基礎(chǔ)物理試驗(yàn)課程教學(xué)大綱

1、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)大綱1.課程名稱(chēng)（中文）：物理實(shí)驗(yàn) 英文名稱(chēng)：Physics Experiments 2.課程編碼：010001023.課程類(lèi)別：基礎(chǔ)獨(dú)立設(shè)課 4.課程要求：必修基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)5.課程屬性：獨(dú)立設(shè)課6.課程總學(xué)時(shí)： 總學(xué)分：7.實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：51學(xué)時(shí) 總學(xué)分： 1.5學(xué)分8. 應(yīng)開(kāi)實(shí)驗(yàn)學(xué)期：第2學(xué)期至第3學(xué)期9.適用專(zhuān)業(yè)：土木工程、化學(xué)工程與工藝、應(yīng)用化學(xué)、材料科學(xué)與工程、生物工程、信息與計(jì)算科學(xué)。10.先修課程：大學(xué)物理11.編寫(xiě)人：徐子湘 俸永格 編寫(xiě)日前：2005年9月1日一、實(shí)驗(yàn)課程簡(jiǎn)介物理學(xué)是實(shí)驗(yàn)科學(xué)，物理規(guī)律的研究都是以嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，實(shí)驗(yàn)與數(shù)學(xué)分析相結(jié)合是物理學(xué)研究中

2、的一個(gè)特點(diǎn)。物理實(shí)驗(yàn)是大學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的一門(mén)基礎(chǔ)課程，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)理論的運(yùn)用與現(xiàn)象的觀測(cè)分析，充分提高學(xué)生分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力；充分提高學(xué)生綜合運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的動(dòng)手能力。本實(shí)驗(yàn)課程需學(xué)生應(yīng)達(dá)到下列要求：1、 進(jìn)一步鞏固和加深對(duì)大學(xué)物理理論知識(shí)的理解，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。2、 能根據(jù)需要選學(xué)參考書(shū)，查閱手冊(cè)，通過(guò)獨(dú)立思考，深入鉆研有關(guān)問(wèn)題，學(xué)會(huì)自己獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，具有一定的創(chuàng)新能力。二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)與基本要求1、本課程的主要目的是：（1）學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)的基本理論、典型的實(shí)驗(yàn)方法及其物理思想。（2）獲得必要的實(shí)驗(yàn)知識(shí)和操作技能訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、工

3、作能力、創(chuàng)造能力，提高學(xué)生分析問(wèn)題、歸納問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。（3）樹(shù)立實(shí)事求是、一絲不茍、嚴(yán)格認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。2、本實(shí)驗(yàn)課程應(yīng)達(dá)到下列要求：（1）進(jìn)一步鞏固和加深對(duì)大學(xué)物理理論知識(shí)的理解，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。（2）能根據(jù)需要選學(xué)參考書(shū)，查閱手冊(cè)，通過(guò)獨(dú)立思考，深入鉆研有關(guān)問(wèn)題，學(xué)會(huì)自己獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，具有一定的創(chuàng)新能力。三、實(shí)驗(yàn)方法與基本要求實(shí)驗(yàn)教學(xué)以學(xué)生操作為主，輔以計(jì)算機(jī)多媒體演示與計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)。1 .做實(shí)驗(yàn)前，學(xué)生必須做好預(yù)習(xí)并寫(xiě)好預(yù)習(xí)報(bào)告（包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、畫(huà)好有關(guān)電路圖、光路圖、測(cè)量數(shù)據(jù)表格等），沒(méi)有預(yù)習(xí)報(bào)告的，不能進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)。2學(xué)生在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，每

4、次實(shí)驗(yàn)前，任課教師要向?qū)W生介紹該實(shí)驗(yàn)所配置儀器的使用方法，實(shí)驗(yàn)測(cè)量的要點(diǎn)及主意事項(xiàng)。3實(shí)驗(yàn)中各小組成員共同完成實(shí)驗(yàn)操作，如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)完畢，將實(shí)驗(yàn)記錄交教師審核簽名，整理好實(shí)驗(yàn)儀器，方能離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室。4學(xué)生應(yīng)按要求認(rèn)真撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，獨(dú)立完成。報(bào)告要依時(shí)交，報(bào)告后面要附上有教師簽名的數(shù)據(jù)記錄原稿。教師要認(rèn)真批改學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并做好成績(jī)記錄。5任課教師要了解學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手情況，耐心輔導(dǎo)學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)。四、主要儀器設(shè)備游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微計(jì)、單擺裝置、物理天平、焦利氏稱(chēng)、楊氏模量測(cè)量?jī)x、讀數(shù)顯微鏡、低壓電源、萬(wàn)用表、單臂電橋、雙臂電橋、電位差計(jì)、霍爾元件測(cè)量?jī)x、晶體管特性測(cè)量?jī)x器、雙蹤示波器、信號(hào)

