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1、河西学院电子信息科学与技术专业课程教学大纲大学物理实验-一、说明（一）课程性质和制定本大纲的依据物理学是一门重要的基础科学，是整个自然科学的基础。物理学的发展不仅推动了整个自然科学，而且对人类的物质观、时空观、宇宙观，对整个人类文化都产生了极为深刻的影响。物理学又是当代技术发展的最主要的源泉。物理学是实验的科学，物理实验的方法、思想、仪器和技术已经被普遍地应用在各个自然科学领域和技术部门以及其他学科领域。物理实验的实验方法和思想、实验条件的保证、实验仪器装置、实验技术、实验的数据处理及误差分析等方面都有自身的理论基础和教学内容。本课程是为高校理科非物理专业开设的一门基础实验课，是培养适应现代化
2、建设人才的重要的基础课教学环节，着重给学生以严格的实验基础训练。本大纲在上述思想指导下，总结执行国家教委高教司天文与物理教学指导委员会关于高校理科基础物理实验教学改革的建议和高校理科非物理专业基础物理实验教学基本要求的基础上制定的。（二）教学目的本课程的主要目的是：使学生在物理实验的基本知识、基本方法、基本技能等方面受到一定的训练，培养学生初步的实验能力，良好的实验习惯以及严谨求实的科学作风，使学生具有良好的实验素质，并为有关学科的后继实验课程和今后用物理方法解决本学科问题打好基础。（三）教学时数 30+30 学时（两学期）（四）教学方式教师讲授实验的要点，重点, 单独辅导学生完成实验。（五）
3、考核要求基本内容包括：实验预习、实验操作、实验记录、实验报告, 由此得出考核成绩。成绩按百分记。二、正文（一）基本要求：通过本课程的学习，使学生完成 20 个包括力学、热学、电磁学、光学或其他方面的实验，应达到如下基本要求：1使学生独立完成实验预习、学习实验目的和实验原理，了解实验过程的物理思想，初步掌握实验过程的物理规律和物理方法。2学习物理量的一般测量方法，如：长度、时间、温度、速度、功率、热量、电流、电压、电阻、磁场强度、折射率、焦距、波长等。3培养学生正确处理实验数据、正确表达和评价实验结果的初步能力。能根据实验数据设计数表并作图，写出正规的实验报告。24培养学生的实验能力，尤其是进行
4、实验时的动手能力。注意使学生初步养成良好的实验习惯和工作作风。（二）教学内容1绪论，有效数字，误差分析、不确定度评定2项目总表序号 实验项目名称 学时数 项目类别 项目类型力学热学实验1 长度测量 3 基础 必做2 单摆测重力加速度 3 基础 必做3 固体密度的测量 3 基础 必做4 牛顿第二定律的验证 3 基础 必做5 测金属丝的杨氏弹性模量 3 基础 选做6 复摆的研究 3 基础 选做7 超声波法测定声速 3 基础 选做8 测定冰的溶解热 3 基础 选做9 精密称衡 3 基础 选做10 弦振动的研究 3 基础 选做11 液体粘滞系数的测定 3 基础 选做12 电热法测热功当量 3 基础 选
5、做13 混合法测固体的比热容 3 基础 选做14 水的汽化热的测定 3 基础 选做15 光杠杆测定金属的线胀系数 3 基础 选做16 测定空气的比热容比 3 基础 选做17 导热系数的测定 3 基础 选做电磁学实验1 实验一 制流电路与分压电路 3 基础性 必做2 实验二 伏安法测二极管的特性 3 基础性 必做3 实验三 静电场的描绘 3 基础性 选做4 实验四 伏安法测电阻 3 设计性 选做5 实验五 用惠斯通电桥测电阻 3 基础性 必做6 实验六 用电势差计测量电池的电动势和内阻 3 基础性 必做7 实验七电表的改装与校正 3 设计性 必做8 实验八 灵敏电流计特性研究 3 基础性 必做9
