《物理實驗》課程教學(xué)大綱

《物理實驗》教學(xué)大綱課程名稱：物理實驗英文名稱：PhysicsExperiment課程編號：F802093031學(xué)分：1總學(xué)時/課內(nèi)實踐學(xué)時：32課程性質(zhì)：必修課程開課單位：數(shù)理科學(xué)與工程學(xué)院物理實驗教學(xué)中心基層教學(xué)組織適應(yīng)對象：理工科非物理本科專業(yè)課程簡介物理實驗是高等理工院校對學(xué)生進行科學(xué)實驗基本訓(xùn)練的一門獨立的必修基礎(chǔ)課程，是本科學(xué)生接受系統(tǒng)實驗方法和實驗技能訓(xùn)練的開端，是工科類專業(yè)對學(xué)生進行科學(xué)實驗訓(xùn)練的重要基礎(chǔ)。物理實驗課覆蓋面廣，具有豐富的實驗思想、方法、手段，同時能提供綜合性很強的基本訓(xùn)練，是培養(yǎng)學(xué)生實驗?zāi)芰?、提高科學(xué)素質(zhì)的重要基礎(chǔ)。它在培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、理論聯(lián)系實際和適應(yīng)科技發(fā)展的綜合應(yīng)用能力等方面具有其他實踐類課程不可替代的作用。本課程包括普通物理實驗（力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)實驗）和近代物理實驗，按照循序漸進的原則，通過物理實驗教學(xué)，掌握物理實驗知識、方法和技能，使學(xué)生了解科學(xué)實驗的主要過程與基本方法，為以后的專業(yè)課學(xué)習(xí)和工作奠定良好的實驗基礎(chǔ)。課程教學(xué)中圍繞教學(xué)內(nèi)容和專業(yè)特點，挖掘“思政元素”，并將其有機融入到實驗預(yù)習(xí)、實驗操作、數(shù)據(jù)處理等各個教學(xué)環(huán)節(jié)，激發(fā)學(xué)生科技報國的家國情懷和使命擔(dān)當(dāng)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度、團隊合作的科學(xué)意識和求真務(wù)實的科學(xué)精神。課程目標(biāo)1.強化科學(xué)倫理教育，激發(fā)學(xué)生科技報國的家國情懷和使命擔(dān)當(dāng)，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際和實事求是的科學(xué)作風(fēng)，嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度，主動研究的探索精神和遵守紀(jì)律，團結(jié)協(xié)作、愛護公共財產(chǎn)的優(yōu)良品德。2.通過對實驗現(xiàn)象的觀察、分析和對物理量的測量，學(xué)習(xí)和掌握物理實驗知識、方法和技能，加深對物理原理的理解，熟悉常用實驗儀器的操作。3.培養(yǎng)學(xué)生的基本科學(xué)實驗技能，提高學(xué)生的科學(xué)實驗基本素質(zhì)，使學(xué)生初步掌握實驗科學(xué)的思想和方法。培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新意識，使學(xué)生掌握實驗研究的基本方法，提高學(xué)生的分析能力和創(chuàng)新能力。三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對應(yīng)關(guān)系本課程的課程目標(biāo)對計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)畢業(yè)要求指標(biāo)點的支撐情況如表1所示：表1課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)4.工程技術(shù)研究能力：能夠基于數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)原理并采用科學(xué)方法對大數(shù)據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題進行研究，包括設(shè)計實驗、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論。4-3能夠?qū)Σ杉降膶嶒灁?shù)據(jù)進行整理、分析和解釋，并能通過信息綜合、算法設(shè)計得出有效結(jié)論。1,2,3課程教學(xué)安排課程為實踐課，主要學(xué)習(xí)基本物理量的測量、基本實驗儀器的使用、基本實驗技能和基本實驗誤差與不確定度及數(shù)據(jù)處理的理論與方法等，可涉及力、熱、電、光、近代物理等各部分內(nèi)容。此類實驗為適應(yīng)各專業(yè)的普及性實驗。教學(xué)過程中主要涉及：（1）基礎(chǔ)性實驗項目。對學(xué)生進行“三基”訓(xùn)練，提高學(xué)生的實驗素質(zhì)；（2）綜合性實驗項目。訓(xùn)練學(xué)生綜合運用力、熱、電、聲、光、近代物理知識和綜合運用光、機、電、計算機等實驗方法，培養(yǎng)學(xué)生的全面實驗技能和綜合運用能力；（3）設(shè)計性實驗項目。由學(xué)生自選題目或根據(jù)給定的實驗題目、要求和實驗條件，自己設(shè)計方案、自選儀器并基本獨立完成的實驗，使學(xué)生了解科學(xué)實驗的全過程、逐步掌握科學(xué)思想和科學(xué)方法，提高獨立實驗的能力和運用所學(xué)知識解決給定問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生自主探索精神。課程共有56項教學(xué)內(nèi)容，本階段學(xué)生可根據(jù)具體情況選擇緒論+10個實驗項目的教學(xué)內(nèi)容，共計32學(xué)時的實驗內(nèi)容。