《普通物理实验》教学大纲.doc

安徽师范大学皖江学院电子信息系 普通物理实验教学大纲普通物理实验教学大纲课程性质：必修先修课程：普通物理学总学时：63学时实验个数：16个适用专业：电子信息系开课学院：皖江学院教研室主任审核：大纲执笔人：教学院长审定：一、实验课程的性质与任务物理学是实验科学，实验是物理学的基础。凡物理学的概念、规律及公式等都是以客观实验为基础的，即物理理论绝不能脱离物理实验结果的验证。人们在有目的地去尝试实践时是对自然的积极探索，会提出某些假设或预见，为对其进行证明，需筹划适当的手段和方法，根据由此产生的现象来判断原设计假设或预见真与否即为科学实验。物理实验是一门基础实验课，是知识的底层，其重要性不言而喻。普通物理实验是培养和提高学生科学素质和能力的重要课程之一。通过物理实验课的学习，从理论方面，要求学生掌握基本概念、培养推理演绎及运算技巧的能力，对物理概念进一步系统理解；从实验方面，培养基本实验技能与动手能力，提高对现代技术的应用水平，初步掌握一些实验设计的思想和对实验方法的选择能力。学生在实验过程中应自觉注意自身能力的培养，不仅是要培养严谨的科学作风和坚韧不拔的苦干精神，而且还要具备实事求是和百折不挠的科学精神。使物理实验在人才科学素质培养中真正起到重要作用。二、实验课程目的与要求1、接受基本实验理论和实验操作技能的训练，养成良好的实验习惯和严谨的科学作风，具有刻苦钻研、勇于探索和创新开拓精神；2、掌握基本物理量的测量原理和常用的测量方法，能合理选择仪器和正确使用实验仪器；3、能正确熟练运用有效数字、误差分析和基本的数据处理方法，对实验结果进行分析和判断，写出符合要求的实验报告；4、能够理论联系实际，正确地应用理论知识指导实验，提高观察实验现象和分析问题能力，加深对物理概念、物理规律及理论的理解和应用，提高综合和设计实验的能力，初步具有独立研究工作的能力。三、实验项目及内容提要春季学期序号实验名称学时必开选开实验类型内容提要验证基本操作综合设计绪论3(1)初步掌握对实验进行误差分析和不确定度评定的基本方法；(2)正确运用有效数字，学会定性判断和定量估算实验结果的可靠性。1基本测量3(1)熟练掌握各种长度测量工具的使用方法；(2)练习做好记录并计算不确定度。2质量和密度的测量3(1)学习用物理天平测量物体质量的原理和操作方法；(2)掌握用比重瓶法测固体和液体的密度。3三线摆测转动惯量3(1)掌握用三线摆测转动惯量的原理和方法；验证转动惯量的平行轴的定理。(2)初步认识不规则物体转动惯量测量的途径；4杨氏模量的测定3(1)利用梁弯曲法测金属的杨氏模量；(2)学习定标法测量的方法。5气垫导轨实验13学习气垫导轨的调节，并研究（1）物体的匀变速直线运动，（2）掌握用倾斜气轨测量重力加速度的方法。6固体比热容的测量3（1）掌握基本的量热方法-混合法；（2）学习如何测定固体加热过程的T-t曲线；了解根据T-t曲线计算比热的方法；(3) 了解系统误差的修正方法。7金属线胀系数的测定3（1）学习尺度望远镜及光杠杆的使用方法，（2）掌握用光杠杆法测量金属棒的线胀系数。8表面张力系数的测定3(1)掌握约利秤的使用方法(2)能用拉脱法测量室温下水的表面张力系数。9静电场描绘3(1)了解用稳恒电流场模拟静电场的模拟条件；(2)学习用模拟法描绘和研究静电场分布的方法。10示波器的使用3(1)了解通用示波器的结构和工作原理；(2)初步掌握示波器各旋钮的作用和使用方法；(3)学习利用示波器观察各种电信号的波形，学会测量电压、频率、相位。11惠斯通电桥3(1)掌握电桥基本原理；(2)掌握调节电桥平衡的方法，确定测量的不确定度；(3)了解灵敏电流计精度与元件参数之间的关系12电位差计测电池电动势和内阻3(1)掌握补偿法测量电源电动势的基本原理；(2)明确标准化的目的和要求。13分光计的调节及棱镜折射率测定3(1)了解分光计的结构；(2)掌握分光计的调节和使用方法；(3)学会用分光计测棱镜顶角及最小偏向角。