探究花生大小的变异实验报告
在不断进步的时代,我们使用报告的情况越来越多,报告中涉及到专业性术语要解释清楚。你所见过的报告是什么样的呢?以下是小编收集整理的探究花生大小的变异实验报告,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。
探究花生大小的变异实验报告1
一、完整实验报告的书写
完整的一份实验报告一般包括以下项目:实验名称:
实验目的:
实验器材:
实验原理:
实验步骤:
实验数据记录(表格)及处理:
实验结论(结果推导):
实验讨论或分析等。
二、实验报告书写方法
1、实验名称:就是这个实验是做什么的。
2、实验目的:一般都写掌握什么方法啊;了解什么啊;知道什么啊;会什么啊等。3、实验器材:就是做这个实验需要的所有器材(仪器)。
4、实验原理:就是这个实验是根据什么来做的,一般书上会写,抄一下也就可以啦。
5、实验步骤:就是你做实验的过程,开始操作时,(1)做什么;(2)做什么;(3)做什么;……
6、实验数据记录(表格)及处理:根据实验中涉及以及实验得到的数据,设计表格,将有关数据填在表格相应的位置;数据处理,就是该计算的,按要求计算后填入表格对应位置。
7、实验结论(结果推导):就是做这个实验要得到的结果。
8、分析于讨论:写你的实验结果是否适合真实值?如果有误差要分析产生误差的原因,还有实验的一些比较关键的步骤的注意事项等。
对于初中生或小学生来说,书写的实验报告也可简单一点,有时也可不要分析于讨论,也可不写实验原理等。
三、探究实验书写一般有七个环节
1.提出问题:就是在生活中发现、提出问题。
2.猜想与假设:发现问题,就要弄清楚问题,在没有搞清楚之前总有基本的猜测和设想,这就是猜想与假设。
3.制定计划与设计实验:有了猜想,就有了实验的目的,再根据实验的目的设计实验方案,制定实验计划,包括取得证据的途径和方法,确定收集证据的范围。包括实验的理论依据(实验原理)、实验器材、实验步骤等。
4.进行实验与收集证据:上一步是动脑、思维活动,这一步是手脑并用的实验过程。
5.分析与论证:通过上面的实验,收集到一些数据,观察到一些现象,对其分析,得出事实与假设的关系,通过归纳、概括等方法,得到结论。
6.评估:这是对整个过程的回顾,将实验数据等证据与已有的科学知识建立联系,不足地方需改进,进一步实验探究。
7.交流与合作:包括同学间的交流与讨论和交给老师批改的书面的实验报告。
探究花生大小的变异实验报告2
在学习“重心”之前,根据书上内容,在家中用白色的硬纸板准备了如下材料:规则的四边形(正方形、长方形、菱形、一般的平行四边形等)和三角形、五边行。此外还有:小型的大头针、细绳、小重物(橡皮)和刻度尺等备用。
课上,首先进行的是对“重心”这个课题的预习工作,在预习的过程中,我知道了重心就是在某一物体上年使之保持平衡的平衡点;我还了解一些关于重心的定义:
〈1〉线段的重心就是线段的中点;
〈2〉平行四边形的重心是它的两条对角线的交点;
〈3〉三角形的三条中线交于一点,这一点就是三角形的重心;
为了对这些定义的真实性做出进一步的论证,我们为之开展了探究实验。
全班分为若干小组,每组四人。
在实验开始后,我们组先将准备好的用白色硬纸板做的图形的各角上用钉子戳出大小适当小孔,目的是使之在悬挂测量的过程中的结果更有说服力。将细绳固定在重物(橡皮)上,将细绳的一端系在钉子上,然后再把之前在图形各角戳好的小孔套在钉子上,将钉子的另一端固定在一个相对稳定的地方(如桌子、墙面上小孔等)。用手将图形摆动,使其稳定后,将线绳勒紧后用铅笔沿此线画好......就次法做各角垂物之线,其交点亦为其重心之所在,将钉子放在那一点下面,此图形为水平状。
