物理實驗論文匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇物理實驗論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

2、仿真技術在醫用物理實驗教學中的應用及優勢

2.1仿真技術改變以教師為中心的“填鴨式”教學模式

隨著計算機和網絡的普及，將計算機仿真實驗軟件放入校園網絡或計算機實驗室中，能使實驗教學走出課堂，在時間和空間上得到延伸。由于仿真軟件的可視性和可操作性，學生可以提前結合實驗教科書進行預習、學習和探究，大大激發了學生探索和創新的興趣。到上實驗課時，學生不再被迫接受“填鴨式”灌輸，而是主動提出問題和想法，并在實驗過程中予以解決和驗證。

2.2仿真技術增加了合理的實驗內容

2005年，我校購買了中國科技大學的大學物理仿真實驗軟件，此軟件包含了大量的基礎物理實驗，其中核磁共振、原子光譜分析、核衰變的統計等實驗，解決了由于資金不足無法開設和現代醫學相關的近代物理實驗的問題，開闊了學生的視野，使學生進一步認識到物理學的重要性，提高了學生學習物理學的熱情。除此之外，該套軟件里的分光計實驗、偏振光的研究等降低了光學實驗調節步驟的復雜性，節約了購買昂貴光學儀器的費用。

2.3仿真技術緩解了實驗場地不足的情況

由于學校擴招，學生人數大量增加，導致實驗場地不足。引入仿真軟件，再結合學校機房的計算機就可緩解實驗場地不足的情況。由于學校機房的計算機數量較多，學生可以每人一臺，這樣就解決了多人共用一臺實驗儀器的問題，使每位學生都參與到實驗的過程中。

篇（2）

很多教師依然采取傳統的填鴨式的教學方法，根本不重視實驗教學，認為只要學生會動筆做實驗課的考題就可以了，不是在實驗課上下功夫，而是在研究考題上下功夫．經筆者走訪發現，很多蘇北的農村物理教師對實驗教學認識不夠，甚至認為講實驗比帶著學生做實驗更重要，認為做實驗會浪費課堂時間．另外，很多教師在自己的學生時代就沒有做過實驗，現在也沒有做實驗的經驗，對自己能不能做出書上的實驗效果不自信，導致很多農村教師不愿做實驗，更不要說是上實驗課了．因此，很多農村的物理教學難以達到預期的目標，妨礙了創新能力人才的培養．

2．教學模式陳舊

很多教師對物理實驗教學的認識不到位，在教學過程中很難對實驗教學下功夫．一些教師在實驗課教學上用的精力很少，教學方式單一而且枯燥，導致的結果是教師不想教，學生不想學，上實驗課變成了實現完成新課程標準規定的任務，很難引導學生去主動學習，難以發揮學生的積極性和主動性．有些教師在做實驗課時擔心學生在規定的時間內完不成任務，不給學生想象和理解的空間，甚至剝奪了學生動手和創新的機會，學生的能力當然得不到提高．另外，由于學校的器材不夠，做實驗時只能分組進行，導致很多學生沒有親自動手有機會，最后只能問問別人得出的數據是多少，然后根據數據偽造實驗過程，根本達不到實驗教學的效果．

二、對蘇北農村物理實驗教學的思考

1．加大蘇北地區農村物理實驗教學投入力度

一方面教育主管部門要高度重視，給農村中學提供相應的實驗器材，在種類上要補夠，在數量上要補足．另一方面，由于受到經費等各面條件的限制和制約，在短期內農村中學的教學條件很難和城市相提并論，為了彌補這一不足，可以讓學生自己動手，制作一些簡單的實驗工具．如在學習彈力時可以讓學生去做彈簧計，學習重力時可以讓學生去做不倒翁，通過這種方式可以加深學生對彈力和重力的理解，也可以培養學生的動手和創新能力，激發學生學習物理的熱情．

2．對蘇北農村地區的物理教師進行系統培訓

世界在不斷地發生變化，教學模式也應該隨著時代的變化而變化，不能跟上時代變革的步伐遲早會被時代所淘汰．初中物理教師也要不斷地學習，主動轉變教學模式，對實驗教學要有鉆研和創新精神，要主動對實驗教學進行研究和提高．另一方面，上級管部門對此要加強培養，給農村中學教師創造學習和進修的機會，定期對中學教師進行培訓，讓其接受新的教育理念，擁有新的教育思想．針對農村初中物理實驗教學的薄弱環節，要加強引導，對教師實驗教學要定期考核．

3．改革實驗考核力度

在物理課程考試中，目前重點是關注學生對實驗過程理論上的情況，對學生真正的動手能力不從考察，這種考察方式難以考出學生的基本技能．很多學生在教師對實驗題研究的基礎上，逐漸掌握了解題技巧，但真正動起手來卻不知所措，紙上談兵的現象非常嚴重．因此，對初中實驗課考察要改變傳統的考察方式，要重點考察學生的動手能力和創新能力，要把理論考試和實驗操作結合起來，這樣才能考察出學生的整體素質，才能督促教師重視初中物理的實驗教學，才能為學生進一步深造打下堅實的基礎．

篇（3）

早檢測論文早檢測論文2013-10-1002：16：13

國家標準的論文格式

1987年，我國出臺了《科學技術報告、學位論文和學術論文的編寫格式》，把論文的編寫格式分為四大部分：即前置部分、主體部分、附錄部分和結尾部分。

前置部分：

封面。封面二（學術論文不需要）；題名頁；序或前言（需要時）；摘要；關鍵詞；目次頁（必要時）；插圖和附表清單（必要時）；符號、標志、縮略語、首字母縮寫、單位、術語、名詞等；注釋表。

主體部分：引言-1

正文-2

2.1

2.2

2.2.1

2.2.2

圖1（或圖2.1）

圖2

表1（或表2.1）

結論

致謝

參考文獻表

附錄部分：（必要時）

附錄A

附錄B

B.1

B.1.1

B.2

圖B1

表B1

結尾部分：（必要時）可供參考的文獻題錄；索引；封三、封底。

畢業論文的通用格式

對于畢業論文的格式，盡管每個學校的要求不同，文理科也有差異，但我們認為畢業論文至少有兩個部分。

前置部分：封面、目錄、寫作提綱、標題、署名、摘要、關鍵詞。

主體部分：緒論

本論

一、

二、

（一）

（二）

1.

2.

