《普通物理实验》实验教学大纲.doc
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1、上上饶师饶师范学院本科范学院本科专业实验专业实验教学大教学大纲纲55普通物理实验普通物理实验实验教学大纲实验教学大纲一、教学目的一、教学目的1、通过一定数量的普物实验,使学生在物理实验的基本知识、基本方法和基本技能方面受到较系统的训练,掌握基本物理量的测量原理和方法,能根据误差要求合理选择与正确使用基本仪器,能进行有效数字的运算和数据的处理;对实验结果能做正确的分析和判断,使学生具有中学物理实验教学的能力。2、通过对实验现象的观察和判断,对实验结果的分析和总结,使学生加深对物理基本概念和规律的认识。3、它侧重培养学生科学实验能力、实验技能的基本训练和良好的科学实验规范,同时培养大学生学习能力、
2、实践能力和创新能力。4、培养学生辨证唯物主义世界观,严肃认真,实事求是的科学态度,严谨的工作作风和良好的实验习惯。二、教学基本要求二、教学基本要求1、掌握物理实验的基本知识、基本方法和基本技能;2、掌握基本物理量的测量原理和方法,能根据误差要求合理选择与正确使用基本仪器,能进行有效数字的运算和数据的处理;3 准确观察和判断实验现象,分析和总结实验结果的初步能力。4、初步形成良好的工作作风,基本的科学实验能力和创新意识。三、教材及参考三、教材及参考书书1、 普通物理实验(一、力学、热学部分),杨述武主编 马葭生、张景泉、贾玉民编,高等教育出版社, 2000 年,第三版2、 普通物理实验(二、电磁
3、学部分),杨述武主编 杨介信,陈国英编,高等教育出版社, 2000 年,第三版;3、 普通物理实验(三、光学部分),杨述武主编 王定兴编,高等教育出版社, 2000 年,第三版4、 普通物理实验(四、综合及设计部分),杨述武主编,马葭生、张景泉、贾玉民编,高等教育出版社,,2000 年,第一版四、其它四、其它说说明明1、本课程采用理论教学和学生分组实验相结合,分组集中讲解与个别指导相结合的教学方法。即教师先讲解绪论部分;在分组实验时,教师先分大组对学生讲解实验的原理和实验方法,然后在分组实验过程中对学生进行个别辅导。学生轮流循环做所有实验。2、考核内容预习报告、操作技能、实验现象解释提问、实验
4、态度、实验室制度的遵守情况、实验报告六个方面。3、考核方法笔试、口试、实际操作。4、成绩评定平时实验考核、期末笔试和抽测实验相结合。五、五、实验项实验项目一目一览览表表 课程名称: 普通物理实验 使用专业: 物理学 实验总课时:144上上饶师饶师范学院本科范学院本科专业实验专业实验教学大教学大纲纲56序号序号实验项实验项目目学学 时时实验实验 类别类别实验实验 要求要求实验实验 类类型型每每组组 人数人数主要主要仪仪 器器设备设备目的要求目的要求1长度测量2基础 必修 验证1米尺、游标卡尺、 螺旋测微计、读 数显微镜1)掌握游标及螺旋测微原理。 2)正确使用游标卡尺、螺旋测微计、读 数显微镜。
5、 3)掌握多次等精度测量误差的估算方 法。2固体和液体 密度的测定2基础 必修 验证1物理天平、烧杯1)熟练掌握物理天平的调节和正确使 用。 2)熟悉物质密度的测量方法。3单摆2基础 必修 验证1单摆、停表1)用单摆测当地的重力加速度。 2)研究单摆振动的周期和摆长的关系。4牛顿第二运 动定律的验 证2基础 必修 验证1气垫导轨、计时 计数测速仪、气 泵1)熟悉用光电测量系统测量短时间的 方法。 2)学会测物体的速度、加速度。 3)验证牛顿第二定律。5惯性称2基础 必修 验证1惯性称、定标用 质量块、数字测 时器1)掌握惯性称测定物体质量的原理和 方法。 2)了解仪器的定标,研究所用惯性称 的
