在“近代物理實(shí)驗(yàn)I”課上學(xué)點(diǎn)什么

在“近代物理實(shí)驗(yàn)I”課上

學(xué)點(diǎn)什么？實(shí)驗(yàn)中心網(wǎng)站：http://目錄兩個(gè)問題物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心和近代物理實(shí)驗(yàn)I對(duì)實(shí)驗(yàn)課的認(rèn)知實(shí)驗(yàn)研究的思維方式實(shí)驗(yàn)研究中的洞察力在實(shí)驗(yàn)課上提高綜合素養(yǎng)課程安排和要求

1.兩個(gè)問題雨滴會(huì)砸死人嗎？相同質(zhì)量的冰塊分別放入同溫等量的淡水和鹽水杯中，哪里的冰先融解完？?jī)蓚€(gè)問題2.物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心

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近代物理實(shí)驗(yàn)I復(fù)旦大學(xué)物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心優(yōu)秀的老師和同學(xué)2023年CUPT國(guó)賽特等獎(jiǎng)2023年CUPT華東賽特等獎(jiǎng)2023年全國(guó)大學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽（教學(xué)）兩項(xiàng)一等獎(jiǎng)2023年全國(guó)高校自制物理實(shí)驗(yàn)演示儀器評(píng)比三項(xiàng)一等獎(jiǎng)?wù)n程《近代物理實(shí)驗(yàn)I》2010年獲評(píng)國(guó)家級(jí)精品課程2016年獲評(píng)國(guó)家級(jí)精品資源共享課

理念領(lǐng)先

內(nèi)容、方法持續(xù)發(fā)展

教學(xué)效果好你能學(xué)到很多嗎？3.對(duì)實(shí)驗(yàn)課的認(rèn)知實(shí)驗(yàn)教學(xué)滿意度報(bào)考物理系的同學(xué)，大多是從小喜歡物理、實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐進(jìn)大學(xué)后，吐槽實(shí)驗(yàn)教學(xué)的同學(xué)比例不低有哪些可能的原因呢？學(xué)生的角度教師的角度你來修讀本課程的目標(biāo)？認(rèn)知決定行為，影響結(jié)果必修課為了得到好成績(jī)實(shí)驗(yàn)課：投入產(chǎn)出比很高除了獲得學(xué)分，你還想得到點(diǎn)什么？教學(xué)目標(biāo)理論學(xué)習(xí)CreateEvaluateAnalyzeApplyUnderstandRemember

Bloom的教學(xué)目標(biāo)分類物理教學(xué)研究PERAAPT'sRecommendation引自：美國(guó)物理教師協(xié)會(huì)"對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)的建議"疑問：這些能力要素之間的相互關(guān)系如何？如何循序漸進(jìn)地建設(shè)課程和教學(xué)實(shí)踐？一個(gè)實(shí)際案例CUPT比賽保險(xiǎn)絲課題的研究報(bào)告：你會(huì)怎么想？怎么和對(duì)方去討論？什么是物理？Physicsisnotjustasubject;rather,itisawayofapproachingscientificdiscovery,whichrequirespersonalobservationandphysicalexperimentation.實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的：“Thinkinglikeaphysicist”andconstructingknowledgeofourphysicaluniverse?！猣romAAPTRecommendationsfortheUndergraduatePhysicsLaboratoryCurriculum實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的能力模型每一個(gè)實(shí)驗(yàn)之后的自我評(píng)估：思維技能知識(shí)各有哪些收獲！實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練后，為何很多學(xué)生在思維方面的長(zhǎng)進(jìn)不及預(yù)期呢？《PracticalPhysics》序言Experimentalphysicshasoccupiedsomeofthefinestintellectsinthehistoryofman,butthefascinationofthesubjectisnotalwaysapparentinanundergraduatecoursework.人類歷史上最有才智的一些人專注于實(shí)驗(yàn)物理，但實(shí)驗(yàn)物理的精妙在本科實(shí)驗(yàn)課程中并非總是顯而易見。My

aimistomakethestudentmorecriticalofwhathedoesandmoreawareofwhatcanbedone,andinthiswaytomakethecoursemoreinterestingandmeaningful.我希望能讓學(xué)生更批判的看待他所做過的事情、更清楚地知道他能做些什么，進(jìn)而讓實(shí)驗(yàn)課更有趣也更有意義。4.實(shí)驗(yàn)研究的思維方式