(1)

(2)

結論

致謝

注釋（必要時），參考文獻

參考范文：

大學物理實驗信息化教學與物理實驗教學方法的研究

摘要：信息技術將人類從形式化的腦力勞動中解放出來，為培養創新人才提供了任何時代都無可比擬的優越條件，作為教育工作者必須充分利用時代給予我們的優越條件，出色地完成時代賦予我們培養創新人才的歷史使命。圍繞培養學生的實踐能力和創新能力，本文闡述了對以學生為主體、教師為主導的教學方法的研究及應用信息技術建立學生自主學習的網絡環境和豐富的網絡教學資源，營造教學互動的信息化平臺，創造多元化教學模式的研究與教學實踐。

關鍵詞：大學物理實驗；信息化教學；多元化教學模式；教學方法

一、信息化教學在大學物理實驗中的作用和意義

20世紀末以數字化為核心的信息技術的高度發展，預示人類在本世紀又將經歷一次重大變革。如果說19世紀的工業革命使人類從依靠體力的勞動中擺脫出來，那么今天的信息革命將使人類社會從繁雜的形式化腦力勞動中解放出來。大規模的記憶容量，億次計算機的運算速度，互聯網的交互管理能力，各種智能數據庫、CAD等應用軟件的功能，以及它們的準確性都是人腦所不能比擬的。21世紀人類對待這類腦力勞動將如同操縱機器完成體力勞動一樣簡單。也就是說在信息化時代，腦力勞動性質正在發生著深刻的變化。站在這個角度來思考，對未來科技人才的培養應著重探索、創新和開發方面能力的培養。信息時代需要大批有實踐能力、創新能力的優秀人才，同時信息技術將人類從形式化的腦力勞動中解放出來，引發了信息化教育，為培養創新人才提供了任何時代都無可比擬的優越條件，作為教育工作者必須充分利用時代給予我們的優越條件，出色地完成時代賦予我們培養創新人才的歷史使命。

物理實驗是物理學的基礎，大學物理實驗反映了理工科及各個學科科學實驗的共性和普遍性的問題。在培養學生嚴謹的科學思維、創新能力，培養學生理論聯系實際，特別是與科學技術發展相適應的綜合能力，以適應科技發展與社會進步對人才需求方面有著不可替代的作用。

近10多年來，圍繞著培養具有實踐能力、創新思維和創新能力的高素質人才，我校以教育部世界銀行貸款項目、創建國家名牌課程、“985工程”、“211工程”教育部理工科基地建設、國家級精品課程建設、國家級實驗教學示范中心等項目為依托，全面進行了實驗課程體系、教學內容、教學方法、教學模式等方面的改革，在多年的教學實踐中產生了教學理念先進，教學內容豐富，教學條件優良的優秀教學成果。學校實驗教學硬件設備、實驗室條件也發生了大幅度、跨世紀的改觀，由過去的教學弱點轉變為教學改革中的亮點。

當前如何進一步更新教育理念，深入進行教學改革；如何進一步鞏固和用好已取得的成果，是目前我們面臨的又一課題。尤其在實驗教學師資隊伍正在進行新老交替的今天，該課題顯得更加重要。

我們認為實驗教學方法的研究，尤其是如何真正在教學實踐中實現以教師為主導、以學生為主體的教學方法研究是鞏固十多年來的教學改革成果、進一步深入進行教學改革的重要內容和舉措，也是實現教學目標的重要保證。

長期以來，我們的理工科教學，特別是物理實驗教學長期受到教學環境和師資水平的限制，因襲多年的傳統教學模式，客觀上引導學生向形式化、記憶型方式學習，制約了學生的創新能力及科學素質的形成；近幾年來我國面臨高等教育從精英教育到大眾教育的轉變，學校擴大招生和培養學生實踐能力和創新能力的教學目標都需要大量優秀的教育資源。優秀教育資源的缺乏成為嚴重困擾教學質量的難題，成為教學改革發展的瓶頸。針對上述問題，我們在大學物理實驗課程體系、教學內容、教學方法和教學模式等方面進行了改革，并取得了顯著成效。在此基礎上，近幾年來，我們以大學物理實驗國家級精品課程網絡資源建設為平臺，運用信息化教育思想和技術進一步研究以學生為主體、教師為主導的教學方法，改革實驗中的“模仿型”教學，建設豐富的優秀的網絡教學資源，創造培養創新人才的新的教學模式、教學方法、教學環境，在教學實踐中取得了很好的教學效果。

二、以學生為主體、教師為主導的物理實驗教學方法的研究與實踐

1、注重實驗教學過程，激發學生的學習興趣，引導學生在教學過程中積極思考

實驗教學中獲得實驗數據，是實驗課的必然結果，也是在實驗課教學中師生都十分重視的重要環節，相對而言，對實驗教學過程重視不夠。從培養學生的素質和能力的角度來看，實驗的教學過程非常重要。實驗課的教學過程是提高學生知識，能力和素質的過程，也是正確獲得實驗科學數據的重要保證。

實驗教學過程中的第一步，是引導學生讀懂實驗的原理、設計思想、實驗方法及實驗儀器的結構和運行機理等基本知識，只有這樣，他們才能在實驗教學課堂中積極思考，主動投入，發揮他們在實驗教學中的主體作用，這也是實驗課成敗的關鍵。實驗教學與課堂教學的知識密切相關，但是它們之間往往又沒有直接一一對應的關系。在實驗教學中，往往一個實驗要用到幾個學科領域的知識點，并且更加強調實驗的方法和知識的綜合應用，如何引導學生學會綜合應用已學過的知識，并在此基礎上學會新知識、新方法，這是實驗教學中的重要環節，也是物理實驗課教學中的難點。

我們在實驗教學中，以實驗方法為主線，應用精品課程豐富的網絡資源，將學生已學過的知識作為切入點，采用研討的方法引導學生學會讀懂物理實驗的原理，理解物理實驗設計思想、實驗方法，掌握物理實驗的實驗技能，有效地激發了他們的學習熱情，實驗教學實踐中出現了學生主動參與，積極思考，勇于創新的熱烈場面。

2、注重實驗的設計性、研究性、開放性

實驗的設計性、研究性、開放性是實驗的教學方法的重要表現形式，同一個實驗，同樣的教學設備會因為教學方法的不同而產生不同的教學效果。傳統教學模式常常是以教師為主體，學生照葫蘆畫瓢，抑制了學生主動性的發揮，使得本來就有限的教學資源沒有發揮出最好的教學效果。注重實驗的設計性、開放性、研究性是在在教學過程中真正實施以學生為主體、教師為主導的教學方法的具體體現，并能充分用好已有的硬件和軟件教學資源。

開設設計性實驗時，由教師給定的實驗題目、實驗要求及可供學生選擇的實驗條件，由學生自己提出設計思想、擬定實驗方案，選擇測量儀器、確定實驗條件、實驗參數，并基本獨立完成實驗的全過程。

開設研究性實驗時，教師組織若干個基礎物理實驗涉及領域的課題，以科研方式組織教學。學生在通過查閱資料理解相關領域的基本知識、基本方法及其應用的基礎上，在教師指導下確定研究課題或研究內容、設計實驗方案、完成實驗、最后寫出研究性小論文等。研究性實驗可以學生個體或團隊的形式進行。

實驗的開放性，是指實驗的內容、時間和空間對學生開放。上述設計性、研究性實驗內容和題目由學生自命題或部分自命題，由教師審核命題，并指導學生完成實驗。

我校注重實驗的設計性、研究性、開放性。在每一學期物理實驗中都安排有設計性或研究性實驗內容。設計性、研究性、開放性實驗為學生提供了自主、創新學習的平臺。學生在設計性、研究性、開放性實驗中，積極思考，主動學習，找到了自己在實驗教學中應有的主置，并從實驗教學中獲得了成就感、滿足感。設計性、研究性、開放性實驗在啟發學生的創新思維、培養他們的創新能力方面發揮了很好的作用。

