趣味物理实验英文论文

LZ 俺吐血翻译一早上。。。 OutlineHigh school physics is one of basic courses in ordinary high school science learning areas , and it's connected with nine-year compulsory education physics or science courses , which is aimed at improving the students' scientific the background of the new curriculum reform ,the focus of people is promoted from the entrance exam education to quality the trend that to alleviate student schoolwork burden and cultivat students' interest , the way which improves students' knowledge ability by doing promblems is in a sets much harder though will increase student schoolwork burden which is not consistent with the trend, but less、easier cannot be effective to deal with current exam-oriented selection system and the new curriculum reform . Now sets teaching only single stays at the time that the teacher says and the student do , which only pays attention to the number but the quality and effect of problems, so it's caught in a "in order to become a problem and become a problem" single-aim Solving-problem teaching, teachers' focus is on the topic and problem solving skills, often directly told students skills in mathematics, then let students imitate the same type of problem sets, trying to let students remember that type of problem solving skills by for why use such techniques and skills contain physical thought and physical method is ignored the quality education, while summerizing pays attention to process and the cultivation of emotional attitude many quantity, how difficult problem sets can achieve our ideal "proper"?So in the new curriculum reform how to effectively teach is the problem which waited to solve .For its function problem sets have review consolidating, knowledge recombination, improve skills, construct the new knowledge, testing learning effect, the expanded aspect of knowledge, etc function;The main activities have exercise sample explanation, the class exercises and conduct experiments, operation experience four in the process of teaching or learning, problem sets can deepen our understanding of the physics concept and regular understanding, can improve physical knowledge application analysis and problem solving physical topic is students is an important theory with practice of the new curriculum reform and comprehensive examination, driven by high school physics problem sets and science and technology, social development, life practice and chemical combination of biological sciences closer, and adds to the students' thinking ability and innovation new curriculum reform should be made to enhance the students' scientific literacy, pay attention to the teaching method and the shift of learning paper studies the specific contents of the new curriculum reform for: analysis of the background of the types and high school physics exercises relevant teaching methods;Combined with physical discipline characteristic and education related education law, psychology theoretical exploration high school physics exercises effective teaching : middle school physics, problem sets, the new curriculum, teaching ability to solve problems

AbstractHigh School Physics is one of the fundamental science courses in high schools. Being an integral part of the physics or science curriculum of the Nine Year Compulsory Education Program, it aims at enhancing the science capacities of high school students. As a result of the recent curricular reformation, main concern of the general public has shifted from enrolment-related and examination-oriented schooling to the effective provision of quality education. As homework reduction and interest-motivated learning have become the main trend in our education system, those teaching practices that emphaize on drilling for rapid enhancement in the knowledge or skill level of students have been put into a dilemma. Any increase in the amount or difficulty level of the drills will increase the "work-load" of students and are in contradiction with the goal of homework reduction, while a decrease in them will render that kind of teaching ineffective in coping with the existing examination-oriented enrolment selection mechanism. Moreover, the current practices of drilling-oriented teaching remain unanimously to be lessons on the question-answering skills of specific examinations. Their emphasis is on the amount of drilling exercises rather than the quality and effect of teaching, thereby making drilling to be the end rather than the means to an this form of "drilling-oriented teaching", teachers focus mainly on calssifying and typifying all questions anticipated to be found in speific examinations and the skills in answering each type of them. Some of the teachers may even give procedural instructions to their students and ask them to practise such procedural skills on similar or mock questions. The rationale behind such skills, as well as the physical theories and thoughts involved in those questions and answers are, however, totally skipped. Omitted together with them are the emotion, attitude and value development of the students, on which quality-oriented teaching approaches place so much emphasis. However, how much and how difficult drilling exercises should be in order to be considered "appropriate" remains and unanswered question. Hence, one of the imminent problems to be solved is: how "drilling-oriented teaching" can be effectively practised in the context of the newly reformed curricula?The functions of drilling exercises inculde consolidation and review, knowledge reconstruction, skill enhancement, new knowledge incorporation, learning result verification, and knowledge domain expansion. Activities involved in these exercises usually include example discussion, class room exercises, experiments and operation practices. These activities can help students better understand the concepts and laws of physics, as well as enhancing their ability to apply such knowledge to analyse and solve problems, which in turn is an important aspect of their ability to put theories into practical a result of the recent reforms in curricula and examinations, exercises in physics have become more related to technology, social development, daily life experiences, as well as other science subjects like chemistry and biology. More emphasis has also been placed on the development of the reasoning and innovation capabilities of the students. Furthermore, the recent curricular reformation has explicitly stated its objectives to be comprehensively enhance the scientific competence of high school students, with an emphasis on the transformation of teaching methods and learning patterns. In view of the above, the objectives of this thesis include: (i) to analyze the various types of exercises in high school physics and the related teaching methods in the context of the new curricular reformation; and (ii) explore the effective exercise patterns for high school physics, taking into account of the characteristics of physics as a high school subject and making use of pedagogical and psychological principles and theories.

