《大学物理综合实验》课程教学大纲.doc

大学物理综合实验课程教学大纲课程编号： 课程名称：大学物理综合实验 实验学时：16学时 实验学分：1学分一、 本实验课的性质、任务与目的（一）课程性质大学物理综合实验包括大学物理演示实验和大学物理综合设计实验，它是一门面向全院理工科学生（二、三年级）开设的选修课程。物理演示实验在物理教学中起着积极的作用，是大学物理理论教学中不可缺少的部分。大学物理综合设计实验在学生综合能力的训练中起重要的作用。（二）课程的任务与目的通过大学物理综合实验，能开拓学生的眼界，将实际中表现的较为复杂的物理现象更直观、集中的显示出来，使理论教学更为生动、形象。通过学生亲自操作诸多的定性、半定量和综合设计实验 , 加深对物理学基本原理的认识、提高学习兴趣、拓展知识面、领悟实验的设计思想，训练学生的综合实验能力、创新意识。 二、本实验课程的基本理论各实验演示项目演示大学物理理论教学中力、热、电、光，近代物理等各方面的内容，与理论教学结合紧密。各综合设计实验包含力、热、电、光，近代物理等各理论内容和各种实验手段，诸多实验反映现代科学技术的发展。三、实验方式与基本要求1、实验内容的选择和学时安排 课程定为16个学时，计1个学分。教学内容分为两部分，一部分是演示实验，项目共开设为36个（每次课安排2学时完成18个实验，共4学时）。另一部分是综合设计实验，项目共38个（学生任选4个，3学时完成1个实验，共安排12学时）2、组织教学方式及基本要求（1）限选学生人数120人，利用周末时间上课。演示实验共安排12次，每次2学时共安排20名学生，1位教师上课；综合设计实验共安排4次，每次3学时共安排120名学生，同时安排6位教师上课。演示实验和综合设计实验的开课时间需要错开。（2）由担任大学物理课程教学任务的教师负责演示实验部分，每位教师同时指导的选修学生人数在20人。（3）由担任物理实验课程教学任务的老师负责综合设计实验部分，每位老师同时指导的选修学生人数平均为20人。演示项目部分主要由教师讲解演示项目的基本原理，学生观察、分析和领会，课后要求完成对演示实验部分的课程报告。对于综合设计部分，要求学生先在网上浏览，选定实验项目并在网上预约（时间定内容开放），实验前写出预习报告并按统一安排的时间进行实验。实验课上教师先简要地向学生明确实验要求，强调注意事项等，然后主要由学生独立完成实验的操作，教师则巡堂指导，课后要求学生完成每次的实验报告并按时上交。四、实验项目的设置与内容提要序号实验项目实验学时实验类型仪器套数实验要求内容提要11、 角动量守恒演示实验2、 锥体上滚演示实验3、 进动仪(动量矩定理)演示实验4、 纵波演示实验5、 速率分布演示实验6、 窥视无穷演示实验7、 互补色图像8、 能量穿梭机9、 声聚焦演示实验10、 气体流速与压强演示实验11、 阻尼摆和非阻尼摆12、 电磁驱动演示实验13、 多缝衍射花样演示装置14、 一维光栅 正交光栅15、 万有引力16、 蒸汽机模型17、 激光琴18、 涡流热效应演示仪2演示18必做了解角动量守恒、重心、进动、纵波、气体分子速率分布、反射、立体成像、能量守恒、声聚焦、气体流速与压强的关系、电磁阻尼、电磁驱动、多缝衍射、一维光栅、正交光栅、万有引力、蒸汽机、声光转换、涡流热效应等物理现象。21、帘式肥皂膜演示实验2、台式肥皂膜演示实验3、共振演示实验4、热辐射热机5、辉光球演示实验6、流动演示实验7、回旋仪8、投影式相临界点状态演示实验9、磁-光调制演示实验10、电-光调制演示实验11、互感概念演示实验12、转动定理演示实验13、脚踏发电机14、光栅光谱演示实验15、淘金者动感透射全息16、错觉画17、白光全息照相18、梦幻时钟2演示18必做了解表面张力、共振、热辐射、高压放电、流体的流动、回旋仪、相变、磁-光调制、功能转换、光栅光谱、热力学第二定律克劳修斯表述、全息照相、视觉暂留等物理现象3长度测量和固体密度的测定3验证4选做 学会正确使用游标卡尺和螺旋测微计、物理天平。 学会测定固体密度的一种方法。4弦线上驻波的传播规律实验研究3验证4选做观测弦线上的驻波，研究驻波的传播规律。5落球法液体粘滞系数测定3验证4选做 学会用落球法测量液体的粘滞系数。 掌握基本测量工具（秒表、螺旋测微计、温计度、米尺）的用法。6静电场描绘实验3验证4选做 了解用模拟法测量某些不易测量的物理量的意义和使用条件。 通过静电场的测绘，巩固和加深对静电场知识的理解和掌握。7光通讯及互感现象演示实验3演示4选做了解光通讯的基本原理8非线性电路混沌实验3半定量4选做观测振动周期发生的分岔及混沌现象，了解非线性电路和混沌现象。9单缝、单丝衍射实验3综合4选做 掌握单丝、单缝衍射产生的条件。 