6、性能。6复摆2基础 必修 验证1复摆、光电门、 智能数字测时器1)考查复摆振动周期与回转轴到重心 距离的关系。 2)测出重力加速度,回转半径和转动 惯量。7用三线摆测 量转动惯量3基础 必修 验证1三线摆、米尺、 游标卡尺、停表、 圆柱体1)掌握三线摆法测量转动惯量的原理 方法。 2)研究物体转轴位置和转动惯量的关 系。8杨氏模量的 测定3基础 必修 验证1杨氏模量测定仪、 尺读望远镜、金 属丝、光杠杆1)用伸长法测定金属丝的杨氏模量。 2)学习光杠杆原理并掌握使用方法。9切变模量的 测定2基础 必修 验证1扭摆、圆环、游 标卡尺1)学习用摆动法测量棒状材料的切变 模量。 2)测定物体切变模量
7、。10弦振动的研 究3基础 必修 验证1电振音叉、滑轮、 弦线1)观察弦振动时形成的驻波。 2)测量弦线上横波的传播速度。 3)验证弦振动的波长与张力的关系。11用混合法测 固体比热容3基础 必修 验证1量热器、物理天 平、温度计1)掌握基本的量热方法-混合法。 2)测定金属的比热容。12冷却法测量 金属比热容2基础 选修 验证1冷却法测量金属 比热容实验装置1)掌握用冷却法测量金属的比热容,测 量金属在室温至 200室温时的比热 容。 2)了解金属的冷却速率与环境之间的 温差关系,以及进行测量的实验条件。13表面张力系 数的测定3基础 选修 验证1焦利氏秤、金属 框、砝码、玻璃 皿1)用拉脱
8、法测量室温下水的表面张力 系数。 2)学习焦利氏秤的使用方法。14金属线胀系 数的测定3基础 选修 验证1线胀系数测定仪、 尺读望远镜、光利用光杠杆测量金属棒的线胀系数。上上饶师饶师范学院本科范学院本科专业实验专业实验教学大教学大纲纲57序号序号实验项实验项目目学学 时时实验实验 类别类别实验实验 要求要求实验实验 类类型型每每组组 人数人数主要主要仪仪 器器设备设备目的要求目的要求杠杆15水的汽化热 的测定3基础 选修 验证1测量器,温度计, 天平,蒸汽过。用量热器测定水在沸腾时的汽化热。16金导热系数 的测定3基础 选修 验证1导热系数测定仪、 导热系数电压表、 变压器、测温热 电偶1)掌
9、握用稳态法测量不良导体、金属、 空气的导热系数原理、方法。 2)测定样品材料的导热系数。17电子元件伏 安特性的测 量3基础 必修 验证1直流电源,滑线 变阻器,电压表, 电流表,500 的 电阻,68 的保 护电阻,二极管, 单刀双掷关及导 线若干等。1)了解分压器电路的调节特性。 2)验证欧姆定理。 3)掌握测量伏安特性的基本方法。 4)学会直流电源,滑线变阻器,电压表, 电流表,电阻箱等仪器的正确使用方 法。18用开耳芬电 桥测低值电 阻2基础 选修 验证1直流稳压电源、 箱式双臂电桥学习双臂电桥测量低电阻的原理和方 法19用惠斯通电 桥测电阻3基础 必修 验证1直流电源、直流 检流计、
10、电阻箱、 箱式电桥1)掌握惠斯通电桥测电阻的原理。 2)了解提高电桥灵敏度的几种途径。20示波器的调 节与使用3基础 必修 验证1示波器,信号发 生器,1)了解示波器的基本结构和工作原理, 掌握使用示波器和信号发生器的基本 方法。 2)学会使用示波器观测电信号波形和 电压幅植以及频率。 3)学会使用示波器观察李萨如图并测 频率。21用冲击电流 计测量电容2基础 选修 验证1冲击电流计,标 准电容箱,电压 表,直流电源, 滑线变阻器,待 测电容,电阻箱 学会用比较法测电容。22用冲击电流 计测螺线管 内轴线上磁 场分布2基础 选修 验证1冲击电流计、螺 线管学习用冲击磁感强度的原理和方法。23电