1.一些简单有趣的物理小实验 一些简单有趣的物理小实验：瓶内吹气球、能抓住气球的杯子、会吸水的杯子、会吃鸡蛋的瓶子、瓶子瘪了。 一、瓶内吹气球  思考：瓶内吹起的气球，为什么松开气球口，气球不会变小？ 材料：大口玻璃瓶，吸管两根：红色和绿色、气球一个、气筒   操作：   1、用改锥事先在瓶盖上打两个孔，在孔上插上两根吸管：红色和绿色   2、在红色的吸管上扎上一个气球   3、将瓶盖盖在瓶口上   4、用气筒打红吸管处将气球打大   5、将红色吸管放开气球立刻变小   6、用气筒再打红吸管处将气球打大   7、迅速捏紧红吸管和绿吸管两个管口   8、放开红色吸管口，气球没有变小   讲解：当红色吸管松开时，由于气球的橡皮膜收缩，气球也开始收缩。可是气球体积缩小后，瓶内其他部分的空气体积就扩大了，而绿管是封闭的，结果瓶内空气压力要降低——甚至低于气球内的压力，这时气球不会再继续缩小了。    二、能抓住气球的杯子  思考：你会用一个小杯子轻轻倒扣在气球球面上，然后把气球吸起来吗？   材料：气球1~2个、塑料杯1~2个、暖水瓶1个、热水少许   流程：   1、 对气球吹气并且绑好   2、 将热水（约70℃）倒入杯中约多半杯   3、 热水在杯中停留20秒后，把水倒出来   4、 立即将杯口紧密地倒扣在气球上   5 、轻轻把杯子连同气球一块提起  说明：1.杯子直接倒扣在气球上，是无法把气球吸起来的。2.用热水处理过的杯子，因为杯子内的空气渐渐冷却，压力变小，因此可以把气球吸起来。    三、会吸水的杯子  思考：用玻璃杯罩住燃烧中的蜡烛，烛火熄灭后，杯子内有什么变化呢？   材料：玻璃杯（比蜡烛高）1个、蜡烛1支、平底盘子1个、打火机1个、水若干   操作：   1、点燃蜡烛，在盘子中央滴几滴蜡油，以便固定蜡烛。   2、在盘子中注入约1厘米高的水。   3、 用玻璃杯倒扣在蜡烛上   4、观察蜡烛燃烧情形以及盘子里水位的变化   讲解：1.玻璃杯里的空气（氧气）被消耗光后，烛火就熄灭了。  2.烛火熄灭后，杯子里的水位会渐渐上升。    四、会吃鸡蛋的瓶子  思考：为什么，鸡蛋能从比自己小的瓶子口进去？   材料：熟鸡蛋1个、细口瓶1个、纸片若干、火柴1盒   操作：   1、熟蛋剥去蛋壳。   2、将纸片撕成长条状。    3、将纸条点燃后仍到瓶子中。   4、等火一熄，立刻把鸡蛋扣到瓶口，并立即将手移开。    讲解：1.纸片刚烧过时，瓶子是热热的。2.鸡蛋扣在瓶口后，瓶子内的温度渐渐降低，瓶内的压力变小，瓶子外的压力大，就会把鸡蛋挤压到瓶子内。    五、瓶子瘪了  思考：你能不用手，把塑料瓶子弄瘪吗？   材料：水杯2个、温开水1杯、矿泉水瓶1个   操作：   1、将温开水到入瓶子，用手摸摸瓶子，是否感觉到热。 2、把瓶子中的温开水再倒出来，并迅速盖紧瓶子盖。 3、观察瓶子慢慢的瘪了。   讲解：1. 加热瓶子里的空气，使它压力降低。 2. 由于瓶子外的空气比瓶子内的空气压力大，所以把瓶子压瘪了。 扩展资料： 物理实验教学是物理教学的重要形式和方法。 一般分为演示实验、课内小实验（边讲边实验）、学生分组实验和课外实验。演示实验是以教师为主要操作者的表演示范实验。 课内小实验是穿插在课堂教学过程中的学生操作的小实验。学生分组实验是学生自己动手使用仪器、观察测量、取得资料数据、分析处理数据、总结概括结论的过程，包括验证性实验和探索性实验。 参考资料：百度百科：物理实验教学。 2.求一篇物理趣味故事~~ 物理学家介绍——霍金 1942年1月8日，霍金出生于英国牛津。 这一天正是伟大的物理学家、天文学家伽利略300年前阖然长逝的日子。伽利略是最先提出了惯性定律原理（一切物体在不受外力作用时都会保持原来的运动状态）的人，后来牛顿系统地归纳了这个定律（因此后人也叫它“牛顿第一定律”），使之成为一切力学定律的基石。 爱因斯坦提出狭义相对论和广义相对论，彻底改变了人类的时空观念。霍金的成就与这几位前辈相比又如何呢？他有资格跻身科学名人堂吗？让我们从他在学术界的第一次亮相看起： 1970年，28岁的霍金和彭罗斯（R. Penrose）合作，证明了“奇点定理”：在一定条件下，按照广义相对论，宇宙大爆炸必然从一个“奇点”开始。 