——物理建模平板電容器——網(wǎng)絡(luò)圖片錯(cuò)在哪里？電容器的應(yīng)用手機(jī)觸屏的原理？100pF平板電容如何測(cè)量？萬(wàn)用表中的電容檔！原理？精度？適用范圍？D=20cmd=1.0cmC0~30pF!!!實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果物理建模的重要性只有對(duì)儀器有足夠的了解，才能選到適用的；測(cè)量的方法亦然！建模是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)：定量估算不能少；合理建模才能正確評(píng)估實(shí)驗(yàn)結(jié)果；實(shí)驗(yàn)課上訓(xùn)練建模思維，比多做幾個(gè)實(shí)驗(yàn)更有意義！在實(shí)驗(yàn)課上，訓(xùn)練嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S，以自己的理解質(zhì)疑每一個(gè)現(xiàn)象、結(jié)果和表述。5.實(shí)驗(yàn)研究中的洞察力對(duì)實(shí)驗(yàn)研究的理解實(shí)驗(yàn)的基本過程：為了特定的目的，根據(jù)預(yù)設(shè)的流程，借助設(shè)備，得到結(jié)果，并探究規(guī)律結(jié)果包含哪些？待測(cè)量的數(shù)據(jù)滿足特定需要的設(shè)備、裝置、樣品實(shí)驗(yàn)過程中的各種現(xiàn)象——教學(xué)實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常被忽視忽略現(xiàn)象，就少了探究的基礎(chǔ)！“細(xì)節(jié)決定成敗！”光泵磁共振請(qǐng)描述：此時(shí)的信號(hào)有怎樣的特點(diǎn)？認(rèn)真寫實(shí)驗(yàn)記錄，是非常重要的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)！光泵磁共振垂直場(chǎng)電流：0.054A；掃場(chǎng)幅度：~2.25V水平場(chǎng)電流：0.200A水平場(chǎng)電流：0.181A0.190A

0.185A0.179A0.173A光泵磁共振實(shí)驗(yàn)思考題光抽運(yùn)信號(hào)是怎么產(chǎn)生的？光抽運(yùn)信號(hào)受哪些因素的影響？如何實(shí)現(xiàn)磁共振？如何區(qū)分光抽運(yùn)與磁共振信號(hào)？信號(hào)的寬度與哪些因素有關(guān)？“分頻共振”出現(xiàn)的原因？如何測(cè)量地磁場(chǎng)量級(jí)的交變磁場(chǎng)？你能測(cè)到多高的頻率？怎么理解“信號(hào)強(qiáng)度放大8個(gè)數(shù)量級(jí)”?《PracticalPhysics》8.1引言系統(tǒng)誤差是實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤的委婉表達(dá)。三種主要成因：設(shè)備不夠精確儀器和預(yù)想的有差別理論不準(zhǔn)確：有未考慮到的效應(yīng)尋找和消除系統(tǒng)誤差？若發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)誤差是因預(yù)先未考慮到的效應(yīng)所致，誤差就成了效應(yīng)。做好測(cè)量，深入分析數(shù)據(jù)，可能有新發(fā)現(xiàn)，也可能增加對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的理解。8.10為什么要精密測(cè)量？1894年，Rayleigh發(fā)現(xiàn)從空氣中分離出來的氮?dú)獾拿芏缺葟陌敝械玫降牡獨(dú)獾拿芏却?.5%Rayleigh和Ramsay與1895年發(fā)現(xiàn)惰性氣體氬(Argon)，氬在空氣中占比約1%。1929年用化學(xué)方法測(cè)定的H和16O質(zhì)量比： 1.007990.00002:161927年Aston用質(zhì)譜法測(cè)得的H和16O質(zhì)量比： 1.007780.00005:161931年，Birge和Menzel認(rèn)為化學(xué)法測(cè)得的是氫、氘的平均質(zhì)量，后者占比約1:50001932年被Urey、Brickwedde和Murphy的光譜測(cè)量結(jié)果所證實(shí)6.在實(shí)驗(yàn)課上提高綜合素養(yǎng)

在實(shí)驗(yàn)課上體會(huì)成就感驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、相對(duì)較簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)設(shè)備：鍛煉實(shí)驗(yàn)技能學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)方法訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)思維實(shí)驗(yàn)教學(xué)的根本目的：體會(huì)如何科學(xué)地解決實(shí)際問題從中體驗(yàn)成就感，提升解決實(shí)際問題的信心7.課程安排和要求

