物理演示实验

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1、 1大连海事大学 物理演示实验课程教学大纲 Syllabus for INTRODUCTION OF PHYSICAL DEMONSTRATION EXPERIMENT 课程编号 新 000000000 原 13012200 学时 /学分 18/1 开课单位 物理系 考核方式 考查 适用专业 全校各专业 执笔者 牟恕德 编写日期 2008 年 3 月 一、本课程的性质与任务 物理学是一门实验科学。所有物理定律的形成和发展都是建立在对客观自然现象的观察和研究的基础上，物理演示实验可以使学生加深对物理教学内容的理解，巩固记忆，激发兴趣，诱导思考，纠正错误观念，能使学生真实感地看到支配物理现象的规律

2、如何起作用，通过对实验现象的观察分析，学习物理实验知识，从理论和实践的结合上加深对物理学原理的理解。 1、培养和提高学生基本的科学实验能力，其中包括： 自学能力：通过自行阅读实验教材和其它资料，能正确概括出实验内容、方法和要求，做好实验前的准备； 动手能力：借助教材物理演示实验和仪器说明书，正确调整和使用仪器；安排实验操作顺序，把握主要实验技能，排除实验故障；掌握常规物理实验仪器的使用，掌握科学实验的数据处理方法和科学实验报告的形成，为进一步学习和从事科学实验研究打下坚实的基础。 分析能力：运用所学物理知识，对实验现象和结果进行观察分析判断，得出结论； 表达能力：正确记录和处理实验数据，绘制曲

3、线，正确表达实验结果，撰写合格的实验报告； 2、培养和提高学生科学实验素养：要求学生养成理论联系实际和实事求是的科学作风，严肃认真的工作态度，主动研究的探索精神和创新意识，遵守纪律、遵守操作规程、爱护公共材物、团结协作的优良品德。 物理演示实验是面向全校各年级学生的开放式实验选修课，共 18 学时；学生可自主安排在计划课表内任何时段来上课。 二、课程简介 物理演示实验将日常生活或生产实践中不易观察到的或习以为常而未引起注意的物理现象突出地显示出来，把实际较为复杂的现象，在课堂演示的条件下分解出有意义的部分，从兴趣和提高关注度出发，培养学生的探索精神，引导学生观察、思考、建立物理思想，培养学生根

4、据物理原理分析解决实际问题的能力。演示实验片广开学生眼界，介绍现代科学技术前沿的新技术、新发明、新材料、新探索、新成果，分享现代科学技术飞跃发展的喜悦。 INTRODUCTION OF PHYSICAL DEMONSTRATION EXPERIMENT displays the physical phenomenon which is unobservable in daily life and production practice, or is accustomed and thus not given attention. It draws out the significative p

5、arts from real complex phenomenon through the demonstration in class. In view of the students interest,physical demonstration experiement may cultivate students exploring spirit and inducts them to observe and think so that they can found physical idea and possess the abilities to analyse and solve

6、questions according the physical theories. Physical demonstration experiment introduces new technique, new invention, new exploration and new production in modern technology and so widen students eyereach and make students enjoy the flying development of modern technology 2三、课程知识体系架构及教学要求 1、力学 实验内容:

7、 转动惯量 转椅实验 离心节速器 回转仪 滚轮爬坡 车轮进动 能量守恒演示 双棍双节小混沌摆 科里奥利力演示 完全弹性碰撞 刚体平面运动 飞机升力 悬挂式角动量守恒 离心节速器 回转力矩和科里奥利力演示 力学趣味演示 飞机模型演示角动量守恒 摆动组合 小型陀螺 动量守恒演示组合 惯性小车 惯性离心力演示等 实验要求: 了解各种实验原理，熟悉操作方法，学习掌握力学的基本定律和基本概念，如：动能定理和动量定理；转动惯量；角动量；角动量守恒定律；重心；进动；表面张力等。 2、热学 实验内容: 伽尔顿板 麦克斯韦速率分布 气体流速与压强成反比 冰箱原理（热力学第二定律）热力学趣味演示 真空物理现象等

8、实验要求: 了解实验原理，熟悉操作方法，学习掌握热学的基本定律和基本概念，如：概率分布；气体压强公式；功和热量的概念；热力学第一定律；热力学第二定律等。 3、电磁学 静电学 实验内容: 静电感应起电机 尖端放电（吹蜡烛、静电滚筒、转轮 ）静电跳球 静电除尘 静电摆球 滴水自激感应起电 高压静电表演 电磁炮 避雷针原理 范氏起电机司南 异形导体表面电荷分布演示组合 跳环式楞次定律 静电摆 静电演示组合 不同曲率的电场分布等 实验要求: 了解实验原理，熟悉操作方法，学习掌握静电的基本定律和基本概念，如：高斯定理；电介质的极化； 静电场的电场强度和电势的概念； 磁场的高斯定律和安培环路定理等。 电磁