三、建設精品課程豐富的網絡資源系統

營造培養學生創新能力的信息化物理實驗教學環境

1、建立精品課程豐富的網絡資源，營造教學互動的信息化平臺

根據教育部有關文件精神，國家級精品課程，應是具有一流教師隊伍、一流教學內容、一流教學方法、一流教材、一流教學管理等特點的示范性課程；應建立一個優質的課程資源體系和網絡共享平臺。

我們認為，國家級精品課程的優質網絡資源體系建設是精品課程建設的重要方面。精品課程的網絡資源系統必須能反映大學物理實驗課程建設的先進理念、課程的體系、內容和教學方法；提煉物理實驗課程的基本知識，基本思想和基本方法；體現先進的科學思想、科學方法和科學成果；提供學生獨立思考、主動學習的平臺和師生交互的平臺。

我校大學物理實驗精品課程網絡資源系統綜合了幾十年來我校物理實驗課程的優秀教學資源；融合了10多年來實驗教學改革的新思想、新成果；反映了與實驗教學相關聯的現代科學技術的新思想、新方法；并不斷提高實驗的開放性、教學的交互性，滿足了各層次學生學習的主動性。

我校大學物理實驗精品課程網絡資源系統按照大學物理實驗課程的新體系提煉了實驗課的教學大綱、實驗的教案、實驗的重點、難點、儀器的原理、結構、運行機理，使用方法和常見故障分析等指導信息；圍繞學生實驗課程的知識點提供了系統的網上講座，以便學生從看起來零散的各個實驗中，系統地領悟實驗的思想、方法、技術和應用；為拓寬學生的知識面，圍繞現代物理技術類實驗和研究型實驗提供了系統的網上現代物理技術講座。目前我校大學物理實驗國家級精品課程網絡資源系統已包括4個學期，224學時，78個實驗的授課教案和100多個實驗的習題；由物理學史，物理實驗方法，不確定度和數據處理方法，力、熱、電、光學量的測量方法與應用，現代物理技術講座等內容組成的28講物理實驗系列講座；力、熱、電、光、近代物理實驗等各類常用儀器的儀器庫，其中包括儀器的實物照片、內部結構、運行機理及使用指導等。為便于學生在教師指導下學習，資源庫系統具有很強的交互功能和擴充功能。任課教師可以根據教學需要，在資源庫系統中動態更新自己的教案，引導學生學會讀懂實驗，指導學生建立實驗教科書與實驗室實物儀器之間的聯系，激發他們的學習熱情，提高他們自主學習的能力。在幾年的教學實踐中產生了良好的教學效果，一批學生的優秀教學實踐論文脫穎而出。目前在我校大學物理實驗精品課程網絡資源系統中精選了40篇學生的代表作。

2、建設基于web的遠程仿真實驗系統，營造多元化教學模式

物理學是以實驗為基礎的學科，物理實驗教學對培養學生創新思維和實踐能力以及對物理理論的理解將起到不可替代的作用。但是，在實際教學中，由于受到時間和空間的限制，在有限的學時內，要學生完全理解實驗原理和儀器的運行機理，滿足學生自己選擇參數設計實驗，或進一步做研究性實驗內容的強烈欲望，有一定困難。學生往往在教師設定好的參數和步驟中完成實驗的內容，這個過程中學生缺乏思考，很多是盲目操作走了過場，這樣實際上把物理實驗教學變成了一種呆板式的模仿型教學。要改變這種狀態，就要發揮信息化教育的優勢與實際實驗的教學模式相結合，創新教學模式來解決。

由我校研制，高等教育出版社1996年出版的《大學物理仿真實驗》就是一個具有代表性的創新媒體，是國際上第一套實驗教學軟件。它利用軟件建模設計虛擬儀器，建立虛擬實驗環境，學生可在這個環境中自行設計實驗方案、擬定實驗參數、操作儀器，模擬真實的實驗過程，深化理解物理知識。《大學物理仿真實驗》可用于學生預習、復習以及自學物理實驗，營造了學生自主學習的環境和與真實實驗相結合的二段式、三段式教學模式，并使實驗教學在空間和時間上得到延伸。在此基礎上，1999年以來建設在校園網上的虛擬實驗遠程教學系統進一步營造了多元化的物理實驗教學環境和學生自主學習的平臺。目前虛擬實驗遠程教學系統已包括力、熱、電、光、近代物理實驗在內的56個大學物理仿真實驗，多年來在開設網上實驗選修課、網上實驗輔導課、強化師生間的交互，激發學生的主動性和學習熱情，提高教學水平等方面發揮了很好的作用。

大學物理仿真實驗軟件是不斷發展的教學媒體，它的動態更新、動態和維護是教學實踐中迫切需要解決的問題。傳統的教學軟件方式是用光盤等硬拷貝模式，常常存在著升級和維護困難等問題。為此，近年來我們研究了基于web的大學物理仿真實驗系統，用戶無須手動安裝仿真實驗軟件程序，只需通過瀏覽器就可實現仿真實驗等各種類型教學軟件的自動下載、更新、運行。基于web的大學物理仿真實驗系統更方便更廣泛地為學生提供了自主學習的平臺、不斷更新的優秀教學資源。同時也為解決由于擴大招生、培養學生創新能力需要增加的教學資源的問題提供了解決的途徑。

3、建立網絡選課系統，教學交互系統，管理系統，實現全方位開放的教學模式

開放性教學模式是滿足學生個性化教學的模式。在開放實驗室，學生可利用實驗室提供的設備，在教師指導下，自己設立實驗題目、設計實驗方案完成實驗，因此它能有效地滿足學生求知、探索和創新的欲望，有效地培養學生的創新思維與創新能力，因此我們非常注重實驗教學的開放模式。

為了對大面積學生實現在時間、空間、內容上的開放教學，我們建立了網絡選課系統、教學交互系統和教學管理系統，并在2個學期內，對2800名學生開設的開放性實驗教學中發揮了很好的作用。

4、建設《大學物理實驗》(第二版)和立體化教材教材是教學的依據，它反映了教學思想、教學目標、教學內容和教學方法。由我校編寫，高等教育出版社于2005年11月至2006年6月陸續出版的面向21世紀教材，《大學物理實驗》(一、二、三、四冊)(第二版)在第一版的基礎上，融進了我校近幾年來在教學、科研中積累的科學思想、科學方法、教學思想和教學成果。在反映我校大學物理實驗教學的新體系、新內容的基礎上，對教材中的大多數實驗增加了設計性內容或研究性內容、研究型課題；并配有基于web的大學物理仿真實驗系統、大學物理實驗資源系統等。應用信息技術建設了體系新穎、內容豐富、適應于各專業、各層次學生多元化教學模式的立體化教材。