实验过后,老师点了一组同学进行实验,并在黑板上演示了如何找一个不规则图形的重心:只要此图形有两个角,用上述方法加以实验,它们的交点仍然为此不规则图形的重心,这也是测不规则多边形的方法。
探究花生大小的变异实验报告3
运输实验报告
学生编号:学生姓名:
所在班级:实验编号:
实验名称:运输实验
实验目的:
1.熟悉并了解运输运作的基本环境和条件;
2.了解运输公司的订单管理流程;
3.熟悉运输的车辆调度和不同模式下运输流程;
4.了解运输公司事物处理方式;
5.熟悉运输公司的财务管理。
实验准备:
相关准备工作,如注册用户、申请银行帐户、设置基础数据等;
1.输入相应的IP地址,登陆到奥派物流实践平台;
2.单击“学生注册”,用相应的用户名和密码登陆系统;
3.登陆运输角色,进行相应信息注册。
实战任务:
任务一:运输基础环境设置,初步掌握运输公司运作的基础环境和需要设置的数据。
1.注册运输公司;
2.设置运输公司的基础数据信息,包括:驾驶员信息、车辆信息和费用设置等;
3.仓储公司对客户的管理。
任务二:运输订单管理,掌握运输公司订单的处理流程和处理方式。
1.发货单管理以及货物设置;
2.发货单的确认以及相应的车辆路程信息设置;
3.发货单的查询。
任务三:车辆调度和运输管理,了解运输公司的车辆管理方式以及不同运输类型的不同管理过程。
1.车辆调度信息查看;
2.整车的车配货物和零担的货物配车过程;
3.车辆的在途管理,途中的状态维护和上下货操作。
任务四:运输公司日常工作处理,熟悉在日常工作中运输公司对员工和车辆的管理。
1.员工的事物处理;
2.车辆的维护管理。
任务五:运输公司财务管理,了解运输公司收益组成和财务分析。
1.运输费用查看包括运输收入和运输成本;
2.运输公司收益报表查看。
实验要求:
1.掌握注册运输公司;
2.学会管理运输公司车辆、员工、费用等基础信息;
3.掌握运输订单的管理;
4.了解运输车辆的调配信息管理;
5.掌握运输过程包括配车,配货管理;
6.学会运输途中管理,上下货处理和到达管理;
7.掌握运输公司员工日常事物处理和车辆的维护管理;
8.了解运输公司财务查询。
实验内容及步骤:
1.基础设置,作为运输角色登陆运输管理平台后首先要进行基本信息设置。
(1)设置运输公司基本信息,包括运输公司名称、法人代表、注册资金、联系方式、银行账户已经公司简介等信息。
(2)添加驾驶员。
(3)添加定时和即时发车的车辆,已经车辆的行驶路线。
(4)途中状态设置
(5)运输费用名称设置
2.订单管理
(1)新增发货单(发货单包括整车运输和零担运输两种,发货单设置包括运输信息和产品信息两部分)。
(2)审核已经新增的发货单。
3.整车运输
(1)首先,查看即时发车的车辆调度信息。
(2)其次,对整车运输的运输单进行配车设置。
(3)车辆发车。
(4)车辆在运输途中相关城市到达时间、费用管理。
(5)车辆到达管理。
4.零担运输。
(1)首先,查看定时发车的车辆调度信息。
(2)查单零担运输的发货单信息。
(3)其次,对定时发车的车辆进行配货。
(4)车辆发车。
(5)车辆在运输途中节点城市到达时间设置、节点城市上下货物设置以及相关费用设置。
(6)车辆到达管理
5.系统管理。
(1)添加员工事务名称,对员工进行事务设置。
(2)添加车辆维护名称,对车辆进行维护。
(3)查看车辆维护信息和动态信息。
6.财务管理。
(1)对未缴费费用的运输单进行催费。
(2)查看运输成本和运输收益。
7.统计分析。
(1)查看运输额度表。
实验结果:
通过实验书的指导和努力实践,全面的完成了本次运输实验,虽然在其中的零担运输费用管理方面出现问题,但随后顺利解决。
