《普通物理實驗1》教學大綱

《普通物理實驗1》教學大綱課程編號：10221006英文名稱：GenaralPhysicsExperiment1學分：0.5學時：總學時16學時，其中理論0學時，實踐16學時先修課程：無課程類別：專業(yè)基礎課程授課對象：科學教育專業(yè)學生教學單位：數(shù)理信息學院修讀學期：第2學期一、課程描述和教學目標普通物理學實驗是理工本科專業(yè)的一門專業(yè)平臺課程，其教學目的在于使學生學習物理實驗基礎知識的同時，受到嚴格的訓練，提高實驗現(xiàn)象的觀察、實驗數(shù)據(jù)的測量和分析處理能力，提高物理知識的應用創(chuàng)新能力，并養(yǎng)成良好的實驗習慣和嚴謹?shù)目茖W作風。課程教學目標如下：課程目標1具有堅定的政治信念。熱愛祖國，擁護黨的領導，努力掌握馬克思列寧主義、毛澤東思想、中國特色社會主義理論體系的基本原理，能運用辯證唯物主義和歷史唯物主義的立場、觀點和方法分析問題、解決問題。課程目標2通過對實驗現(xiàn)象的觀察、分析和對物理量的測量，學習物理實驗知識，加深對物理學原理的理解。培養(yǎng)和提高學生的科學實驗能力，其中包括：通過閱讀實驗教材和資料做好實驗前的預習準備的能力，借助教材和儀器說明書，正確實用實驗儀器測量實驗數(shù)據(jù)的能力，運用物理學理論和誤差分析理論對實驗現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)進行分析處理的能力，正確記錄和處理實驗數(shù)據(jù)、繪制實驗曲線、撰寫實驗報告的能力。課程目標3通過本課程的教學，使學生養(yǎng)成良好的實驗習慣和嚴謹?shù)目茖W素養(yǎng)。使學生具有良好的職業(yè)素養(yǎng)及從事科學研究、技術開發(fā)和管理的基本能力，具有較強的自主學習能力、獨立工作能力和創(chuàng)新能力，獲得科學研究的初步訓練。二、課程對畢業(yè)要求的支撐關系本課程教學目標對畢業(yè)要求的支撐關系如表2-1所示。表2-1課程教學目標對畢業(yè)要求的支撐關系畢業(yè)要求畢業(yè)要求指標點課程目標支撐強度（H、M、L）學科素養(yǎng)指標點3-2：掌握自然科學的基本實驗技能，具有較強的觀察和實驗動手能力、數(shù)據(jù)分析能力以及科學探究能力，具有實事求是的科學態(tài)度。課程目標1課程目標2課程目標3H（高支撐）溝通合作指標點8-1：具有團隊協(xié)作意識和協(xié)作精神，理解學習共同體的作用，掌握團隊協(xié)作的策略和方法，能積極開展小組互助和合作學習。課程目標1課程目標2課程目標3H（高支撐）三、教學內(nèi)容、基本要求與學時分配本課程總學時16學時，其中理論0學時，實踐16學時。表3-1實踐教學環(huán)節(jié)教學內(nèi)容、基本要求、課程目標與學時分配序號實驗項目名稱基本要求實驗類型支撐的課程目標學時1實驗誤差理論及基礎測量講解內(nèi)容：物理實驗課的內(nèi)容及如何寫好物理實驗報告；測量與誤差的基本概念；誤差分類及其處理方法；測量不確定度的基本概念；物理實驗中常用的基本方法；通過使用基本長度測量儀器進一步掌握誤差概念、誤差分類及正確的數(shù)據(jù)處理。要求：必修實驗理論課程目標1課程目標2課程目標342轉動慣量的測定實驗內(nèi)容：測定空臺轉動慣量。測定圓盤轉動慣量。測定圓環(huán)轉動慣量。4．對稱地改變重錘相對轉軸的位置，檢驗平行軸定理。要求：必修驗證課程目標1課程目標2課程目標333弦振動研究實驗內(nèi)容：1．張力、線密度一定時，測不同弦長的共振頻率，并觀察駐波現(xiàn)象和駐波波形；2．在弦長和線密度一定時，測量不同張力的共振頻率；3．張力和弦長一定，改變線密度，測量共振頻率和弦線的線密度。要求：選修驗證課程目標1課程目標2課程目標334聲速的測定實驗內(nèi)容：1．根據(jù)換能器諧振頻率調節(jié)信號源頻率；2．用共振法和相位比較法測量聲波波長從而求出聲速。要求：選修驗證課程目標1課程目標2課程目標335空氣比熱容比的測定實驗內(nèi)容：1．用絕熱膨脹法測定空氣的比熱容比。2．觀測熱力學過程中狀態(tài)變化及基本物理規(guī)律。3.學習氣體壓力傳感器和電流型集成溫度傳感器的原理及使用方法。要求：必修驗證課程目標1課程目標2課程目標336用力敏傳感器測液體表面張力系數(shù)實驗內(nèi)容：1．掌握用標準砝碼對測量儀進行定標的方法，計算力敏傳感器的轉換系數(shù)。