四、結束語

20世紀末以來以數字化為核心的信息技術的高度發展，帶動了信息化教育的發展，營造了信息時代培養創新人才的嶄新的教學環境、教學模式，教學方法，在教學中正在發揮著任何時代無與倫比的作用。任重而道遠，如何進一步融合傳統教育與信息化教育，培養出合格的新世紀創新人才是我們必須不斷面對的課題，我們將為此堅持不懈地努力。

[責任編輯：文和平]

篇（4）

聲音是一種機械振動，它是一種可在特定媒介中傳播的機械波．而樂音是一種有別于噪音的特殊聲音，它經常是悅耳的，當然可作為一種信號被感知．它可發自一個腔體，這個腔體可以是動物的喉嚨，也可以來自樂器，如管樂或弦樂器等．

要讓學生看到不同聲音的差別，包括不同樂器發出樂音的音色差異，了解樂音悅耳的原理，理解其組合在一起的和諧原理．感受分辨這些信息，需要借助聲音探測器（如麥克）以及顯示裝置（如示波器）等．因此這個實驗的核心目的之一就是讓學生了解示波器的功能并有機會接觸虛擬儀器．但僅僅了解示波器等裝置是不夠的，其目的之二是借助示波器通過觀察和測量了解樂音和噪音的差異，了解樂音的構成要素，如響度、音色、音調高低、時長與觀測聲音信號的強度、波形、周期和頻率與持續時間等量的對應性．目的三是研究不同樂音之間的關系．比如一個有八度差異的高低不同的同一個音的頻率關系，如Do和高音Do，研究一個八度各音階的頻率關系．目的四是在時域分析之外引入頻域（頻譜）分析的概念，探究樂音悅耳的原理，以及多個特定樂音組合（如和弦）讓人感到和諧動聽的原因．最后讓學生了解“三分損益”方法來制作發音排簫，以及驗證“十二平均率”，進而讓學生了解音樂與數學的科學關系，體會中國古人對世界音樂文明做出的了不起的貢獻，以期增加學生們興致及民族自豪感和自信心，這是相當重要的．

2大學文科實驗儀器與裝置

實驗硬件將由發聲部分、接收部分、顯示分析部分組成．發聲部分可以是真實樂器（笛簫、小提琴、二胡等），也可以是電子琴（可以模仿若干種類的音色）；還可以是自制發音腔管，其腔長可調控，如用試管注以不同水位吹響可發出音響，還可以是軟管；可以是自制的帶移動琴碼的單弦琴，其弦可調控松緊控制發聲頻率．可用聲頻信號發生器將信號經功放后由音箱放出，信號可直接接入后續的接收單元，以顯示與分析信號的特性．在接收部分，發出的聲音可由麥克接收轉變成電信號，可考慮使用計算機用的微型麥克接入帶聲卡的計算機．

顯示和分析部分的功能可由示波器或計算機來實現．樂音信號可在時域和頻域被展示出來，即可以得到如波形、強度、主周期或頻率的時域信息，也可以得到頻譜成分強弱分布的頻域信息．用計算機編制的特殊界面，如LabVIEW界面（其實例見圖1），可實現樂音的顯示與分析．我們可以分析錄制的波形文件，也可以直接分析采樣接收即時的聲音信號．總之實驗需要樂器、模擬電子琴、琴弦、腔管、聲頻信號發生器、耳麥、有源音箱、示波器、計算機（配有聲卡和LabVIEW軟件）等硬件設備即可開設該課程．過去書本中枯燥的示波器的應用實驗被巧妙地融到該實驗之中［3］，同時先進的計算機虛擬儀器技術（用LabVIEW實現）也被學生接觸到了．事實上學生在實驗中不會再感到枯燥乏味了．

3實驗內容

在教學課件的設計中，不同以往先給出原理，再列出實驗步驟，給出實驗要求和問題討論等講義寫法，為了讓學生感興趣主動思考并查閱知識，在指導書上先預設了若干個引子，之后才提出了一些問題供學生思考，并在適當的位置給出提示和知識點講解，或者先提出適當開放的問題鼓勵學生預習時上網預先查詢，或上課時利用實驗室開放的Wifi環境即時上網，以期讓學生養成了主動查閱知識掌握原理的好習慣，而不是被動地被灌輸知識．

在指導材料的引子中談到了“音樂之神奇”［4］：“提起音樂，大家都會感受到它的無窮魅力．有人說‘音樂是一種美妙的宇宙語言’，它能描述出世間萬物傳達出萬種情感，它很容易讓你‘感染’上喜怒悲傷，緊張和放松，讓你體會到雄偉與悲壯，感受到纏綿和無奈，甜美和苦澀；‘它是一只神奇的魔筆’，它能給你以形象，描繪出一個場景，展示出一幅畫卷，讓你‘看到’事物美與丑，剛與柔，它能展示出氣勢的恢弘與凄涼，讓你感受陽光的明媚以及黑暗的陰森和恐怖．它讓人徘徊在夢幻與現實之間，可給人以壓抑、或者引起亢奮、亦或是緊張感，它也會給人以無盡的向上力量……．音樂是個樂音的集合體，它發自不同樂器和我們喉嚨，不同高低、不同強弱、不同時長的樂音按著一定順序如詩一般的流淌．有時它可以是涓涓溪流，有時它可以是奔騰怒吼的大江．那音樂的魅力到底來自何處？……”．我們相信這樣就敘述就比較適于引導學生以自然的非生硬有文彩的方式接觸實驗專題．在小知識點提示里，我們談到了畢達哥拉斯，談到了數學與音樂的和諧，談到了信號的頻譜理論，談到傅里葉和亥姆霍茲在物理學和生物醫學方面對音樂的貢獻［5－6］，談到了中國古人在音樂方面對世界文明的偉大貢獻，談到了“五度相生律”和“十二平均律”，談到了《管子》和《呂氏春秋》中記載過的用“三分損益法”來生樂音制蕭事情，我們也給出了特定音調的一個八度音程內各個音符的頻率定義，進而為后續學生測量樂器發出音響的音準和比較各音的關系埋下伏筆．如談及中國古代的“三分損益法”發明：“中國春秋戰國時期的《管子》、《呂氏春秋》記載過古人研究過如何用此法制備竹管樂器［4，7］．他們以一根長約8寸的發音竹管為標準，記為‘黃鐘’音（相當于Do），再截取長約為其2／3（長約5．2寸）的另一竹管，可以吹出另一個高五度的音，記為‘林鐘’（相當于Sol），再將這5．2寸的竹管接上其1／3對應長度約7寸的竹管吹響可以得到比‘林鐘’低四度‘太簇’音（相當于Re），如此循環操作，做1／3比例的‘損’和‘益’，便可以得到在一個八度內幾乎所有樂音（Do，Re，Mi，Fa，……）”．上課時給出“三分損益法”示意圖，從中可讓學生總結出各個音的近小整數比關系，因為學生知道管長決定樂音頻率的道理．從而引起學生對多樂音組合（如和弦）和諧動聽的理解或猜想，并為指導學生后續自制排簫奠定原理基礎