通过本次实验,我对物流运输的定义、基本功能以及各个作业流程有了一定的了解,通过实验将所学到的理论知识与实际的操作相结合,在实践中提高运用知识的能力。在此实验中,我充分了解物流企业相关的运营操作程序,增强感性认识,并可从中进一步了解、巩固与深化已经学过的理论知识了解运作方式,将所学到的专业知识和具体实践相结合,以提高我们的专业综合素质和能力。
实验总结:
通过这次实习,我掌握了不少有关物流方面的专业的东西。经过实验,让我对物流运输的操作流程有了更进一步的了解,掌握了物流运输系统各个环节的运行,以及企业如何利用第三方物流公司来实现货物运输和物流功能的共享。同时,通过本次模拟实验亲手尝试,也拓宽自己的物流知识。
本次实验中,我更多的学到了一种物流运输思想意识。随着我国经济的不断发展,现代物流业受到了前所未有的关注和重视,成为当前经济生活中的热门话题。在经济全球化进程不断加速,我国企业面临的生存竞争发展的压力越来越大的情况下,改变企业现状,建立较为科学的管理体系,使之尽快向现代企业转变,已成为我国企业的基本共识。随着物流业务的范围不断扩大,商业机构和各大公司面对日趋激烈的竞争不得不将主要精力放在核心业务上,将运输、仓储等相关业务环节交由更专业的物流企业进行操作,以求节约和高效,第三方物流由此产生,所以简单的`说,第三方物流就是商品生产经营企业把原来属于自己处理的物流活动,以合同方式委托给专业物流企业,让专业物流企业来完成自己货物运输的任务。第三方物流企业也从当了货物生产商和货物接受商之间的纽带。第三方物流可降低生产企业运作成本。
专业的第三方物流提供商利用规模生产的专业优势和成本优势,通过提高各环节资源的利用率实现费用节省,使企业能从分离费用结构中获益。对于生产性企业来说,物流成本在整体生产成本中占据了较大的比重。另外,由于企业使用外协物流作业,可以事先得到物流服务供应商申明的成本或费用,可变成本转变成不变成本,稳定的成本使得规划和预算手续更为简便,这也是物流外包的积极因素。
探究花生大小的变异实验报告4
器材:木头
步骤:
第一种:
将木头放入水中,测量水面上升的幅度,或者放入满满的量筒中,测量溢出的水的体积,可以间接得到木头浸入水中的部分的体积。
然后将木头沿水平面切割,取下,用天平测量水下部分的质量。
通过公式计算其密度。
然后总体测量整块物体的质量
通过v=m/p
计算得出全部体积。
第二种:
取一量杯,水面与杯面平齐,想办法将木头全部浸入水中(如用细针将其按入水中),称量溢出水的体积即可。
第三种:
如果容器是个圆柱形,把里面放满水,然后把物体放入水中,在把物体取出。容器中空的部分就是这个物体的体积。
圆柱的面积=底面积×高
如果物体不下沉,就把物体上系一个铁块放入水中,测出铁块和物体的体积,然后再测出铁块的体积,接着用它们的总体积减去铁块的体积就得出物体的体积.
现象:包括在步骤里面了。
结论:得出木头的体积。
XXX
20xx年X月XX日
探究花生大小的变异实验报告5
在日常生活中,人们会经常使用测量工具来测量物体的长度,从而对物体产生具体客观的认识。众所周知,在生活中的诸多物体,人们不用多加思索就可以容易测量得知它们的具体长度参数。身体发肤受之父母,可对头发自己有了解几何呢?直接测量微小物体的长度参数以肉眼比较难得出较精确的数据,一般情况,微小长度的测量通常用将其放大的方式来进行测量。而微小长度在科学研究、精密仪器等方面更是有着不可或缺的地位。
在实验仪器不是很充裕的初级中学任物理教师,该怎样以更经济、更简单、更可行的方式来让学生了解微小物体长度的测量方法,以与自己切身相关的头发为楔子,从而引导、激发其他们的探索未知得欲望呢?好奇是一种动力,是一种向知识攀登、向未知探索的动力。为人师表,我们有责任和义务去培养学生,使学生具有这种动力!