为此，他们共同获得1988年的沃尔夫物理奖。 霍金的贡献——对黑洞性质的研究和提出量子引力论——论重要程度虽赶不上牛顿的万有引力定律和爱因斯坦的两个相对论，但是足以为他在科学名人堂中留下一席之地。 尤其是他的量子引力论，整合了现代物理学的两大领域，自成体系，使他能与创立分子生物学（生物学与量子力学的成功结合）的科学家平起平坐。 在霍金之前，所有的宇宙理论都以广义相对论为基础，但是只有霍金发现并证明了广义相对论只是一个不完全的理论，它不能告诉我们宇宙起源的细节。 因为根据广义相对论得出的结论，所有的物理理论（包括它自己在内）都将在宇宙的开端处失效。显然，广义相对论只是一个不完全的“部分”理论，所以奇点定理真正所显示的是，在极早期宇宙中有过一个时刻，那时宇宙是如此之小，以至于人们不得不考虑用20世纪另一个伟大的“部分”理论——专门描述微观世界的量子力学——来研究它。 霍金和他的搭档被迫从对极其巨大范围的理论研究转到对极其微小范围的理论研究。 恰好有这样一种可能存在的微型天体可作为研究对象。 正如霍金后来回忆的：“研究黑洞的性质，有助于我们同时理解大爆炸奇点，因为他们之间实在是太相似了。”于是他开始潜心研究黑洞问题。 【名词解释 黑洞：一颗内部燃烧尽了的大质量恒星由于自身的重力作用，外壳不断向中心坍塌缩小，最后就会形成致密的黑洞。黑洞是宇宙中的实体微粒，它们的体积趋向于零，而密度（密度=质量÷体积）几乎是无穷大，由于具有强大的引力，物体只要靠近这个微粒，就会被强大的引力吸住，连每秒传播30万千米的光也不能幸免。 也就是说，没有任何信号能够从黑洞的作用范围内传出，这个作用范围的界限被称为“视界”，人类无法看到里面的情形——对于观测者来说，那就是漆黑一片——这也是黑洞名字的由来。】 1971年，霍金指出，宇宙大爆炸时间可能产生像质子那么小（半径10-13厘米）的重约十亿吨的“太初黑洞”，它们的寿命大约和宇宙年龄相同。 1973年霍金、卡特尔（B. Carter）等人严格证明了“黑洞无毛定理”：“无论什么样的黑洞，其最终性质仅由几个物理量（质量、角动量、电荷）惟一确定”。即当黑洞形成之后，只剩下这三个不能变为电磁辐射的守恒量，其他一切信息（“毛发”）都丧失了。 “黑洞”的命名者惠勒（. Wheeler）戏称这特性为“黑洞无毛”。 华裔著名物理学家介绍 吴有训 吴有训先生于1916年考入南京高等师范学校理化部，受教于留美归来的胡刚复博士。 在胡先生的指导下，吴有训在国内即对X射线有了一定的了解。1921年以优异成绩获得赴美留学机会。 该年底吴有训赴美，1922年初进入芝加哥大学。其时，著名物理学家A•H•康普顿正以访问学者身份在芝加哥大学从事研究与教学，1923年他正式成为该校教授，该年5月康普顿发表了解释X射线被石墨散射后频率改变现象（后称康普顿效应）的论文。 当时也研究这一现象的美国物理界一位重要人物杜安已有所谓“箱子效应”和“三次辐射”的理论，因此他极力反对康普顿的工作。吴有训先后以十几种元素为散射物质进一步做了大量深入研究，通过精心设计实验方案以无法辩驳的事实对康普顿的理论给予了极大支持。 这些成果得到了国际物理界的关注和承认。相关数据被一些国际著作引用。 吴先生1926年获博士学位。国外有的物理教科书，因尊重吴先生的工作而将康普顿效应称为康普顿—吴有训效应。 严济慈 严先生1923年赴法国留学，1927年获科学博士学位。1880年著名物理学家比埃尔•居里发现了晶体的压电效应，但压电效应的定量数据的获得，是严先生深入研究并精确测量给出的。 严济慈的导师是物理学家夏尔•法布里，他是居里夫妇的好朋友。玛丽•居里夫人对严先生的研究非常支持，并把四十年前居里用过的石英晶体样品借给了严济慈。 著名的物理学家朗之万对严济慈也非常赏识，给予了许多指导和帮助。严先生在大量实验基础上，总结出了石英晶体的压电效应及其反效应具有各向异性、饱和现象以及瞬时性等特性，扩充发展了居里的理论。 1927年法布里当选为法国科学院院士，在就职仪式上他宣读了他的得意弟子---严济慈的博士论文。