 所以有很多仪器课堂上的利用率不是很高, 主要利用课余时间向同学们展示。

2. 学生参与研制演示实验仪器。

很多学校开展了类似的研究活动, 也取得了不少成果, 演示会议上有很多学生展示了自己制作的演示仪器, 得到了专家们的好评。为了让学生更好地参与到演示实验中来, 我们利用学校大学生创新项目, 让学生自己制作一些演示实验仪器, 最后能在物理教学的课堂上使用。目前, 已经开始这方面的工作, 有一个组正在制作电磁学部分的演示仪器。制作过程都由学生自主完成, 在遇到困难的时候, 老师加以指导。这样不仅让学生巩固所学的物理知识, 而且锻炼了他们的动手和创新能力。同学们表现了极大的兴趣, 很多同学都想参加到项目中来。

3. 利用生活中废弃垃圾制作演示仪器。

在这次演示实验会议上, 有位台湾东吴大学的教授做了个报告, 向我们展示了用废旧垃圾制作的演示实验仪器, 很是吸引人。我觉的这个方法很好, 这样不仅可以实现废物利用, 节约成本, 而且利用一些生活中常见的东西向同学们演示, 可以让同学们了解物理知识在现实生活中的用处, 对物理更加感兴趣。不过这种获得演示仪器的方法对老师的要求是比较高的, 需要慢慢长期的积累。其实我们学校的物理老师特别是老教师一直在这方面进行探索。现在有很多废旧的电子设备, 例如电脑、打印机等, 拆开来可以演示很多基本的物理现象。

4. 多媒体课件演示。

有些宏观的、微观的、极快的、极慢的物理过程, 例如生物过程、分子原子的运动等, 不可能在课堂上拿出来给同学们看。这时我们可以通过制作多媒体课件, 形象地向同学们进行逼真的模拟, 灵活地放大或缩小物理场景, 将物理过程生动形象地展现于学生眼前, 使学生加强认识, 理解透彻, 激发他们的学习兴趣。我们学校基本上每个教室都有投影仪, 我们老师可以充分利用现有资源, 寻找一些演示实验课件或自己制作一些实验课件拿到课上来展示, 从而突破时间以及空间的束缚。

二、演示实验开展方法

演示的方法也是很重要的, 只有演示仪器摆在那里也是没有用的, 必须要向同学们展示才能取得好的成果, 演示实验开展选择适当的方法才能达到最好的演示效果。不同的展示效果可能不一样的, 怎样才能更好地利用这些仪器?怎么才能更好地向同学展示呢?

课堂演示一直是演示实验最重要、最原始的一种形式。在课堂上, 为了进一步巩固大学物理和大学物理实验课程所授内容中的物理概念、物理规律、物理原理, 当讲到某个知识点时, 可以拿出小型的实验仪器在课堂上演示。在课堂上演示时, 要求演示实验装置比较轻巧方便, 我们学校由于一些原因, 便携的演示仪器一直是比较有限的。通过这个过程的演示实验教学, 学生不仅可以感受每一个物理定律建立过程中所体现的科学研究方法和科学思维方式, 而且还能领悟其中所蕴含着的巧妙设计技巧。通过观察、思考、巩固、复习相结合, 使学生对知识的理解掌握更清晰牢固, 其主要特点一是可节省学生复习时间并提高学习效率, 二是从根本上活跃了教学气氛, 提高了学生的学习兴趣, 它特别有利于学生在掌握基础知识和基本实验技能后选修大学物理演示实验课程, 学生会更有兴趣和热情探索自然的奥妙。

开放演示实验室也是一种重要的演示方法。有很多大型的演示实验设备, 因为不易搬动, 只能放在演示实验室中。就目前情况来看, 在演示实验室上课是不太现实的。只能利用课余时间向同学们开放。可以每学期初、末的一个月时间集中对全校学生开放, 由实验室值班教师在演示实验室演示部分实验项目。在演示过程中, 教师及时引导学生, 并与学生共同讨论、分析, 解释现象与结果。学生也可灵活自主地选择实验时间和实验项目, 在实验教师和实验技术人员的指导下自己动手独立完成实验项目。学生可以根据自己的兴趣对某些实验现象和结果进行探究, 这样不仅能够提高学生的学习兴趣, 而且可以培养学生的动手能力。对学生开放、提供学生自主实验的空间, 对发展学生智力和创新思维能力有积极的作用。

开设演示实验选修课可以为同学们提供新的前沿的物理知识。为了使学生对物理学前沿的发展、物理与技术应用、物理与生活环境等方面内容有较深的了解, 有效利用物理实验室的现有仪器设备, 同时满足文科学生大学物理学的学习愿望, 可以每一学期面向全校开设物理演示实验选修课。这样做有助于学生形成正确的观点、优秀的道德品质, 培养高尚的思想情操。

开展演示实验科技创新可以提升同学科研动手能力。吸引优秀本科生走进实验室, 开展科技创新活动给学生提供了一个发挥潜能和创造力的空间, 使学生受到了极大的锻炼, 培养了科研能力和合作精神。每学期物理演示实验室根据教师在实验过程中积累的经验, 有选择地列出一定数量的课内演示实验项目, 指导教师根据学生的申请情况, 选择一些动手能力强、实验热情高的学生参加演示实验项目的开发和研究工作。对物理学有兴趣的学生也可以自主拟题, 自己提出切实可行的演示实验设计方案, 由实验室提供必要的仪器设备和原材料, 学校提供科技创新基金。

三、未来的展望

浅谈大学物理演示实验教学 篇3

关键词：演示实验；物理教学；改革思考

中图分类号：G642.3 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）09-0237-02

一、引言

物理学是研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律以及所使用的实验手段和思维方法的自然科学。坚实的试验基础，贯穿于物理学发展的整个过程。大学物理演示实验能够把抽象的概念、定律形象的展示出来，不仅能够帮助学生更好地掌握物理原理，更给学生指明了探索真理的科学道路。

二、演示实验在教学中的作用

在物理理论的教学中借助于辅助理论教学为最初目的的演示实验来再现物理过程、验证物理规律是十分重要的教学手段。

1.演示实验能激发学生学习的兴趣和求知欲望。孔子曰：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”爱因斯坦说：“兴趣是最好的教师。”一个人一旦对某事物有了浓厚的兴趣，就会主动去求知、去探索、去实践，并在求知、探索、实践中产生愉快的情绪和体验。现代教育教学观认为，教育是个开放系统，促进学生持续健康发展的根本是提高学生学习的积极性，激发学生的学习兴趣才能取得理想的课堂教学效果。通过演示实验，教师把日常生活中不易观察到的物理现象真切地展示给学生，让学生由好奇到深思，从而产生努力探索的兴趣。在教学中，选择演示实验模式既要考虑学生的认知规律，也要兼顾学生身心发展特点，精心设计教学情境，鼓励学生独立思考、协同研究、大胆质疑、小心求证，培养学生发现问题和解决问题的能力。例如：在光的折射现象中，将一把笔直的木棒放到盛水的烧杯中，水面以下的木棒就变弯了，而把木棒从水中拿出，木棒仍然是笔直的。让学生自己提出问题、开动脑筋，大胆想象，激发学生的求知欲，提高学生解决问题的能力。

2.演示实验通过对抽象概念的形象展示，能够帮助学生真正理解概念，从而认识规律。只凭老师语言叙述，学生难以对物理现象，透过现象看本质，难以真正理解其本质。物理演示实验，形象地再现了概念的形成和规律的建立。为学生的思维活动提供必要的感性材料。学生通过对物理现象的深入思考，完成了从表到里的能够体会到现象背后的客观规律。例如：动量定理，如果一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零，那么这个系统的总动量保持不变。若教师用数学推导来讲解这个过程，就会非常复杂且效果难测。当教师用弹性碰撞仪，演示等质量球体弹性碰撞时，物理规律结合数学推导，就使学生对弹性碰撞过程中的动量、能量变化过程有了更清晰的理解。