一、实验原理
用一根长长的头发,紧密缠绕一个小的圆柱体n圈(n=30).用测量工具测出n圈头发的直径D,则由d= D/n,可求得头发d的直径大小。
二、实验方法选择
方法1:用千分尺(螺旋测微器)来进行测量
定义:利用螺旋副原理对弧形尺架上两测量面间分隔的距离,进行读数的通用长度测量工具。外径千分尺常简称为千分尺,它是比游标卡尺更精密的长度测量仪器,它的量程是0-25,25-50,50-75...毫米,分度值是0.01毫米。工作原理:根据螺旋运动原理,当微分筒(又称可动刻度筒)旋转一周时,测微螺杆前进或后退一个螺距──0.5毫米。这样,当微分筒旋转一个分度后,它转过了1/50周,这时螺杆沿轴线移动了1/50×0.5毫米=0.01毫米,因此,使用千分尺可以准确读出0.01毫米的数值。
将头发紧密缠绕在小圆柱后,用螺旋测微器来测量,依据千分尺的读数原理可以得到n圈头发的长度D,由d=D/n可得头发的直径d。
方法2:用游标卡尺来进行测量
精度是1mm除以游标上的格数则可知10格就是精确到0.1mm 、20格就是精确到0.05mm 、50格就是精确到0.02mm将头发紧密缠绕在小圆柱后,用游标卡尺测量物体外径的卡口来测量,依据游标卡尺的读数原理可以得到n圈头发的长度D,由d=D/n可得头发的直径d。
方法3:劈尖干涉测头发丝的直径(利用等厚干涉原理)
当两片很平的玻璃叠合在一起,并在其一端垫入细丝时,两玻璃片之间就形成一空气薄层(空气劈)。在单色光束垂直照射下,经劈上、下表面反射后两束反射光是相干的,干涉条纹将是间隔相等且平行于二玻璃交线的明暗交替的条纹。
显然,劈尖薄膜上下两表面反射的两束光发生干涉的光程差为干涉条纹为暗纹与k级暗条纹对应的薄膜厚度为:
两相邻暗条纹所对应的空气膜厚度差为:
如果有两玻璃板交线处到细丝处的劈尖面上共有N调干涉条纹,则细丝的直径d为;由于N数目很大,实验测量不方便,可先测出单位长度的条纹数,再测出两玻璃交线处至细丝的距离L,则已知入射光波长λ,测出N0和L,就可计算出细丝(或薄片)的直径D。
方法4:用杨氏双缝干涉测头发丝的直径
利用传统双缝干涉:纳光灯+凸透镜+单缝+双缝的原理,用激光器替代钠灯做光源,加一个小焦距透镜使其发散,再加一个大焦距透镜使其汇聚,得到一束大面积平行光,直接照射双缝,就可以得到清晰的干涉像。要测头发直径,就不放双缝,直接把头发放入光路,在后面得到头发的衍射像,包括中心的泊松亮斑,测出头发与屏的距离D,测出衍射像的两个一级明纹的距离L,头发直径d等于D乘以λ除以L,即d=Dλ/L。
方法5:用读数显微镜测头发丝的直径
读数显微镜是光学精密机械仪器中的一种读数装置,测量范围:0-6mm测量精度:0.01mm,仪器放大倍数是20,是用来测量微小距离或微小距离变化的,能将头发丝进行放大后再读数。首先,将读数显微镜适当安装,对准头发丝;调节显微镜的目镜,以清楚地看到叉丝(或标尺);调节显微镜的聚集情况或移动整个仪器,使头发丝成像清楚,并消除视差,即眼睛上下移动时,看到叉丝与头发丝成的像之间无相对移动;先让叉丝对准头发丝上一点(或一条线)A,记下读数;转动丝杆,对准另一点B,再记下读数,两次读数之差即AB之间的距离就是头发丝的直径。但在操作中要注意两次读数时丝杆必须只向一个方向移动,以避免螺距差。
三、测量方法选择
经济较落后的中学,实验室里的实验仪器并不是很充足。比较以上5种方法,方法3和方法4都要用到光学平台,而那时自己任教的中学,由于经费的紧张或不足,实验里配不起这样的仪器,从而不能完成实验。方法5要用到读数显微镜,虽然这个仪器没有光学平台贵重,能配备的数量非常有限,但是面对一个班级的学生,要进行此实验还是显得不太切合实际。为了能让每一个同学都能到实验室里进行实验,只能选择最经济、相对符合实验要求的实验仪器来进行实验,因此唯有选择方法1或方法2。而头发丝是很细小的物体,为了相对减少实验测量的误差,可采用放缩法。