11、子射线的 电聚集与磁 聚集3基础 选修 验证1电子素束实验仪; 米尺,游标卡尺掌握带电粒子在电场和磁场中的运动 规律,学习电聚焦和磁聚焦的基本原 理和实验方法。24电子射线电 偏转和磁偏 转3基础 选修 验证1电子束实验仪; 可调直流电源; 数字式万用表。1)掌握电子束在外加电场和磁场作用 下偏转的原理和方式; 2)了解阴极射线管的构造与作用。25地磁场水平 分量的测量3基础 选修 验证1直流电源、磁场 描绘仪、直流电 流表、电阻箱、 罗盘1)学习地磁场测量水平分量的方法。 2)了解正切电流计的原理。 3)学习分析系统误差的方法。26薄透镜焦距 的测定3基础 必修 验证1光具座、会聚透 镜、发
12、散透镜、1)学习调节光学系统使之共轴。 2)掌握薄透镜焦距的常用测定方法。上上饶师饶师范学院本科范学院本科专业实验专业实验教学大教学大纲纲58序号序号实验项实验项目目学学 时时实验实验 类别类别实验实验 要求要求实验实验 类类型型每每组组 人数人数主要主要仪仪 器器设备设备目的要求目的要求物屏、白屏27透镜组基点 的测定3基础 选修 验证1光具座、测节器、 透镜组、光源、 透镜1)加强对光具组基点的认识。2)学习 测定光具组基点和焦距的方法。28液体折射率 的测定2基础 选修 验证1阿贝折射计、滴 管1)掌握用掠入射法测定液体的折射率。 2)了解阿贝折射计的工作原理及使用 方法。29分光计的调
13、 整及棱镜折 射率的测定3基础 必修 验证1分光计、三棱镜、 光源1)了解分光计的结构,掌握调节和使 用分光计的方法。 2)掌握测定棱镜顶角的方法。 3)用最小偏向角法测棱镜玻璃的折射 率。30等厚干涉现 象的研 究牛 顿环3基础 必修 验证1钠光灯、牛顿环、 玻璃片、升降台、 支架1)掌握牛顿环曲率半径的测量方法。 2)加深对等厚干涉原理的理解。31偏振现象的 观察与分析3基础 选修 验证1偏振光实验仪、 钠光灯、氦氖激 光器、检流计1)光的偏振现象,加深对偏振光的了 解。2)掌握产生和检验偏振光的原理 和方法。32电容式传 感器的位移 特性实验2基础 选修 验证1电容传感器、电 容传感器实
14、验模 板、测微头、数 显单元、直流稳 压源。了解电容式传感器及其特点。33直流激励时 霍尔式传感 器位移特性 实验2基础 选修 验证1霍尔式传感器模 板、霍尔传感器、 15V 直流电源、 测微头、数显单 元。了解霍尔式传感器原理与应用。34集成温度传 感器的特性3基础 选修 验证1温度控制器、加 热源、温度模块、 数显单元、万用 表了解常用的集成温度传感器基本原理、 性能与应用。35Pt 热电阻测 温实验3基础 选修 验证1铂电阻、恒100tP 流源、温度控制 单元、温度传感 器实验模板、数 显单元、万用表。了解热电阻特性与应用。36热敏电阻特 性研究3基础 选修 验证1加热源、温度控 制单元