3.演示实验使书面知识立体化，多媒体化，学生通过多种形式接触物理知识，通过多种感官体会物理知识，从而更加深刻地理解物理知识，真正的掌握物理知识。在演示实验中不仅有文字而且更多的是图像、音频和动画等，全方位，多侧面地将物理现象和原理展现出来，弥补了大学物理书面说教、内容苦涩难懂的不足，使讲授内容更生动有趣，直观形象、富于启发性，既能够培养学生的认知能力，又让学生更好地学习物理知识。

4.演示实验对于培养学生的科学创新能力有着举足轻重的作用。物理学的发展过程本身就是不断探索和创新的过程，创新是物理学的灵魂。古人云：“读书无疑者，须教有疑，有疑者确要无疑，到这里方是长进”。可见，疑点是创新的起点，是诱发学生创新能力的理想载体。而演示实验恰恰能够以疑引思，以趣引思，以用引思。让学生明白小疑则小进、大疑则大进的道理。“想象力是科学中的重要因素，想象力比知识更重要，知识是有限的，而想象力概括着世界的一切，推动着世界的进步……”，这是爱因斯坦曾经说过的。当今社会是创新型社会，只有创新型人才才能追赶上创新型社会的滚滚浪涛，成为时代的弄潮儿。演示实验教学必将在创新型人才培养中和大学物理教学中发挥更加积极的作用。

5.现代物理知识和科学技术取得了飞跃式的发展，很多新的理论和技术不断涌现。演示实验也在这个过程中不断创新、革新，积极吸收新产品、新技术，缩短学生与科技前沿的距离，消除现代科技的神秘感，使学生切实地体会到现代科技的庐山真面。声波悬空动物、超声GPS定位、超导磁悬浮列车、燃料电池、光纤通信、核磁共振及其应用、液晶、从单摆到混沌的应用等，这一部分现代科学技术创造的仪器设计非常巧妙，把它们引入教学能使学生实实在在地触摸到现代科技，激发学生动手实践的能力和创新精神。

三、演示实验教学改革思考

1.以素质教育为目标，培养学生的创新能力。科技贵在创新，创新需要归纳综合，更需要科学的直觉和想象。以往的物理教学强调严格的演义推理和严谨踏实的学风，这远远不够，还要有创新意识，不人云亦云，鼓励学生探索新途径和新观点、尝试新方法、敢于向旧理论挑战、提出新的见解。

中国的物理教育应当把创新教育作为素质教育的核心。把培养学生的实践能力、创新精神和团队合作能力作为重要内容。具体在演示实验中应使学生发挥主体作用，使学生通过运用各种感官认知实验过程中的具体现象，启发学生进行抽象概括，综合分析，得出实验结论，在使学生获得了理性认识的基础上，更加锻炼其思维和动手能力、培养创新精神。

2.把心理素质的培养融入演示实验教学。心理素质是学生素质的一个不可缺少的方面，心理学认为，心理上健康的学生必定具有正常的智力、健康的情绪和情感、健全的意志、健康的性格和人际关系。有的学生在学习过程中表现出恐惧、羞怯、懒惰、犹豫等不正常心理，教师应调动他们的积极性和主动性，帮助他们消除这些心理障碍，使其心理正常发展。在演示实验中有效地促进教学过程中的“外部刺激”与学生心理过程间的相互作用，使教学能够真正的促进学生心理素质的不断发展和提高。

现代科学发展有着与过去不同的显著特点，它往往需要多学科交叉，很多科研人员的共同协作。因此，教师应引导学生正确把握自己的情绪、妥善控制自己的情绪，认知他人的情绪、处理好人际关系的协调性，以及心理上的自我调节、自我激励能力，才能够适应社会飞速发展的需要。

总之，物理演示实验作为大学教育中的一门科学实验课程，不仅能够激发学生学习的兴趣和求知欲望；通过对抽象概念的形象展示，能够帮助学生真正理解概念，从而认识规律；还能够提高学生的科学思维能力和创新精神，特别是培养学生与科学技术的发展相适应的综合创新能力。我们还应当以素质教育为目的，把提高学生的心理素质融入到演示实验教学中。为物理演示实验教育探索新的授课方法和途径将成为一个十分重要的课题。

参考文献：

[1]钟晓燕，刘文军，等.大学物理演示实验教学改革的实践和探索[J].中国科技信息，2010，（4）：238-240.

[2]陈惠敏，石雁祥，张承据.大学物理演示实验教学模式的探讨[J].大学物理实验，2007，20（4）：95-99.

[3]汪文明，余兰山，郭军.大学物理演示实验创新的探索[J].高等函授学报（自然科学版），2005，19（6）：14-16.

[4]卢荣德.大学物理数字化演示实验教学平台[J].实验室的探索与研究，2006，（4）：56-57.

物理演示实验报告 篇4

无皮鼓的工作原理及应用

实验原理：

星期二我们玩无皮鼓的时候我就很好奇，一般的鼓都有鼓皮的，这个没有鼓皮的鼓竟然能够发出平常时击鼓的声音？听老师讲解之后才明白为什么。

原来，该无皮鼓利用了光电原理。

在无皮鼓的鼓壁都装有一组红外发光二极管，它发射的红外光射向对面的鼓壁上的光敏器件上。被照射的光敏器件将会使得光敏器件的开关电路断开，发声电路不工作，没有鼓声发出。当用手作敲鼓动作时遮挡住光束时，光敏器接收不到光信号，光电开关就会驱动相应的录有鼓声的语音集成电路，发出鼓声。

启动这套装置的红色大按钮，在无皮鼓没有皮的那个地方敲了一下，就听见“咚”的一声。我们试着各种击鼓的方式，确实体会到了只有当光敏器件被手挡住了才会发声。有节奏的击鼓，可以奏响美妙的音乐呢！太有趣了！

这就是本次演示实验我了解到的“无皮鼓”！

“无皮鼓”原理的应用：

根据实验课上老师介绍的以及我们在物理课的学期过程中我也了解到光电控制器的一些应用。

1、可以采用光电控制器来实现对生产当中的监测与控制。例如，在高速公路的监控工程中可以利用光电控制器对车辆的速度、高度和重量进行监控。

2、光电控制技术还在航空航天工程得到了广泛的应用。我想，在太空中利用光来实现对电路的控制应该是比较可靠的，以后再多点了解这方面的应用。

山西大学大学物理实验演示实验实验报告 篇5

实验背景：

法拉第曾经冒着被电击的危险，做了一个闻名于世的实验——法拉第笼实验。法拉第把自己关在金属笼内，当笼外发生强大的静电放电时，他并未受到任何影响。在使用大的法拉第笼时，金属笼上接高压电，外部接地导体接触笼壁时可以观察到电火花，而笼内的人没有感觉；用小型法拉第笼（鸟笼）实验时，可以观察到通电鸟笼外部的纸条飘起，而内部的纸条并没有明显变化。

实验原理：

本实验运用了静电屏蔽原理：导体的外壳对它的内部起到“保护”作用，使它的内部不受外部电场的影响。

因为在电场中，电子会因电场力而运动。而在静电平衡状态中的导体内部电场处处为0.由此可知处于静电平衡的导体，其净电荷只能分布在导体外表面。这样，导体外表面对其内部起到保护作用，使其不受电场影响。因此，在大型法拉第笼通电时，电荷分布在笼子的外表面，用接地导体触碰时可以看到电火花，而内部的人没有感到电流存在；小笼的外部布满电荷，纸条因带电而飘起，内部的纸条却没有此现象。

实验应用

1.电工穿的均压服，就是在衣服中编织入金属丝，将人和衣服看成同一物体，则金属

丝就相当于导体的外壳，在工人进行高压带电作业时，对人体起到保护作用。

2.有些电子仪器的工作条件要求非常高，要杜绝外部电场影响，就可以将其放入法拉

第笼中对其进行电场屏蔽，消除外部电场对其影响。

大学物理演示实验感想 篇6

物理学是研究物质运动和相互作用规律的学科, 是自然科学的基础。因此物理学理论与实践永远不能分离。在物理学理论的教学过程中, 演示实验教学又是一个非常重要的环节。它可以充分体现出理论来源于现象而不是纯粹的逻辑推导。