1931年严先生回国。 1935年与著名物理学家F•约里奥—居里及卡皮察同时当选为法国物理学会理事。 赵忠尧 赵忠尧先生1927。 3.趣味物理现象或实验 1；针浮水面一张纸放在水面上，上面放一枚完全干燥的针。 另外用一枚针或大头针把薄纸慢慢压到水里去，从纸边开始一步一步压到纸的中心，等到全张纸都湿透了，它就会自己沉没下去，而针却依然留在水面上。在练习以后，你竟可以不用薄纸就把针放在水面上：只要用两只手指抓着针的中部，在离水面不远的地方水平地放下就可以了。 等你会做而且熟练之后，就完全可以使硬币浮在水面了。这是因为液体和气体接触的表面存在着一个薄层——表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，因此分子力表现为引力。 2；可乐变雪碧可口可乐和雪碧都是夏令时节的理想饮料。可口可乐淡褐色的液体，而雪碧汽水则是清澈透明的液体。 下面介绍一则将“可口可乐”变成“雪碧”的小实验。取可口可乐空瓶一只，倒入四分之三体积的蒸馏水。 取烧杯一只加入50亳升酒精，并加入适量碘片，制得深褐色酒精碘溶液。将配好的溶液倒入可乐瓶中，边加边振荡碘直到溶液的颜色和可乐相似为止。 一瓶“可乐”制好了。在干燥的瓶盖内放入硫代硫酸钠（大苏打）粉末，然后取一张糯米纸盖在内粉末上，再将瓶盖轻轻地盖在瓶口上，小心盖紧，注意不要使大苏打粉末散落在瓶内。 将可口可乐瓶用力一摇，很快一瓶“可口”变成了无色透明的“雪碧”。原来，硫化硫酸钠和碘能发生氧化——还原反应，褪去碘溶液的颜色：I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6自然，这种“可口可乐”不会可口，“雪碧”也不会令人清爽，它们绝对不能饮用。 3；这只气球会爆炸吗？把一只气球吹足气，系紧口子。再用一块透明胶布（橡皮膏也可）贴在气球上，拿一根针从贴着透明胶布的地方把气球扎破。 在一般情况下，用针扎破气球，气球肯定会爆炸；现在的情况不同，你会看到气从针孔处徐徐冒出来，气球却象消了气的车胎一样慢慢地瘪下去。是什么道理呢？ 原来气球扎破时，溢出的空气造成一股压力，橡皮和胶布对这种压力的反应各不相同。 当压缩空气从气球扎破的地方冲出时，橡胶脆而薄，气球皮一下就被撑破了，同时发出很大的破裂声。透明胶带比较坚固，它可以抵住压缩空气冲出造成的压力，所以气球不会“啪”的一声爆炸。 4；瓶吞蛋的实验找一个瓶口比鸡蛋略小的玻璃瓶，把点燃的酒精棉投入瓶中，把剥了壳的鸡蛋放到瓶口，火熄灭鸡蛋就会进去。倒置，并对瓶加热，鸡蛋就会出来。 5；神奇的分身术 实验器材：一张扑克牌，一根针。 实验过程：在扑克牌上用针扎两个相距不超过3mm的针孔。 然后把针放在扑克牌的背后约的地方，用单眼透过双孔观察，你看到的不是一根针，而是两根。若在两孔的附近再扎第三个孔，当你透过这些孔观察时，就能看到三根针。 扎的孔越多，看到的针越多。观察时，适当调整扑克牌（转动或改变扑克牌距人眼的距离），这种现象更清晰。 解释：由于光的直线传播，针上的光在透过不同的小孔时，在人的视网膜上形成了各不相同的物像，因而出现了神奇的分身术现象。 4.生活中有哪些有趣的物理小知识 1：露水，霜，雪，雨，衣服会晾干2：光的速度比声的速度快1：早上睡醒觉看见大雾：空气中的水蒸气液化现象.2：冬天被冻住的衣服会变干：冰的升华.3：不同的时间和地点水的沸点不同：大气压的差异.4：水只能把饺子煮成白色的，而油能把饺子炸成黄色的：油的沸点比水的沸点高.5：海市蜃楼现象：光由于遇到不均匀大气而发生了偏折.6：小孔成倒立的像：光的直线传播.7：平面镜能成像：光的反射.8：伸入水的筷子弯曲了：光斜射入另一介质而发生了折射现象.9：太阳光被三棱镜折射后成为七种颜色：光的色散.10：日食现象：光的直线传播.11：月球上没有声音：声音传播是需要介质的.12：凸透镜能成像：光的折射.13：月球上没有声音：声音传播是需要介质的.14：先看到闪电，后看到雷：光在地球上比声音在地球上的传播速度快的多.15：我们能用普通杆秤测量物体重量：杠杆原理。 5.征集趣味物理题目如题 谢谢了 几道有趣的物理题 两个学生（不是学物理的）A和B，住在大学宿舍的相邻寝室。 