物理实验原理或实验设计思路怎么写

物理实验原理或实验设计思路怎么写

答：一． 设计型实验的设计原则科学性：设计的方案应有科学的依据及正确的方式（1）方案中所依据的原理应遵循物理规律，且要求选用的规律简明、正确。（2）方案中所安排的步骤应有合力的顺序，其操作实验规则要求。（3）方案中进行数据处理及误差分析应依据科学的研究方法。1.安全性：按设计方案实施时，应安全可靠，不会对器材造成损坏。（1）选用器材时，应考虑器材性能及参量（如：仪表量程、电器的额定值、测力计的弹性限度等）的要求。2.精确性：实验误差应控制在误差允许的范围之内，尽可能选择误差较小的方案。（1）在安装器材时或使用仪器之前，应按实验要求对器材、仪表精心调整。如：欧姆表用前要进行调零。（2）选用合适的测量工具（直尺、仪表）及合适的量值范围，使之与被测量数值相匹配。如：使用万用表测量电阻时，应选用合适的档位，使测量时电表指针指在中央刻度值附近。（3）针对实验中可能出现的偶然误差，往往多次重复实验，获取多组实验数据、结果，以选取有效信息、数据。（4）设计合理的数据处理方式。如：求取算术平均值、用坐标纸作图像等。3.简便性、直观性，设计实验应便于操作、读数、进行数据处理，便于实验者直观、明显的观察。二． 设计型实验的设计思路解决设计型实验问题的关键在于选择实验原理，它是进行实验设计的根本依据和起点。它决定应当测量哪些物理量、如何安排实验步骤等项目。实验原理的确定：一是根据问题的要求，二是根据问题的条件。如果问题中没有给定（或给足）实验器材，实验设计的基本思路是：1.根据问题的条件和要求，构思相关的物理情景；2.确定实验原理；3.确定测量的物理量；4.安排实验方案。有时，对同一个问题，可以构想出不同的物理情景，导出物理量的不同表达形式，以这些表达式作为实验设计的依据，会有不同的设计原理和设计方案。如果问题已给足实验器材，则只能按所给器材构造物理情景。相对而言，实验原理和实验方案都会受到较大的限制。三． 设计型实验的思想方法1.模拟法在进行物理研究时，有时受客观条件的限制，无法对某些自然现象进行试验。此时，我们人为地创造一定的条件和因素，使之与自然现象有一定的相似特征，从而在模拟的情形下进行实验，“变无法为有法”。如：（1）直接对静电场的等势线进行测量很困难，我们可利用易测量的电流场模拟静电场方便的进行研究。（2）雨过天空出现彩虹现象。虽然无法直接研究，但是我们可以用棱镜对光的色散来模拟彩虹，从而达到研究的目的。2.转换法将一不易测量的物理量转化为另一易测量的物理量，成为转化法。如：（1）在测量金属率的实验中，虽然无法直接测量，但可用直尺、螺旋测微器分别直接测出金属丝长度、直径，并将金属丝接入电路，直接用电表测量其两端电压和电流，在运用欧姆定律、电阻定律间接测出金属电阻率。（2）在测匀变速直线运动的加速度a时虽然无法直接测量，但利用运动学规律： ⊿s=aT2，将对加速度a的测量转化为对位移S和时间T的测量。3.放大法将难于测量的微小量通过一定的规律放大后再进行测量，这种测量方法为放大法。如：在“用单分子油膜法测分子直径实验“中，用量筒无法直接测量一滴油的体积，但可以利用滴管向量筒滴200—300滴油的体积，把此测量结果除以油滴滴数，即得每滴油的体积。（2）在利用单摆测定重力加速度的实验中，如果直接测量单摆一次全振动的时间作为周期误差必然很大。但是，我们用秒表测量摆球完成50次全振动所用时间，即可得单摆振动周期，大大减小误差。4.比较法在物理实验中，常通过一些物理现象或物理量的比较，从而达到异中求同或同中求异的目的，这种研究方法为比较法。比较法最明显的优点是：尽量少进行直接测量，多运用比较的方法，以此减少由于测量仪器的不准确而带来的误差。如：（1）天平是将被测物体质量与砝码质量通过比较进行测量的仪器。（2）在进行光谱分析时，将某种未知物质的明线光谱或吸收光谱与元素的特征光谱进行比较、观察，异中求同，即可鉴别物质或确定它的化学组成，这也是运用比较法的典型做法。5.代替法用一个标准的已知量代替被测量，并调整此标准量，使整个测量系统恢复到替代前的状态，则被测量等于标准量。