大學(xué)物理B實驗(一)課程教學(xué)大綱

1、大學(xué)物理實驗實驗教學(xué)大綱課程編號xx996106課程名稱大學(xué)物理實驗總學(xué)時24學(xué)分數(shù)1.5適用專業(yè)非物理學(xué)的理工科所有專業(yè)先修課程無一、實驗教學(xué)的目的和任務(wù)大學(xué)物理實驗是理工科大學(xué)生入校之后開設(shè)的第一門基礎(chǔ)實驗課程，是理工科專業(yè)的一門公共必修基礎(chǔ)課，是對學(xué)生進行科學(xué)實驗方法和實驗技能的基本訓(xùn)練、培養(yǎng)和提高學(xué)生科學(xué)實驗素養(yǎng)以及分析和解決實際問題的能力的實踐性課程。本課程的具體任務(wù)是：通過對實驗現(xiàn)象的觀察、分析和對物理量的測量，使學(xué)生學(xué)習(xí)物理實驗知識和基本實驗方法，并加深對物理原理的理解；培養(yǎng)與提高學(xué)生的科學(xué)實驗?zāi)芰?，包括自學(xué)能力、動手能力、分析能力、表達能力、初步設(shè)計能力；培養(yǎng)與提高學(xué)生的科學(xué)實

2、驗素養(yǎng)。二、實驗教學(xué)的基本要求大學(xué)物理實驗課包括力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、光學(xué)、原子物理及近代物理相關(guān)的實驗內(nèi)容。具體達到如下基本要求：1、掌握測量誤差與不確定度的基本概念，能逐步學(xué)會用不確定度對直接測量和間接測量的結(jié)果進行評估；掌握列表法，作圖法處理實驗數(shù)據(jù)，能應(yīng)用計算機軟件處理實驗數(shù)據(jù)。2、掌握長度、質(zhì)量、時間、溫度、濕度、壓強、壓力、電流、電壓、電阻、磁感應(yīng)強度、光強度、折射率、電子電荷等常用基本物理量及物性參數(shù)的測量，能較好地應(yīng)用教字化測量技術(shù)和計算技術(shù)進行實驗。3、了解比較法、轉(zhuǎn)換法、放大法、模擬法、補償法、平衡法、干涉與衍射法等常用的物理實驗方法，逐步學(xué)會它們的基本應(yīng)用。4、掌握長度測量儀

3、器，計時儀器，測溫儀器，變阻器，電表，變/直流電橋、通用示波器，低頻信號發(fā)生器，常用電源與光源等儀器的性能，并能正確使用；了解激光技術(shù)，傳感器技術(shù)，微弱信號檢測技術(shù)和光電子技術(shù)等與當(dāng)代科學(xué)研究和工程技術(shù)中廣泛應(yīng)用的現(xiàn)代物理技術(shù)。5、掌握零位調(diào)節(jié)，水平/鉛直調(diào)整，光路共軸調(diào)整等基本的實驗操作技術(shù)，能根據(jù)給定的電路圖，裝置圖等正確連接實驗電路。6、能夠通過閱讀實驗教材、查詢有關(guān)資料和思考問題，理解實驗的基本原理及方法，能獨立撰寫預(yù)習(xí)報告，正確使用儀器設(shè)備，獨立完成實驗內(nèi)容，正確處理實驗數(shù)據(jù)完成實驗報告，逐步形成自主實驗的基本能力。7、能夠融合實驗原理、設(shè)計思想、實驗方法及相關(guān)理論知識對實驗結(jié)果進行

4、分析、判斷與綜合。具有初步的分析與研究能力。三、實驗項目設(shè)置、學(xué)時分配序號實驗項目名稱實驗?zāi)康膶嶒瀸W(xué)時實驗類型開出要求1緒論了解實驗基本規(guī)范、掌握誤差基本概念合理論2理論必做2長度的測量1、掌握游標卡尺、千分尺、移測顯微鏡的測量原理及正確使用方法。2、應(yīng)用誤差知識，合理選擇測量儀器。3、掌握不確定度和有效數(shù)字的概念，學(xué)會正確記錄和處理數(shù)據(jù)。2驗證必做3驗證動量和能量守恒定律1觀察碰撞過程，了解碰撞的分類、特點等。2驗證動量守恒定律。2驗證選做4金屬材料楊氏模量的測量1. 掌握用光杠桿測量微小長度變化的原理、方法和應(yīng)用；掌握各種長度測量工具的選擇和使用；3. 學(xué)習(xí)用逐差法和作圖法處理實驗數(shù)據(jù)。2