同学们普遍认为大学物理抽象难懂、深奥复杂、枯燥乏味。物理演示实验能够将抽象、深奥的物理知识转变为具体、简单的趣味内容, 使模糊、枯燥、复杂难懂的内容变得清晰、生动、津津有味。

另外, 物理演示实验能把我们在生产、生活中看到的和听到的现象, 通过实验手段再现出来。实物演示真实、直观, 能给人身临其境之感，极大地调动学习的积极性, 主动性以及激发创造的潜能。

老师让负责操作的同学明确注意事项后,亲自动手操作，使我们具有获得成功的自豪感, 并培养了我们的自信心和学习兴趣。同时, 老师也可以从中发现问题, 从而能够督促教师自身不断的提高自己的业务素质, 真正做到教、学相长。

实验结束后，老师会要求写一份报告，包括对物理现象的解释、对实验仪器提出的改进之处、相关实验的设计等。写文章是为了突出创新两个字。撰写文章的过程应该是对这个实验进行消化的过程。是知识的再运用与逻辑思维能力的提高过程。撰写论文的过程是想象力升华的过程, 从而对我们创新能力的培养起到了潜移默化的作用。

山西大学大学物理实验演示实验实验报告 篇7

一、作用

大学物理演示实验中光学演示的作用主要有[1]以下几点。

1.增强知识学习的效果。光学演示实验可以使抽象、复杂、深奥的光学基本概念直观化和形象化,还可以使日常生活中的光学现象突出地显现出来,从而使学生得到丰富的感性知识,加深对理论内容的理解和巩固。通过光学演示实验,学生能看到支配光学现象的规律在什么条件下起作用,从而领悟到理论指导实践和实践检验理论的意义。

2.培养工程实践能力。光学演示实验可以培养学生的实验操作技能和科学创新能力,团队合作精神和解决实际问题的能力,以及学生的工程应用能力和创新意识[2]。

3.养成良好的习惯。光学演示实验能培养学生在学习、分析和研究问题时实事求是的科学态度和刻苦顽强的工作作风。同时能学到研究物理的各种实验方法,为以后的实验打下良好的基础,养成良好的习惯。

二、教学实践方式

要更好地把教学过程完成好,达到比较好的教学效果,教师在教学设计上做了很大努力。根据光学演示实验的特性,也为了让学生更好地体会光学的乐趣,以及考虑到作者所在学校的实际情况,我们的教学设计过程以教师为主导,学生为主体来实现。

1.教学内容。配合我校大学物理课程的内容,我们把大学物理演示实验以光学、振动与波动学、电磁学、热力学四个教学模块的形式向学生开放。因为有些学生可能只对其中一部分的内容(比如光学)有兴趣,因此四个教学模块是独立设置的,学生可以挑感兴趣的来选择。在光学部分,共有22个实验,除了传统上的光的衍射、干涉、偏振光干涉演示仪、迈克尔逊干涉仪、帘/台式皂膜、光栅视镜等内容外,还有近代物理的一些内容如超声光栅、黑洞模型等。

2.教学模式。目前我国演示实验教学实施模式主要有五种:随堂演示、集中演示、必修课模式、选修课模式、全开放性的教学模式[3]。基于我校上课教室比较分散,多个老师同时授课,大部分光学的演示仪器“较贵”、体积大、携带不方便等多种实际因素,随堂演示和集中演示在我校不易实行,而且也不易发挥学生的主动性和创造性。对于理工科学生,我校已经有专门的大学物理实验作为必修课,其中已经包含光学内容,而对于一些文科学生也没有必要专门设立必修课模式。基于上述考虑,我校的光学演示实验单独作为一个模块开成选修课,让学生自由选择。它不仅向理工科学生开放,同时也向文法学院、经管学院等不修物理课程的学生开放,让对光学感兴趣的学生都可以到实验室进行光学演示实验。学生在感受到乐趣的同时,还能修得学分,提高他们的学习动力。

3.教学过程。教师在光学演示实验教课之前,自身应该充分准备。除了把相关的理论知识整理把握充分之外,还应该把要演示的实验仔细做2~3遍[4],尽量预先面对教学过程中会出现的问题,以防在教学过程中出现无法预估的问题时太慌张。另外在实验之前先不告知学生具体的实验内容,让他们带着一种新奇的心理进入到实验室,激发大家的探索欲望。进入实验室后,先让学生自由分组进行操作,根据学生水平及兴趣爱好,分工协同合作,培养学生的合作沟通能力。教学过程中,先为大家简单介绍一下每个实验内容,或者有需要时简单演示一些现象,让学生联想现实生活中类似的现象,然后再让学生回想支持这种现象的光学原理,这样由现实现象中得到的理论更容易加深印象。给出一个实验现象之后,鼓励大家去寻找用以支撑这个现象的理论,让大家通过自己的努力寻求出原因。整个实验过程中,有说明书、物理演示与探索计算机导学系统供学生查找。教师也会在实验室中,指导学生主动探究和分析现象。在实验过程中,要根据每个光学实验的具体情况,以及学生的不同反应,随时调整教学方式。比如光学模块中的帘式皂膜实验,看到实验中的皂液,大家自然就想到小时候玩的肥皂泡,看到皂膜呈现的彩色花纹,有些同学还会想到雨过天晴的路面积水,然后再问肥皂水不是彩色的,为什么会有彩色花纹呢?有些同学就能指出是薄膜干涉,但是具体产生过程,留待同学自己去探索。再比如海市蜃楼实验,一听到这个名字,学生都知道海市蜃楼的故事,也知道它表示的是虚幻的东西,然后学生看实验发现本来等高的两个模型,经过盐水一方的却升高了。对于这个现象大家都比较熟悉,这时教师提出来是什么原因造成这种现象的,大多数学生不知道。这时如果一味让学生自己去想,可能有点困难,教师此时应适时给点提醒,盐水经过一段时间静置之后,下层的浓度最大。让学生联想浓度差会引起光学理论中的什么东西,这时就能有同学知道折射率差别。然后再回到日常生活中,同学们就都知道海上的大气折射率会有差别。当然更具体的细节的内容留给学生去探寻。在光学演示实验室中的课上的内容结束之后,并不意味着教学过程就结束。学生回去之后选一个自己最感兴趣的实验写报告,每组学生协同合作,共同出一份报告,不要求每位同学都交。这样,使学生不受限于学分和报告,更能提高报告的质量,也更能增加学生的兴趣。

光学演示实验配合理论课教学,内容新颖、生动有趣、技术先进的教学仪器,不仅可以帮助学生理解光学概念,提高学习兴趣,更可以激发学生的探索热情和创新意识。经过我们教师不断地探索与实践努力,已逐渐形成一套成熟且具有我校特色的光学演示实验教学模式,并逐渐把这个教学模式推广到其他物理演示实验模块。

参考文献

[1]顾菊观.光学演示实验教学研究[J].湖州师专学报,1997,19(005):49-52.

[2]周菊林,李蓓,周华林.加强大学物理演示实验,培养工程应用型人才[J].湖南工业大学学报,2009,(02).

[3]宋贤征,竹有章.国内大学物理演示实验教学现状调查[J].广西物理,2009,(01).

山西大学大学物理实验演示实验实验报告 篇8

关键词 Matlab 可视化 光学仿真 牛顿环

中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2016.07.022

Abstract Using the GUI function of MATLAB in visual processing and scientific computing ability， we designed physics experiment of Newton's ring optical simulation simulation， from the point of view of simulation results and experimental simulation very vivid. At the same time， it can simulate measurement， to achieve the desired effect.