表2：課程教學(xué)安排表序號教學(xué)內(nèi)容思政元素課堂教學(xué)學(xué)時實驗教學(xué)學(xué)時學(xué)時小計1緒論課科學(xué)探索精神2022長度、時間和質(zhì)量測量儀器的使用文化自信，愛國精神0333量熱器和溫度計的測量原理及使用科學(xué)精神、民族自信心0334常用電學(xué)儀器的使用堅持不懈的意志品質(zhì)和科學(xué)探索精神0335常用光源及光學(xué)預(yù)備知識科學(xué)探索精神0336線性電阻和、非線性電阻的伏安特性愛國熱情、科學(xué)精神0337電表的改裝與校正團隊合作意識，吃苦耐勞的品質(zhì)0338萬用電表的使用科學(xué)探索精神0339測定冰的溶解熱愛國情懷03310扭擺法測定物體轉(zhuǎn)動慣量科學(xué)態(tài)度和團隊精神03311落球法測液體的粘滯系數(shù)創(chuàng)新精神和科學(xué)態(tài)度03312均勻弦振動實驗民族自豪感和科學(xué)素養(yǎng)03313示波器的使用辯證唯物主義世界觀03314惠斯登電橋測中值電阻科學(xué)精神和嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度03315電位差計的原理和使用科學(xué)探索精神03316光的等厚干涉—牛頓環(huán)工匠精神03317分光計調(diào)整及光柵衍射科學(xué)態(tài)度和工匠精神。03318用分光計測量三棱鏡的折射率激發(fā)學(xué)生對精密光學(xué)儀器的興趣03319靜態(tài)楊氏模量團隊合作精神03320薄透鏡焦距的測定學(xué)習(xí)興趣和科學(xué)探索精神03321模擬靜電場踏實認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度，團隊精神03322介質(zhì)折射率的測定科學(xué)實驗精神，激發(fā)愛國情懷03323聲速的測量培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)實驗素養(yǎng)03324照相技術(shù)勇于探索精神03325PN結(jié)正向壓降與溫度關(guān)系的研究學(xué)以致用的能力03326靈敏電流計的研究科學(xué)探索、科學(xué)創(chuàng)造精神03327鐵磁性材料居里溫度測量嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度03328沖擊電流計測螺旋管磁場科學(xué)研究方法03329霍爾效應(yīng)法測磁場敢于質(zhì)疑權(quán)威的勇氣03330鐵磁性材料磁滯回線測量科學(xué)探索精神03331電熱法測固體的線脹系數(shù)培養(yǎng)協(xié)作意識03332導(dǎo)熱系數(shù)的測定愛國熱情03333邁克爾遜干涉儀的調(diào)整和使用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度03334熱敏電阻的電阻-溫度特性測量學(xué)以致用不斷創(chuàng)新的科學(xué)精神03335動態(tài)楊氏模量發(fā)散思維03336光電效應(yīng)測普朗克常數(shù)對科學(xué)的學(xué)習(xí)興趣03337全息照相技術(shù)科學(xué)探索精神03338夫蘭克—赫茲實驗激發(fā)學(xué)習(xí)興趣03339密立根油滴實驗創(chuàng)新精神03340單縫衍射的相對光強分布激發(fā)愛國情懷03341光的偏振現(xiàn)象的實驗研究科研創(chuàng)新精神03342硅光電池特性研究增強民族自豪感03343計算機在溫度檢測系統(tǒng)中的應(yīng)用注重實踐03344光纖傳感器系列實驗愛國主義精神03345整流、濾波和穩(wěn)壓電路實驗研究創(chuàng)新精神、科學(xué)探索精神02246變阻器在電路中的使用和研究勇于創(chuàng)新，大膽質(zhì)疑02247電位差計校準(zhǔn)電表和測定電阻實事求是，理論聯(lián)系實際02248頭發(fā)細絲直徑測定的實驗研究工匠精神、科學(xué)探索精神02249顯微鏡和望遠鏡的組裝體會科技對社會發(fā)展的影響02250單縫衍射測波長踏實勤奮的工作態(tài)度02251簡易歐姆表的設(shè)計和組裝科學(xué)探索精神02252用單擺測定重力加速度科學(xué)實驗精神02253電橋法測電流表內(nèi)阻培養(yǎng)愛國主義情懷02254衍射法金屬細絲直徑的測量科學(xué)實驗精神02255全息光柵的制作積極探索精神02256大學(xué)物理虛擬仿真實驗主動學(xué)習(xí)、積極探索的科學(xué)精神02223032教學(xué)安排緒論課教學(xué)要求：理解測量的基本術(shù)語、誤差的分類與計算方法；掌握在各種運算中有效數(shù)字位數(shù)的取舍原則；掌握直接測量與間接測量不確定度的計算方法；掌握列表法、作圖法、逐差法與最小二乘法來處理實驗數(shù)據(jù)；能夠獨立完成實驗預(yù)習(xí)、進行實驗和撰寫實驗報告。教學(xué)內(nèi)容：物理實驗課的性質(zhì)、任務(wù)、程序、要求；實驗數(shù)據(jù)處理理論基礎(chǔ)；物理實驗課的注意事項。重點難點：有效數(shù)字的讀取與運算；直接測量、間接測量的數(shù)據(jù)處理方法；不確定度的傳遞與計算方法；最小二乘法的原理和推導(dǎo)。思政元素：講授密立根油滴實驗、光電效應(yīng)實驗、吳健雄實驗證明“弱相互作用中宇稱不守恒”等的科學(xué)背景和意義，激發(fā)學(xué)生的科學(xué)探索精神和學(xué)習(xí)實驗課的興趣。長度、時間和質(zhì)量測量儀器的使用教學(xué)要求：理解常用長度、時間和質(zhì)量測量儀器的讀數(shù)原理；掌握游標(biāo)卡尺、千分尺、機械秒表和物理天平的讀數(shù)方法；明確儀器的使用注意事項。教學(xué)內(nèi)容：游標(biāo)卡尺、千分尺、機械秒表和物理天平的構(gòu)造、讀數(shù)原理、使用方法和注意事項。重點難點：游標(biāo)卡尺、千分尺、機械秒表和物理天平的使用方法。思政元素：講授東漢青銅卡尺和新莽銅卡尺的構(gòu)造原理，培養(yǎng)學(xué)生的文化自信和愛國精神。量熱器和溫度計的測量原理及使用教學(xué)要求：了解熱學(xué)基本理論知識；掌握常見熱學(xué)物理量的測量方法；掌握常用溫度計的測溫原理和；使用注意事項。教學(xué)內(nèi)容：量熱器、水銀溫度計、熱電偶溫度計的構(gòu)造、測溫原理、使用方法和注意事項。重點難點：量熱器、水銀溫度計、熱電偶溫度計的使用方法。思政元素：講授我國魏晉南北朝時期開始出現(xiàn)的“照子”-是窯工用于判別窯火溫度高低的泥土胚胎，到宋元時期利用成熟的“照子技術(shù)”測溫；伽利略受“熱脹冷縮”現(xiàn)象的啟發(fā)，以及醫(yī)療上利用體溫診斷病人的需求，發(fā)明了最早的溫度計——泡狀玻璃管溫度計。培養(yǎng)學(xué)生的民族科學(xué)自信，以及善于觀察、思考和學(xué)以致用的良好品質(zhì)和科學(xué)精神。