5、驗證選做5液體粘滯系數(shù)的測定1、了解斯托克斯定律；2、掌握用落球法測定液體的粘滯系數(shù)2驗證選做6液體表面張力系數(shù)的測定1學(xué)習(xí)用焦利氏秤測量微小的力。 2掌握用拉脫法測量液體表面張力系數(shù)的原理和方法。2綜合選做7用CCD測量楊氏彈性模量1、學(xué)會用CCD楊氏模量測量儀測量長度的微小變化量。2、學(xué)會測定金屬絲楊氏彈性模量的一種方法。3、學(xué)習(xí)用逐差法處理數(shù)據(jù)。2綜合選做8剛體轉(zhuǎn)動的研究1、學(xué)習(xí)用轉(zhuǎn)動慣量儀測定物體的轉(zhuǎn)動慣量；2、研究作用在剛體上的外力矩與剛體角加速度的關(guān)系，驗證剛體轉(zhuǎn)動定律和平行軸定理；3、觀測轉(zhuǎn)動慣量隨質(zhì)量、質(zhì)量分布及轉(zhuǎn)動軸線的不同而改變的狀況。2綜合選做9多普勒效應(yīng)綜合實驗1、測量

6、超聲接收器運動速度與接收頻率之間的關(guān)系，驗證多普勒效應(yīng)；2、利用多普勒效應(yīng)測量聲速和重力加速度、驗證牛頓第二定律、測量簡諧振動的周期等參數(shù)，2綜合必做10非良導(dǎo)體的熱導(dǎo)率的測量1.學(xué)習(xí)傳熱學(xué)的有關(guān)概念和冷卻速度的測定方法。2.了解傅立葉傳熱定律，測定非良導(dǎo)體的熱導(dǎo)率。2綜合選做11氣墊導(dǎo)軌上運動定理的研究1熟悉氣墊導(dǎo)軌的構(gòu)造，掌握正確的使用方法。2熟悉光電計時系統(tǒng)的工作原理，學(xué)會用光電計時系統(tǒng)測量短暫時間的方法。3學(xué)會測量物體的速度和加速度。4驗證牛頓第二定律。2綜合選做12不同介質(zhì)中聲速的測量1.了解聲速測量儀的結(jié)構(gòu)和測試原理；2.通過實驗了解作為傳感器的壓電陶瓷的功能；3.用共振干涉法、相

7、位比較法和時差法測量聲速，并加深有關(guān)共振、振動合成、波的干涉等理論知識的理解；4.進一步掌握示波器使用。2綜合選做13數(shù)字與模擬示波器的使用1了解示波器的主要結(jié)構(gòu)和顯示波形的基本原理。2學(xué)會使用信號發(fā)生器。3學(xué)會用示波器觀察波形以及測量電壓、周期和頻率。2驗證必做14電流場模擬靜電場測量同軸電纜的靜電場2驗證必做15雙電橋測低電阻1掌握用雙臂電橋測低值電阻的原理。2學(xué)會用雙臂電橋測低值電阻的方法。3了解測低值電阻時接線電阻和接觸電阻的影響及其避免的方法。2驗證選做16磁場的描繪1、研究載流圓線圈軸向磁場的分布。2、描繪亥姆霍茲線圈的磁場均勻區(qū)。2驗證選做17伏安法測電阻與電表內(nèi)阻1、伏安法測電