Key words Matlab； visualization； optical simulation； Newton's ring

Matlab是Matrix Laboratory（矩阵实验室）的简称，是美国Math Works公司出版的商业数学软件，不仅具有数据分析、科学计算和图像处理等功能，还具有交互式图形用户界面等功能，Matlab语法简单方便，数值计算高效，图形功能完备，所以matlab在物理现象演示、作图、数据处理优化和模拟仿真方面应用非常广泛。①

本文基于Matlab GUI②设计，通过牛顿环、声速测量、迈克尔逊干涉仪的模拟和具体实例分析，从而了解Matlab可视化在大学物理中的演示应用，及数据处理过程。③通过数字化模拟演示，生成动态图像，完成数据测量及数据处理分析，并扩展了实验的观察项目，达到明晰原理，提高观察效果，分析误差成因等更好的教学效果。鉴于物理设备和光学实验的操作规范性强等原因，实物操作实验存在原理清晰度不够、观察吃力、测量误差大等不足。而Matlab可视化演示能在实物实验的基础上提供更加理论的补充，能在设备不变操作时辅助课堂教学，能在对比实验中寻求误差原因等等，从而促进大学物理的教学。目前我们已近积累了相关演示项目近30余项，也为目前全国推进的慕课和微课作好了资源储备。下面是我们可视化的两个具体项目。

1 牛顿环Matlab可视化演示项目

1.1 牛顿环干涉原理

牛顿环是通过可见光的等厚干涉而得到的一系列同心圆环，通过测量干涉圆环的直径，我们可以间接测量半凸透镜的曲率半径。牛顿环实验光路图如图1所示。

我们在实际测量过程中，为了提高测量精度，都是测量圆环的直径。通过测量级和级暗环的直径，得到半凸透镜的曲率半径为⑤

1.2 牛顿环的Matlab模拟

牛顿环干涉的光强分布为⑥

可由（1）式可得到：

我们利用Matlab计算牛顿环的光强分布，应用GUI的图形化处理功能和交互式用户界面，得到如图2的牛顿环演示实验界面，界面的左边为实验原理装置部分，右边为干涉图像。测量控件的光强回调函数如下：

lamda=str2double（get（handles.lamda，'string'））；

R=str2double（get（handles.R，'string'））；

d=str2double（get（handles.d，'string'））；

lamda=get（hObject，'Value'）；

set（handles.lamda，'String'，num2str（lamda））；

lamda=lamda*1e-7；

d=d*1e-7；

lamda1=lamda*1e9；

set（handles.text2，'string'，lamda1）；

[x，y]=meshgrid（linspace（-0.006，0.006，600））；

r2=（x.^2+y.^2）；

di=2.*（d-（R-sqrt（R^2-r2）））-lamda/2； %光程差

I=（cos（di.*pi/lamda））.^2； %光强分布

axes（handles.axes2）；

imshow（I）；

在交互式部分，我们可以通过滑条改变入射光的波长，半凸透镜的半径，以及半凸透镜与平板玻璃底部的距离，观察干涉条纹的变化，从而了解影响干涉条纹的要素。同时我们还设计了与实际测量相仿的测量方式，通过十字标线读取圆环的位置坐标，从而到达测量圆环直径的效果。

2 声速测量的Matlab模拟演示项目

我们还设计了如图3所示的声速测量模拟演示实验，通过输入超声波频率和调节滑条，达到转动轮转动，同时超声波接收器移动，示波器上的李萨茹图形发生变化，以及共振法的波形振幅改变，从而达到模拟实验测量的效果。

3 结论

我们通过上面的具体实例，讨论了Matlab在大学物理演示实验中的应用，同时，也可以利用Matlab强大的图形处理功能和计算功能，将更多的物理实验展示给学生，我们还做了单缝衍射，光栅衍射等模拟演示实验，通过上面的讨论，利用Matlab数值计算及可视化功能，实现了大学物理实验的模拟设计，不仅可以利用Matlab来演示物理实验，也可以作为物理实验教学过程的一个辅助手段。同时，在理论教学过程中作为物理演示展示给学生，帮助学生理解和学习物理原理。使得教学过程和内容更加生动。

注释

① 刘志成，张君霞，黄蕊.Matlab可视化在大学物理实验中的应用.大学物理实验，2015（1）：69-72.

② 张志涌.精通MATLAB 6.5版.北京航空航天大学出版社，2003：482-495.

③ 黄蕊，张君霞，刘志成.用MATLAB比较双缝干涉和双缝衍射.大学物理实验，2015（1）：90-22.

④ 马文蔚，解希顺，周雨青.物理学（第五版）下册.高等教育出版社，2006：111-113.

⑤ 聂玉梅，刘强等.大学物理实验.兵器工业出版社，2007：35-36.

大学物理演示实验心得体会 篇9

大学物理演示实验心得体会

演示实验是物理实验教学的重要组成部分，它是建立物理概念和规律、理解和掌握物理知识不可缺少的环节，同时还能培养学生的观察能力、思维能力。这学期我们便开设了大学物理的演示实验，老师通过对实验的演示来给我们揭示一些物理现象，令我感触较深，下面就这次物理演示实验谈谈自己的见解和心得。

物理是一门比较深奥的课程，但是往往在这些深奥的知识中恰恰能揭示自然界的本质，这便是物理吸引人的地方了。令我印象比较深的一个实验便是磁悬浮的演示，悬浮本身就是很吸引人的东西了，平常我们只能在魔术中看到悬浮的情况，但是现在已经可以通过科学而不用任何外加机器的协助便可以做到，我觉得非常的不可思议。老师首先告诉我们要达到超导的状态才可以悬浮，首先便是要对物体进行降温，老师用液态氮对导轨上的小车进行降温，大概进行5次左右达到了超导的状态，我们可以明显的看到小车在导轨上悬浮了起来，当用手推动小车时小车在导轨上开始运动，并且看起来轻飘飘的，此时它只受到空气的阻力。这样的现象让我感到非常神奇，就好像对于人类来说没有做不到只有想不到，人类的智慧可谓是非常超前了。我们通过研究这些物理现象不仅仅是为了获取其中的知识，更重要的是将我们学到的知识运用到现实生活中去，能源加以运用，前面所说的磁悬浮，我们现在已经研制出了磁悬浮列车，可以供人们出行远地使用。再比如说极端放电这个物理现象，电荷聚集在尖端，先放电。那么我们是怎么去运用它的呢？那便是避雷针的应用了，在一些高楼大厦的顶层我们总会看到旁边有一个和它高度差不多的形状似针的物体，那便是避雷针了，当遇到了雷电的天气，我们应当排除一切恶性事件的发生，如果闪电劈中了大楼，那将是多么大的损失，但是当有避雷针的时候，高楼上空出现带电云层时，避雷针和高楼顶部都被感应上大量电荷，由于避雷针针头是尖的，所以静电感应时，导体尖端总是聚集了最多的电荷，这样，避雷针就聚集了大部分电荷。避雷针又与这些带电云层形成了一个电容器，由于它较尖，即这个电容器的两极板正对面积很小，电容也就很小，也就是说它所能容纳的电荷很少。而它又聚集了大部分电荷，所以，当云层上电荷较多时，避雷针与云层之间的空气就很容易被击穿，成为导体。这样，带电云层与避雷针形成通路，而避雷针又是接地的，避雷针就可以把云层上的电荷导入大地，使其不对高层建筑构成危险，保证了它的安全。

弹性碰撞演示实验实验报告 篇10

姓名：杨倩倩学号：11122290教师：戴晔

[实验名称] 弹性碰撞演示仪

[实验目的]

本次实验用于演示正碰撞和动量守恒定律，形象地显现弹性碰撞的情形。

[实验原理]

动量守恒定律 m1v1+ m2v2 = m1v1` +m2v2`

由动量守恒定律可知,如果正碰撞的两球，碰前速度分别为v1和v2,碰撞后的速度分别为v1`和v2`,质量分别为m1和m

2[实验器材]

1、底座、支架、钢珠（七个，且大小、质量相等）拉线、调节螺丝

2、技术指标：

钢球质量：m=7*0.2kg

直径：d=7*35mm

拉线长度：l=550mm

[实验操作与现象]

