基础物理课程教学大纲

发布时间:2021-12-03 12:11:02

《大学物理实验》课程教学大纲 1.课程名称(中文) :物理实验 2.课程编码:01000102 3.课程类别:基础独立设课 4.课程要求:必修基础实验 5.课程属性:独立设课 6.课程总学时: 7.实验学时:51 学时 8. 应开实验学期:第 2 学期至第 3 学期 9.适用专业:土木工程、化学工程与工艺、应用化学、材料科学与工程、生物工程、信息与计 算科学。 10.先修课程:大学物理 11.编写人:徐子湘 俸永格 编写日前:2005 年 9 月 1 日 总学分: 总学分: 1.5 学分 英文名称:Physics Experiments

一、实验课程简介 物理学是实验科学,物理规律的研究都是以严格的实验为基础,实验与数学分析相结合 是物理学研究中的一个特点。物理实验是大学生进行科学实验训练的一门基础课程,在实验 过程中,通过理论的运用与现象的观测分析,充分提高学生分析问题与解决问题的能力;充 分提高学生综合运用理论知识解决实际问题的动手能力。本实验课程需学生应达到下列要求: 1、 进一步巩固和加深对大学物理理论知识的理解,提高学生的综合素质。 2、 能根据需要选学参考书,查阅手册,通过独立思考,深入钻研有关问题,学会自己 独立分析问题、解决问题,具有一定的创新能力。 二、实验教学目标与基本要求 1、本课程的主要目的是: (1)学生通过实验学*物理实验的基本理论、典型的实验方法及其物理思想。 (2)获得必要的实验知识和操作技能训练,培养学生的动手能力、工作能力、创造能力,提 高学生分析问题、归纳问题、解决问题的能力。 (3)树立实事求是、一丝不苟、严格认真的科学态度。 2、本实验课程应达到下列要求: (1)进一步巩固和加深对大学物理理论知识的理解,提高学生的综合素质。 (2)能根据需要选学参考书,查阅手册,通过独立思考,深入钻研有关问题,学会自己独立 分析问题、解决问题,具有一定的创新能力。
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三、实验方法与基本要求 实验教学以学生操作为主,辅以计算机多媒体演示与计算机仿真实验。 1 .做实验前,学生必须做好预*并写好预*报告(包括实验目的、实验原理、 、画好有 关电路图、光路图、测量数据表格等) ,没有预*报告的,不能进入实验室做实验。 2.学生在教师的指导下进行实验,每次实验前,任课教师要向学生介绍该实验所配置仪 器的使用方法,实验测量的要点及主意事项。 3.实验中各小组成员共同完成实验操作,如实记录实验数据,实验完毕,将实验记录交 教师审核签名,整理好实验仪器,方能离开实验室。 4.学生应按要求认真撰写实验报告,独立完成。报告要依时交,报告后面要附上有教师 签名的数据记录原稿。教师要认真批改学生实验报告,并做好成绩记录。 5.任课教师要了解学生的实验动手情况,耐心辅导学生做好实验。 四、主要仪器设备 游标卡尺、螺旋测微计、单摆装置、物理天*、焦利氏称、杨氏模量测量仪、读数显微 镜、低压电源、万用表、单臂电桥、双臂电桥、电位差计、霍尔元件测量仪、晶体管特性测 量仪器、 、双踪示波器、信号发生器、光具座、分光计、牛顿环、汞光源、测微目镜、钠光源、 三棱镜、光栅、*行光管、电脑、投影仪、照相机、数码相机等等。 五、实验项目设置与内容 实 序 号 实验项目 内容提要 验 学 时 1. 误差分析 1 绪论 2. 复合量的误差 3. 有效数字运算规则 1. 学*游标卡尺、 螺旋 测微计的使用方法; 2 长度测量 2. 进一步 巩固有效数 字和误差的运算方 法。 1. 学*焦利氏称的使 液体表面 3 的测定 用 3 张力系数的原理和 方法 张 力 系 数 2. 掌握测量液体表面 验证 性 基础 1 必 修 3 验证 性 基础 1 必 修 3 授课 基础 1 实验 类型 实验 类别 每 组 人 数 实 验 要 求 必 修

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1. 培养和锻炼分析问 4 铜管内直 径的测量 题和解决问题的能 力。 2. 测量蜡芯铜管内直 径 测定玻璃 5 三棱镜的 折射率 1. 学*分光计的使用 方法; 2. 用最小偏向角测量 棱镜的折射率。 1. 观察光的等厚干涉 6 牛顿环实 验 现象; 2. 用牛顿环测量透镜 的曲率半径。 1. 理解用分波前的方 法获得相干光束的 7 光的干涉 基本原理观察干涉 现象; 2. 测量光波波长 1. 了解光栅特性;观 察光的衍射现象。 8 光的衍射 2. 测定汞灯光源在可 见光范围内几条谱 线的波长; 2. 了解*行光管的结 构和产生*行光的 *行光管 9 内透镜焦 距的测量 基本原理。 3. 培养和锻炼分析问 题和解决问题的能 力。 4. 测量*行光管内透 镜的焦距。 用 单 、 双 1. 了解单、双臂电桥 10 臂 电 桥 测 电阻 的结构及电桥测电 阻的基本原理;
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设计 性

