测量玻璃的热膨胀系数和折射率温度系数.ppt

介绍一个设计性研究性实验—
测量玻璃的热膨胀系数和折射率温度系数
复旦大学物理系
马秀芳沈元华

目录:
一. 引言
二. 实验原理

四. 开设成设计性研究性实验的方法
题目来源 07年亚奥赛的一个实验考题
科研成果--激光测温
题目特点涉及到的知识面是基础知识,但要独
立设计和完成,需要一定的理论基本
功和灵活应用的能力
先进性、实用性和独特性
讨论时获得一致好评,团长称赞最漂亮的一个,奥赛组委会授予“最佳命题奖”
也可以成为一个好的设计性研究性实验
一. 引言
二. 实验原理
三. 实验方法
四. 开设成设计性研究性实验的方法
,独立进行实验,对测量过程中所发现的问题,及测量结果进行综合分析,研究误差来源,并设法减少误差。
设计进入误区(测量光斑的移动量与T 的关系)—提示干涉条纹的变化—走出误区设计出方案.
测量时发现所测得的m~ T 曲线线性不好总是呈S形波动。
可控温电炉—跳过双金属片使无间断加热—结果:线性好了,但系统误差变大(原因:升温过程太快,样品的升温落后于铝块)—控制变温速—虹吸冷却降温法
由实验得到两个规律:一是降温过程控制得越均匀,得到的数据线性越好;二是降温速度越缓慢,得到的数据线性越好。
自然冷却法得到最满意的结果相关系数R值达到4个9
结论:
控制变温的速度是关键,它与测量结果的准确度有关,控制变温过程的均匀性只与测量结果的精确度有关。控温过程越均匀,线性越好,因而测量的不确定度小。但匀速而不缓慢是不行的。
归纳总结实验规律和科学工作的能力得到了提高
缺点:时间太长
,提出设计方案,进行实验,还要求学生对实验本身的设计思想进行思考
例如:样品为什么设计成这种形状?它的各个部分(如A的高度、平行度;B和B’的楔角等)有什么要求?
现在的加热装置有什么优缺点?如为什么要用大铝块、小铝块?它们的大小、形状和材料如何选择?铝