1、调整仪器，使得七个钢球的球心位于同一水平线上。

2、将仪器一端的一个钢球拉起来后，松手，则钢球正碰下一个钢球，末端的一个钢球弹起，继而，又碰下一个钢球，另一端的钢球弹起，循环不已，中间的五个不动。

3、拉起仪器一端的两个钢球重复上述操作，结果另一端的两个钢球弹起，中间的三个不动。

4、改变拉起钢球的数量重复上述操作，观察结果，每次会有另一端的相同数量的钢球弹起。

[注意事项]

改进初中物理演示实验 篇11

[关键词]：演示实验 改进 原则

一、尝试改进演示实验

1.补充演示实验的数量。教材已列出大量实验，有的章、节和知识点还没有演示实验或数量还不够。有和没有演示实验，教学的效果有很大区别，根据教学的实际情况，适时加入演示实验很有必要。八年级“液化”概念的教学，只按教材列举一些液化现象，然后分析，得出结论：“降低温度，气体液化”。由于学生在生活中已经积累了一定量的感性素材，小学自然和初一地理学过“大气中的水蒸气会凝结成小水珠，学生已经形成了液化的前概念。这样的教学“液化”简单地“建立”了，这种建立过程太粗略，停留在知识的识记上，课堂教学也枯燥。这节课是在学生已有的“液化”前概念的基础上，强化正确的认识，更深地认识“液化”，并要求学生会用“液化”解释生活中的有关物理现象。教学时可插入两个演示实验。先在秋高气爽的十月准备一瓶冰冻矿泉水，用抹布擦干净后展示在学生面前，立即唤醒学生生活中的经历和脑中已有疑问“过一会，瓶外会有水珠出现？”，“瓶外为什么会有水珠出现？”学生很快进入教师设置的物理情景，教师趁机发问 “瓶外的水珠从哪里来？”经过教师的讨论、分析、学生确定“水珠不是从瓶内渗出来的”，“水珠从空气中来”。教师进一步追问：“水珠是怎么从空气中变来的？”然后，演示实验，同时加热两只盛有温水的烧杯，并引导复习、分析：“杯中的水有没有发生物态变化？”学生答：“蒸发”，“人眼为什么看不见水面上方的水蒸气？”（水蒸气是无色无味气体，空气中有大量的水蒸气）。取两块玻璃片，一片在火上烤热，另一片不烤。两片分别放在烧杯上片刻，待冷玻璃片上生成了明显的水珠时，而热玻璃片 上没有生成水珠，把两块玻璃片同时展示给同学们看。“水珠是怎么来的？”“水蒸气遇冷凝结成小水珠”，随后要学生观察，拿走玻璃片的杯口上方有“白气”出现，“‘白气’是 什么？”据分析，討论得出“白气”是水蒸气遇冷凝结成的小水滴（及时矫正“白气”是水蒸气的错误前物理认识）。此时，刚才冰冻矿泉水瓶壁外已出现大量的水珠，学生心中的谜底与“水”俱来。实验后接着进行归纳、应用……这样，学生不仅清晰的形成了“液化”的概念，能较容易联系生活实际解释有关现象，在实验的引导下一系列观察、思考、分析、归纳，让学生真正体验揭示自然界谜底的乐趣。实践证明，这样教学后，学生对“雾”、“露 ”以及早晨、晚上池塘上方的“白气”等现象分析，解释轻松而又准确。当学生头脑中已有的错误前物理概念，与物理概念、规律相抵触矛盾时，在教师的讲解下学生在表面上能够接受正确的观念，但认知上还没有形成新的图式。学生在解释现象、分析问题时容易不自觉地运用到原来的错误前物理观念。这时需要强烈的刺激打破旧认识结构的平衡。即使教材已列出演示实验，还有必要补充惊奇的演示实验，加强和反复刺激，让新建立的图式得到强化。

2、提高演示实验的质量。现行教材有很多精彩的演示实验，教师教学时，由于种种原因，教材给出的一部分演示实验 效果不尽如人意，需要我们大胆地改进，重新设计。初二物理“音调”中，“纸片划过木梳”、“橡皮筋振动”目的是通过演示实验让学生感受音调高低并研究音调高低与振动之间的关系。而上述两实验音调变化小（响度也小，能够听到的学生少），乐感不强的学生靠耳朵辨别两声音音调高低就很困难。如用琴弦代替橡皮筋做实验器材来演示，或者干脆换一吉它走进教室，让学生体验音调高、低。对不同粗细、松紧的弦发出的声音进行对比，研究音调与振动快慢的关系。这样做效果既明显，又能调动学生的兴趣。教材上的演示实验则改成小实验让学生课后体会。“液化”中“压缩体积，乙醚液化”的实验，在常温下，靠拉开活塞很难做到液态乙醚全部消失，压缩体积气态乙醚液化后分布注射器筒壁，多数学生观察困难，直观效果不好。如用一只空的透明外壳打火机和充气罐代替上述实验，调整好打火机和充气罐位置关系，对打火机充气，学生可以清清楚楚“看”到打火机内气体被压缩时变成液体。还容易联想到自家液化气罐的灌入情景。操作简单，效果更直观，学生的兴趣也很高。

3、演示实验的借鉴与扩展。演示“带电体能吸引轻小物体”。为了说明带电体有吸引轻小物体的性质，教材中是让带电的物体去靠近一堆纸屑，很多纸屑飞向带电体，又飞散开来，纸屑的飞散吸引了学生过多的注意力，对初次接触电学的学生，很难得出“带电体吸引轻小物体的性质”的结论。改进的方法是：取一面积为1平方厘米纸屑，在其中穿一孔并用细线悬挂在铁架台上，当带电体靠近纸屑时，可以看到细线弯曲，纸屑向带电体靠拢。这样既增强了演示效果，又使学生很容易得出结论。

二、改进基本原则

1、明确目的，优中选优，追求更好效果。一方面要求学生明确实验目的，另一方面根据教学要求选择适合的实验。如果要达到创设情景，引入新课的目的，选择的实验，最好能达到 “ 一石激起千层浪”的效果；如果要打破学生已有的图式（认知结构），实验应力求做到“学生简直不敢相信自己的眼睛”，让学生终生难忘；如要强化新建认知结构，实验源于生活来自学生身边，唤醒学生再认识，并为学生回到生活中解释现象、分析问题提供示例和“桥梁”。一只苹果插上铜片、锌片，接上导线也能让发光二极管发出光来。

高中物理演示实验的优化 篇12

物理是一门建立在实验基础上的学科，物理理论的建立依赖于实验，并且理论的验证也需要实验来完成。在高中物理实验教学中，演示实验具有重要的作用。教师通过演示实验可以帮助学生建立物理概念和规律，可以将抽象的知识变得更加形象直观，可以传授给学生实验操作方法和技能，可以让枯燥的课堂变得生动有趣。因此，我们要不断优化物理演示实验，努力用高质量的演示实验来提升物理教学质量。

一、做好充分的实验准备

与常规的理论教学相比，实验课涉及的内容和教学器具较多，为了保证实验活动的顺利开展，教师和学生都应认真做好实验前的准备工作。作为教师，在实验开始前要明确实验目的，制订实验计划，对实验仪器和材料进行检查，必要的时候，可以提前试做实验；作为学生，在实验开始前，要对实验原理、实验目的等有一个大致的了解，这样，在教师实验的过程中，学生才能保持“耳聪目明”，很好地观察实验过程，总结实验规律，实现实验目标。

二、演示实验操作要规范严谨

物理实验是一门非常严谨规范的科学活动，任何一个微小的操作不当，都有可能造成实验的失败，例如，用万用表测电阻，换挡时没有重新调零；接电路时，导线横七竖八地摆在桌子上等，这些看似无关紧要的小问题，对于实验的质量和效果往往会产生致命的影响。因此，作为教师，要从小培养学生严谨的操作习惯，而演示实验就是教师培养学生严谨操作习惯的第一步。在演示实验过程中，教师的每一个操作都会成为学生模仿的对象，如果教师在操作的时候不规范、打马虎，学生就有可能有样学样，从而养成不良的操作习惯，因此，教师必须规范、科学地操作。