常用電學(xué)儀器的使用教學(xué)要求：了解電磁學(xué)基本理論知識和常用實驗方法；掌握常用電磁學(xué)儀器的基本性能、使用方法；了解常用儀器的原理和使用注意事項。教學(xué)內(nèi)容：常用電源、電表、電阻器的種類、性能、結(jié)構(gòu)、工作原理和使用方法；電學(xué)相關(guān)實驗的操作規(guī)程；常見電器儀表面板上的標(biāo)記符號。重點難點：常用電源、電表、電阻器的工作原理和使用方法。思政元素：講授多才多藝的中學(xué)教師——喬治·西蒙·歐姆利用電流的磁效應(yīng)設(shè)計了一個電流扭秤，面對世人諷刺和詆毀，通過反復(fù)實驗建立歐姆定律的故事，啟發(fā)學(xué)生博學(xué)多問、逆境中堅持不懈的意志品質(zhì)和科學(xué)探索精神。常用光源及光學(xué)預(yù)備知識教學(xué)要求：了解實驗室常用的光源有單色光源：掌握鈉光燈、汞燈和氦氖激光器，復(fù)色光源白熾燈的調(diào)節(jié)使用方法。明確光學(xué)實驗的注意事項。教學(xué)內(nèi)容：實驗室常用光源的種類，光學(xué)預(yù)備知識和光學(xué)實驗注意事項。重點難點：清除視差的調(diào)節(jié)；共軸等高調(diào)節(jié)。思政元素：通過講述人類對光本性的認(rèn)知過程，使學(xué)生理解在追求真理的道路上應(yīng)具備科學(xué)探索精神。線性電阻和非線性電阻的伏安特性教學(xué)要求：掌握一些電學(xué)實驗的基本常識，并學(xué)會常用電學(xué)儀表的正確使用；學(xué)會測金屬膜電阻和晶體二極管的伏安特性曲線；掌握用做圖法表示實驗結(jié)果；了解晶體二極管的單向?qū)щ娦浴＝虒W(xué)內(nèi)容：測定線性電阻的伏安特性曲線；二極管正向伏安特性曲線的研究重點難點：伏安法測電阻的基本原理；二極管的單向?qū)щ娦浴Ｋ颊兀和ㄟ^講述二極管的單向?qū)щ娦约捌湓陔娐泛凸こ虒嵺`中的應(yīng)用，以及我國在半導(dǎo)體集成電路方面的優(yōu)勢和不足，激發(fā)學(xué)生的愛國精神和勇攀高峰的科學(xué)探索精神。電表的改裝與校正教學(xué)要求：掌握將微安表改裝成較大量限的電流表與電壓表；掌握用替代法測表頭內(nèi)阻的原理和方法；學(xué)會校準(zhǔn)電流表與電壓表的方法。教學(xué)內(nèi)容：表頭內(nèi)阻的測定；擴程電阻的計算；改裝電表的基本線路；電表的校正。重點難點：擴程電阻的計算；電表的校正。思政元素：通過講述電表的改裝與校正，引入紅軍在困難時期自力更生、艱苦奮斗，增加學(xué)生團隊協(xié)作精神。萬用電表的使用教學(xué)要求：了解萬用電表的基本結(jié)構(gòu)及電路原理；掌握用萬用電表檢查電路故障的方法；學(xué)會用萬用電表測量交直流電壓、電流和電阻；熟悉用萬用電表檢測二極管和電解電容的極性與好壞的方法。教學(xué)內(nèi)容：指針式萬用電表的使用；數(shù)字萬用表的使用；萬用電表檢查電路；用萬用電表的歐姆檔檢查電學(xué)元件。重點難點：用萬用表檢查電路故障；用萬用表測電阻板上的電阻。思政元素：通過講述用萬用表檢查電路故障，引入紅軍在長征路上召開遵義會議的必要性和迫切性，使學(xué)生理解在追求真理的道路上應(yīng)具備科學(xué)探索精神。測定冰的溶解熱教學(xué)要求：了解熱學(xué)實驗的基本問題——熱量和計溫；學(xué)會混合法測定冰的溶解熱；掌握圖解“面積等效補償法”進行系統(tǒng)熱量散失修正的方法。教學(xué)內(nèi)容：溶解熱計算根據(jù)熱平衡原理；面積等效補償法進行散熱修正；冰的制備和溶解熱的測定；重點難點：混合法測定冰的溶解熱；散熱的修正方法。思政元素：通過冰的冷熱狀態(tài)講述引入紅軍爬雪山的事跡，激發(fā)學(xué)生愛國情懷。扭擺法測定物體轉(zhuǎn)動慣量教學(xué)要求：理解用實驗法推導(dǎo)物體轉(zhuǎn)動慣量的公式；會用扭擺測定幾種不同的形狀規(guī)則物體的轉(zhuǎn)動慣量和彈簧的扭轉(zhuǎn)常數(shù)；掌握驗證轉(zhuǎn)動慣量平行軸定理的方法。教學(xué)內(nèi)容：運用牛頓運動定律和胡克定律推導(dǎo)物體轉(zhuǎn)動慣量公式；測定扭擺的扭轉(zhuǎn)常數(shù)；測定塑料圓柱體、金屬圓筒、塑料球與金屬細桿的轉(zhuǎn)動慣量，并與理論值比較求百分誤差；驗證轉(zhuǎn)動慣量平行軸定理的公式和方法。重點難點：物體轉(zhuǎn)動慣量的理論值和實驗計算方法；扭擺的使用方法及操作過程；驗證轉(zhuǎn)動慣量平行軸定理的方法。思政元素：由平動物體的慣性大小入手，提出問題讓學(xué)生推測轉(zhuǎn)動物體慣量與什么因素有關(guān)。培養(yǎng)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問題和創(chuàng)新精神，從而提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。滲透實驗是檢驗真理的標(biāo)準(zhǔn)的辯證唯物主義觀點，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實事求是的科學(xué)態(tài)度、團隊協(xié)作的精神。落球法則液體的粘滯系數(shù)教學(xué)要求：觀察液體的內(nèi)摩擦現(xiàn)象，能夠利用多管落球法測定液體的粘滯系數(shù)；理解用外延擴展法獲得理想條件的方法；學(xué)會用作圖外推法確定間接測量；掌握讀數(shù)顯微鏡、停表等基本測量儀器的使用。教學(xué)內(nèi)容：粘滯力的基本概念；測量蓖麻油粘滯系數(shù)的測定方法；斯托克斯公式的修正；外延擴展法獲得理想條件的方法和用作圖外推法確定間接測量。重點難點：粘滯系數(shù)的測定方法中的近似原理；作圖外推來確定的方法；運用斯托克斯公式修正方法求最佳值。思政元素：在本實驗中可以和學(xué)生一起探討其他測量液體粘滯系數(shù)的方法，如毛細管法、轉(zhuǎn)筒法等，引導(dǎo)他們考慮不同液體、溫度等因素以進行液體粘滯系數(shù)的測量，進一步在原基礎(chǔ)實驗中做出創(chuàng)新性的改進，從而培養(yǎng)學(xué)生勇攀高峰、敢為人先的創(chuàng)新精神和追求真理、嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的求實精神。均勻弦振動實驗教學(xué)要求：了解均勻弦振動的傳播規(guī)律，觀察行波與反射波互相干涉形成的駐波；能夠測量弦上橫波的傳播速度；掌握通過駐波測量，求出弦線線密度的方法。