4大學文科教學過程控制

教學過程控制先學會示波器的使用，如通過了解已知頻率的周期信號如何在示波器上正確顯示的過程，讓學生學會如何使信號穩定，并能得到如信號幅度、周期，進而得到頻率等信息，并和信號源顯示的信息（或已選好的頻率值）對照，以期增加學生的自信心．讓學生觀察由樂器產生的樂音信號在示波器上的形態，首先了解到了樂音的（準）周期性，讓學生看到不同樂器音色在波形上體現出的差別，讓學生看到樂音的長短和時間上的穩定對顯示難易的差別．學生很容易分辨出管樂（如長笛）與弦樂（如小提琴）的樂音信號波形的持續穩定性，以及鍵盤樂器（如鋼琴）的聲音的脈沖特性，同時看到了各種樂器波形（偏離正弦波）的非對稱性或不規則性，進而適時引出頻譜成分的概念．研究較單純的（單一頻率低的正弦波）聲波（純音）構成的一個八度音階Do，Re，Me，Fa，Sol，La，Ti，Do（如C調的1，2，3，4，5，6，7，1·）的頻率關系，可直接利用顯示波形來得到周期和頻率信息，總結出其間的小整數比關系，尤其是高低不同的同一音的頻率關系，進而修正音階頻率等間隔的錯誤印象．也可以利用合成出來的李薩如圖形將所研究樂音信號與已知信號源信號比較得出頻率關系．針對管腔發音的結構，如可吹響的試管或豎笛，研究樂音的組成，讓學生看到它實際是由一套純音（單一頻率正弦波）按比例組合而成的，一般被稱之為主音（principal　tone）與泛音（overtone）的組合，又被稱為與倍頻音（multiplied　tones）或諧音（harmonic　tones）的組合，了解主音和泛音之間的頻率成倍關系，進而理解為何越“純凈”的音越好聽的道理．也引申出傅里葉頻譜分析與合成的原理，以及了解亥姆霍茲是怎樣通過研究樂音的成分與相互作用開創性地研究樂音對人類生理與心理施加影響的．可讓學生先用注水的方式得到有不同空氣柱高度的試管，然后吹出八度音階，分別比較其（主音）間的頻率關系．適時引出自行設計的適宜頻域分析的Lab－VIEW界面，對發出的聲音觀察頻域上的頻譜特征．可故意制造噪音，觀察其頻譜形態，然后可用試管發聲比較前后信號的頻譜變化，進而佐證為何純音好聽的說法．再觀察單弦拉動和吹試管所發聲音的頻譜特點，進而總結出倍頻關系，從而聯想到固定長度的腔或弦共振時可支持多種可能頻率波的駐波的物理原理解釋．可讓學生由塑料吸管制作發音簧片，研究其前端預留長度與可吹出音的高低關系；可研究笛子或簫的孔的排布位置，以及放開和按住哪些孔組合對發出聲音高與低的影響；可研究和弦和諧原理，如Do，Me，Sol構成的大三和弦的和諧道理，讓學生發現其單獨各個音倍頻之間周期性重疊的關系；由Do，Me和Re，Ti　4個音彈奏樂段，讓學生感受貝多芬“命運交響曲”引起的從快樂到壓抑的情緒產生的原理．

5教學效果與學生反饋

事實證明，此次教改是成功的，學生熱情高漲，爭搶著選擇上“樂音研究”實驗，甚至不顧有否成績也要旁聽．教學效果極好，學生受益頗多．從抽取的部分學生反饋意見中也能看到這些．

有學生在報告后寫到：“我以前聽音樂，只是出于對音樂的那種動人的感覺，并未意識到其背后與頻率的關系，雖然小的時候，也會用藥瓶子加些水吹出一些簡單的音，但并未深入地了解過背后所蘊藏的科學原理．和諧之音其實就是在人耳可聽到的范圍內，幾個單音的公共頻率越多，那聲音就更和諧．而噪音則是由太多頻率不同的音，尤其是相位無規律的音合起來的音，這樣無規律的組合使聲音變得噪．音階也是如此，音調的高度與頻率跨度的關系，仿佛是種巧合卻又是種必然，讓人越發地感到科學的神秘力量和魅力．我們可以利用頻率不同的單音，制造出更美妙的和弦，這一藝術與科學的結合是如此神奇，而又如此美妙……”

另一位學生寫到：“今天我‘看見了’樂音！我一直很喜歡音樂，初中的時候也了解了樂音的本質是機械波，可它是書本上的知識，沒有親手實踐過，這次實驗對我的沖擊很大．第一次使用示波器（以前只見過插圖），在老師的指導下我看到了一列列的正弦波，它們就是能陶冶情操的音樂呀！和信號源的組合，我看到了一個個的李薩如圖形在顯示屏上變化，十分有趣．老師還以“命運交響曲”為例講了和弦伴音的秘密，我聽得很入神．不僅老師講，我還親自實踐自己造琴，在同學的幫助下我完成了對琴的測量，很有成就感．發現實驗原來也可以這樣做，好奇什么就做什么，不懂什么就自己探索，十分開放、引人探索，只是一節課時間太短，關于樂音也只是了解了初步，音樂不僅是音樂，還是物理，還是數學，音樂的美使我看到了數理的美……”．

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2多媒體技術在大學物理實驗中的應用

物理實驗的計算機應用其一就是利用多媒體技術進行物理實驗的教學。隨著科學技術的高速發展，傳統物理實驗的教學已經無法適應現代社會的發展，勢必要求改變物理實驗的教學方法，而計算機尤其是多媒體技術的應用滿足了現在物理實驗的要求。

2.1利用多媒體技術進行教學

大學物理學承擔著培養新型人才的重任。物理實驗涉及面比較廣，但是實驗課時間有限，所以傳統的物理實驗往往無法讓學生充分的學習和操作，老師的講解也是“填鴨式”，完全按照課本的操作步驟讓學習進修操作，得到的數據往往也是根據課本上的公式得出的。而對媒體技術的引入，能夠讓教師獲得最先進、最前沿的物理實驗知識，讓學生的視野開闊，動手意愿更強，培養學生的創新意識和創新思維。能夠豐富實驗教材，方便學生進行學習，客服傳統物理實驗教學的弊端。利用多媒體技術制作物理實驗教學的課件，能夠大大提高教學效果。物理實驗的操作過程往往不具體，有些抽象描述如果利用傳統的教學模式無法直觀的表達給學生，而多媒體技術能夠利用計算機的模擬技術，將一些抽象的描述具體化為圖像、表格等，讓學生能夠直觀了解物理實驗的信息。比如大學物理實驗當中的“霍爾效應”中平衡態的建立過程，就需要利用多媒體技術，將實驗中本來瞬間完成的動作放慢，讓學生仔細的進行觀察和理解。多媒體技術能夠使用計算機技術當中的PowerPoint，Flash等制作物理實驗課件，先讓學生近距離、科學的接觸物理實驗，能夠掌握模擬實驗的基本步驟，這樣在進行具體的物理實驗過程當中就會得心應手，更好的鞏固已經學習的理論知識。教師還可以利用網絡將已經制作好的課件上傳到網上，方便學生自行學習。