基础

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必 修

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2. 学*电桥的操作方 法。 1. 了解电位差计的构 电位差计 表 造和工作原理。 3 量微小电压和校准 毫伏表的方法 1. 学*用模拟法描述 12 静电场的 模拟 和研究静电场分布 的基本原理和方法。 2. 加深对电场强度和 电位概念的理解。 1. 学*安培计伏特计 变阻器的构造原理 13 电表的改 装 和使用方法 2. 学会电表改装、扩 程和校准的方法; 1. 了解电阻、电容、 电感元件的瞬态特 性 2. 测绘充放电曲线 1. 了解示波器的结构 示波器及 15 用 和工作原理。 3 方法和对基本物理 量的测量方法。 其 应 2. 掌握示波器的使用 综合 性 基础 1 必 修 3 验证 性 基础 1 选 修 3 验证 性 基础 1 必 修 3 验证 性 基础 1 必 修 11 校 准 毫 伏 2. 学会用电微差计测 验证 性 基础 1 必 修

RLC 暂态 14 过 程 的 研 究

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1. 了解普通照相机、 数码照相机的基本 结构和工作原理; 16 掌握摄影的基本技 照相技术 术。 2. 学会数码照片的基 本处理,掌握 Photoshop 等图形 处理软件的使用。 1. 学*物理天*的使 用方法 17 密度测量 2. 学*流体静力称衡 法 3. 测量规则物体和不 规则物体的密度 1.学*测定重力加速度 的方法; 18 单摆 2.学*实验设计思想和 方法; 3.测定重力加速度。 1.掌握光杠杆测量微 小长度变化的技术; 19 杨氏模量 的测定 2.学*用逐差法和作 图法处理数据; 3.测定金属线的杨氏 模量。 1. 学*薄透镜成象的 基本原理了解其成 20 薄透镜焦 距的测量 象位置及性质; 2. 掌握光学元件的共 轴调节方法; 3. 测量凸、凹透镜的 焦距。 21 粘滞系数 的测量 1. 了解液体特性和物 体在液体中运动的
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验证 性

基础

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验证 性

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内摩擦现象 2. 学会粘滞系数的测 量原理和测量方法 1. 观察带电油滴在重 密立根油 22 滴 实 验 力场和静电场中的 运动情况。 2. 测定基本电荷,验 证电荷的不连续 性。 1. 了解用实验证明原 夫兰 - 克赫 23 兹 实 验 子能级存在的基本 原理和方法 2. 了解汞原子中肯电 位和电离电位的测 量法 1. 了解霍尔效应实验 原理以及有关霍尔 24 霍尔元件 实验 器件对材料要求的 知识。 2. 确定试样的导电类 型。 1. 了解 PN 结正向压 降随温度变的基本 25 PN 结特性 实验 关系 3. 测绘 PN 结正向压 降随温度的变化曲 线,确定其灵敏度 和禁带宽度。 1. 测量机械功转变为 26 热功当量 实验 热能的热功当量。 2. 掌握热力学实验结 果的曲线校正方 法。 27 区间电压 表 1. 培养和锻炼分析问 题及解决问题的能
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基础

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基础

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综合 性

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基础

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本科

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力。 2. 设计并校准 20-25 伏特的区间电压表 1. 学会用光杠杆法测 固体线胀 28 系 数 的 测 量 量固体长度的微小 变化。 2. 测量铜管的线膨胀 系数 3 验证 性 基础 2 必 修

六、实验报告要求 物理实验报告的基本要求如下。 (1) 简要地阐述为什么和如何做实验。包括实验的目的、原理和步骤。 (2) 真实而全面地记录实验条件和实验过程中得到全部信息。包括实验的环境(室温、 气压等与实验有关的外部条件) 、所用仪器设备的名称、规格、型号、等。要详细 记录下实验过程中所观察到的各种实验现象、发现的问题并做出相应的分析、提 出自己的看法。 (3) 认真地分析和解释实验结构,分析误差的主要原因和改进方法。 七、考核方式与成绩评定标准 物理实验课为考查课程,成绩评定遵照以下标准。 (1) 实验课成绩按预*成绩、课堂实验成绩、实验报告成绩予以综合评定。 (2) 各实验课教学单元所占比例:预*成绩 10%、课堂实验成绩 30%、实验报告成绩 60%。各实验课教学单元成绩评定办法按实验课教学有关管理规定执行。 (3) 实验室在评定成绩的过程中,一定要严格要求,认真评定。

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审核人:潘虹冯红芳

批准人:陈泽林

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