15、、温度传 感器实验模板、 万用表。了解热敏电阻特性与应用。37金属箔式应 变实验3基础 选修 验证1应变式传感器实 验模板、砝码、 数显表、电源、 万用表。了解金属箔式应变片的应变效应,单 臂电桥工作原理和性能。38用动态悬挂3专业 选修 综合1杨氏模量实验仪、1)挂法测定金属材料的杨氏模量;上上饶师饶师范学院本科范学院本科专业实验专业实验教学大教学大纲纲59序号序号实验项实验项目目学学 时时实验实验 类别类别实验实验 要求要求实验实验 类类型型每每组组 人数人数主要主要仪仪 器器设备设备目的要求目的要求法测定杨氏 模量示波器。2)培养学生综合应用物理仪器的能力。39用落针法测 定液体的动 力
16、粘度系数3专业 选修 综合1落针式动力粘度 测定仪等。1)学会用落针法测量液体的动力粘度 系数。 2)学习用霍尔传感器与单板机记录针 的下落时间。40扭摆法测定 物体转动惯 量3专业 选修 综合1扭摆及几种待测 转动惯量的物体、 转动惯量测试仪1)用扭摆测定几种不同形状物体的转 动惯量和弹簧的转常数,并与理论值 进行比较。 2)验证转动惯量平行轴定理。41超声波波速 的测量3专业 必修 综合1函数信号发生器、 双踪示波器、声 速测量仪1)掌握用共振干涉法和相位比较法测 声速。 2)用空气中声速求空气的比热容。42弦音实验3专业 选修 综合1弦音实验仪1)了解弦振动的传播规律,观察弦振 动形成驻
17、波时的波形,聆听相关频率 的声音。 2)量弦线上横波的传播速度及弦线的 线密度和张力间的关系。43电表改装与 标准3专业 选修 综合1电表改装实验仪1)按照实验原理设计测量线路。 2)掌握毫安计、伏特计和欧姆计的改 装、标准和使用。了解电表面板上符 号的含义。44介电常数的 测量2基础 选修 综合1介电常数实验装 置,环已烷、乙 酸乙醇。用电桥法测定极性物质(乙酸乙酯)在 非极性溶剂(环已烷)中的介电常数。45霍尔效应3专业 必修 综合1霍尔效应测试仪1)观察霍尔效应。2)测量硅单晶片的 霍尔系数,载流子浓度。46用电磁感应 法测磁场分 布3专业 选修 综合1函数信号发生器、 晶体管毫伏表、
18、交变磁场实验仪。1)了解用电磁感应法测交变磁场的原 理和一般方法,掌握交变磁场实验仪 及测试仪的使用方法。 2)测量载流圆形线圈和亥姆霍磁线圈 的轴向上的磁场分布。 3)了解载流圆形线圈(或亥姆霍磁线 圈)的径向磁场分布。 4)研究探测线圈平面的法线与载流圆 形线圈(或亥姆霍磁线圈)的轴线成不 同夹角时所产生的感应电动势的值的 变化规律。47用箱式电位 差计校正电 表3专业 选修 综合1箱式电位差计、 直流电源、电压 表、标准电池、 检流计、电阻箱、 滑线变阻器。1)了解箱式电位差计的结构和原理。 2)掌握箱式电位差计的使用方法。48LR电路的 暂态过程研 究3专业 选修 综合1双踪示波器、函
19、 数信号发生器、 晶体管毫伏表、 十进式电容箱、 可调电感箱1)研究 RLC 电路的暂态特性。 2)加深 R、L、C 各元件在电路的作用。3)进一步熟悉使用双踪示波器。49LRC 电路的3专业 选修 综合1双踪示波器、函1)研究交流信号在 LRC 串联电路中上上饶师饶师范学院本科范学院本科专业实验专业实验教学大教学大纲纲60序号序号实验项实验项目目学学 时时实验实验 类别类别实验实验 要求要求实验实验 类类型型每每组组 人数人数主要主要仪仪 器器设备设备目的要求目的要求稳态特性数信号发生器、 晶体管毫伏表、 交流电阻箱、可 调电感箱的幅频和幅频特性。 2)学习使用双踪示波器,掌握相位差 的测量