为了节约，他们将天花板上的灯串联了起来，商定双方都安装100W的灯泡，电费平分。但是双方都希望能让对方多付钱而使自己获得更好的照明，其中A安装了200W的灯泡，而B安装了50W的灯泡。 请问在最后的期末考试中谁考得不好？ 利用自动称米机称米，买者认为：因为米落到容器中时有向下的冲力，造成读数偏大，因而不划算；卖者认为：当读数满足需求时，自动装置立即切断米流，还有一些米在空中，这些米是多给买者的，而且每卖一次就多给买者一次，更不划算。到底谁的想法有道理呢？为什么呢？ 问题补充：除了动量，是否还有其他的解法？ 球形氢气球内气体的密度仅为周边空气密度的1/10，假如忽略气球壁面的质量，当氢气球在空气中突然释放时，它的上升加速度是多少？ 一块陨石冲破大气层，掉在一片沼泽地上，一段时间后会发生什么情况？？？？ 请大家踊跃答题。 （陨石的比热很大，摩擦只能使它的外表温度升高。陨石的里面温度是很低的掉在沼泽上，先放热，使外面的温度降低。 里面温度低，会吸热，使沼泽地结冰） 一根轻杆两端连接大小不计的小球，与地面成一定夹角（Alpha）从某高度（h）的自由放下，与地面发生完全弹性碰撞后弹起，求能上升的最大高度。 三个小球（已知质量m1,m2,m3），静止地放在空间内（位置固定三角形三边：l1,l2,l3），之间只有万有引力作用，能否同时相遇在一点？ 一根质量均匀分布的软绳，已知质量m和长度l，放在光滑的水平桌面边上，桌面立地面h，现给它一微小的冲量使之能够滑下桌面，在滑落的过程中只受到重力作用，求软绳接触地面前一瞬间的动量P。 6.生活中有哪些有趣的物理小知识 1.人走路时的摩擦力 2.长跑比赛的终点计时员是以看到发令枪的烟开始计时 3.先看到闪电后听到雷声 4.粘水后的玻璃不易分开 5.热水冒白烟 6.彩虹 7.冬天窗户上出现一层"冰花" 8. B超 9.水沸腾现象 11.樟脑丸用久了会变小 12.超声波洗碗机 13.发光的灯泡 14.谚"霜前冷，雪后寒" 15.用高压锅煮饭快 16.向热汤碗里吹气降温 17.吹电风扇时会感到凉爽 18.游泳上岸后会感到冷 19.向手上哈气取暖 20.电视机上总是沾着一层灰 1）夏天从冰箱里那出的啤酒瓶出“汗”：水蒸气遇冷液化成小水滴附着在瓶子上. (2)冬天窗户上结冰花：水蒸气凝华. (3)早上睡醒觉看见大雾：空气中的水蒸气液化现象. (4)冬天被冻住的衣服会变干：冰的升华. (5)不同的时间和地点水的沸点不同：大气压的差异. (6)水只能把饺子煮成白色的，而油能把饺子炸成黄色的：油的沸点比水的沸点高. (7)海市蜃楼现象：光由于遇到不均匀大气而发生了偏折. (8)小孔成倒立的像：光的直线传播. (9)平面镜能成像：光的反射. (10)伸入水的筷子弯曲了：光斜射入另一介质而发生了折射现象. (11)太阳光被三棱镜折射后成为七种颜色：光的色散. (12)日食现象：光的直线传播. (14)月球上没有声音：声音传播是需要介质的. (13)凸透镜能成像：光的折射. (14)月球上没有声音：声音传播是需要介质的. (15)先看到闪电，后看到雷：光在地球上比声音在地球上的传播速度快的多. (16)我们能用普通杆秤测量物体重量：杠杆原理 7.物理小知识 1.为什么夏天吃冰糕时冰糕会冒汽。 答：因为空气中的气体状态的水分在冰糕周围遇冷液化成液体状态的水，这就使我们看到了冒的汽。 2.为什么把水倒进滚烫的油里会发生飞溅。 答：因为水的密度比油的大，所以水在到进油中时会在油的上面，而滚油的温度远大于水的沸点，水遇热沸腾飞溅。 3.把糖放到热水里为什么溶化的快比在凉水里快。 答：因为由分子动理论可知温度越高分子做无规则的运动的速率越快，这样热水中的水分子和糖分子的运动速率要快，互相的融合越快，也就融化的越快。 4.为什么冬天下完大雪后要在路上撒盐。 答：撒盐使雪熔点降低，这样可以在较低的温度下使雪融化，尽快恢复交通。 5.为什么把手机放到铁箱中会没有信号。 答：因为铁箱是由铁这种导体材料构成的，所以铁箱在磁场下会产生屏蔽作用，致使手机收不到网络信号。 6.俗语"坐地日行八万里"是什么意思？ 