2．觀察拉脫法測液體表面張力的物理過程和物理現(xiàn)象并記錄實驗數(shù)據(jù)。3．學習用拉脫法測定水的表面張力系數(shù)及用逐差法處理數(shù)據(jù)。要求：選修驗證課程目標1課程目標2課程目標33金屬線膨脹系數(shù)的測量實驗內(nèi)容：1．學習并掌握水循環(huán)控制和維持溫度的方法和技術。2．學會用千分表測量長度的微小增量。3．測量金屬（銅或鋁）線膨脹系數(shù)。要求：選修驗證課程目標1課程目標2課程目標33示波器的原理和使用實驗內(nèi)容：1．學習示波器的操作使用；2．觀察電網(wǎng)電壓波形；3．測量正弦電壓的頻率、幅度；4．觀察利薩如圖形和對應的頻率關系；要求：必修驗證課程目標1課程目標2課程目標33用電流場模擬靜電場實驗內(nèi)容：1．描繪同軸電纜的靜電場分布。；2．描繪一個劈尖電極和一個條形電極形成的靜電場分布。要求：選修驗證課程目標1課程目標2課程目標33電子在電磁場中運動規(guī)律的研究實驗內(nèi)容：1．觀測電子束的電、磁偏轉；2．測量電子束電、磁偏轉靈敏度；3.測量電子的荷質比實驗要求：必修驗證課程目標1課程目標2課程目標33薄透鏡焦距的測定實驗內(nèi)容：1．學會調節(jié)光學系統(tǒng)使之共軸；2．分別用物距像距法、二次成像法、自準直法測凸透鏡的焦距；3．觀察薄透鏡成像的幾種情況，明確成像規(guī)律。要求：選修驗證課程目標1課程目標2課程目標33用牛頓環(huán)測定透鏡的曲率半徑實驗內(nèi)容：1．觀察光的干涉現(xiàn)象，調節(jié)牛頓干涉環(huán)；2．利用牛頓環(huán)干涉測透鏡曲率半徑要求：選修驗證課程目標1課程目標2課程目標33合計16注：實驗類型包括演示、驗證、綜合、設計等。四、課程教學方法實驗從“以教師為中心的教學”轉變?yōu)椤耙詫W生為中心的學習”的教育理念，推行學生自主式、啟發(fā)式、合作式、研究式、個性化的學習方式，注重啟迪學生的創(chuàng)造思維。五、課程考核與成績評定本課程采用過程性考核和結果性考核相結合的方式，總評成績由課堂表現(xiàn)、平時作業(yè)、實驗和期末閉卷考試等四個方面組成，采用百分制計分制，具體計算方法如下：總評成績=實驗考核(100分制)×60%+實驗考試成績(100分制)×40%。表5-1實驗考核評分標準90-10080-8970-7960-690-59優(yōu)秀良好中等及格不及格不遲到，不早退，遵守實驗室紀律。熟練掌握安全操作要求及儀器設備使用注意事項，實驗操作熟練規(guī)范。實驗報告書寫整潔規(guī)范，結果正確。視實驗操作情況和上課表現(xiàn)可適當加減分數(shù)。不遲到，不早退，基本遵守實驗室紀律。較好地掌握安全操作要求及儀器設備使用注意事項，實驗操作認真，基本規(guī)范。實驗報告書寫整潔規(guī)范，結果合理，定量實驗結果在誤差允許范圍內(nèi)，定性分析基本合理。視實驗操作熟練規(guī)范情況和上課表現(xiàn)可適當加減分數(shù)。有遲到或早退現(xiàn)象，上課有喧嘩打鬧等不遵守實驗室紀律現(xiàn)象?；菊莆瞻踩僮饕蠹皟x器設備使用注意事項，實驗操作不認真，不規(guī)范。實驗報告書寫不太規(guī)范，結果不盡合理，定量實驗結果誤差大，定性分析有理論性錯誤。視實驗操作規(guī)范情況和上課表現(xiàn)可適當加減分數(shù)。有遲到或早退現(xiàn)象，上課有嚴重擾亂實驗室紀律現(xiàn)象。能夠了解一定的安全操作要求及儀器設備使用注意事項，實驗不動手，不操作，不聽從實驗教師指導，經(jīng)教育不改者。實驗報告書寫潦草不規(guī)范，結果錯誤或明顯抄襲現(xiàn)象。視學生接受教育指導的態(tài)度，實驗操作現(xiàn)象可適當加減分數(shù)。有多次遲到或早退現(xiàn)象，上課有嚴重擾亂實驗室紀律現(xiàn)象。不了解安全操作要求及儀器設備使用注意事項，操作不規(guī)范。沒有上交實驗報告，內(nèi)容基本抄襲，空泛簡單。六、教材與參考書（一）推薦教材：1.《大學物理實驗》（第二版）．陳子棟，潘偉珍主編．北京：機械工業(yè)出版社．2013年2月（二）參考資料：1.《普通物理實驗1》—力學、熱學部分（第四版）.楊述武,趙立竹，沈國士主編.北京:高等教育出版社,2007.122.《普通物理實驗2》—電磁學部分（第四版）.楊述武,趙立竹，沈國士主編.北京:高等教育出版社,2007年12月3.《普通物理