耦合摆和质量-弹簧实验中的路径与多教学问题
摘要：用摆实验促进学生调查物理现象的手动、概念和统计能力是初级实验课的主要任务。由于它们在物理内容和数据处理方面都非常丰富，所以在我们的第一年实验课中，需要非常简单的装置，摆实验是一个理想的起点。这些实验允许许多变化，例如，摆坠可以有不同的形状，线可以系在其边缘的钩子上或穿过它们的质心，它们可以作为简单的或双纵摆来悬挂。在这些许多变化中，它们强调了从理想化方案到真实实验设备中的理论与实践的差异，例如，当摆坠不能被认为是理想化的质点时，这一点就变得明显起来。此外，它们需要仔细观察诸如使用的线的类型及其刚度或坠落物的初始倾斜度等细节，这会导致不同的行为。它们的数学模型需要实验数据分析中广泛的基本主题：算术和加权平均值、标准偏差、中心极限定理应用、数据分布以及理论与实践之间的显著差异。在摆之后立即进行弹簧质量实验突出了共振问题，以另一个背景修正理论与实践之间的差距，并提供了进一步练习数据分析技巧的机会。
作者：Ilario Boscolo, Leonardo Gariboldi, Ruth Loewenstein
论文ID：0901.0994
分类：Physics Education
分类简称：physics.ed-ph
提交时间：2009-01-09