三、适当设置一些实验悬念

在课堂上，演示实验的设置可以活跃课堂气氛，增强学生的学习兴趣。如果教师能够在实验过程中增设一些小悬念，会更容易引发学生的好奇心，引导学生进一步思考问题，例如，笔者在给学生讲《力的分解》时，就在上课的时候给学生做了一个简单的演示实验，首先取一个沉重的砝码，然后拿出一些细线，问学生：“你们猜一下，如果用细线把砝码吊起来，是一根细线容易断，还是两根细线容易断？”这时候，所有的学生都回答是一根细线容易断。接下来，笔者开始进行实验操作。先用一根细线拴住砝码，结果沉重的砝码稳稳地被提了起来；接着用两根同样粗的细线拴在砝码上，在提起砝码的过程中，故意将两根细线拉成一个很大的夹角，这时，意外发生了，提砝码的细线断了。看到这种情况，学生感到非常惊讶，为什么两根线反而不如一根线结实呢？就这样，在悬念的激发下，学生产生了强烈的求知欲，大家积极思考和讨论起来。

四、恰当利用现代教学工具辅助实验教学

在物理实验中，有很多实验现象都是微观的、瞬间的甚至是无形的，在传统的实验手段下，这些实验现象很难被观察到，这样就影响了实验的可观性。怎么解决这个问题呢？可以尝试利用一些现代化的教学工具，用一些现代技术来辅助实验教学。例如，在讲到“波的干涉”时，可将两个带触电的振动片与同一个振源连接起来，在接通电源后，振动片会在小水槽中激起水波，而两个水波相遇相干，就会呈现出波的干涉。然而，教师在课堂上演示这个实验的时候，坐在座位上的学生根本就无法观察到这一微小的实验现象，这时，可以利用投影屏幕，将这个实验现象放大，这样，干涉的图像会清楚地展现在学生眼前，使学生清楚地认识到何为干涉现象。

演示实验作为物理课堂的“常客”，它的质量好坏直接影响物理教学质量。因此，一定要重视演示实验，努力通过多种手段对演示实验进行优化。

参考文献

^[1]姚妍妮^.高中物理演示实验教学研究^[D].华中师范大学^,2000.

[2]王树俊.高中物理演示实验教学要求与指导[J].考试周刊,2008(50).

山西大学大学物理实验演示实验实验报告 篇13

1、将实验数据以表格的形式整理到实验报告上；（0-5分酌情扣分）

2、作图必须使用坐标纸，铅笔。而且图名、坐标轴的名称及单位，坐标分度等信息应齐全；（如果不用坐标纸作图扣10分，否则0-5分酌情扣分）

3、计算应该有必要的过程，不能只给出最后结果；（0-20分酌情扣分）

4、应该有实验结论和结果分析。（0-5分酌情扣分）

山西大学大学物理实验演示实验实验报告 篇14

【实验内容】

在PC机虚拟机下的Linux系统中建立基于ARM 的嵌入式Linux 开发环境。

1.学会网口的配置 2.Minicom端口的使用

【预备知识】

1.了解ARM9处理器结构 2.了解Linux 系统结构

3.了解ARM开发板使用常识

【实验设备和工具】

硬件：PC机Pentium100以上，ARM嵌入式开发平台

软件：PC机Linux 操作系统＋MINICOM＋AMRLINUX开发环境

【实验原理】

1.交叉编译器在一种计算机环境中运行的编译程序，能编译出在另外一种环境下运行的代码，我们就称这种编译器支持交叉编译，这个编译过程就叫交叉编译。简单地说，就是在一个平台上生成另一个平台上的可执行代码。这里需要注意的是所谓平台，实际上包含两个概念：体系结构

（Architecture）、操作系统（OperatingSystem）。同一个体系结构可以运行不同的操作系统；同样，同一个操作系统也可以在不同的体系结构上运行。举例来说，我们常说的x86 Linux平台实际上是Intelx86体系结构和Linuxforx86操作系统的统称；而x86WinNT平台 实际上是Intelx86体系结构和Windows NTforx86操作系统的简称。交叉编译这个概念的出现和流行是和嵌入式系统的广泛发展同步的。我们常用的计算机软

件，都需要通过编译的方式，把使用高级计算机语言编写的代码（比如C代码）编译（compile）成计算机可以识别和执行的二进制代码。比如，我们在Windows平台上，可使用Visual C++ 开发环境，编写程序并编译成可执行程序。这种方式下，我们使用PC平台上的Windows工具开发针对Windows本身的可执行程序，这种编译过程称为nativecompilation，中文可理解

为本机编译。然而，在进行嵌入式系统的开发时，运行程序的目标平台通常具有有限的存储空间和运算能力，比如常见的ARM平台，其一般的静态存储空间大概是16到32MB，而CPU 的主频大概在100MHz到500MHz之间。这种情况下，在ARM平台上进行本机编译就不太可能了，这是因为一般的编译工具链（compilationtoolchain）需要很大的存储空间，并需要很强 的CPU运算能力。为了解决这个问题，交叉编译工具就应运而生了。通过交叉编译工具，我们就可以在CPU能力很强、存储空间足够的主机平台上（比如PC上）编译出针对其他平台的可执行程序。

要进行交叉编译，我们需要在主机平台上安装对应的交叉编译工具链（crosscompilation tool-chain），然后用这个交叉编译工具链编译我们的源代码，最终生成可在目标平台上运行的代码。常见的交叉编译例子如下：

1、在WindowsPC上，利用RVDS（ARM开发环境），使用armcc编译器，则可编译出针对ARMCPU的可执行代码。

2、在LinuxPC上，利用arm-linux-gcc编译器，可编译出针对LinuxARM平台的可执行代码。

3、在Windows PC上，利用cygwin环境，运行arm-elf-gcc编译器，可编译出针对ARMCPU的可执行代码。

2.NFS服务

NFS是Net FileSystem的简写,即网络文件系统.网络文件系统是FreeBSD支持的文件系统中的一种，也被称为NFS.NFS允许一个系统在网络上与它人共享目录和文件。通过使用NFS，用户和程序可以像访问本地文件一样访问远端系

统上的文件。

NFS至少有两个主要部分：一台服务器和一台（或者更多）客户机。客户机远程访问存放在服务器上的数据。为了正常工作，一些进程需要被配置并运行。

在本实验中就是将PC机作为服务器，而将ARM开发板作为客户机，这样ARM开发板就可以远程

访问存放在在PC机上的数据，这样可以缩短研发周期，更方便的调试程序。

【实验步骤】

1.双击桌面上VMWARE，打开Linux 虚拟机 2.点击启动虚拟机，启动虚拟机 3.以root身份登陆虚拟机，密码123456

4.其他步骤详见实验指导书

【实验结果和程序】

基于ARM 的嵌入式Linux开发环境建立完毕。

【思考题】

1.如何验证交叉编译器已安装成功？ 答：在终端输入命令：cd/arm/rootfs/home/driver（文件夹里已有test_led.c文件）arm-linux-gcc–o test_ledtest_led.c

若有可执行文件test_led生成则表示交叉编译器已安装成功

2.如果我们需要变更根文件系统的目录，该如何设置使得ARM开发板可以成功挂载？答：修改/etc/exports 文件的内容，将/arm/rootfs*(rw,sync,no_root_squash)改为/XX/XXX

*(rw,sync,no_root_squash)(/XX/XXX为变更后点的文件目录)