四、仪器的选择
由于头发是非常细小的物体,一般的测量工具无法对其进行测量或者会造成比较大的误差,所以此试验中只用普通物理实验室测量精度最高的测量工具来进行实验。在方法1中的测量工具的精度(千分尺为0.01mm)比在方法2的(游标卡尺为0.02mm)高,作出的实验结果更接近实际,因此,选择千分尺测量头发的直径d。
五、测量条件
1.头发绕小圆柱体一定要紧密,且不可重叠;
2.绕的过程中不能使用很大的力,防止头发变形;
3.小圆柱一定要保证是圆的。
六、实验程序
1.选出千分尺和小圆柱体
2.取成年女性的长头发(可提前自备)
3将头发紧密绕小圆柱体n圈(n取30、50或100,具体视头发长度而定)
4.用千分尺测量n圈头发的长度D,重复10次
5.计算头发的直径d和偏差
6.重新绕头发、或换一根头发重复此实验,得出绕的紧密度和不同人的头发对d的影响。
参考文献:
[1]杨述武等主编:普通物理实验1(第四版),高等教育出版社,20xx [2]杨述武等主编:普通物理实验3(第四版),高等教育出版社,20xx
[3]姚启钧主编:光学教程(第四版),高等教育出版社,20xx
探究花生大小的变异实验报告6
按下列要求设计实验报告:实验课题、实验目的、实验仪器、实验步骤。
探究:
(1)利用测力计探究浮力与物体的密度的关系;
(2)利用测力计探究浮力与深度的关系;
(3)利用测力计探究浮力与液体的密度的关系;
(4)利用测力计探究浮力与物体排开液体体积的关系;
(5)利用测力计、橡皮泥探究浮力与物体形状的关系。
根据要探究的课题,设计实验.设计完毕,投影各小组设计的实验步骤,进一步修正完善.根据修正的步骤探究课题,设计记录实验数据表格并交流,然后进行探究实验。
设计说明:让学生从现有的知识水平出发,通过“快乐游戏”和“快乐体验”两个实验,不断的思维,提出可能影响浮力大小的因素.并进行因素归类,分成各个独立的可能因素让各小组认领课题.通过学生团队间的协作,进行方案设计,并对设计的方案从理论上的正确性、操作上的可行性进行全班交流讨论,思辨、质疑和完善。
学生汇报实验过程与结论:分析实验数据得出结论.即:浸入液体中的物体所受的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,与物体浸没在液体中的深度、物体的密度、质量、体积、物体的形状等无关。
教师活动:总结学生的结论:浸入液体中的物体所受到的浮力只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关.进一步引导学生思考、分析,得出浮力与物体排开液体的质量有关,最终推出浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力,即阿基米德原理。
演示验证:利用溢水杯、弹簧测力计验证浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力.然后说明阿基米德原理不仅适用于液体也适用于各种气体。
探究花生大小的变异实验报告7
关键词:科学探究科学探究实验实验报告提出问题猜想和假设实验方案数据处理
作为当前基础教育课程改革的热点、亮点和难点,《普通高中物理课程标准》对科学探究提出了明确要求,并指出:“高中物理课程应促进学生自主学习,让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考。通过多样化的教学方式,帮助学生学习物理知识与技能,培养其科学探究能力,使其逐步形成科学态度与科学精神。”一般来讲,我们进行科学探究都要遵循以下步骤或流程:
一、提出问题
“现代科学之父”爱因斯坦曾指出:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要,因为解决一个问题也许仅仅是一个数学上的或实验上的技能而已,而提出新的问题,新的可能性,从新的角度去看旧的问题,却需要有创造性的想象力,而且标志着科学的进步”。