5、發(fā)生器、光具座、分光計(jì)、牛頓環(huán)、汞光源、測(cè)微目鏡、鈉光源、三棱鏡、光柵、平行光管、電腦、投影儀、照相機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等等。五、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置與內(nèi)容序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容提要實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)類(lèi)型實(shí)驗(yàn)類(lèi)別每組人數(shù)實(shí)驗(yàn)要求1緒論1 誤差分析2 復(fù)合量的誤差3 有效數(shù)字運(yùn)算規(guī)則3授課基礎(chǔ)1必修2長(zhǎng)度測(cè)量1. 學(xué)習(xí)游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微計(jì)的使用方法； 2. 進(jìn)一步鞏固有效數(shù)字和誤差的運(yùn)算方法。3驗(yàn)證性基礎(chǔ)1必修3液體表面張力系數(shù)的測(cè)定1. 學(xué)習(xí)焦利氏稱(chēng)的使用2. 掌握測(cè)量液體表面張力系數(shù)的原理和方法3驗(yàn)證性基礎(chǔ)1必修4銅管內(nèi)直徑的測(cè)量1 培養(yǎng)和鍛煉分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。2. 測(cè)量蠟芯銅管內(nèi)直徑3設(shè)計(jì)性基礎(chǔ)1必修5測(cè)定玻

6、璃三棱鏡的折射率1 學(xué)習(xí)分光計(jì)的使用方法；2 用最小偏向角測(cè)量棱鏡的折射率。3驗(yàn)證性基礎(chǔ)1必修6牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)1 觀察光的等厚干涉現(xiàn)象；2 用牛頓環(huán)測(cè)量透鏡的曲率半徑。3驗(yàn)證性基礎(chǔ)1必修7光的干涉1 理解用分波前的方法獲得相干光束的基本原理觀察干涉現(xiàn)象；2 測(cè)量光波波長(zhǎng)3驗(yàn)證性基礎(chǔ)1選修8光的衍射1 了解光柵特性；觀察光的衍射現(xiàn)象。2 測(cè)定汞燈光源在可見(jiàn)光范圍內(nèi)幾條譜線的波長(zhǎng)；3驗(yàn)證性基礎(chǔ)1必修9平行光管內(nèi)透鏡焦距的測(cè)量2 了解平行光管的結(jié)構(gòu)和產(chǎn)生平行光的基本原理。3 培養(yǎng)和鍛煉分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。4 測(cè)量平行光管內(nèi)透鏡的焦距。3設(shè)計(jì)性基礎(chǔ)1必修10用單、雙臂電橋測(cè)電阻1 了解單、雙臂電橋的

7、結(jié)構(gòu)及電橋測(cè)電阻的基本原理；2 學(xué)習(xí)電橋的操作方法。3驗(yàn)證性基礎(chǔ)1必修11電位差計(jì)校準(zhǔn)毫伏表1 了解電位差計(jì)的構(gòu)造和工作原理。2 學(xué)會(huì)用電微差計(jì)測(cè)量微小電壓和校準(zhǔn)毫伏表的方法3驗(yàn)證性基礎(chǔ)1必修12靜電場(chǎng)的模擬1. 學(xué)習(xí)用模擬法描述和研究靜電場(chǎng)分布的基本原理和方法。2. 加深對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度和電位概念的理解。3驗(yàn)證性基礎(chǔ)1必修13電表的改裝1 學(xué)習(xí)安培計(jì)伏特計(jì)變阻器的構(gòu)造原理和使用方法2 學(xué)會(huì)電表改裝、擴(kuò)程和校準(zhǔn)的方法；3驗(yàn)證性基礎(chǔ)1必修14RLC暫態(tài)過(guò)程的研究1 了解電阻、電容、電感元件的瞬態(tài)特性2 測(cè)繪充放電曲線3驗(yàn)證性基礎(chǔ)1選修15示波器及其應(yīng)用1. 了解示波器的結(jié)構(gòu)和工作原理。2. 掌握示波器