答：是由于地球自转的原因，每天地球自转一周，即时人不动也由地球自转使人一天会相对与太空运动。 7.为什么天是蓝色的。答：因为空气中各种物质整体吸收的红橙光和绿光等光线较多，使蓝光很大部分被折射或反射到我们眼中，从而我们看到的天是蓝色的。 8.为什么铁路拐弯处的两跟铁轨不是一般高，有一定倾角而此倾角还有国家标准规定。答：因为这样可以提高火车的速度，倾角使重力的分力和铁轨对火车的压力一起提供的向心力比单纯的靠铁轨压力提供的向心力更大，这样能够满足火车更大的速度所需的向心力；轨道最大的压力是固定的，而倾角会影响提供一部分向心力的重力的分力，这就影响了向心力的大小，从而决定了速度的大小，因此国家规定倾角的大小就规定了火车的最大速度。 9.为什么宇航员在近入太空和返回地球时会出现短暂的昏迷。答：直白的说是由于超重和失重的影响，使过多或过少的血液流入大脑，使人晕迷。 10.喷气式飞机的最基本动力原理是什么？ 答：运用的是动量守恒原理：飞机喷出的高温气体相对于飞机运动方向相反，即公式：0=(M-m)v-mv',M为原始飞机重量，m为喷出气体重量，v为喷出气体后飞机速度，v'为喷出气体的速度。 多给了几道题，自己选择一下合适的吧。 刚修改了一下，呵呵。

这是一篇别人的关于“研究型实验项目课程的探讨”论文，你拿捏下，看看取舍：一个研究型实验项目的探讨——利用迈克耳逊干涉仪测气体折射率 王法远 （淮北煤炭师范学院物理系 指导教师：戴建明） 摘 要：“研究型”物理实验的开设对激发学生的求知欲、拓宽其知识面、培养其创新思维能力等方面都具有重要意义。本文以迈克耳逊干涉仪实验为例，通过在实验装置中增设可调压强的气室和CCD图像采集系统，实现对干涉图样的实时观察和气体折射率的较精确测量。实验设计还考虑到了实验内容及其难度的可深入与拓展空间，具有很强的研究型实验特点，并且可以根据适当的教学设计将此实验开设成综合性或设计性实验。 关键词：研究型物理实验;迈克耳逊干涉仪;CCD;折射率 A Research-type Physical Experiment ——Measurement of gas’ refractive index by using Michelson interferometer Fayuan Wang Tutored by Jianming Dai Department of Physics, Huaibei Coal Industry Normal College Abstract: The research-type physical experiments can play very important role to excite the students’ thirst for knowledge, widen the range of knowledge, cultivate the innovative and research ability. As an example, a research-type experiment, the measurement of gas’ refractive index by using Michelson interferometer and CCD system, is designed and putted in practice. The developmental space in content and complexity is considered in the design of experiment. It is indicated that the experiment has the obvious characters of research and very suits to study as research-type experiment for students. Keywords: research-type physical experiment;michelson interferometer;CCD;refractive index 1 引言 随着社会科技、经济的高速发展，人才竞争越来越激烈，如何培养具有创新能力的高素质人才已受到普遍关注，这也对高校教育教学提出了新的挑战和要求。