问题是创造的先导,是思维的起点,具有问题意识是一个人有所创新的前提与基础,是否具有问题意识,能否提出有价值的问题,是因循守旧之人与开拓创新之人的分水岭。
我们提出的问题首先应该是科学的,不能反科学或伪科学,而且还必须是有价值的、有意义的、可以探究的、值得探究的。依据学生现有的知识,我们所能提出的问题应根源于生活,但又高于生活,却不能脱离生活和实际经验,提出的问题应在其力所能及范围之内,即有能力应用已有的物理知识,加上部分未知的物理知识,利用科学的方法与思想,或独立或协作地予以解决。
提出问题后我们还必须明确问题,明确问题是为提出假设或大胆猜想奠定基础。从物理学的角度较为明确地阐述该问题。
二、猜想和假设
让学生做假设和猜想,就是根据已有的物理知识和实验经验,对解决问题的方式和问题的答案提出猜想与假设,对实验结果进行预测。
爱因斯坦说过:“想象比知识更重要,因为知识是有限的,而想象力却概括世上的一切,推动着科技的进步,并且是知识进化的源泉,严格地讲,想象力是科学研究中的实在因素。”郅庭瑾先生认为,高中生业已具备以理论型为主的抽象逻辑思维能力,具体体现在:
①学生可以通过假设进行思维。按照提出问题、明确问题、提出假设、验证假设的途径,经过一系列的抽象逻辑过程,达到目的。
②学生思维业已具备预设性,在解决问题之前,学生已采取了一定的方式和手段。
③学生思维已渐进形式化。中学生开始逐步地由具体运算思维占优势发展为形式思维占优势,不仅能够进行从特殊到一般的归纳,而且能进行从一般到特殊的演绎。高中生在他们的实践与学习中,已能够完成从具体上升到理论,再由理论指导去获得具体知识的完整过程。
④高中生思维活动中自我意识或监控能力的明显化。
⑤学生思维能跳出旧框框,创造性思维已获得迅速发展,开始追求新颖、独特的东西,形成了自己对事物的独特见解。为此,教师要鼓励学生们大胆猜想,只有想象,才能尽可能多地突破旧有知识的羁索,打破时空的限制,对自己提出的问题尽可能地全方位思考。合理的或大胆的猜想往往闪烁着智慧的火花,无意中的直觉往往可以打开解决问题的大门,激发创造的灵感,发挥自己的想象能力,一种大胆而有根有据的判断往往也可以突破层层迷团,实现探究的目的。
三、制定实验方案
方案是种思想,是个预设,只有经过多次尝试才能完善;方案是盏街灯,是座灯塔,指引着我们有目的有步骤地完成实验或既定目标。方案设计的好坏,直接关系到实验步骤是否井然有序,关系到实验数据是否真实可靠、是否切实可信,关系到实验结论是否有代表性、是否具有普遍性。伽利略理想斜面实验好就好在实验设计的巧妙,设计的合理,设计的浑然天成。为此:
①方案中的仪器应选材合理,便于准备,不能要求过高。在确定实验方案之前,应首先学会正确操作和熟练操作,特别要注意应该注意的事项。
②探究过程应尽量清晰,各步骤间衔接流畅,表格设计合理,应尽可能多地确定实验方案,尽可能多地进行实验,并由此比较各个方案的优缺点,确定最佳方案,同时若其中某个实验被确认失败的话,也可以尽快选择其他实验方案。
四、进行实验
根据实验方案,按照说明书正规操作,操作时应注意安全(包括仪器安全和人身安全),实验中要如实记录数据和实验现象等,利用观察、实验或其他方式方法,多渠道多形式地收集实验数据和信息。
尽可能地收集实验数据与信息,目的是尽量减少偶然误差的干扰。收集到的信息越多,越有利于我们做定性分析;数据越多,越有利于我们做定量的计算。当然,为了更好地逼近实验结论,我们除了实验手段外,还可以从多种信息源上采集和获取信息,以弥补实验手段的不足。
五、数据处理
整理完所收集到的数据与信息后,就要对数据进行分析和处理,“应用科学的思维方法,通过分析和归纳,找出规律,尝试根据实验现象和数据处理得出结论,并对实验结果予以解释和描述”,通过对实验数据的处理,能得到哪些反馈呢?