2.2利用多媒體技術進行教學管理

物理實驗過程中，由于實驗室的設備有限，所以一般上物理實驗課都需要老師進行學生的登記，進行學生成績的考察和記錄。這些工作通常比較繁瑣，浪費時間和精力。而多媒體技術的應用能夠方便老師利用計算機技術進行學生登記。學生還可以利用計算機技術在網上提前進行選課。多媒體技術在教學管理上的應用應該側重對管理系統軟件的開發，按照物理實驗的特殊教學管理模式開發相適應的系統軟件。

3計算機仿真實驗在物理實驗中的應用

隨著仿真技術的快速發展，計算機仿真實驗也隨之出現了。所謂的計算機仿真實驗就是虛擬實驗環境，能夠節約實驗室資源的利用和消耗，是利用現代科技的典型。

3.1計算機仿真技術在物理實驗中的作用

目前計算機仿真技術應用于物理實驗當中，大多數高校學生都稱仿真物理實驗儀器具有較高的仿真度、圖像和文字一起能夠增強學習的樂趣。其中，調節仿真儀器可以模擬真實的操作儀器，從而減少對真實儀器的損害，而且學生出現錯誤時候，能夠智能的提供幫助。再次，仿真實驗系統是利用計算機技術進行的，所以能夠在網絡上進行傳播，實現資源的共享。

3.2仿真實驗在物理實驗中應用的現狀

3.2.1仿真實驗在我國的產生和優勢

我國對物理實驗中的仿真實驗起步比西方發達國家晚，但是后來者居上，我國也開發了一些非常好的仿真軟件，主要集中于一些技術較先進的單位，比如中國科技大學物理實驗中的仿真實驗，為物理實驗的教學模式提供了新的借鑒，該仿真實驗主要是充分發揮了計算機的功效，將教學內容和學習者的操作融為一體，方便了一些沒有接觸過實驗的學生進行仿真模擬，對操作儀器和操作過程有了更加直觀的認識。仿真實驗在大學物理實驗中有很多優勢，第一，仿真儀器可以進行拆卸，從而更好地對儀器進行觀察，讓學生和老師對儀器有更進一步的了解和認識。第二，可以隨意產生實驗中待定的物理量，從而適應不同的學習階段要求，滿足不同學生的學習需求。第三，能夠模擬實驗的誤差，從而對實驗的質量進行綜合的評價。第四，將學生所做的物理實驗得出的數據進行存儲，方便學生進行查閱，方便分析資料。

3.2.2仿真實驗的具體案例

某大學的物理實驗面臨著資源不充足和設備不先進的局限，為了滿足更多學生的需求，為了方便教師對物理實驗的學生報告進行更準確的核實，該校利用計算機仿真技術開發了新的物理實驗網絡教學管理系統，這個系統的基礎就是利用互聯網而產生的。整個系統的設置采用了教學大綱的實驗模式，包括實驗儀器、實驗原理等很多模塊，主要分為基本模塊和附加模塊。

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由于新課程標準的提出，對于物理實驗課教學的目標要求也高。這需要每位物理教師精心地設計并組織一堂高效的實驗課，教師要通過這堂課激發學生的興趣，引導學生去觀察與思考，啟發學生的思維，培養學生的綜合素質，這是實驗課教學的關鍵所在。素質提高的重要途徑是讓學生主動地去學習、去發展。只有讓學生變被動為主動，才能培養學生的各方面能力，才能提高學生的綜合素質。這就需要教師以訓練并培養學生的思維能力為核心，包括培養學生自主學習的能力，培養學生的抽象思維能力，培養學生通過現象看本質的能力等等。這更需要教師在現行的教材基礎上，通過認真分析教材的特點結合學生的實際情況，用心地去教學，不僅要傳授給學生知識，更重要的是培養學生的能力，提高學生的綜合素質。

二、培養學生的創新能力

實驗教學是初中物理教學中的一個重要內容，實驗也是組成物理學的一個很重要的部分，因此，要求學生動手做實驗也是初中物理教學中一個不可或缺的環節。然而，在目前的初中物理教學中的普遍現狀是，教師重點講授理論知識，學生被要求做大量的習題，對于實驗，則很少讓學生動手操作，教師也是偶爾做做演示實驗。這種狀況對學生的全面發展有一定的影響。學生通過做實驗認識物理科學，更符合人類探索自然認識規律的過程，可以讓學生更清晰地更具體地認識物理事實，培養學生的觀察力、動手操作能力。實驗也可以培養學生實事求是的學習生活態度，激發學生對物理的興趣。由于學生能參與其中，且體現學生的主體地位，進而可激發培養學生的創新能力。

三、綜合素質的培養

通過讓學生動手操作實驗，把學生分為兩人或者三人一組，在實驗過程中，教師要注重培養學生之間在操作、問題解決方面的合作意識，培養鍛煉學生的團隊合作精神。通過讓學生動手操作實驗，也可以較好的培養學生的表達能力。例如，在做實驗之前，教師可以讓學生表述該實驗的實驗步驟、預期達到的實驗目的；在做實驗的過程中，學生遇到了問題，教師可以鼓勵學生之間多做交流，互抒己見，或者向自己多提問，以加強口頭表達能力；在實驗結束之后，教師則以要求學生做實驗報告的形式，培養學生的書面表達能力。通過加強教師與學生或者學生與學生之間的交流，既鍛煉了學生的表達能力，又加深了學生對實驗內容的印象，使學生獲得較好的學習效果。通過讓學生動手操作實驗，也可以培養學生的自學能力，而自學能力的具備對學生今后的學習生活有很大的益處。

篇（7）

1以解剖醫學知識為切入口培養學生的學習興趣

興趣是學生學習的動力，教師在實驗教學中首先要激發學生的學習興趣，才能調動起學生思維的積極性，使其能夠愉快的主動學習。長期以來，醫學物理實驗的課程設計多為純物理實驗或驗證性試驗，實用性不強，教學未能體現醫學特色，與學生的后續醫學課程內容關聯性不大，難以激發學生學習本課程的興趣。注重教學創新，就必須改變原有的教學方式，即單純根據教材講解實驗目的、原理、操作步驟和注意事項，再讓學生如法炮制地進行實驗的教學模式。在課堂教學中，應結合解剖醫學知識，盡可能多利用現代化的科技手段，如多媒體、視頻短片、軟件模擬實驗、立體實物模型演示實驗等，調動起學生的興趣和學習積極性，讓學生將醫學物理原理與實驗現象很好的聯系起來，加深對理論知識的理解。例如，在講解“心臟做功”這一知識點時，可以先通過投影展示兩張圖片，一張是心臟解剖圖，另一張是血液循環圖，并告訴學生血液循環需要由心臟做功來維持。具有醫學背景的學生一定會對心臟工作的原理產生興趣，想要深入理解機體內的血液循環，就必須仔細看清圖片內容，于是新課程教學內容就漸漸吸引了學生的注意力。教師再順水推舟，在黑板上畫出整個心血管系統的簡化物理模型，用箭頭標示出血液的流動方向，循序漸進引出心臟做功的物理公式。經過變換公式推導，可知心臟做功多少與主動脈血壓和血液流速有關。最后，再通過物理實驗儀器測量以上兩個變量，讓學生根據公式求出心臟所做的功，從而了解心功能的情況。這樣的教學方式學生容易理解和接受，會達到良好的教學效果。