学会利用单丝、单缝衍射规律测量细丝直径及缝宽。10液晶电光效应实验3综合4选做 测定液晶样品的电光曲线。 了解最简单的液晶显示器件的显示原理。11高温超导转变温度测量实验3综合4选做通过观察样品的降温升温曲线，测定超导体的最基本参量超导临界温度（转变温度）。12脉冲核磁共振实验3综合4选做 了解脉冲核磁共振的共振每件。 了解脉宽与核磁共振信号的关系（、脉冲。）13声速测量3综合4选做 观察、研究声波在不同介质中的传播现象。 理解时差法测量声速的原理。 测量声速。14传感器热电偶测温实验3综合4选做 观察热电偶结构，了解温控电加热器的工作原理。 掌握热电偶测温方法。15多媒体光纤通信传输实验3综合4选做 了解光纤通信原理。 了解光纤位移传感器的工作原理和性能。 了解光纤位移传感器用于测量转速的方法。16尖端放电与静电电动机、静电除尘3演示4选做了解尖端放电现象及其应用17频闪法测定电扇的转速3综合4选做了解用频闪法测定转速的原理，测定电扇的转速。18声波测距3综合4选做 了解声波测量距的工作原理。 学会用声波法测量距离。19磁悬浮3综合4选做观察磁悬浮现象，理解磁悬浮原理。20激光监听3演示4选做了解激光监听工作原理21虚拟远程实验3综合4选做了解远程虚拟实验教学系统的功能，学会在远程虚拟实验教学系统上做虚拟实验。22全息照相3综合4选做 了解全息照相原理。 制作全息相片。23虚拟示波器实验3综合4选做了解虚拟示波器的工作原理，学习其基本的操作作用方法，利用虚拟双踪示波器观察各种周期性信号的波形图。24热辐射与红外扫描成像实验3综合1选做了解红外成像的基本原理和方法，学会使用本实验系统对物理进行红外描成像25组合式综合光学实验3综合4选做观察单缝衍射现象，通过仪器研究单缝衍射图样的光强分布及规律。26在气轨上做的力学实验3综合2选做 了解气垫导轨和数字毫计的基本原理，学会它们的使用方法。 学会在气垫导轨上做各种力学实验。27用感应法测量螺线管磁场3验证4选做 了解用交变感应法测量磁场的原理。 通过测量，了解螺线管轴线上的磁感应强度的分布。 学会用作图法处理数据。28光栅的衍射3验证20选做 观察平等光通过光栅后的衍射现象。 学会用光栅测光波波长的实验方法。学会测光栅常数的实验方法。 了解分光计的用途，学会应用减半逼近调节法调节分光计的操作技术。29电子荷质比e/m的测量3验证4选做 观察电子束在电场和磁场中的运动情况。 测量电子的荷质比e/m30电阻测量实验的设计3设计4选做按所提供的实验条件和要求设计一种或多种测量电阻的方法并加以实现。31电表的扩程、改装与校准3设计4选做 学会将表头改装成电流表和电压表的原理和方法。 学会用比较法校准电表。 学会用作图法处理数据。32照度计设计实验3设计4选做了解光敏二极管到的基本特性，设计和制作简易数字照度计。33应变式压力传感器实验（电子称设计）3设计4选做了解金属箔式应变片的应变效应和性能，设计电子称。34气敏传感器实验（酒精含量检测计设计）3设计4选做了解气敏传感器的基本结构和作用方法，设计研究酒精浓度报警装置。35细丝直径测量专题设计3设计不定选做按所提供的实验条件和要求设计一种或多种测量细丝直径的方法并加以实现。36薄片厚度测量专题设计3设计不定 选做按所提供的实验条件和要求设计一种或多种测量薄片厚度的方法并加以实现。37（液体、空气）折射率测量专题设计3设计不定选做按所提供的实验条件和要求设计一种或多种测量折射率的方法并加以实现。38接地电阻测量专题设计3设计4选做按所提供的实验条件和要求设计一种或多种测量接地电阻的方法并加以实现。39按“误差等作用原则”合理选择测量工具的实验专题设计3设计不定选做理解“误差等作用原则”，设计一个含有按“误差等作用原则”进行测量工具的选择的实验并加以实现。40验证平行轴定理实验设计3设计20选做按所提供的实验条件和要求设计一种测验证平行轴定理的方法并加以实现。五、考核方式 1、每个学生需完成4个学时的演示实验（必做实验），完成12学时4个选做实验，选择选做实验时原则上应选物理实验中未做过的实验。2、以考查的方式对学生进行考核，课程结束后每个学生完成一份演示实验报告（撰写心德体会或收获亦可）和4份选做实验报告，最后综合5份报告以优、良、合格、不合格给出课程成绩。六、实验教材（资料）1大学物理教研室·大学物理演示实验指导书2黄秉錬等·大学物理实验3朱基珍等研制的大学物理实验教学网站4物理实验室·大学物理实验开放实验讲义汇编（上、下）5廖耀发,张立刚等. 大学物理. 武汉：武汉大学出版社. 2001年2 月6马文蔚.物理学.北京：高等教育出版社.2002年3 月执笔人： 教研室：大学物理实验室、大学物理教研室 系分管教学主任审核签名：