用自己的语言去总结实验结论时,需要注意的是实验结论一般应具有以下特征:
①条件相当严格,不能任意扩大或缩小;
②实验方法相当完善,当然也有需要进一步完善的地方;
③表述简洁而严明,应尽量用严密且准确的科学术语来描述,且具有相当严谨的逻辑。
六、心得体会
通过实验,汲取失败的教训,积累成功的经验。实验后要提交实验报告,报告中要科学地表述自己的探究思路、过程、方法和结论。踢过足球比赛的大都知道“我们在比赛中,既要注重自己的积极突破,又要注重团队的团结合作”的道理,同样在科学探究实验中,自我自主探究与交流协作也一样重要。在合作中注意既要坚持自己的原则,有自己的思考、有自己的观点、有自己的实验方案,也要能够积极听取他人的建议,尊重他人的意见和成果。只有我们亲身亲历科学探究,才能收获一种习惯,养成一种意识,养育一种能力,这对我们今后无论是学业还是事业都是极其重要的。
下面以“探究加速度与质量、力之间的关系”的实验为例,简要探讨如何进行科学探究和书写实验报告。
实验原理及实验方案:牛顿第一定律告诉我们,力并不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因。简而言之,物体运动状态的改变体现在速度的改变上,而速度发生变化就表明物体具有加速度,因此可以说力是使物体产生(或具有)加速度的原因。同是一辆静止的汽车,施加的牵引力越大,至某一速度所需要的时间越短。由此我们不妨假设加速度与力成一次函数a=kf+b,同时假设b=0。假设成立与否,还需要用实验探究和验证。同时,物体的质量越大即惯性越大,物体的运动状态就越难以发生改变,即加速度越小,由此我们不妨假设a=b+1/km,同时假设b=0。由此,我们现在所要探究的加速度是同时与力、质量有关的,那么又有怎样的关系呢?按照哲学上的观点,物体运动状态的变化情况是由合外力(外因)和质量(内因)共同决定的,合外力和质量两个因素统一于影响物体运动状态的改变过程当中,同时又是矛盾的。合外力促使加速度的产生,质量则维持原有状态不变,阻碍加速度的产生。在物理学中我们研究一个物理量同时与两个或多个物理量(或因素)有关的多元问题的基本方法就是控制变量法,即先保持其他物理量(或因素)不变,逐步分析所求物理量与其中某一物理量的关系,而后总结出这几个量之间的关系。因此,我们可以首先固定质量,探究加速度与力之间的关系;而后固定合外力,探究加速度与质量间的关系;最后总结出加速度与合外力、质量的关系。
如果a=k1f成立,反映在a-f图线上就应该是条过原点的倾斜的直线;如果a=k2m成立,反映在a-m图线上就应该是条双曲线,然而真实地判断该图线是否是双曲线是比较复杂的,不过我们可以变换角度,将a与m成反比转化为a与1/m成正比,即反映在a-1/m图线上就是一条过原点的倾斜的直线。但加速度是不易测量的,因此我们需将其转化为位移,而且我们所探求的主要是a与f、m间的关系,从另一个角度也说明无须求解a的实际值。设计实验时使小车做初速度为0的匀加速直线运动,同时将小车放在相同的位置,并同时打开和关闭文件夹使两小车运动的时间相等,由s=at2/2便可得出a1/a2=s1/s2。这样就将加速度转化为位移,以后做就好的多了。
教材给出了实验装置,但不甚好。一方面严格的光滑水平木板是没有的,普通实验室中的木板大都相当粗糙,不符合实验要求;另一方面,若往小盘中放砝码,好多同学放置的大都不是比较均匀,然而这样做很容易带来相当大的误差。改进后的实验装置如下图:
实验器材:上部有凹槽的小车两个,一端带有定滑轮的长直木板两个,大型文件夹一个,砝码若干,勾码若干,细线若干,刻度尺一把。
为记录小车的加速度,我们可以采用打点纸带,同时为避免小车与定滑轮的碰撞,可以在小车后拴两条较长的细线,细线的另一端加以固定。本实验方案舍弃砝码盘,而采用勾码,可以保证拉力在一条直线上,增减勾码即改变了小车受到的拉力。在小车上增减砝码的质量,即改变了小车的质量。
为得到近似光滑的长直木板,我们通常采用平衡摩擦力的方法:不加砝码,不系细线,试探着移动垫木,使放置在斜面上的小车近似做匀速直线运动,此时物体受g、n、f三个力的作用而处于平衡,合力为0,得gx=f,两力的作用效果相互抵消,就相当于f不存在。
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