2結合專業學科特點，提升學生的動手實踐能力

恩格斯曾說過:“沒有解剖學就沒有醫學”，說明解剖學在醫學中具有極其重要的地位。醫學物理實驗課程應結合醫學專業的特點，特別是加強物理實驗與解剖醫學知識的聯系，重視實驗的醫用性。作為醫學院校的教師，應該合理利用校本部及附屬醫院的醫學資源，隨時了解和掌握一些新的醫學動向和醫學研究問題，特別是解剖醫學知識背后蘊涵的物理學哲理和研究思維方法，進行整合、提煉，豐富到醫學物理實驗的課堂。比如，講到“幾何光學實驗”時，單純以玻璃透鏡為實驗道具會讓學生感到枯燥無趣。如果結合人眼的解剖醫學知識，向學生展示眼球剖面的解剖結構圖，再講解眼睛的光學結構、折射原理，并用物理知識將眼睛簡化為一個單球面折射系統，可加深學生對知識的理解。再如“液體粘度系數的測定實驗”，傳統的實驗是根據泊肅葉定律原理，采用比較法測定水或酒精的粘滯系數，實驗內容比較乏味，缺少與醫學的聯系。根據解剖醫學的知識結構特點來對實驗進行改進，因為血液的顏色是紅色，而且具有一定的黏性，可讓學生在水中添加不同比例的甘油和紅色顏料，模擬制成不同粘滯性的血液樣本，進行比對實驗，再聯系人體血液的粘滯性應用在臨床疾病(如冠心病)的診斷、治療等，這樣既能夠增強實驗的趣味性和操作性，還有利于學生科研素質和實驗操作技能的提升。因此，醫學物理實驗的教學應從學生教育的實際需求出發，通過結合解剖醫學的知識，突出理論物理知識在醫學中的應用，加強學生創新思維能力和實驗技能的培養，以滿足培養高素質醫學人才的需要。

作者：江虹 董世武 賈蘭 單位：第三軍醫大學生物醫學工程學院

篇（8）

    其中水平方向的恒力F作用在B上,而A、B、C三個小木塊都以同樣的速度v在水平面上做勻速運動.在此過程中下列描述正確的是().A.C作用于B的靜摩擦力是2F/3B.C作用于B的靜摩擦力是FC.地面對C的滑動摩擦力是F/3D.地面對C的滑動摩擦力是2F對此問題的解決需要學生認真的審題,找準研究對象.

    從題干中分析得出,A、B、C在水平面上做的是勻速運動,它們的受力情況可以清晰地分析出來,合力和加速度都是零.在考慮C作用于B的靜摩擦力時,將A與B視為一個整體,分析受力的情況,再根據力學中的平衡條件來判定,C作用于B的靜摩擦力是:FCB=F,所以B選項的描述是正確的.同樣,按照既定的思維來分析地面對C的滑動摩擦力,可以把A、B、C視為一個物理整體作為整個研究對象,然后再根據平衡條件,分析得出FC=F.

    二、激發學生的好奇心,學會實驗的轉化

    物理實驗開展起來是比較困難的,對于很多疑難的問題直接開展物理實驗是不可能的,也找不到解決問題的頭緒,要想輕松地開展物理實驗,需要教師巧設問題情境,激發學生的好奇心,并且認真地研究教材和教學內容,鉆研教學方法,總結教學規律,把抽象的問題轉化為具有的數量關系和教學情境,創設針對性的物理實驗方案.對于枯燥的物理課堂,面對死板的教學內容,學生看到之后第一感覺應該是沒有興趣,索然無味,對于學習內容也不易掌握和理解.

篇（9）

例1參看圖1，根據圖1的電路圖用圖2的實物體現出來，請用筆畫出導線，且線路不能交叉)．在這個電路圖中，如果要閉合圖2的開關，滑動變阻器應當調到最左邊或最右邊?解:實物連接圖如圖2．滑動變阻器應當調到最左邊．圖1圖2圖3分析:該題并不是一個復雜的物理實驗題，它屬于測定伏安法測定額定電阻功率的最基本的實驗題，也是實驗課程中學生一定會學習到的實驗題．然而，參看這道題中的考點，這題的第一個問題，如果學生只要了解實驗的步驟就能畫出實物電路圖，那么學生解答第二題時必須要了解這個實驗步驟真正的意義才能夠回答這道題，這就要求教師引導學生進行實驗時，不能讓學生僅僅只會死記硬背實驗步驟，而要能歸納總結學過的知識點，將知識點形成系統．學生在學習時能理解知識點與知識點之間的聯系，了解每個知識點真正的意思，教師在引導學生進行物理實驗時，要引導學生學會歸納與分類的思維方法，讓學生從自主完善知識結構的角度學習作實驗．

二、讓學生設計物理實驗的習題

例2給你一個蘋果、水果刀、彈簧測力計、刻度尺，請設計出一個實驗測試出蘋果的密度．解:挖出一塊蘋果，將蘋果修整為長方體或正方體等易計算的蘋果塊，用彈簧測力計測試出蘋果塊的質量，借ρ=m/V的密度公式求出蘋果的公式．分析:從這道物理競賽題中可以看出，物理教師這體是以讓學生設計物理實驗的方式考學生是否真正懂得實驗的原理．學生要能正確的設計這個實驗，不僅要能深入的理解實驗的原理，還要具有方程思想．實際上方程思想是設計物理實驗的重要思想之一，以這道實驗題為例，它要求學生在了解密度公式的前提下，將現有的條件用方程的思想對應起來:即ρ=?;m=用彈簧測力計測出的質量;V=水果刀與刻度盡計算出的體積公式．由已知條件解決未知的條件．教師完成實驗時，要從讓學生設計實驗的角度讓學生在物理學習中學會使用方程思想．