8、阻、2、電池內(nèi)阻的測量2驗證選做18用牛頓環(huán)測透鏡的曲率半徑1、觀察牛頓環(huán)等厚干涉現(xiàn)象，加深對光的波動性的認識。2、學(xué)會使用讀數(shù)顯微鏡。3、學(xué)習(xí)用牛頓環(huán)測透鏡曲率半徑的方法。2驗證選做19分光計實驗1 了解分光計的結(jié)構(gòu)，學(xué)習(xí)分光計的調(diào)節(jié)和使用方法；2利用分光計測定三棱鏡的頂角；3、利用分光計測定玻璃三棱鏡的折射率。2驗證選做20邁克耳遜干涉儀實驗1.了解邁克爾遜干涉儀的干涉原理和邁克爾遜干涉儀的結(jié)構(gòu)，學(xué)習(xí)其調(diào)節(jié)方法；2調(diào)節(jié)觀、察干涉條紋，測量激光的波長；3測量鈉雙線的波長差；4練習(xí)用逐差法處理實驗數(shù)據(jù)。2綜合選做21霍爾效應(yīng)及其應(yīng)用1、了解霍耳效應(yīng)產(chǎn)生的原理，2、學(xué)習(xí)用霍耳效應(yīng)測磁場的方法。2

9、綜合選做22液晶光開關(guān)的電光特性實驗1在掌握液晶光開關(guān)的基本工作原理；2了解液晶光開關(guān)的工作條件綜合必做23太陽能電池基本特征的研究1. 了解太陽能電池的基本結(jié)構(gòu)及基本原理。2. 研究太陽能電池的基本特性：太陽能電池的開路電壓和短路電流以及它們與入射光強度的關(guān)系;太陽能電池的輸出伏安特性等。2綜合選做24RLC串聯(lián)電路的特性研究 1、觀測RC和RL串聯(lián)電路的幅頻特性和相頻特性；2、了解RLC串聯(lián)、并聯(lián)電路的相頻特性和幅頻特性；3、觀察和研究RLC電路的串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振現(xiàn)象；4、觀察RC和RL電路的暫態(tài)過程，理解時間常數(shù)的意義；5、觀察RLC串聯(lián)電路的暫態(tài)過程及其阻尼振蕩規(guī)律2綜合選做25晶體

10、的聲光效應(yīng)1了解聲光效應(yīng)的原理；2了解喇曼納斯衍射和布喇格衍射的實驗條件和特點；3測量聲光偏轉(zhuǎn)和聲光調(diào)制曲線；4完成模擬通信實驗儀器的安裝及調(diào)試。2綜合選做26晶體的電光效應(yīng)1、了解電場對晶體的作用機理；2、觀察光學(xué)系統(tǒng)的響應(yīng)情況，理解設(shè)置靜態(tài)工作點的目的和意義，以及設(shè)置方法和要求；3、用一音頻信號驅(qū)動電光晶體，模擬信息對光的調(diào)制和傳輸。2綜合選做27法拉第-磁光效應(yīng)1、觀察光的偏振性；2、研究偏振光偏轉(zhuǎn)角度與磁感應(yīng)強度、介質(zhì)厚度及材料本身特性之間的關(guān)系；測定不同玻璃材料的費爾德常數(shù)。2綜合選做28密立根油滴實驗1、掌握密立根油滴實驗的原理與數(shù)據(jù)處理方法；2、使用CCD微機密立根油滴儀測量電子

11、電荷；3、了解CCD圖像傳感器的原理與應(yīng)用。2綜合選做29微波的光學(xué)特性實驗1、微波反射、單逢衍射、雙逢干涉實驗、邁克爾遜干涉、偏振、布拉格衍射等實驗； 2綜合選做30全息照相1.了解全息照相的基本原理；2.學(xué)習(xí)靜物全息照相的拍攝方法； 3.了解再現(xiàn)全息物象的性質(zhì)和方法。2綜合選做31電子秤實驗了解霍爾傳感器的工作原理；2、學(xué)習(xí)和掌握電子秤秤重的實驗 方法。2設(shè)計選做四、考核方式與評分標準考核環(huán)節(jié)評分依據(jù)占總成績的比重平時實驗出勤課前準備、預(yù)習(xí)報告、考勤、態(tài)度等15%平時實驗完成情況實驗操作、實驗記錄、實驗規(guī)范等55%實驗報告報告上是否包括目的、儀器、原理、操作步驟、數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)處理、誤差分析、結(jié)果表述與分析、問題回答等內(nèi)容30%實驗考核考核結(jié)果分為優(yōu)、良、中、及格和不及格五等，課程綜合