8、的使用方法和對(duì)基本物理量的測(cè)量方法。3綜合性基礎(chǔ)1必修16照相技術(shù)1 了解普通照相機(jī)、數(shù)碼照相機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理；掌握攝影的基本技術(shù)。2 學(xué)會(huì)數(shù)碼照片的基本處理，掌握Photoshop等圖形處理軟件的使用。4綜合性基礎(chǔ)4必修17密度測(cè)量1 學(xué)習(xí)物理天平的使用方法2 學(xué)習(xí)流體靜力稱(chēng)衡法3 測(cè)量規(guī)則物體和不規(guī)則物體的密度3驗(yàn)證性基礎(chǔ)1必修18單擺1.學(xué)習(xí)測(cè)定重力加速度的方法；2.學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想和方法；3.測(cè)定重力加速度。3驗(yàn)證性基礎(chǔ)1必修19楊氏模量的測(cè)定1掌握光杠桿測(cè)量微小長(zhǎng)度變化的技術(shù)；2學(xué)習(xí)用逐差法和作圖法處理數(shù)據(jù)；3測(cè)定金屬線的楊氏模量。3驗(yàn)證性基礎(chǔ)1必修20薄透鏡焦距的測(cè)量1 學(xué)習(xí)

9、薄透鏡成象的基本原理了解其成象位置及性質(zhì)；2 掌握光學(xué)元件的共軸調(diào)節(jié)方法；3 測(cè)量凸、凹透鏡的焦距。3驗(yàn)證性基礎(chǔ)1必修21粘滯系數(shù)的測(cè)量1. 了解液體特性和物體在液體中運(yùn)動(dòng)的內(nèi)摩擦現(xiàn)象2. 學(xué)會(huì)粘滯系數(shù)的測(cè)量原理和測(cè)量方法3驗(yàn)證性基礎(chǔ)1必修22密立根油滴實(shí)驗(yàn)1. 觀察帶電油滴在重力場(chǎng)和靜電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況。2. 測(cè)定基本電荷，驗(yàn)證電荷的不連續(xù)性。3綜合性基礎(chǔ)4必修23夫蘭-克赫茲實(shí)驗(yàn)1. 了解用實(shí)驗(yàn)證明原子能級(jí)存在的基本原理和方法2. 了解汞原子中肯電位和電離電位的測(cè)量法3綜合性基礎(chǔ)4必修24霍爾元件實(shí)驗(yàn)1. 了解霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)原理以及有關(guān)霍爾器件對(duì)材料要求的知識(shí)。2. 確定試樣的導(dǎo)電類(lèi)型。3綜合

10、性基礎(chǔ)4必修25PN結(jié)特性實(shí)驗(yàn)1. 了解PN結(jié)正向壓降隨溫度變的基本關(guān)系3. 測(cè)繪PN結(jié)正向壓降隨溫度的變化曲線，確定其靈敏度和禁帶寬度。3綜合性基礎(chǔ)4必修26熱功當(dāng)量實(shí)驗(yàn)1. 測(cè)量機(jī)械功轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿臒峁Ξ?dāng)量。2. 掌握熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線校正方法。3驗(yàn)證性基礎(chǔ)4必修27區(qū)間電壓表1. 培養(yǎng)和鍛煉分析問(wèn)題及解決問(wèn)題的能力。2. 設(shè)計(jì)并校準(zhǔn)2025伏特的區(qū)間電壓表3設(shè)計(jì)性本科2必修28固體線脹系數(shù)的測(cè)量1. 學(xué)會(huì)用光杠桿法測(cè)量固體長(zhǎng)度的微小變化。2. 測(cè)量銅管的線膨脹系數(shù)3驗(yàn)證性基礎(chǔ)2必修六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告的基本要求如下。(1) 簡(jiǎn)要地闡述為什么和如何做實(shí)驗(yàn)。包括實(shí)驗(yàn)的目的、原理和步驟。(2) 真實(shí)而全面地記錄實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)過(guò)程中得到全部信息。包括實(shí)驗(yàn)的環(huán)境（室溫、氣壓等與實(shí)驗(yàn)有關(guān)的外部條件）、所用儀器設(shè)備的名稱(chēng)、規(guī)格、型號(hào)、等。要詳細(xì)記錄下實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所觀察到的各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題并做出相應(yīng)的分析、提出自己的看法。(3) 認(rèn)真地分析和解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)，分析誤差的主要原因和改進(jìn)方法。七、考核方式與成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)物理實(shí)驗(yàn)課為考查課程，成