大学物理实验课程 6页

大学物理实验课程教学大纲物理科学与技术学院二〇〇六年十月5\n《大学物理学实验》课程实验教学大纲课程名称（中文）大学物理学实验课程性质独立设课课程属性实验基础实验指导书名称《大学物理实验》学时学分：总学时36总学分2实验学时36应开实验学期一～二年级二～三学期适用专业工科类先修课程大学物理学一．课程简介及基本要求大学物理实验课是一门面向全校理工科非物理类专业本科生独立开设的实验技术基础课程。大学物理实验课程的教学内容包括物理实验的基本知识、物理实验基本训练、物理实验基本技术训练和设计性实验能力训练。作为物理实验的基础技能和基本技术训练的实验项目安排为学生必做实验内容，作为综合性、设计性实验能力训练的实验项目安排为选做实验内容。通过本课程的学习,应使学生掌握物理实验的基本知识、一些基本物理量的测量原理和方法、一些基本实验仪器的原理和使用技能、独立进行综合设计性实验研究能力，并为相关学科的后继实验课程学习和今后用物理方法解决本学科问题打下良好基础。实验课程教学总体上分为实验基础层次，实验基本技术层次和综合、设计性提高实验层次。经过多层次，多方式教学的全面训练后，学生应达到下列要求：1．进一步巩固和加深数对物理学基本概念和基本规律的理解和掌握。2．在物理实验的基本知识、基本方法、基本技能等方面受到较系统的训练，学会和掌握基本物理量的测量以及对于实验数据分析处理方法，培养良好的科学素质、创新精神和实践工作能力。3．能利用各分支学科的知识与技能，具有自主进行综合设计性和开放性的实验项目的能力。4．能初步具备较高的实验素养和良好的科学素质，具有创新精神和实践开拓能力。二．课程实验目的要求5\n《大学物理学实验》是一门面向理科非物理类专业开设的基础实验课程，它与《大学物理学》理论课既有紧密联系，又相互独立，而且以培养学生实验操作方法、技能、数据（物理现象）观测与处理能力为主。《大学物理学实验》课程教学目的是使学生在物理实验的基本知识、基本方法、基本技能等方面受到较系统的训练，加深对物理学基本概念和基本规律的理解和掌握，培养学生科学实验能力、良好的实验习惯以及严谨求实的科学作风，使学生具有良好的科学实验素质，为今后的学习与工作打下良好的基础。三．适用专业工科类各专业四．主要仪器设备：气垫导轨、天平、杨氏模量测量仪、电子示波器、普朗克常数测定仪、分光计、CCD密立根油滴实验仪等。五．实验教学方式与基本要求1．本课程以实验室为课堂，以完成教学实验项目为主，教学内容按照必做和选做的顺序进行。实验课程开始由主讲老师讲解实验测量与误差（不确定度）理论；讲解实验预习报告、实验原始数据记录、实验报告的格式及书写要求；讲解课程的性质、任务、要求、课程安排和进度、平时考核内容、期末考试办法、实验守则及实验室安全制度等。2．该课程要求学生在进入实验室进行实验之前，必须对于所做实验进行预习并写好实验预习报告。在实验课程开始之前，学生首先把实验预习报告交给指导老师经检查许可后，方可进行实验项目操作。3．实验1（或2人）人1组，在规定的时间内，由学生独立完成。指导老师对于发现和学生提出的问题，应该以启发思考的讨论方式激发学生独立分析处理。4．每个实验项目操作在完成过程中学生应该及时填写实验原始记录，包括实验原理、公式、仪器装置（线路结构原理）图、实验器材、原始数据等，特别是原始数据记录一定规范化，如物理量符号、物理量单位与单位符号（SI单位制）、有效数字，数据图表绘制规则等。5．学生在完成实验项目以后，按照仪器设备使用规范负责把所用仪器恢复到原来状态，并做清洁卫生；并且按照实验项目分小组填写所在实验室的运行记录。然后把实验原始记录交给指导老师检查、签字，方可结束实验课程离开实验室。6．学生在课外对所完成的实验项目按照规定格式及时（做完实验一周之内）写出实验报告，担任实验课程的指导教师对于学生提交的实验预习报告和实验报告实行全批改，并且及时登记成绩。六．考核与报告本课程以平时实验操作过程考核为主，并结合期末考试成绩，综合评定学生本课程学习成绩。实验成绩按规定分类登记在学生成绩花名册上。平时考核成绩:予习报告(15%),实验操作(55%),实验报告(30%)。5\n课程成绩:平时考核成绩(60%)+期末笔试(或操作)(40%)。七．实验项目设置与内容序号实验名称内容提要实验学时每组人数实验属性实验者类别开出要求1课程绪论部分讲授学习和掌握测量误差及不确定度评定和有效数字处理规则3全体本科必做2长度测量学习米尺、游标卡尺、螺旋测微器、读数显微镜的构造、原理和正确使用方法:学习并正确运用有效数字和误差理论记录及处理实验数据.31验证本科必做3密度测定熟悉物质密度测量的基本方法；学会常用方法测定固体、液体和气体的密度32验证本科必做4碰撞实验了解气垫导轨和数字毫秒计的原理、构造和使用:学会用光电计时系统测量滑块运动时间、速度和加速度.