教學(xué)內(nèi)容：運用簡諧振動原理推導(dǎo)合成波過程；駐波的共振條件和駐波的特點；振動頻率、弦線張力和弦線線密度、弦線上波傳播速度之間的關(guān)系；本實驗中的操作過程和注意事項。重點難點：駐波形成機制，波腹和波節(jié)位置滿足的條件；固定均勻弦振動的傳播規(guī)律；線密度和波傳播速度的計算；調(diào)節(jié)穩(wěn)定明顯駐波的方法。思政元素：列舉我國高鐵通過改變驅(qū)動頻率避免有害共振的前沿技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生愛國熱情和民族自豪感；通過共振的危害和利用的具體事例，根據(jù)實際需要給出有效防止或利用共振的舉措，進一步來培養(yǎng)學(xué)生辯證的科學(xué)素養(yǎng)。示波器的使用教學(xué)要求：理解示波器的波形顯示原理；掌握示波器和函數(shù)信號發(fā)生器的調(diào)節(jié)和使用方法；能夠利用示波器觀察李薩如圖形，測量未知信號頻率。教學(xué)內(nèi)容：示波器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理；示波器的波形顯示原理和觸發(fā)同步的概念；李薩如圖形的原理和調(diào)節(jié)方法。重點難點：示波器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理及使用方法；示波器的波形顯示原理；示波器各主要旋鈕的作用和調(diào)節(jié)方法；示波器測電壓、時間間隔、頻率、相位差及利用李薩如圖形測量信號頻率。思政元素：通過講解李薩如圖形和頻率之間的關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生注重細心觀察，發(fā)現(xiàn)事物規(guī)律，重視事物之間聯(lián)系和發(fā)展的辯證唯物主義思想。惠斯登電橋測中值電阻教學(xué)要求：掌握電橋的比較法測量原理；掌握調(diào)節(jié)電橋平衡的方法，能夠利用惠斯登電橋測量電阻；了解電橋的靈敏度及提高靈敏度的途徑。教學(xué)內(nèi)容：用惠斯登電橋測量電阻的原理和方法；電橋線路連接的方法，交換法減小誤差；利用自組電橋和箱式電橋測電阻。重點難點：調(diào)節(jié)電橋平衡的方法及提高靈敏度的途徑。思政元素：通過電橋的組裝和連接，以及介紹交換法消除系統(tǒng)誤差的思想，培養(yǎng)學(xué)生勤于思考、善于創(chuàng)新的科學(xué)精神和嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。電位差計的原理和使用教學(xué)要求：掌握電位差計的工作原理、結(jié)構(gòu)、特點和操作方法；掌握用箱式電位差計測量電動勢或電壓的基本方法。教學(xué)內(nèi)容：利用線式電位差計測量干電池的電動勢；利用UJ31型電位差計測電池的端電壓。重點難點：連續(xù)可調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)電動勢E0的獲取，以及其與未知電動勢進行比較的方法。思政元素：介紹電位差計測量電動勢的設(shè)計思想，培養(yǎng)學(xué)生探索的科學(xué)精神和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。光的等厚干涉—牛頓環(huán)教學(xué)要求：理解牛頓環(huán)和劈尖干涉條紋的成因和等厚干涉的含義；掌握干涉法測透鏡的曲率半徑和金屬細絲的微小直徑(或厚度)的方法；進一步掌握讀數(shù)顯微鏡的使用方法，熟練運用逐差法處理實驗數(shù)據(jù)。教學(xué)內(nèi)容：用牛頓環(huán)測量平凸透鏡的曲率半徑重點難點：讀數(shù)顯微鏡調(diào)節(jié)和使用思政元素：介紹等厚干涉在高精度光學(xué)表面加工中檢驗光潔度和平直度的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)以致用的發(fā)散思維和精益求精的工匠精神。分光計調(diào)整及光柵衍射教學(xué)要求：了解分光計的構(gòu)造原理，學(xué)習(xí)分光計的調(diào)節(jié)方法；能夠測定汞燈在可見光范圍內(nèi)的幾條光譜線的波長；掌握消除分度盤偏心差的讀數(shù)方法及過零讀數(shù)的處理方法。教學(xué)內(nèi)容：分光計的調(diào)節(jié)方法；測定汞光燈光譜線的波長。重點難點：分光計的調(diào)節(jié)和使用；分度盤的讀數(shù)和過零讀數(shù)的處理方法。思政元素：介紹分光計測量讀數(shù)的設(shè)計思想，培養(yǎng)學(xué)生精益求精的科學(xué)態(tài)度和工匠精神。用分光計測定三棱鏡的折射率教學(xué)要求：掌握分光計的正確使用方法；學(xué)會用最小偏向角法測三棱鏡的折射率。教學(xué)內(nèi)容：分光計的調(diào)節(jié)和使用；利用分光計測定三棱鏡的折射率。重點難點：分光計的調(diào)節(jié)和使用；最小偏向角的觀察和讀取。思政元素：演示復(fù)色白入射光的色散現(xiàn)象，介紹不同顏色出射光有不同出射方向現(xiàn)象的機理，激發(fā)學(xué)生對精密光學(xué)儀器以及光學(xué)現(xiàn)象的興趣。靜態(tài)楊氏模量教學(xué)要求：理解光杠桿的工作原理和使用方法；學(xué)會用儀器測量金屬絲楊氏模量。教學(xué)內(nèi)容：光杠桿的使用，測量金屬絲楊氏模量的方法重點難點：光杠桿的原理與調(diào)節(jié)。思政元素：在講解楊氏模量的概念和應(yīng)用時。舉例說明，如何根據(jù)楊氏模量的大小，對機械加工材料進行選擇，如防彈衣的材料選擇，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。通過兩位學(xué)生密切配合，一人增減砝碼的一人進行同步讀數(shù)完成實驗的過程，培養(yǎng)學(xué)生團隊合作精神和嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。薄透鏡焦距的測定教學(xué)要求：理解薄透鏡成像的原理和規(guī)律；掌握測量薄透鏡焦距的幾種方法，掌握基本光路的分析和調(diào)節(jié)技術(shù)。教學(xué)內(nèi)容：薄透鏡成像的原理和規(guī)律；利用自準(zhǔn)法、物距像距法和共軛法測量薄透鏡的焦距。