14薄透镜测焦距3(1)学会调节光学系统使之共轴；(2)了解视差原理的实际应用；(3)掌握薄透镜焦距的常用测量方法。15牛顿环3(1)了解牛顿环装置，学会使用读数显微镜；(2)掌握用牛顿环测定透镜曲率半径的原理和方法；(3)加深对等厚干涉的理解。16偶然误差的统计规律3(1)从单摆周期测量值的变化认识偶然误差的规律性；(2)掌握单摆测重力加速度的方法。秋季学期序号实验名称学时必开选开实验类型内容提要验证基本操作综合设计绪论3(1)学习测量数据处理中关于二变量关系的研究方法；(2)掌握电磁学实验的基础知识。1弦振动的研究3(1)了解弦振动的特点；(2)学习并掌握测量弦线上横波传播速度的方法。2声速测定3(1)进一步巩固示波器观察和测量信号的方法；(2)学习声速测量的两种方法(驻波法及相位比较法)。3气垫导轨实验23(1)学会分析气垫导轨实验测量不确定度；(2)掌握用气轨验证牛顿第二定律的方法。4粘滞系数的测定3(1)了解斯托克斯公式；(2)掌握用落球法测定粘滞系数的方法；(3)了解其它粘滞系数的测定方法。5液体汽化热的测定3(1)了解温度传感器的原理及使用方法；(2)掌握液体汽化热的测量方法；（3）测量水的汽化热。6双臂电桥测低电组3(1) 掌握用伏安法测量低电阻的方法；(2) 了解双臂电桥的结构原理；(3) 掌握消除接线电阻和接触电阻的方法，设计出正确的接线电路；(4)学习箱式双臂电桥的使用。7灵敏电流计特性的研究3(1)熟悉振动方程及其解；(2)熟悉设计并正确使用分压电路；(3)初步掌握灵敏电流计内阻的求法。8磁滞回线3(1)了解磁性材料的特性；(2)学习用示波器观察铁磁物质动态磁滞回线的基本原理；(3)学习描绘磁滞回线。9LRC电路稳态特性的研究3(1)研究交流信号在LRC串联电路中的相频与幅频特性；(2)学习使用双踪示波器，掌握测量相位差的方法。10LRC电路暂态过程的研究3(1)研究LRC电路的暂态特性；(2)了解L、R、C各元件在电路中的作用；(3)进一步熟悉使用示波器。11LRC电路谐振特性的研究3(1) 研究和测量LRC串、并联电路的幅频特性；(2)掌握幅频特性的测量方法；(3)理解回路Q值的物理意义。12交流电桥3(1)了解交流电桥的平衡原理，掌握调节平衡的方法；(2)学会用交流电桥测量电感、电容及其损耗。13双棱镜测波长3(1)进一步熟悉光产生干涉的条件；(2)观察双棱镜产生的双光束干涉现象；(3)掌握调节清晰条纹的方法并学会用双棱镜测定光波波长。14螺线管测磁场（仿真实验）3(1)进一步熟悉仿真实验的操作方法；(2)了解螺线管内磁感应强度的分布特点；(3)初步了解霍尔元件测量的方法。四、实验报告的形式实验报告的内容主要包括三个方面(1)简要阐明为什么和如何做实验这包括实验目的、实验原理及实验步骤。写这些内容要尽量用自己的语言，内容应以别人能看懂为标准；篇幅应力求简短。(2)真实而准确地记录实验条件及实验数据实验条件包括实验所用仪器设备(名称、型号等)、实验环境等，实验数据必须是实验过程中的真实有效数据，要学会设计表格科学记录数据。(3)处理数据，得出实验结论实验结果不是简单的测量结果，它应包括不确定度的评定，分析误差的主要原因和改进方法，还要对实验中有关问题、现象给出分析和解释。最后，实验报告中还可谈谈对做实验的体会。五、本实验课程考核方式、方法以及成绩评定方法1、本课程考核方式、方法：是根据学期实验安排，有理论考试或操作考试。一般情况下，主要以理论考试为主。2、实验成绩评定方法：平时成绩（含实验报告成绩，平时实验操作能力）占40%左右，期末考试占60%左右。六、实验应配套的主要仪器设备名称、型号及台(套)数普通物理实验中每个实验组二十人，一般每人一套仪器，即每组共二十套仪器.七、使用教材与教学参考书目【使用教材】方正华、冯霞、翟林桦，大学物理实验(、) （自编）【教学参考书目】1、贾玉润等，大学物理实验，复旦大学出版社，1987年第1版2、林抒、龚镇雄，普通物理实验，高等教育出版社，1982年第1版3、龚镇雄等，普通物理实验中的数据处理，西北电讯工程学院出版社，1985年第1版9 第 页