20、方法。 3)复习,巩固交流电路中矢量图解法 和复数表示法。50RLC 电路谐 振特性的研 究3专业 必修 综合1函数信号发生器、 晶体毫伏表、十 进式电容箱、可 调电感箱、交流 电阻箱1)研究 RLC 串、并联电路的幅频特性。2)掌握幅频特性的测量方法。 3)进一步理解回路 Q 值的物理意义。51交流电桥3专业 选修 综合1函数信号发生器、 万用表、可调电 感箱、十进式电 容箱、交流电阻 箱1)了解电桥平衡原理,掌握调节平衡 方法。2)用交流电桥测量电感和电容 及其损耗。52PN 结正向压 降与温度关 系的研究和 应用3专业 选修 综合1PN 结正向压降 与温度关系实验 仪1)了解 PN 结正
21、压降随温度变化的基 本关系式。2)在恒流供电条件下,测 绘 PN 结正压降随温度变化曲线,并 由此确定其灵敏度和被测 PN 结材料 的禁带宽度。53铁磁材料的 磁滞回线和 基本磁化曲 线3专业 选修 综合1铁磁材料的磁滞 回线实验测量装 置1)认识铁磁物质的磁化规律,比较两 种典型的铁磁物质的动态磁化特性。 2)测定样品的基本磁化曲线,作-H 曲线。3)测定样品的、和cHrBmB 等参数。4)测绘样品的磁)(mmBH 滞回线,估算其磁滞损耗。54非平衡电桥 的原理和应 用3专业 选修 综合1非平衡电桥、1)掌握非平衡电桥的工作原理以及与 平衡电桥的异同。 2)掌握利用非平衡电桥的输出电压来 测
22、量变化电阻的原理和方法。 3)学习与掌握根据不同被测对象灵活 选择不同桥路形式进行测量。55音频信号光 纤传输技术 实验3专业 选修 综合1音频信号光纤传 输实验仪;信号 发生器;双踪示 波器。1)学习音频信号光纤传输系统的基本 结构及各部件选配原则。 2)熟悉光纤传输系统中电光/光电转换 器件的基本性能。56硅光电池特 性的研究3专业 选修 综合1硅光电池特性实 验仪、信号发生 器、双踪示波器。1)掌握 PN 结形成原理及其工作机理; 2)了解 LED 发光二极管的驱动电流 和输出光功率的关系; 3)掌握硅光电池的工作原理及其工作 特性。57温度传感器 特性的研究3专业 选修 综合1直流低电
23、势电位 差计,多挡恒流 智能控温实验仪, 标准电势与待测 低电势 ,直流稳 压电源,平衡指 示仪。1)掌握补偿法测电动势的基本原理, 学会用低电势电位差计测定热电偶的 温差电动势。 2)掌握热电偶温度计的定标及用热电 偶温度计测温的原理。 3)研究热电阻的温度特性。 4)掌握非平衡电桥的工作原理,学会 用非平衡电桥测量热电阻的阻值。 58用透镜光栅3专业 选修 综合1分光计、光栅、1)深对光栅分光原理的理解。2)透射上上饶师饶师范学院本科范学院本科专业实验专业实验教学大教学大纲纲61序号序号实验项实验项目目学学 时时实验实验 类别类别实验实验 要求要求实验实验 类类型型每每组组 人数人数主要主
24、要仪仪 器器设备设备目的要求目的要求测定光波的 波长光源光栅测定光栅常量,光波波长和光栅 角色散。3)悉分光计的使用方法。59迈克尔逊干 涉仪的调整 和使用3专业 必修 综合1迈克尔逊干涉仪、 钠光灯、激光管1)掌握迈克尔逊干涉仪的调节和使用 方法。 2)应用迈克尔逊干涉仪测定钠双线平 均波长及波长差。60摄影技术3专业 选修 综合1照相机,放大机, 黑白冲影设备, 彩色冲影设备, 药水配置器具。1)掌握摄影的基本知识和基本技能。 2)掌握基本的暗房技术。61光电二极管 和光敏电阻 特性的研究3专业 选修 综合1光电模块,主控 箱,万用表, 恒源流。1)了解光电二极管和光敏电阻特性和 应用。6
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