3.怎么在u-boot命令行下修改ARM 开发板的IP？

答：输入setenvip=x.x.x.x:192.168.0.1:192.168.0.1:255.255.255.0:uestc:eth0:off

Saveenv

x,x,x,x为ARM开发板的新IP。

【实验结论】

高中物理演示实验改进思考 篇15

一、将高中物理实验教学和生活结合在一起

在生活中, 有很多废弃材料都能够成为物理实验的原材料。例如, 喝完的易拉罐就能够被应用在“静电平衡导体内部的电荷”中。在这个实验中所需要的原材料是“法拉第圆筒”, 一般学校没有这项原材料, 需要教师自己改进。可以将易拉罐的外部的油漆刮下来, 将易拉罐倒立着粘贴到验电器上面, 组成简易的法拉第圆筒, 这样的教学效果虽然没有真正的“法拉第圆筒”效果明显, 但是效果仍然很好。

又如, 典礼结束废弃的气球也可以成为物理实验的原材料。将两个气球充气, 一个充成较大一点, 一个充成较小一点, 将两个气球的嘴接上, 然后放手。结果发现大的气球更大, 小的更小。这是因为大的气球内部压强小, 小的气球内部压强大。故小气球内的气体被压向大气球, 于是小的越小, 大的越大。

在生活中的废弃资源有很多, 将这些资源和实验器材结合在一起, 既能够达到环保的作用, 还可以达到资源再利用的目的。让学生在学习物理知识的同时, 感受到生活中物理的重要性和随处可见性, 增加学生对物理知识的认识和学习兴趣。

二、锻炼学生的思维意识引发物理认知的差异性

调动学生对物理知识认识的差异性, 提高学生的质疑率, 加大学生对物理实验研究的兴趣。

相关心理学家表明, 当出现质疑时, 会增加对物体感兴趣的程度。例如, 当看到一个比较陌生的成语时, 会想办法了解它具体的含义, 以便弄明白整个句子的意思, 潜意识中加深了对整个句子的印象。但是当读到一句话时, 没有任何一个陌生的成语, 这时就不会对这个句子印象深刻, 甚至很快就忘了。在进行新课教学的过程中, 可以将旧的内容引入到新的内容中, 提高学生的学习兴趣, 提升学习探知的欲望。

例如, 在进行某个实验的过程中可以采取先错误后正确的方式, 引起学生的质疑, 产生一定的疑问, 从而进行教学, 这样比正常的教学能够提升学生的学习欲望以及求知度。

三、提高实验的可见性

在物理教学中, 微小方法教学是最为常见的一种教学思想。例如电流天平就很好地利用了微小放大的物理思想。利用这种策略能够让学生更加了解实验现象, 提高实验的可信度及可见度。提高学生的实验兴趣, 提升学生学习物理的效果。

可以将实验教学和多媒体结合在一起, 通过多媒体能够有效地将物体放大, 将实验步骤放大, 让学生更清晰地看到实验的步骤, 提升学生对物理原理的信任程度。同时, 通过感官、色彩的刺激能够激发学生的兴趣, 摆脱枯燥文字的乏味。

例如, “布朗运动”就是典型的微型实验, 如果教师单纯的进行讲解和分析, 学生不可能完全的在脑海中勾勒出布朗运动的实验步骤和现象。所以说教师可以利用多媒体进行教学。在多媒体中利用“花粉”进行实验并将实验的过程中所现实的画面放大, 可以利用Flash、会声会影等相关视频制作软件, 进行实验步骤的制作, 在每一个图片中配上文字说明, 能够有效地将微型实验从抽象变得具体化。在进行视频播放的过程中, 可以就每个图片进行详细的分析和讲解, 针对教材中的内容进行讨论, 让学生在观察、思考的过程中, 在脑海中构建这样的物理概念, 有效地提升学生的意识和想象空间, 提高学生对物理的认识, 树立物理概念立体化认识图像, 帮助学生摆脱传统实验教学看不到、想不到的弊端。

四、培养学生的发掘能力

在进行实验的过程中, 可以将学生分成两组, 一组学生进行观察, 一组学生进行实验。让学生分别准备硬纸、水、酒精灯。将纸叠成盒状物, 然后盛水, 放在火焰上加热。这一现象的结果是纸张不会出现燃烧的现象, 水的温度逐渐上升。进行实验的过程中, 不公布实验结果, 让学生思考实验的结果是什么? 为什么会产生这样的实验结果? 甚至可以让进行实验的学生进行错误的实验, 让其他学生进行分析, 为什么会出现这样的结果? 怎样的实验才是正确的? 在什么方面出现了问题? 这样的探究实验, 能够巧妙地让学生发挥出一定的探索欲望和求知欲望。

五、利用网络进行虚拟实验教学

网络是一个巨大存储器, 其中涵盖了大量的信息资源。在进行物理实验教学的过程中可以有效地利用这种资源, 将其和物理实验有效地结合在一起, 从而更好地进行教学。网络实验虚拟教学的实验灵活性强, 学生的自主性强, 学生能够在实验当中根据自己对书本知识的掌握, 发挥出各自的创造能力, 能够有效地培养学生的实验意识。而且, 从实验教学本身来说, 存在一定的缺陷。很多学校的实验教学器材不足, 尚不能够满足实验教学的需求。但是在虚拟实验教学中, 学生能够拥有齐备的实验器材, 由传统的被动式教学变成主动式进行实验, 是一种新颖的教学模式, 能够有效地解决学生上课紧张的现象。解决学校设备缺失、教学实验设备陈旧、课时少内容多的缺失。从另外一个角度来说, 能够有效地提高教学水平, 从整体上提升教学效果。

六、结语

在进行实验教学的过程中, 首先, 应提高实验的可见度、利用多媒体和微实验的结合, 从文字专项图片, 从单一转向多元化。其次, 将物理教学和生活中的废旧物结合在一起, 提高学生的求知欲望和探索精神, 帮助学生从总体上提升。再次, 有效地利用网络虚拟实验教学, 能够改变传统教学设备不足、设备太旧的弊端, 提高学生的自我探究意识。最后, 提高学生的差异性, 帮助学生认识到物理的流程, 改变学生一成不变的实验策略。

参考文献

[1]顾明远, 孟繁华.国际教育新理念[M].海南出版社, 2011.

[2]张伟.中学物理实验教学研究与演示教具设计[M].内蒙古人民出版社, 2011.

物理演示实验潜在功能探讨 篇16

物理演示实验因其操作方便简单、现象直观明显，在物理概念和规律的建立、物理思维的启发等方面发挥着重要的功能. 一些物理教师和研究人员还探讨了这些演示实验在培养学生的学习兴趣、情感等非智力因素方面的功能，以及在促进教师角色转换、构建和谐师生关系方面的作用. 随着物理新课程改革的深入，一些新的教学理念，如教学生学会学习、学会思考以及自主学习等逐步渗透到各种教学手段中. 物理演示实验也具有实施新课程所要求的这些功能，但这些功能往往是潜在的、多方面的，通常也没有被人们所认识，更谈不上去发挥这些潜在功能的作用.本文试从学习方法论和认识心理学的角度揭示物理演示实验的潜在功能，并举例分析这些功能在教学中的实现.

一、帮助学生学会学习

新课程倡导物理教学要培养学生通过体验学习过程掌握学习方法，学会收集信息、处理信息、以及分析概括等. 这些学习方法可以在演示实验中得到进一步的培养.

1. 学会观察生活中的物理现象

物理学习不能离开丰富的自然现象和生活现象，学生必须学会在课堂以外从对生活现象的观察中获取信息，新课程同样倡导学习物理要贴近学生生活. 教师在课堂上选择演示内容时不一定要追求精彩新奇，首选的，可以考虑利用极其常见的演示现象，让他们恍然大悟觉得身边就蕴涵着大量的物理知识，使他们意识到观察生活现象的趣味性和重要性，掌握通过大量观察获取知识的方法. 但是由于这种生活现象极其常见，在演示中如果不注意挖掘其中一些潜在因素，往往就会显得平淡而不能激起学生的兴趣. 例如，在初中平面镜内容的教学中，教师往往要通过演示平面镜成像的感性特点启发学生对其成像规律进行探究，可是生活中照镜子是再平凡不过的事情了，必须寻找这些活动中他们似乎熟悉但又没有注意的地方，否则不能达到启发他们学会观察的效果. 如果教师在课堂上改变通常的做法，让学生在一块镜子前面观察自己的像，要求他由远处走近镜子，观察并思考镜子里面的像是变大变小还是不变，并根据像也在移动这一现象思考像和人哪一个离镜子更远些. 当然，如果这个时候教师立即让学生根据猜想假设进行探究验证，前面的启发作用发挥得还不够. 这个时候教师就要紧接着向全班学生提问：你们平时照镜子时观察和思考过这些现象吗？这样一来，学生就会恍然大悟：我平时怎么就没有注意呢. 这就启发了学生今后遇到日常现象要注意观察思考的习惯，演示实验的这种潜在的功能就潜移默化地得到了发挥.