重點難點：測量薄透鏡焦距的幾種方法節(jié)思政元素：簡述光學(xué)成像的應(yīng)用，如望遠鏡、手機、照相機等對透鏡成像的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生對光學(xué)的興趣和科學(xué)探索精神。模擬靜電場教學(xué)要求：熟悉用模擬法測繪靜電場分布的原理和方法；能夠描繪靜電場等位線和電力線，加強對電場分布的理解。教學(xué)內(nèi)容：模擬靜電場的理論原理；按照要求進行操作，對同軸電纜的靜電場進行模擬測量。重點難點：靜電場等位線和電力線的描繪；用模擬法測繪靜電場分布的原理和方法。思政元素：通過學(xué)生配合完成靜電場描繪的操作過程，培養(yǎng)學(xué)生團隊合作精神和踏實認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度。介質(zhì)折射率的測定教學(xué)要求：掌握分光計的調(diào)節(jié)方法；觀察色散現(xiàn)象，學(xué)習(xí)測量三棱鏡頂角和最小偏向角的方法。測定三棱鏡對各色光的折射率。重點難點：分光計的調(diào)節(jié)；三棱鏡的最小偏向角的計算。思政元素：講述德國物理學(xué)家夫瑯和費改進分光系統(tǒng)、定量地研究衍射光柵，用它測量光的波長的科研經(jīng)歷，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實驗精神，激發(fā)學(xué)生愛國情懷。教學(xué)內(nèi)容：知識學(xué)習(xí)：了解JJY—2型分光儀的構(gòu)造原理；學(xué)習(xí)三棱鏡的折射原理、最小偏向角及折射率的計算方法。實驗操作：調(diào)節(jié)分光計；安置三棱鏡；反射法測三棱鏡頂角；測量最小偏向角；測定三棱鏡的色散曲線，求出色散經(jīng)驗公式。聲速的測量教學(xué)要求：了解壓電陶瓷換能器的功能，加深對駐波及振動合成等理論知識的理解；學(xué)會用駐波共振法和相位比較法測量空氣中的聲速；進一步熟悉信號發(fā)生器合示波器的使用方法，掌握逐差法處理實驗數(shù)據(jù)。重點難點：超聲波聲速測量的原理；駐波與聲壓的強弱關(guān)系。思政元素：結(jié)合生活中蝙蝠、飛機發(fā)出的超聲波，引導(dǎo)學(xué)生得出正確測量聲速的方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實驗精神和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)實驗素養(yǎng)。教學(xué)內(nèi)容：知識學(xué)習(xí)：聲波與聲速的關(guān)系；超聲波的產(chǎn)生與接收原理；駐波與聲壓概念的理解。實驗操作：用駐波法（共振干涉法）測超聲波的聲速；用行波法（相位比較法）測超聲波的聲速。照相技術(shù)教學(xué)要求：了解相機的構(gòu)造；了解相機的成像原理；了解相機的使用方法。重點難點：相機的成像原理。思政元素：講述法國畫家達蓋爾在1839年，以自己發(fā)明的底片和顯影技術(shù)，結(jié)合哈謝爾夫發(fā)明的定影技術(shù)和維丘德發(fā)明的印相紙，制成了世界上第一臺照相機的故事，鼓勵學(xué)生要有勇于探索的精神。教學(xué)內(nèi)容：知識學(xué)習(xí)：相機的構(gòu)造；相機的成像原理。實驗操作：組裝鏡頭、取景器、快門和光圈、輸片計數(shù)器。PN結(jié)正向壓降與溫度關(guān)系的研究教學(xué)要求：了解PN結(jié)正向壓降隨溫度變化的基本關(guān)系式；在恒流供電條件下，測繪PN結(jié)正向壓降隨溫度變化關(guān)系曲線，并由此確定其靈敏度和被測PN結(jié)材料的禁帶寬度；學(xué)會用PN結(jié)測溫的方法。重點難點：理解PN結(jié)正向壓降與工作電流和溫度關(guān)系的數(shù)學(xué)表達式；計算被測PN結(jié)正向壓降隨溫度變化的靈敏度。思政元素：緊密聯(lián)系生活，講述PN結(jié)在集成電路溫度傳感器中的工作原理，體現(xiàn)自然科學(xué)是從實踐中獲取自然規(guī)律，然后應(yīng)用規(guī)律制造儀器，再運用到生活中去。教學(xué)內(nèi)容：知識學(xué)習(xí)：根據(jù)半導(dǎo)體物理知識，了解PN結(jié)正向壓降隨溫度變化的基本關(guān)系式。實驗操作：測繪PN結(jié)正向壓降隨溫度變化關(guān)系曲線，并由此確定其靈敏度和被測PN結(jié)材料的禁帶寬度；用PN結(jié)測溫。靈敏電流計的研究教學(xué)要求：了解靈敏電流計的基本結(jié)構(gòu)和工作原理；觀察電流計光標(biāo)的運動，學(xué)會控制其運動狀態(tài)的方法；掌握二次分壓法獲得微小電壓，測定外臨界電阻、內(nèi)阻和電流計常數(shù)的實驗方法。重點難點：靈敏電流計的基本結(jié)構(gòu)和工作原理。思政元素：通過講述安培發(fā)明電流表的故事，啟發(fā)學(xué)生要用于進行科學(xué)探索，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造精神。教學(xué)內(nèi)容：知識學(xué)習(xí)：光點式靈敏電流計的基本結(jié)構(gòu)和工作原理；靈敏電流計線圈的三種運動狀態(tài)。實驗操作：觀察阻尼運動；測外臨界電阻R外臨；用等偏法測電流計內(nèi)阻Rg及電流計常數(shù)Ki。鐵磁材料居里溫度測量教學(xué)要求：初步了解鐵磁物質(zhì)由鐵磁性轉(zhuǎn)變?yōu)轫槾判缘奈⒂^機理；掌握J(rèn)LD－II型居里溫度測試儀測定居里溫度的原理和方法；能夠測定鐵磁樣品的居里溫度。重點難點：樣品的磁化強度在溫度達到居里點時發(fā)生突變的微觀機理。思政元素：測量樣品的居里點時，一定要讓爐溫從低溫開始升高，即每次要讓加熱爐降溫后再放入樣品，這樣可避免由于樣品和溫度傳感器響應(yīng)時間的不同而引起的居里點每次測量值的不同，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。教學(xué)內(nèi)容：知識學(xué)習(xí)：磁介質(zhì)的分類；鐵磁質(zhì)的磁性來源及居里溫度。實驗操作：測量原理；通過測定磁滯回線消失時的溫度測定居里溫度；測量感應(yīng)電動勢隨溫度變化的關(guān)系。沖擊電流計測螺旋管磁場教學(xué)要求：了解用沖擊電流計測量磁場的基本原理；學(xué)會使用沖擊電流計；通過用螺線管軸線上磁場的測量結(jié)果和理論計算值比較，加深理解圓形電流磁場的理論。重點難點：用沖擊電流計測量磁場的基本原理。