非線性物理-混沌電路實(shí)驗(yàn)測(cè)量出現(xiàn)各種混沌現(xiàn)象時(shí)的電路參數(shù)多種方法測(cè)量負(fù)阻I-V特性，各自的優(yōu)缺點(diǎn)？G調(diào)制，C調(diào)制的物理含義？除了用于研究，混沌電路是否可以有具體應(yīng)用？四極桿質(zhì)譜四極電場(chǎng)如何實(shí)現(xiàn)荷電粒子的區(qū)分？甚至囚禁？質(zhì)譜分辨率和哪些因素有關(guān)？粒子產(chǎn)生、抽取、分離的過程有哪些物理？（電子光學(xué)Simion）質(zhì)譜有哪些應(yīng)用？X光實(shí)驗(yàn)布拉格公式：2dsin

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探測(cè)器的工作原理？信號(hào)強(qiáng)度與哪些因素有關(guān)？哪些內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)中需要注意信號(hào)強(qiáng)度是否準(zhǔn)確測(cè)量？如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、選擇實(shí)驗(yàn)參數(shù)？數(shù)據(jù)處理要注意什么？核磁共振成像國(guó)內(nèi)自主研發(fā)的中高端儀器，工作原理？技術(shù)上是否有改進(jìn)的可能？還有哪些應(yīng)用？塞曼效應(yīng)塞曼分裂的物理有哪些？FP標(biāo)準(zhǔn)具為何有很高的光譜分辨率？與光柵光譜儀相比，優(yōu)勢(shì)、劣勢(shì)各是什么？還有更高分辨率的儀器嗎？本征展寬、儀器展寬、多普勒展寬都是指什么？能消除嗎？如何消除？課程基本信息課程網(wǎng)站/實(shí)驗(yàn)時(shí)間：周三/四10:50—17:00實(shí)驗(yàn)室開放時(shí)間：除了上課時(shí)間外，都可預(yù)約實(shí)驗(yàn)室簽到制度實(shí)驗(yàn)室地點(diǎn)：物理樓一樓（東側(cè)145-160）課程負(fù)責(zé)人：樂永康、姚紅英任課教師：姚紅英、郭杭聞（核磁、塞曼）；殳蕾、俞熹（質(zhì)譜、X光）；李世燕、楊新菊（光泵、混沌）、樂永康（選做課題）循環(huán)進(jìn)度表實(shí)驗(yàn)安排學(xué)生二人一組，自行組合，在實(shí)驗(yàn)室提供的分組表/上登記。具體哪一組學(xué)生什么時(shí)間做哪個(gè)必做實(shí)驗(yàn)在網(wǎng)站上已經(jīng)有安排。要求做11次實(shí)驗(yàn)，其中包括完成6個(gè)必做實(shí)驗(yàn)和5（2+3）次選做實(shí)驗(yàn)。期末考試為口頭報(bào)告記錄本上完成所有內(nèi)容的數(shù)據(jù)處理，給出結(jié)論；——“長(zhǎng)度”不是重點(diǎn)！選三個(gè)實(shí)驗(yàn)寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告——控制篇幅！近物實(shí)驗(yàn)流程一周前充分預(yù)習(xí)，先到實(shí)驗(yàn)室看看,網(wǎng)站上面有視頻教程,也有其他同學(xué)的經(jīng)驗(yàn).進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室預(yù)習(xí)報(bào)告給老師簽字實(shí)驗(yàn)過程中多思考，老師會(huì)提問充分記錄：特別是實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)過程及思考完成實(shí)驗(yàn)后再記下一些補(bǔ)充和想法給老師簽字后離開實(shí)驗(yàn)室一周交實(shí)驗(yàn)記錄本、兩周內(nèi)交報(bào)告提高效率的建議預(yù)習(xí)：簡(jiǎn)練；用自己的語(yǔ)言；（嚴(yán)禁抄襲）可以是：思維導(dǎo)圖+說明的形式；重點(diǎn)是：掌握原理、了解如何做實(shí)驗(yàn)！數(shù)據(jù)處理：完成計(jì)算，簡(jiǎn)單說明，給出結(jié)論！實(shí)驗(yàn)報(bào)告：寫作訓(xùn)練；選1-2個(gè)有意義的主題；結(jié)構(gòu)完整、控制篇幅；格式、語(yǔ)言規(guī)范。SoftSkills寫實(shí)驗(yàn)記錄：應(yīng)包含過程、現(xiàn)象等誤差、不確定度分析以支持對(duì)結(jié)果合理性、有效性的判斷作圖PPT作報(bào)告實(shí)驗(yàn)報(bào)告常見問題注意