2. 学会运用实验方法

实验方法在物理学发展史上具有极其重要的作用，是物理学从经验走向科学的重要标志和转折点，在物理学习中，该方法同样也是重要的学习方法. 在中学特别是在低年级阶段，演示实验所占的比例较大. 如果教师在演示教学中没有及早地向学生进行该方法的渗透，学生不能够很好地将其内化为自己的学习方法，只想知道已有的结论而不愿意去实验探究，往往就会把实验看做是额外的学习负担，甚至后来排斥动手做实验. 教师利用演示做引导，利用似是而非的演示现象或有争议的猜想激发他们只有通过实际测量才能解决问题，这样的演示教学实际上蕴涵了对学生进行实验方法的教育. 例如，在上面平面镜演示的例子中，学生急于想知道自己的猜测是否正确，但教师不要立即给出结论而是顺势引导他们通过收集实验数据来说明问题，这就起到了以演示实验促使他们认识实验方法重要性的潜在作用. 再如，在有关温度计的教学中，教师通过演示让学生感受两个手指在同一杯温水中的冷热感觉却不一样，从而激发学生认识到利用温度计进行实验测量的重要性. 教师要充分认识到这类演示的重要的方法论教育价值，在演示活动中教育学生单凭感觉或经验判断来学习物理是不可靠的，要学会通过实验收集数据进一步论证的学习方法.

3. 学会分析知识结构

完整的知识结构可以帮助学生比较系统地掌握学科的知识体系，并能够从中发现其逻辑关系，或者需要继续学习探究的方向. 但是，不少学生不会对现有的知识结构做出分析，通常只能依靠教师进行归纳概括，因而思考问题不够深入，选择探究的方向不够明确以至于比较被动. 演示实验可以帮助他们在观察物理现象时，把与这些现象有关的知识联系起来把握它们的区别与联系. 比如，教师在演示碘的升华现象时，引导学生观察注意碘在加热过程中是否有液态出现，启发他们思考这一变化是不是前面学习过的熔化或是汽化，从而使得学生在这一个演示中达到对三类物态变化的区别有比较完整的认识. 如果教师在演示当中注意发掘这些潜在的因素，学生就可以从中学会自己去分析知识结构的方法. 这种既相对完善又不尽完善的知识结构是促进学生进一步学习和探究的动力之一.

二、促进认知结构转化

物理教学的任务之一就是要把新现象同化到学生的原有认知结构中，使其认知结构发生转化. 物理演示实验教学同样具有这方面的作用，不过，若要使其能够很好地促进学生认知结构的转化，教师还必须从认知心理学的角度，通过充分展示新现象与原有知识结构之间的矛盾、设置悬念、进行适当的思维引导等来发掘.

1. 展示认知矛盾

通过演示实验转化学生认知结构的第一步就是展示认知矛盾，即把新学习的现象中与学生原有知识经验明显不一致甚至有冲突的地方呈现在学生面前. 这一点往往被教师在演示的时候所忽视，演示实验通常被认为只要把现象清晰直观地呈现出来就算达到目标了. 实际上演示实验的任务之一就是要展示矛盾. 为了顺利地展示矛盾，通常要考虑两个潜在的因素. 一是学生原有的知识. 那些早已经为学生所熟知的知识或常识，再去重复演示，不但无法激起学生认知矛盾，还会使学生觉得太浅显乏味. 例如，高中自由落体教学中，教师如果直接通过演示两枚硬币等物体同时落地来说明自由落体规律，则无法激起学生的兴趣，因为他们在早些时候就从相关故事中听说过“两个铁球同时着地”的故事并接受了其中的结论. 在这里，教师为了展开矛盾，可以一改通常的做法而干脆演示两个物体不能同时着地的现象，这样有意地打破他们原来的知识体系，有利于建立新的认知结构. 其次是学生原有的经验. 对于能够通过原有经验作出正确判断的现象没有必要再演示，可以直接通过经验回顾的方式纳入到他们的认知结构中，教师的演示要着重突出的是与他们原来经验有矛盾的潜在因素. 例如，演示惯性现象，教师就没有必要模拟演示坐车时汽车突然启动人向后倾倒的现象，应该抓住他们经验中错误或有偏差的地方进行展示，例如将鸡蛋放在硬纸板上并突然拉动而鸡蛋掉入水杯的演示，就能较好地将他们关于物体运动状态与经验之间的认知矛盾呈现出来.

2. 设置悬念

在认知矛盾和认知冲突的基础上，教师要适时地结合疑问把矛盾转化为亟待解决又悬而未决的问题，即悬念问题，这是演示中所引起的学生思维中最强烈的部分. 一些看似平淡的演示实验却能够被演示得跌宕起伏，而还有一些本来很精彩的演示实验却没有发挥其应有的功能，区别就在于悬念的设置上. 前面关于自由落体的例子中，仅仅演示现象展示矛盾还是不能促使学生认知结构的建立和转化，教师还必须把矛盾的焦点突出出来形成悬念问题. 例如，在阿基米德原理的实验教学中，学生一下子很难将物体在水中受到的浮力与排开的水联系起来，这种联系是该原理最为精妙的地方，思维跳跃比较大，完不成这一跳跃的学生，就很难在实验中积极地收集被排开的水以及称其重量. 教师可以通过合理的演示，让学生观察挂在弹簧秤下的重物缓慢浸入水中，浮力越来越大水面也越来越高，启发他们设疑：物体浸在水中越深浮力越大吗？这样，学生带着新的疑问和悬念，就有助于进一步思考浮力与排开的水是否有什么联系，从而达到演示实验促进学生认知结构转化的教学目的．

3. 引导思维方向

学生通过自己的思考建立起来的认知结果更为可靠持久. 但是，由于课堂教学时间有限，完全由学生自由思考的发散式教学机会并不多. 因此，大部分情况下，教师要针对学生的认知矛盾和悬念进行必要的引导，这样才能利用有限的时间提高认知结构转化的效率. 演示中的提问引导成了另一个有待发掘的因素. 例如，在光的折射教学中，教师通常演示铅笔斜插入一玻璃杯的水中. 当学生面对铅笔在水面处变折而取出来又没有变化的奇妙现象时，他们感到惊奇、遇到认知矛盾、充满悬念. 如果教师不做好思维引导，学生在接下来的光的折射的学习中，可能会把铅笔插入水中与光射入水中混淆起来，简单地认为是由于铅笔进入水中发生了折射. 如果在演示的时候结合学生先前所学习过的关于眼睛看到物体的道理，提问：为什么光从水中的那段铅笔经过水面到达我们的眼睛，看起来就发生变化了呢？这样的演示结合思维引导比较有助于真正将光的折射知识纳入到学生的新的认知结构中.

参考文献：

[1] 阎金铎，王志军，余国祥. 中学物理教材教法[Ｍ]. 北京：北京师范大学出版社，1998：62-64．

[2] 罗星凯. 课堂演示实验在科学教育中的非语言传播作用[J]. 学科教育研究，1997（5）：38-40．

[3] 白爱华. 加强演示实验 培养学习兴趣[J]. 教育实践与研究，2007（4B）：61-62．

[4] 考玉民. 做好物理演示实验激发学生兴趣[J]. 物理教学，2007（10）：27-28．