对理工科各专业来说，大学物理实验教学对培养学生的实践能力、分析和研究问题的能力起到十分重要的作用，因此在高校创新型人才的培养中，大学物理实验教学的改革首当其冲。 长期以来，由于受应试教育和传统文化等方面的影响，与国外学生相比我国的学生学习非常刻苦、理论知识相当扎实，但在动手能力和创新意识上显得不足。 而另一方面，目前大学物理实验教学中也存在许多不利于学生创新能力培养的因素，突出表现在实验内容偏重于验证性，实验的理念、思想、方法和手段落后等。为改变这一格局，近年来，各高校和教学管理部门都十分重视对“综合性、设计性、研究性”实验的开设要求[1-3]。但究竟什么是综合性、设计性、研究性实验，如何开设这样的实验，仍然需要作深入的研究和教学实践。本文就如何开设研究型实验作一探讨，并给出一个研究型实验案例作详细的实验分析。 2 研究型实验及其开设要求 研究型实验的基本内涵 通常“研究型”物理实验是在综合性、设计性物理实验的基础上由学生自己选题、查阅文献、设计实验方案，在教师指导下完成实验。“研究型”实验通常是要求学生带着问题测取数据，摸索实验规律，然后带着问题查找资料、探寻答案，并试着对所观察到的现象进行理论分析，并做出合理的解释。这类实验的开设目的是全方位地锻炼学生实验研究的能力，充分调动学生的主动性和积极性，激发他们从事物理学研究的兴趣和热情，为以后从事科研工作打下良好的基础。 研究型实验的选题 研究型实验要精心选题、科学设计。实验内容要新颖、有趣味性，物理现象比较明显和具有可研究性。同时还要考虑实验室条件和学生的水平与能力，能让学生在比较熟悉的理论基础上作初步的分析与发展。既要与已知的现象、理论和方法有联系又要有一定的深度和广度。作为基础物理实验，研究型实验内容不能过于复杂，要求不宜过高，要能通过分析、讨论和查阅资料等方式让学生可以比较容易地设计和实施实验方案。 如何开展研究型实验的教学 与传统物理实验不同，研究型实验可以较充分地发挥学生的主观能动性去探索未知的领域。因此，开设此类实验项目的最好方式是利用实验室开放的形式，由学生自主选择和掌握实验时间。研究型实验项目可以有教师指定和学生自拟等形式，但无论那种形式，对实验指导教师都提出了更高的要求。指导教师要对学生所选的研究型实验项目在实施过程中可能出现的各种问题有充分的估计和认识，能够引导、启发和激励学生完成实验，并掌握能作进一步深入研究的空间。 研究型实验更注重实验结果的分析、讨论和总结。因此，学生完成研究型实验后要求写出的实验报告可以不同于普通实验的报告，可以写成研究总结报告形式或研究论文形式，甚至可以采用学术报告的形式口头报告研究结果。 3 利用迈克耳逊干涉仪进行研究型实验项目的设计 迈克耳逊干涉仪是一种典型的利用分振幅方法实现干涉的光学仪器，作为近代精密测量光学仪器之一，被广泛用于科学研究和检测技术等领域[4]。利用迈克耳逊干涉仪，能以极高的精度测量长度的微小变化及其与此相关的物理量。如果与CCD摄像、图象处理等现代监测技术结合，可以实时观测和分析各种干涉现象的变化，达到干涉检测和自动控制的目的[5,6]。因此，利用迈克耳逊干涉仪进行研究型实验设计具有变化多、内容丰富、研究性突出等特点。这里我们以“利用迈克耳逊干涉仪测量气体折射率” 为题，作为一个研究型实验的案例，简述其实验设计与实施过程。 设计原理与实验装置 实验时，可以向学生提供：迈克耳逊干涉仪、He-Ne激光器、带气压表的“气室”、CCD图象采集系统等实验器材，要求设计一个实验方案并测定空气等气体的折射率。这里简述实验基本原理： 在传统的迈克耳逊干涉仪的一个测量光路上放置一个可充气的“气室”，干涉图的观测采用CCD和计算机进行图象采集与处理。如图 1为利用迈克耳逊干涉仪测定气体折射率的实验光路图。 图 1 实验光路图 图中P为“气室”，它是由腔体、压力表和皮囊等组成。通过皮囊可以给气室中的气体增加压力，也可以通过皮囊的减压阀放气给气室减压，腔内气压可以通过压力表读出。