6、 实验九 低电阻的测量 3 基础性 选做10 实验十万用表的制作与定标 3 设计性 必做311 实验十一磁场的描绘 3 基础性 必做12 实验十二电子示波器的使用 3 基础性 必做13 实验十三交流电桥 3 设计性 必做14 实验十四LRC 电路暂态过程的研究 3 基础性 选做15 实验十五LRC 电路谐振特性的研究 3 基础性 选做16 实验十六冲击电流计特性的研究 3 基础性 选做17 实验十七利用霍耳元件测磁场 3 基础性 选做18 实验十八铁磁物质动态磁滞回线的测试 3 基础性 选做19 实验十九半导体热敏电阻特性的研究 3 基础性 选做光 学 实 验1 薄透镜焦距的测定 3 基础 必
7、做2 分光计的调节及棱镜折射率的测定 3 基础 必做3 双棱镜测定钠光波长 3 基础 必做4 牛顿环测透镜曲率半径 3 基础 必做5 衍射光栅测定光波波长 3 基础 必做6 偏振现象的观察与分析 3 基础 必做7 显微镜放大率的测定 3 基础 选做8 测定透镜组的基点 3 基础 选做9 观察透镜成像时的像照度 3 基础 选做10 单缝衍射的光强分布 3 基础 选做（三）实验内容力学热学实验： 实验一：长度的测量实验目的练习使用测长度的几种仪器；练习做好记录和计算不确定度。实验内容阅读绪论的有关知识；测滚珠的直径；测圆管的体积。仪器和用具米尺，游标卡尺，螺旋测微器，移测显微器，被测物（滚珠、金属
8、丝）实验二：单摆实验目的练习使用停表和米尺，测单摆的周期和摆长；求出当地重力加速度 g 的值；考查单摆的系统误差对测重力加速度的影响。实验内容测当地重力加速度 g 的值；考查摆线质量对测 g 的影响。仪器和用具4单摆，停表，钢卷尺。实验三：精密称衡实验目的练习使用分析天平进行精密称衡；熟悉精密称衡中的系统误差纠正。实验内容练习使用分析天平。仪器和用具阻尼式分析天平，被测物（质量 50100g 间的铝块、玻璃块） 。实验四：杨氏模量的测定（伸长法）实验目的用伸长法测金属丝的杨氏模量；学习光杠杆的原理并掌握使用方法。实验内容根据原理测量有关的量。仪器和用具杨氏模量测定仪，光杠杆，尺度望远镜，螺旋测
9、微器，游标卡尺，法码，米尺，金属丝。实验五：偶然误差的统计规律实验目的从摆的周期测量值的变化,认识偶然误差的规律性。实验内容测量摆的周期；数据的统计；分析测量结果。仪器和用具摆（单摆或复摆） ，光电门，数字毫秒计，开关。实验六：自由落体运动实验目的学习在自由落体下的物体测当地重力加速度 g；练习对组合测量进行数据处理。实验内容根据原理测量有关的量。仪器和用具自由落体装置；数字毫秒计（即 ms 计） ，光电门（两个） ，铁球。实验七：碰撞实验实验目的验证动量守恒定律；了解非完全弹性碰撞和完全非完全弹性碰撞的特点。实验内容根据原理测量有关的量。仪器和用具气垫导轨，滑块，光电门，数字毫秒计，游标卡尺
10、，尼纶粘胶带或橡皮泥。实验八：倾斜气垫导轨上滑块运动的研究实验目的用倾斜气垫导轨测重力加速度；分析和校正实验中的系统误差。实验内容根据原理测量当地的重力加速度 g 及标准不确定度。仪器和用具气轨，滑块，光电门，数字毫秒计，游标卡尺，垫块。实验九：牛顿第二定律的研究实验目的学习在气垫导轨上验证牛顿第二定律。5实验内容根据原理测量有关的量。仪器和用具气轨，滑块，光电门，数字毫秒计，垫块。实验十：转动惯量的测定实验目的测量不同形状物体的转动惯量。实验内容根据原理测量有关的量。仪器和用具刚体转动实验仪，数字毫秒计，游标卡尺，天平，法码，开关，被测物（圆盘及圆环） 。实验十一：刚体转动的研究实验目的研究