9、学 实验内容: 电介质对平板电容电场的影响 绝缘体转换为导体 巴比轮 对比式楞次定律演示 热磁轮 富兰克轮 阻尼摆 涡流热效应 电磁波的发射与接收 安培力演示 电磁感应现象 电磁趣味演示 光电反射式磁致伸缩演示 带电粒子在磁场中的偏转 互感现象的演示 热电转换（温差发电） 电磁感应演示 可变磁场演示等 实验要求: 了解实验原理，熟悉操作方法，学习掌握电磁学的基本定律和基本概念，如：铁磁质的特性；磁感应强度；动生电动势及感生电动势的概念和规律；电容、自感和互感的定义及其物理意义；涡流；感应电场、位移电流的概念等 4、振动与波动 实验内容: 驻波共振演示 弦线驻波演示 水波盘 纵波实验 音叉一组

10、喷水鱼洗 多普勒火箭 地动仪等 实验要求: 了解实验原理，熟悉操作方法，学习掌握振动与波动的基本定律和基本概念，如：谐振动；机械波；波的能量特征和传播；惠更斯原理和叠加原理；波的相干条件；驻波和行波；电磁波性质等。 5、光学 实验内容: 偏振片 显色偏振 偏振光干涉 光的衍射 分辨率 天文望远镜 光学趣味演示 Y 一型激光综合光学演示 肥皂膜幕 通电发光导体 魔灯 同自已握手 辉光球 辉光盘 错觉画 真实的镜子 梦幻时钟 看得见，摸不着（光学幻影）等 实验要求: 了解实验原理，熟悉操作方法，学习掌握光学的基本定律和基本概念，如：光程和相位差；杨氏双缝干涉条纹；迈克尔逊干涉仪；惠更斯 菲涅尔原理

11、；自然光和偏振光；双折射现象；光栅衍射等 6、近代物理 实验内容: 光电通信 超声光栅 绝对黑体 压电效应 太阳能应用演示（ “神州号”飞船模型） 3会飞的碗 记忆合金演示 傅科摆 记忆合金水车 磁混沌摆 环行磁悬浮列车 无源之水 超导磁悬浮(地球) 氢电池等 实验要求: 了解各种新材料新技术的原理和应用 四、教学时数分配表 序号 演示实验名称 学时 课程性质 1 力 学（选做演示实验、观看演示实验片） 4 开放式综合实验2 热 学（选做演示实验、观看演示实验片） 2 开放式综合实验3 电 磁 学（选做演示实验、观看演示实验片） 6 开放式综合实验4 振动与波（选做演示实验、观看演示实验片）

12、2 开放式综合实验5 近代物理（选做演示实验、观看演示实验片） 2 开放式综合实验6 光 学（选做演示实验、观看演示实验片） 2 开放式综合实验合 计 18 五、实验考核标准 1、物理演示实验是面向全校各年级学生的开放式选修课，共 18 学时 9 次课；学生来物理演示实验室完成选定的演示实验，学生可自主安排在计划课表内任何时段来上课。 2、实验前应结合课程有关内容仔细阅读教材物理演示实验 ，作好预习，重点是实验时应注意的问题，加深印象，以保证安全正确操作。实验过程中如果没有按照实验要求而烧毁或损坏设备、仪表，按学校设备管理的有关规定进行赔偿。 3、实验中要准确记录操作程序和观察到的实验现象，实

13、验报告要求格式、内容全面，字迹清晰工整，数据记录、处理、计算及绘图正确，对实验中出现的故障分析正确，如果实验报告有雷同，双方均以 0 分计。 4、每次课要选择一个实验写出一篇实验报告，并考核一次，考核按十分制评定。每个实验的平时考核内容和记分办法分为 3 个部分： 实验预习和实验态度（1 分） 实验操作和观察（3 分） 实验报告的完整表达（6 分） 5、期末成绩（考核） 本选修课的期末成绩（考核）为学生平时全部实验报告考核成绩的平均分数。 未按要求完成实验报告、缺少平时实验报告成绩者，本课程期末成绩按不及格处理。 六、实验教材或讲义名称及相关知识要求 物理演示实验 牟恕德 主编 校内讲义 20

14、08 年 3 月 第一版 大学物理学 张三慧 主编 清华大学出版社 2000 年 第二版 大连海事大学物理演示实验教学片 牟恕德 整理编缉 2008 年 3 月 应用 “高等数学” 、 “概率与统计”“大学物理”等课程有关知识，研究基本物理规律和定律，研究物质的基本物理性质，研究物质的基本物理运动规律。 七、任课教师资格 具有中级及以上职称的教师和实验（工程）技术人员。 八、为达到本课程的目的和要求所采取的措施 1.为达到物理演示实验课程目的，使学生能更好地完成实验任务，要加强演示实验的教学管理，要求学生实验前结合课程有关内容仔细阅读实验教材及仪器说明书，作好，在 4实验操作前和过程中，要分步明确实验操作有关内容和安全规程。 2.教师在指导学生实验过程中，注意检查学生正确操作，重点强调实验时应注意的问题，以保证安全操作。要准确记录观察到的实验现象，认真完成实验报告。