图中接收屏W处放置一CCD摄像头，干涉图像可以通过计算机进行显示和处理。 当激光束通过图1中M1前面的气室时，干涉图样随气室里气体气压的变化而变化：当气压增加时，干涉圆环从中心涌出；反之，干涉圆环向中心陷入。通过研究气体压强变化与条纹移动的关系可以得到气体折射率。在恒定温度下，气体折射率n与气压成正比： (1) 式中p为气体压强，k为比例系数。在绝对真空下 ，则 。对于常压 条件下，则 ，当气室内压强改变 时，由于折射率的变化引起光程差改变（ ），可以观测到条纹的移动个数N。各参数之间的关系为 (2) 式中L为气室的有效长度，由上述各式可以推得常压( )下空气折射率为 (3) 实验结果与分析 利用图1的光路经仔细调节可以获得等倾干涉图象，图2是经CCD和计算机系统采集到的干涉图象。当改变气室内的压强时可以看到干涉圆环从中心涌出或向中心陷入。实验中先向气室充气加压，然后缓慢放气并观测干涉圆环向中心陷入的条纹数。 实验中用He-Ne激光作为光源（ = nm），所用气室的有效长度L=75 mm，如果常压 取标准大气压强760 mmHg，则(3)式可以写成： (4) 表1给出了气室内压强增加值 与条纹移动数N和计算得到的折射率 之间的关系。 图2 CCD和计算机系统采集到的干涉图象 表1：气室内压强增加值 、条纹移动数N和计算得到的折射率 值 /mmHg 230 210 190 170 150 130 110 N/个 对测量数据求平均值并计算不确定度，得到 数据处理的方法还可以用作图软件，作出 ～N的关系曲线，通过求斜率计算得到折射率 。空气折射率的标准值是（对 nm）[7]，测量误差主要来自条纹移动非整数部分的估读和气压表读数误差。另外，对气室的有效长度L和实验室的常压 的测量也对实验结果引入误差。 实验内容和难度的拓展 作为研究型实验，迈克耳逊干涉仪可以提供丰富的设计思想。例如，采用上述方法将气室与一充满不同气体的气囊（如氧气袋）相连，可以用于测量各种气体的折射率；如果对CCD采集图象进行计算机处理和编程可以实现条纹移动的自动记数；利用这一实验系统可以仔细观测、分析定域和非定域干涉现象[8]；如果采用面光源或扩束的平行光作为光源，在图1光路中气室P换成一个平板玻璃（或有机玻璃片、透明塑料片等），则可以检测玻璃表面平整度或介质内部的不均匀性；如果对有机玻璃片或透明塑料片等施加一定的应力，用上述方法可以分析透明介质的应力分布。等等这些内容经过精心设计均可作为研究型实验开设。值得一提的是根据综合性、设计性实验的不同要求，将上述研究型实验进行适当的教学设计，完全可以开设成综合性或设计性实验。 4 结束语 研究型物理实验是一种不同于传统物理实验教学的模式，它具有很强的灵活多样性，主要以激发学生的求知欲、拓宽其知识面、培养其创新思维能力为目的。我们通过“利用迈克耳逊干涉仪测量气体折射率”作为一个研究型实验的案例，较详细地进行了研究型实验设计和实验测试与分析，结果表明可以作为一个很好的研究型实验项目提供给学生作为实验教学用。 参考文献： [1] 周进，于瑶，王思慧，潘元胜．学生主导性物理实验的探索〔J〕．物理实验，2005，25(1)：28 [2] 张瑞，林幸笋，何友军等．一个研究型物理实验项目——周期物成像规律实验〔J〕．物理实验，2001，21(4)：28 [3] 金恩培，钱守仁，赵海发，张立彬．如何开好设计性实验〔J〕．物理实验，2000，20(7)：24 [4] 程守洙，江之永．普通物理学〔M〕．北京：高等教育出版社，1998: 198 [5] 胡再国，黄建群，李娟．提高CCD实验效果[J]．物理实验，2002, 22(8)：43 [6] 许伯强，王纪俊．用现代技术设备改善迈克尔孙干涉仪的性能〔J〕．物理实验，1999，19(4)：10 [7] 杨述武.普通物理实验(光学部分)[M].北京: 高等教育出版社，2000: 269 [8] 沈元华,陆申龙.基础物理实验[M]. 北京: 高等教育出版社，2003: 245 致 谢 本文能够得以完成，非常感谢我的指导老师戴建明老师，他的渊博知识以及在治学过程中表现出来的严谨态度使我深受鼓舞，给予我极大的指导和帮助，在此向戴建明表示衷心的感谢！