思政元素：通過數(shù)據(jù)處理中Bx測-x和Bx理-x圖線擬合，比較吻合情況，分析產(chǎn)生誤差原因。掌握科學(xué)研究方法-比較法的運用。教學(xué)內(nèi)容：知識學(xué)習(xí)：用沖擊電流計測量磁場的基本原理；對沖擊電流計標(biāo)定。實驗操作：測量沖擊常數(shù)(標(biāo)定沖擊電流計);測量磁場?；魻栃?yīng)法測磁場教學(xué)要求：了解用霍爾效應(yīng)測磁場的工作原理；學(xué)會用霍爾效應(yīng)測磁場的基本方法。重點難點：用霍爾效應(yīng)測磁場的工作原理。思政元素：霍爾效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)過程(霍爾經(jīng)歷兩次失敗，沒有灰心喪氣，主動與導(dǎo)師討論)認(rèn)真總結(jié)實驗失敗原因，最終在檢流計上觀察到偏轉(zhuǎn)。）在科學(xué)領(lǐng)域要有所成就要具備敢于質(zhì)疑權(quán)威的勇氣和實事求是、堅持不懈地作風(fēng)。教學(xué)內(nèi)容：知識學(xué)習(xí)：霍爾效應(yīng)測磁場；實驗中的附加效應(yīng)及消除辦法；霍爾效應(yīng)實驗儀簡介。實驗操作：磁場一定，驗證霍爾電壓與工作電流的變化關(guān)系；工作電流一定，驗證霍爾電壓與勵磁電流的變化關(guān)系；勵磁電流和工作電流一定，測定磁極間磁感應(yīng)強度隨橫向位置的變化關(guān)系曲線。鐵磁性材料磁滯回線測量教學(xué)要求：了解鐵磁材料的磁特性知識，安培環(huán)路定律在磁場測量中的應(yīng)用；掌握待測磁性樣品的退磁方法，測量樣品的起始磁化曲線；掌握磁鍛煉方法，測量待測材料的磁滯回線。教學(xué)內(nèi)容：鐵磁材料的磁滯現(xiàn)象；待測磁性樣品的退磁方法；測量待測材料的磁滯回線。重點難點：待測磁性樣品的退磁方法；材料的磁滯回線的測量。思政元素：講述鐵磁材料在光電器件、新能源利用等方面的前沿進展，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和科學(xué)探索精神。電熱法測固體的線脹系數(shù)教學(xué)要求：學(xué)習(xí)測定金屬桿的線膨脹系數(shù)的方法；進一步熟悉用光杠桿測定微小伸長量的原理和方法。重點難點：光杠桿測量原理。思政元素：通過介紹工程中應(yīng)用固體熱脹冷縮的特性，如利用老式鋼軌的鋪設(shè)，鋼軌之間必須有縫隙，培養(yǎng)學(xué)生的工匠精神；通過溫度和刻度的配合讀取，培養(yǎng)學(xué)生間團隊合作和科學(xué)探索精神。教學(xué)內(nèi)容：知識學(xué)習(xí)：固體的線膨脹系數(shù)；光杠桿測量法。實驗操作：測量銅管長度L0，記錄室溫t0，將銅桿慢慢放入線脹儀，將溫度計小心放入銅管上端中心的小孔中；將光杠桿放在線脹儀上，使其單足放在待測銅管上端，雙足放在儀器平臺槽內(nèi)，使小平鏡平面、望遠鏡面和標(biāo)尺均垂直于水平面；調(diào)望遠鏡目鏡，然后用三點—線法調(diào)望遠鏡與光杠桿小平鏡等高，然后從望遠鏡中觀察，調(diào)望遠鏡物鏡焦距，使望遠鏡中直尺的像清晰，記錄標(biāo)尺讀數(shù)n0（在0刻度附近）；將調(diào)壓電位器旋至零端，接通電源，調(diào)節(jié)電位器旋鈕，使指示燈發(fā)出微弱光亮；觀察望遠鏡中標(biāo)尺讀數(shù)隨溫度變化；切斷電源，記錄降溫過程中上述各溫度對應(yīng)的標(biāo)尺讀數(shù)值，并求同一溫度標(biāo)尺讀數(shù)的平均值；測量標(biāo)尺到鏡面距離D，光杠桿垂線長度b。導(dǎo)熱系數(shù)的測定教學(xué)要求：學(xué)會根據(jù)物體的散熱速率用作圖法求傳熱速率；能夠利用穩(wěn)態(tài)平板法測量不良導(dǎo)體的導(dǎo)熱系數(shù)。重點難點：實驗中不良導(dǎo)體上下表面溫度的測量方法；穩(wěn)態(tài)平板法原理及物體導(dǎo)熱系數(shù)的理論推導(dǎo)方法；待測物體的傳熱速率計算。教學(xué)內(nèi)容：運用熱力學(xué)知識進行導(dǎo)熱系數(shù)公式推導(dǎo)；熱電偶原理，用電勢差反應(yīng)溫差；實驗過程中穩(wěn)態(tài)的確定和下銅盤散熱速率的測量；用作圖法求傳熱速率，用穩(wěn)態(tài)平板法測量不良導(dǎo)體的導(dǎo)熱系數(shù)。思政元素：講解物質(zhì)的三種相態(tài)氣、固、液的導(dǎo)熱機理。舉例說明導(dǎo)熱系數(shù)在生活中的應(yīng)用，如相比于實心磚，空心磚的保溫性能更好。通過改善物體的保溫性能，可以研發(fā)出不同的保溫材料。隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，目前為止我國沿用的是GB92的標(biāo)準(zhǔn)，其規(guī)定導(dǎo)熱系數(shù)小于0.12的材料才是保溫材料，這高于了導(dǎo)熱系數(shù)小于0.14(W/m*K)的材料才是保溫材料的國際標(biāo)準(zhǔn)（GB84），這足以證明我國在傳熱技術(shù)領(lǐng)域不斷快速發(fā)展。通過這些延伸內(nèi)容，提高學(xué)生理論聯(lián)系實際，學(xué)以致用的能力。了解我國本領(lǐng)域的科技水平可激發(fā)愛國主義情懷，樹立奮發(fā)向上為國家多做貢獻的精神。邁克耳遜干涉儀的調(diào)整和使用教學(xué)要求：了解邁克爾遜干涉儀的構(gòu)造原理，學(xué)習(xí)儀器的調(diào)節(jié)方法；觀察非定域干涉，掌握等傾干涉、等厚干涉條紋特點和形成條件；測定光波波長。重點難點：邁克爾遜干涉儀的構(gòu)造原理及儀器的調(diào)節(jié)方法。思政元素：測量前一定要調(diào)整零點，調(diào)整零點后若又轉(zhuǎn)動粗調(diào)手輪必須再重新調(diào)整，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。教學(xué)內(nèi)容：知識學(xué)習(xí)：邁克爾遜干涉儀的光路；單色點光源的非定域干涉；單色面光源產(chǎn)生的定域干涉。實驗操作：邁克爾遜干涉儀的調(diào)整；觀察非定域干涉條紋變化，并測光波波長；觀察面光源的定域干涉。熱敏電阻的電阻-溫度特性測量教學(xué)要求：掌握NTC熱敏電阻器的阻值與溫度的關(guān)系特性；學(xué)會通過數(shù)據(jù)處理來求得經(jīng)驗公式的方法。