您好,現在漢漢來為大家解答以上的問題。實驗設計的三個基本原則,實驗設計怎么寫相信很多小伙伴還不知道,現在讓我們一起來看看吧!
1、答:一. 設計型實驗的設計原則科學性:設計的方案應有科學的依據及正確的方式(1)方案中所依據的原理應遵循物理規律,且要求選用的規律簡明、正確。
2、(2)方案中所安排的步驟應有合力的順序,其操作實驗規則要求。
3、(3)方案中進行數據處理及誤差分析應依據科學的研究方法。
4、1.安全性:按設計方案實施時,應安全可靠,不會對器材造成損壞。
5、(1)選用器材時,應考慮器材性能及參量(如:儀表量程、電器的額定值、測力計的彈性限度等)的要求。
6、2.精確性:實驗誤差應控制在誤差允許的范圍之內,盡可能選擇誤差較小的方案。
7、(1)在安裝器材時或使用儀器之前,應按實驗要求對器材、儀表精心調整。
8、如:歐姆表用前要進行調零。
9、(2)選用合適的測量工具(直尺、儀表)及合適的量值范圍,使之與被測量數值相匹配。
10、如:使用萬用表測量電阻時,應選用合適的檔位,使測量時電表指針指在中央刻度值附近。
11、(3)針對實驗中可能出現的偶然誤差,往往多次重復實驗,獲取多組實驗數據、結果,以選取有效信息、數據。
12、(4)設計合理的數據處理方式。
13、如:求取算術平均值、用坐標紙作圖像等。
14、3.簡便性、直觀性,設計實驗應便于操作、讀數、進行數據處理,便于實驗者直觀、明顯的觀察。
15、二. 設計型實驗的設計思路解決設計型實驗問題的關鍵在于選擇實驗原理,它是進行實驗設計的根本依據和起點。
16、它決定應當測量哪些物理量、如何安排實驗步驟等項目。
17、實驗原理的確定:一是根據問題的要求,二是根據問題的條件。
18、如果問題中沒有給定(或給足)實驗器材,實驗設計的基本思路是:1.根據問題的條件和要求,構思相關的物理情景;2.確定實驗原理;3.確定測量的物理量;4.安排實驗方案。
19、有時,對同一個問題,可以構想出不同的物理情景,導出物理量的不同表達形式,以這些表達式作為實驗設計的依據,會有不同的設計原理和設計方案。
20、如果問題已給足實驗器材,則只能按所給器材構造物理情景。
21、相對而言,實驗原理和實驗方案都會受到較大的限制。
22、三. 設計型實驗的思想方法1.模擬法在進行物理研究時,有時受客觀條件的限制,無法對某些自然現象進行試驗。
23、此時,我們人為地創造一定的條件和因素,使之與自然現象有一定的相似特征,從而在模擬的情形下進行實驗,“變無法為有法”。
24、如:(1)直接對靜電場的等勢線進行測量很困難,我們可利用易測量的電流場模擬靜電場方便的進行研究。
25、(2)雨過天空出現彩虹現象。
26、雖然無法直接研究,但是我們可以用棱鏡對光的色散來模擬彩虹,從而達到研究的目的。
27、2.轉換法將一不易測量的物理量轉化為另一易測量的物理量,成為轉化法。
28、如:(1)在測量金屬率的實驗中,雖然無法直接測量,但可用直尺、螺旋測微器分別直接測出金屬絲長度、直徑,并將金屬絲接入電路,直接用電表測量其兩端電壓和電流,在運用歐姆定律、電阻定律間接測出金屬電阻率。
29、(2)在測勻變速直線運動的加速度a時雖然無法直接測量,但利用運動學規律: ⊿s=aT2,將對加速度a的測量轉化為對位移S和時間T的測量。
30、3.放大法將難于測量的微小量通過一定的規律放大后再進行測量,這種測量方法為放大法。
31、如:在“用單分子油膜法測分子直徑實驗“中,用量筒無法直接測量一滴油的體積,但可以利用滴管向量筒滴200—300滴油的體積,把此測量結果除以油滴滴數,即得每滴油的體積。
32、(2)在利用單擺測定重力加速度的實驗中,如果直接測量單擺一次全振動的時間作為周期誤差必然很大。
33、但是,我們用秒表測量擺球完成50次全振動所用時間,即可得單擺振動周期,大大減小誤差。
34、4.比較法在物理實驗中,常通過一些物理現象或物理量的比較,從而達到異中求同或同中求異的目的,這種研究方法為比較法。
35、比較法最明顯的優點是:盡量少進行直接測量,多運用比較的方法,以此減少由于測量儀器的不準確而帶來的誤差。
36、如:(1)天平是將被測物體質量與砝碼質量通過比較進行測量的儀器。
37、(2)在進行光譜分析時,將某種未知物質的明線光譜或吸收光譜與元素的特征光譜進行比較、觀察,異中求同,即可鑒別物質或確定它的化學組成,這也是運用比較法的典型做法。
38、5.代替法用一個標準的已知量代替被測量,并調整此標準量,使整個測量系統恢復到替代前的狀態,則被測量等于標準量。
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