三、讓學生猜想物理結果的習題

例3一個透明玻璃罐中裝有大半罐米．將一枚乒乓球與一枚玻璃球埋入米里，然后搖晃透明玻璃罐，搖晃一段時間以后，乒乓球慢慢浮出米堆，而玻璃罐沒有浮出米堆．請猜測以下兩種說法是否正確?由于乒乓球的體積比玻璃球大的緣故，所以浮出米面;由于乒乓的質量比玻璃球大的緣故，所以浮出米面．請設計出實驗證明自己的猜測．解:選取一些沙子，分別稱出米與沙子的密度;將相同的米放入三個規格相等的玻璃罐中，將玻璃罐編號編為A、B、C，把質量不等的沙子放入罐中．其A與B的共同條件為沙子體積大于大米;其B與C的共同條件為砂粒的質量大于大米．根據以上實驗結果可驗證以上說明是否正確．分析:這一道物理實驗題，是給學生已知條件，要求學生猜想得到的結果．從該題的出題思路中可以分析到，這一題的重點不在于學生是否能準確的得到哪種猜想正確的答案，而是看學生能否能用類比推理的思維科學的做實驗．即學生要能理解到，要觀察物理現象，就要先設定為其它條件不變的前提下，只設定其中某一種條件不同，在一種條件不同的前提下觀察物理變化，根據不斷的實驗，學生能用類比推理的思維找到物理規律．如果學生不能夠理解類比推理的思維方法，就不會理解物理實驗的過程，初中物理教師引導學生進行物理實驗時，要讓學生在實驗過程中掌握類比推理這種科學的思維方法．

四，讓學生構想物理條件的習題

篇（10）

系統誤差總會使測量值偏小或是偏大，向著一個方向偏離，它的數值按照一定的規律變化。在實驗的過程中我們要盡量找到某個產生系統誤差的原因，并且想辦法進行修正或者解除它的影響。系統誤差的來源主要有：觀察者誤差、原理方法誤差、儀器誤差。

1.個人誤差

個人誤差產生的原因主要是觀察者的心理特點、個人生理以及工作能力和經驗等因素導致的誤差。比如，用卡尺測量時用力的程度差異；對聲音大小、成像清晰、對視場亮暗的判斷能力的差異；人眼習慣性的斜視；對最小分度以下值進行估讀時，表現出對雙數或者單數的偏愛差異等。

2.原理方法誤差

因為測量所依據的實驗方法和原理是經過某些近似處理而導致實驗結果的誤差就是原理方法誤差。通常我們在理論上針對的都是模型化、理想化的對象，但是盡管我們想盡辦法純化、設計實驗條件，都不能達到理想化的要求。比如，我們用單擺測量重力加速度的實驗，它的原理是T=2πlg姨，推出：g=4π21T2，然后，通過測量擺長與周期進而得到重力加速度，但是我們要注意此公式在推導過程中就做了小擺角的近似，而且假設了懸線柔軟且不收縮、空氣是無阻力的，所以這就會引起實驗結果的誤差。因此，在將理論運用于實際時我們從兩個方面減小誤差：一方面運用修正理論公式滿足實驗情況的方法；另一方面盡量使得實驗條件滿足實驗要求。

3.儀器誤差

因為儀器本身的缺陷與達不到按照規定條件使用儀器而導致的誤差叫儀器誤差。任何數字儀表與指示儀表、標準器、量具等都存在著一定的準確度等級限度，也就是它們的指示值、分度值、標稱值在一定的誤差范圍內體現計量單位。儀器裝置在調整后達不到規定的要求或者使用時沒有達到規定的使用條件等就會引起附加誤差；一類的指零儀器的靈敏度也會存在誤差；一些電表內部的磁場不夠對稱、螺旋測微計零點不精確、磁鐵材料的磁滯、天平的不等臂、軸承間距不均勻等因素都會導致測量誤差。

（二）偶然誤差（隨機誤差）

偶然誤差是由于在實驗的過程中某些由于偶然的或者是不確定的、相互獨立的、影響較小的諸多變化因素導致的綜合效果。比如，在相同的條件下進行重復測量，實驗員在對準、判斷、估讀、辨認等操作上產生的微小差異；在控制范圍內的實驗條件產生的波動導致測量對象、測量儀器產生的微小的變化等等。偶然誤差遵循著一定的統計規律，這使得每次測量值圍繞真值的波動不確定。比如，多次重復測量一個物理量所得到的數據，其比真值小或者大的概率是對稱的，并且誤差較大的數據比誤差較小的數據出現的概率要小，與此同時絕對值非常大的誤差出現的機會幾乎是趨近于零的。這表明數據的分布遵循正態分布。所以我們可以總結：要想減小偶然誤差可以多次測量取平均值。

（三）誤差間的相互轉化

在一定條件下，系統誤差與偶然誤差能夠相互轉化。比如，某公司生產了一批標稱值相同的電阻，每個電阻實際的電阻值允許的起伏變化是不固定的，存在著偶然誤差，當你買回其中的一個時，其所引起的誤差卻是固定不變的，這就形成了系統誤差；又如，米尺的刻度是不均勻的，如果我們以尺端為標準進行多次測量某一物體則會產生系統誤差，但是如果用米尺的不同刻度為準進行多次測量某一物體，這會使得刻度不均勻的誤差變得隨機化，進而形成偶然誤差。在某個具體的測量過程中出現的誤差既包括偶然誤差也包括系統誤差。當系統的誤差已知并且實驗的條件穩定時就要盡可能地保持在同等條件下進行實驗，這樣的目的是以便修正系統誤差；當我們不能掌握系統誤差時，也可以用一些方法讓系統誤差變得隨機化，這會使得在多次測量取平均值時能夠抵消其中的一部分。我們要清楚誤差并不是錯誤。一些錯誤如記錯數值、操作不當、對錯位置等是由于粗心大意造成的，這是可以避免的；但是誤差只能夠在實驗過程中盡量減小卻不可避免。

二、誤差的估計

我們在測量物理量時，某些量可以用儀器或者測量工具直接測量得出，這種測量量稱作直接測量量。比如，用停表測量時間，用天平測量質量，用游標卡尺測量長度等。但是，某些物理量則不能夠用直接測量的方法得到，而是要應用一些公式或者規律，需要把直接測量得到的物理量代入公式中計算后方能得到結果，我們把這種用間接方法得到的量稱作間接測量量。不管是用直接測量還是間接測量的方法測量各種物理量，都近似地反映了客觀實際，都有一定的誤差，不夠精確。因此，我們需要根據實際情況，準確地估計出實驗結果的精確程度。下面我們假設系統誤差已經修正或者消除，只是討論偶然誤差的計算。多次測量和誤差估計。在進行物理實驗時，我們通常采用重復多次測量。但是多次測量后得到的結果并不完全相同，那么該怎么將測量結果最好地表示出來，使其最合理地表示真值呢？通常的方法是這樣的：當測量條件不變時，用多次測量的算數平均值x代替x0真值。對多次測量的要求一般為：（1）多次測量的次數要大于等于5次；（2）x（算術平均值）的有效數字位數要和xi（各測量值）的有效數字位數相同；（3）Δx（算術平均絕對差）通常只取一位有效數字并且該位要與算術平均值的有效數字的最后一位對齊。（4）假如算術平均絕對誤差比儀器誤差小，為了增大測量結果含真值的幾率，那么最后結果的誤差值應該取儀器誤差；反之，要取±Δx。因為絕對誤差并不能夠表示出測量的相對精確度，因此我們提出相對誤差（百分誤差）。