重點難點：難點是惠斯通電橋電路的連接和熱敏電阻的溫度系數(shù)思政元素：通過介紹基于熱敏電阻的測溫和控溫元器件在生產(chǎn)和生活中的大量應(yīng)用，啟發(fā)學(xué)生學(xué)以致用、不斷創(chuàng)新的科學(xué)精神。教學(xué)內(nèi)容：學(xué)習(xí)電路的設(shè)計思想和連接方法，測量NTC熱敏電阻器的電阻與溫度關(guān)系特性，計算熱敏電阻材料常數(shù)B，計算NTC熱敏電阻在溫度θ=50.0℃時的電阻溫度系數(shù)．動態(tài)楊氏模量教學(xué)要求：理解動態(tài)法測楊氏模量的基本原理；掌握動態(tài)法測量楊氏模量的基本方法，學(xué)會測量楊氏模量。重點難點：學(xué)會使用示波器觀察、判斷樣品共振的方法；培養(yǎng)綜合運用知識和使用常用儀器的能力思政元素：由拉伸法和動態(tài)法測楊氏模量的區(qū)別，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維，對理論知識的實際應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的探索精神，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。教學(xué)內(nèi)容：了解壓電陶瓷換能器的功能；熟悉信號源和示波器的使用方法。光電效應(yīng)測普朗克常數(shù)教學(xué)要求：了解光電效應(yīng)實驗的原理，加深對光的量子性的理解。重點難點：通過愛因斯坦光電效應(yīng)方程，充分理解光電效應(yīng)的實驗原理，加深對光的量子性的理解，思政元素：通過愛因斯坦、密立根等科學(xué)家事跡的介紹，激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)內(nèi)容：通過用不同波長的光照射光電管的截止電壓，計算普朗克常數(shù)；測量光電管的伏安特性曲線；測量飽和光電流和入射光強的關(guān)系。全息照相技術(shù)教學(xué)要求：了解全息照相的基本原理；學(xué)習(xí)靜物照相拍攝方法；了解再現(xiàn)物象全息的性質(zhì)和方法。重點難點：全息照相的基本原理；實驗中光路的調(diào)節(jié)。思政元素：通過全息照相的實際應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生思考信息存儲的不同方式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和科學(xué)探索精神。教學(xué)內(nèi)容：全息照相與普通照相的區(qū)別；全息相片的獲得；全息照片的再現(xiàn)。夫蘭克-赫茲實驗教學(xué)要求：掌握氬原子第一激發(fā)電位的測量方法；理解原子能級的存在及如何躍遷。重點難點：加深波爾原子理論的理解；求氬原子第一激發(fā)電位。思政元素：通過夫蘭克與赫茲兩位科學(xué)家的事跡介紹，激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)內(nèi)容：波爾原子理論；原子的躍遷；激發(fā)電勢和能極差；F-H管中被加速電子和氬原子能量的規(guī)律性。密立根油滴實驗教學(xué)要求：理解密立根實驗的設(shè)計思路和實驗技巧；掌握測量電子電荷量的方法。重點難點：掌握用靜態(tài)平衡法測量帶電油滴電量及測定電子電荷的方法思政元素：通過對實驗儀器的調(diào)節(jié)，熟悉實驗的設(shè)計思路，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，通過油滴的選擇、控制、測量，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。教學(xué)內(nèi)容：學(xué)習(xí)控制和選擇油滴的方法；用靜態(tài)平衡法測定油滴帶電量及計算電子電荷。單縫衍射的相對光強分布教學(xué)要求：觀察單縫衍射現(xiàn)象，了解其特點；掌握測量單縫衍射相對光強分布的方法；應(yīng)用單縫衍射的規(guī)律計算單縫縫寬。重點難點：測量單縫衍射圖像的相對光強分布規(guī)律計算縫寬。思政元素：講述菲涅爾衍射和夫瑯禾費單縫衍射的經(jīng)歷，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒灳?，激發(fā)學(xué)生愛國情懷。教學(xué)內(nèi)容：觀察單縫衍射現(xiàn)象，激光束通過單縫在標(biāo)有毫米方格坐標(biāo)紙的屏上的衍射圖像。調(diào)節(jié)縫寬，使呈現(xiàn)出清晰的衍射圖像，比較各級亮條紋的寬度以及它們的亮度分布情況；測量單縫衍射圖像的相對光強分布，對比和分析測得的兩條相對光強分布曲線，歸納單縫衍射圖像的分布規(guī)律和特點。光的偏振現(xiàn)象的實驗研究教學(xué)要求：觀察光的偏振現(xiàn)象，加深對光的本性的認(rèn)識；掌握產(chǎn)生和檢驗偏振光的原理和方法；驗證馬呂斯定律。重點難點：掌握產(chǎn)生和檢驗偏振光的原理和方法。思政元素：講述關(guān)于偏振的應(yīng)用，如相機的鏡頭，汽車前玻璃防強光等。啟發(fā)學(xué)生把專業(yè)理論知識應(yīng)用到服務(wù)社會作為自己的動力和目標(biāo)。培養(yǎng)學(xué)生科研創(chuàng)新精神。教學(xué)內(nèi)容：用一光強度穩(wěn)定的白熾燈作光源，使其通過分光計的平行光管得到—束平行光。以硅光電池代替光屏接收P1或P2出射的光束。因光電池的電動勢與光強成正比，通過與光電池串聯(lián)的光點檢流計的偏轉(zhuǎn)可定量得出P1或P2轉(zhuǎn)動時光強的變化規(guī)律，要求每轉(zhuǎn)過10°記錄一次相應(yīng)的光電流值。.硅光電池特性研究教學(xué)要求：掌握PN結(jié)形成原理及其工作機理；掌握硅光電池的工作原理及特性；了解LED發(fā)光二極管的工作原理。重點難點：實驗原理的理解，例如PN結(jié)的形成及單向?qū)щ娦?；硅光電池的工作原理及特性。思政元素：以教學(xué)內(nèi)容為載體，播放我國自主研發(fā)電池的相關(guān)視頻，培養(yǎng)學(xué)生民族自豪感和獨立探索的科研精神。教學(xué)內(nèi)容：硅光電池零偏和負(fù)偏時，輸出電壓與入射光強度關(guān)系測定；硅光電池接恒定負(fù)載時，輸出電壓與入射光強度關(guān)系測定；硅光電池負(fù)載特性測定；硅光電池頻率響應(yīng)的測定。