学会用作图法处理数据32验证本科选做5杨氏模量的测定学习用光杠杆放大测量微小长度变化:学会测量钢丝的杨氏模量:学习用逐差法和作图法处理数据32综合本科必做6刚体转动刚体绕固定轴转动时，外加力矩与角加速度的关系——验证转动定律；测定刚体的转动惯量，研究刚体转动惯量与质量分布的关系。32验证本科必做7弦振动的研究观测和研究弦振动中驻波形成原理；学会波速测定方法；研究弦振动波长与张力关系32综合本科必做8声速的测定学会在超声中用振幅计值法测声速；学习声速与气体比热容比关系并测定其比热容比32综合本科必做9温差电动势的测定和热电偶温度计的标定了解热电偶的结构,理解热电偶温度计的测量原理,熟练掌握热电偶温度计的标定方法,学会用热电偶温度计测量温度的方法并计算水对微波的吸收率。32综合本科必做10变温粘度系数测量与分析学习和理解变温粘度系数实验仪器的结构与原理32综合本科选做11用冷却法测固体的比热容32验证本科选做5\n掌握基本的量热方法；学会用冷却法测定金属比热容及以作图法处理数据12水的汽化热测定学会采用电加热技术测定水的汽化热；学习如何消除测量系统热散失的影响32验证本科选做13空气比热容测定学习空气比热容测定仪的结构和工作原理；研究热力学等温、绝热过程；测定空气比热容32验证本科必做14惠斯通电桥测电阻掌握惠斯通电桥测电阻的原理；学会正确使用箱式电桥测电阻的方法；了解提高电桥灵敏度的几种方法32设计本科必做15静电场的模拟与描绘实验学习和掌握模拟法测量静电场的原理；测定和描绘不同结构的等势线32验证本科必做16非线性电阻的伏安特性测量学会非线形电阻伏安特性的测量方法；观测和分析晶体二极管正反向伏安特性32综合本科选做17RLC电路谐振特性研究学习RLC电路谐振的原理和串并联谐振特性的测量方法32设计本科选做18非线性电路混沌实验学习和了解非线形物理中混沌理论知识；观测和分析非线形电路引发的混沌现象32设计本科选做19交流电桥了解交流电桥结构和平衡原理；掌握调节方法；学会用交流电桥测量电感和电容及其损耗的方法32验证本科必做20电子束线的偏转实验观测和分析带电粒子在电场和磁场中的偏转、聚焦规律；测定电子菏质比32设计本科必做21示波器的原理及应用了解示波器的结构及示波原理；学会正确使用示波器展示波形；测量信号的幅值、频率，观察李沙育图形32综合本科必做22电表的改装与校准掌握改装电表的原理和方法。将灵敏电流计（表头）改装成安培表和伏特表，并进行校准。32设计本科必做23磁场的描绘研究载流圆线圈轴线上磁场的分布规律；掌握感应法测定磁场的原理和方法32设计本科选做24利用霍尔效应测量磁场学习应用霍耳效应测量磁场的原理和方法32验证本科必做25薄透镜焦距的测定学习在光具座上各元件的共轴调节；掌握测定薄透镜焦距的几种基本方法32验证本科选做26分光计调节和使用了解分光计的结构和工作原理；掌握分光计的调节要求和调节方法；测定棱镜顶角和棱镜玻璃的折射率32验证本科必做5\n27等厚干涉的应用通过实验加深对等厚干涉原理的理解；掌握用牛顿环测透镜的曲率半径和用劈尖测微小直径（或微小厚度）的方法32验证本科必做28光栅衍射观察光栅衍射现象并分析光栅的主要特性；掌握在分光计上用透射光栅测光波波长、光栅常数及角色散的方法32验证本科必做29全息摄影了解全息摄影技术的主要特点，学习拍摄静态全息照片的方法及再现物像的观察方法；加深对干涉原理和衍射原理的理解。32综合本科选做30光电效应学习和掌握光电管伏安特性的测量方法；应用光电效应测定普朗克常数32验证本科必做31动态磁滞回线的测量掌握用示波器测量变压器铁芯动态磁化特性原理和方法32验证本科选做32夫兰克—赫兹实验学习原子碰撞激发和测量的方法；测定Ne原子第一激发电位，分析原子能级结构32验证本科选做33CCD密立根油滴实验学习和掌握密立根油滴实验的物理原理；测定电量的最小单位，分析电荷的量子性32验证本科选做34摄影技术学习和掌握摄影的基本原理和操作技术（黑白、彩色和数码）；初步掌握暗室操作技术32设计本科选做小计36本科八．说明1.《大学物理学实验》课的先修课程内容包括力学、热学、电磁学、光学、原子物理学、电子线路、高等数学、计算机等大学物理和电子学等课程。2.限定选做实验项目个数。在大纲列出的实验项目范围内，学生任选实验项目内容。3.必做实验学时约占总实验学时的2/3。4.本大纲所列实验项目适用于大学本科教学。九.制定人牟波佳审核人批准人十.制定日期2006年10月5