計算機在溫度檢測系統(tǒng)中的應(yīng)用教學(xué)要求：利用計算機、數(shù)據(jù)采集卡等組成計算機測控系統(tǒng)，結(jié)合相應(yīng)的控制規(guī)律實現(xiàn)對被控對象的溫度控制。重點難點：掌握對被控對象的測試和控制方法以及數(shù)據(jù)的處理，分析能力。思政元素：啟發(fā)學(xué)生從實踐中來，到實踐中去的科學(xué)哲理。培養(yǎng)學(xué)生科研創(chuàng)新精神。教學(xué)內(nèi)容：溫度測量；開關(guān)控制設(shè)定自動控制、手動控制模式；開關(guān)控制升、降溫度。數(shù)字設(shè)定詳細目標(biāo)溫度和閾值。控件顯示當(dāng)前溫度。光纖傳感器系列實驗教學(xué)要求：了解光纖傳感實驗儀的基本構(gòu)造和原理，掌握其正確使用方法。熟悉LED光源的I-P特性，掌握I-P特性曲線的測量方法。測量一種光纖的纖端光場分布，繪出纖端光場分布圖。了解一對光纖（一個發(fā)射光、一個接收光）的反射接收特性曲線。重點難點：LED光源的I-P特性曲線的測量方法。思政元素：通過介紹光纖傳感技術(shù)發(fā)展簡史，了解華裔科學(xué)家光纖之父高錕在光纖通信和傳感領(lǐng)域?qū)θ澜缱龀龅臉O大貢獻，激發(fā)學(xué)生的民族自豪感和愛國主義情懷。教學(xué)內(nèi)容：知識學(xué)習(xí)：了解光纖傳感器實驗儀的結(jié)構(gòu)及使用方法；學(xué)習(xí)LED光源的I-P特性、光纖纖端光場的分布函數(shù)、反射式光纖位移傳感原理。實驗操作：LED光源I-P特性曲線的測量；測定光纖纖端光場徑向分布；測定光纖纖端光場軸向分布；反射式光纖位移傳感器的特性曲線的測量。整流、濾波和穩(wěn)壓電路實驗研究教學(xué)要求：掌握整流、濾波、穩(wěn)壓電路工作原理及各元件在電路中的作用；學(xué)習(xí)直流穩(wěn)壓電源的安裝、調(diào)整和測試方法；熟悉和掌握線性集成穩(wěn)壓電路的工作原理；進一步熟悉掌握電子元件伏安特性的測試技巧；掌握二端式穩(wěn)壓二極管的使用方法。重點難點：整流濾波電路的設(shè)計安裝；穩(wěn)壓二極管反向伏安特性測量思政元素：通過介紹整流、濾波電路在工業(yè)和生活中的應(yīng)用，以及電動機和發(fā)電機的發(fā)明歷史，培養(yǎng)學(xué)生勤學(xué)善思、不斷探索、大膽創(chuàng)新、勇于實踐的科學(xué)精神。教學(xué)內(nèi)容：知識學(xué)習(xí)：整流濾波電路的種類和設(shè)計思路；穩(wěn)壓（二極管）、電容、低頻功率信號源、電位器、九孔插線板等器件的用法。實驗操作：測量穩(wěn)壓二極管反向伏安特性；設(shè)計一個半波整流電路并測量其整流濾波的性能。變阻器在電路中的使用和研究教學(xué)要求：研究滑線式變阻器的相關(guān)參數(shù)；學(xué)會根據(jù)對電路控制和調(diào)整的要求，正確選擇滑線式變阻器的阻值、額定電流以及它在電路中的連接方法。重點難點：如何正確選擇滑線式變阻器的阻值、額定電流以及它在電路中的連接方法。思政元素：通過探究變阻器在電路中的不同使用方法，培養(yǎng)同學(xué)們不斷探索、大膽質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神，增強同學(xué)們的合作探究能力。教學(xué)內(nèi)容：知識學(xué)習(xí)：掌握滑線變阻器在電路中的不同接法和特點，學(xué)習(xí)制流電路和分壓電路的選擇。實驗操作：設(shè)計一個用伏安法測量阻值為50歐負(fù)載的控制電路。電位差計校準(zhǔn)電表和測定電阻教學(xué)要求：加深對補償原理的理解和運用；掌握校準(zhǔn)給定的毫安表，確定其等級并畫出校準(zhǔn)曲線的方法；學(xué)會用箱式電位差計間接測電阻。重點難點：校準(zhǔn)給定的毫安表，確定其等級并畫出校準(zhǔn)曲線。思政元素：通過同學(xué)們自己設(shè)計校準(zhǔn)電表的電路，培養(yǎng)同學(xué)們實事求是、理論聯(lián)系實際的科學(xué)作風(fēng)。教學(xué)內(nèi)容：知識學(xué)習(xí)：學(xué)習(xí)補償原理、電位差計的工作原理；了解箱式電位差計的使用方法。實驗操作：校準(zhǔn)量限為15mA的毫安表；用箱式電位差計測定電阻值。頭發(fā)細絲直徑測定的實驗研究教學(xué)要求：理解劈尖干涉條紋的成因和等厚干涉的含義；學(xué)習(xí)用等厚干涉測量微小直徑(或厚度)；進一步熟悉讀數(shù)顯微鏡的使用方法。重點難點：利用讀數(shù)顯微鏡和劈尖等測量細絲的直徑。思政元素：通過介紹牛頓環(huán)在工業(yè)和軍事檢測中的應(yīng)用，培養(yǎng)同學(xué)們精益求精、科學(xué)認(rèn)真的工匠精神和科學(xué)態(tài)度。教學(xué)內(nèi)容：知識學(xué)習(xí)：等厚干涉的原理；了解讀數(shù)顯微鏡和劈尖的使用方法。實驗操作：利用等厚干涉設(shè)計測量細絲直徑的方法，測量并計算細絲的直徑。顯微鏡和望遠鏡的組裝教學(xué)要求：了解望遠鏡和顯微鏡的構(gòu)造及其原理；能夠設(shè)計并組裝可以望遠和顯微的光學(xué)系統(tǒng)，分別測出其放大倍數(shù)。重點難點：設(shè)計并組裝可以望遠和顯微的光學(xué)系統(tǒng)，分別測出其放大倍數(shù)。思政元素：通過講述顯微鏡和望遠鏡的發(fā)展歷程，關(guān)注人類探索宇宙的重大活動，體會科學(xué)技術(shù)對社會發(fā)展和人類生活的影響。教學(xué)內(nèi)容：知識學(xué)習(xí)：望遠鏡和顯微鏡的結(jié)構(gòu)原理。實驗操作：設(shè)計組裝一簡易的可望遠的光學(xué)系統(tǒng)，其放大率為20倍。設(shè)計測望遠鏡放大率的光路圖，設(shè)計實驗裝置，擬訂實驗步驟，測量放大率，記下數(shù)值。設(shè)計組裝一簡易顯微鏡，測出其放大倍數(shù)。單縫衍射測波長教學(xué)要求：能夠從CCD單縫衍射儀上觀察夫瑯禾費單縫衍射現(xiàn)象；學(xué)會測量單縫的縫寬、單絲的直徑、光源的波長等。重點難點：學(xué)習(xí)測量光源的波長。思政元素：講述光的波動理論發(fā)展歷程，引導(dǎo)學(xué)生重視理論的指導(dǎo)作用和實踐的檢驗作用。培養(yǎng)堅定自信，踏實勤奮的工作態(tài)度。教學(xué)內(nèi)容：知識學(xué)習(xí)：了解CCD單縫衍射儀的結(jié)構(gòu)及使用方法；學(xué)習(xí)夫瑯禾費單縫衍射原理。實驗操作：將激光器、組合光柵片和