11、刚体转动时合外力矩与刚体转动的关系；考查刚体的质量分布改变时对转动的影响。实验内容考查力矩 M 与角速度的关系；考查质量分布对转动的影响仪器和用具 刚体转动实验仪，秒表，游标卡尺，天平，砝码，开关。实验十二：惯性称实验目的掌握惯性称测物体质量的原理和方法；了解仪器的定标和使用。实验内容惯性称的定标；测待测物体的质量；考查重力对惯性称的影响。仪器和用具惯性称，周期测定仪，定标用的标准质量块（共 10 块） ，待测圆柱体。实验十三：三线摆实验目的掌握三线摆法测转动惯量的原理和方法；验证平行轴定理。实验内容根据原理测量有关的量。仪器和用具三线摆，游标卡尺，天平，停表（或数字毫秒计） ，被测物（圆盘，
12、外形尺寸及质量完全相同的两个圆柱体） 。实验十四：弹簧振子的研究实验目的研究弹簧本身质量对振动的影响；研究不同形式的弹簧，其质量对振动的影响是否相同。实验内容根据原理测量有关的量。仪器和用具弹簧（锥形、柱形） ，停表或数字毫秒计，砝码或砝码托盘。实验十五：弦振动的研究实验目的观察弦振动时形成的驻波；用两种方法测量弦线上横波的传播，比较两种方法测得的结果；验证弦振动的波长与张力的关系。实验内容测量弦的线密度；观察弦振动时形成的驻波；弦振动的波长与张力的关系。6仪器和用具电振音叉（频率约 100HZ） ；弦线，分析天平，滑轮，法码，低压电源，米尺。实验十六：表面张力系数的测定实验目的利用毛细管中水
13、柱的升高，测量水的表面张力。实验内容根据原理测量有关的量。仪器和用具测高仪，移侧显微镜，毛细管，烧杯，温度计。实验十七：水的汽化热的测定实验目的用量热器测定水在沸腾时的汽化热。实验内容根据原理测量有关的量。仪器和用具量热器，温度计（110） ，冷凝器，天平，蒸汽发生器，蒸汽过虑器，小量筒。实验十八：液体粘度的测量实验目的用毛细管法测定水的粘度。实验内容根据原理测量有关的量。仪器和用具毛细管（长约 50cm，内径约 0.1cm）及架，压强计，恒水位槽，物理天平，停表，烧杯，温度计，分析天平，移测显微镜，纯净水银。实验十九：固体比热容的测定实验目的掌握基本的量热法混合法；测定金属的比热容。实验内容
14、测定有关的数据并作出温度和时间的变化曲线。仪器和用具量热器，温度计（0.1 分度） ，物理天平，停表，加热器，小量筒，待测物体（金属块）实验二十：冰的熔化热的测定实验目的用电热法测定冰的熔化热；学习消除测量系统热散失的影响。实验内容根据原理测量有关的量。仪器和用具保温瓶，冰槽，电加热器，橡胶塞，玻璃棒，直流电源，伏特计，安培表，停表。实验二十一：良导体导热系数的测定实验目的用稳态法测物体的导热系数； 实验内容根据原理测量有关的量。仪器和用具DH2 型智能导热系数测定仪（一套） 。实验二十二：金属线胀系数的测定7实验目的学习利用光杠杆测量金属线胀系数。实验内容根据原理测量有关的量。仪器和用具GX
15、Z 1 型金属线胀系数测定装置，光杠杆，望远镜及支架，标尺照明器，钢卷尺。实验二十三：电热法测热功当量的测定实验目的学习用电热法测热功当量实验内容根据原理测量有关的量。仪器和用具量热器，温度计（050 度一支，0100 度一支） ，加热电阻丝，稳压电源，伏特计，安培表，物理天平，停表，变阻器。光学实验 实验一：薄透镜焦距的测定实验内容、目的和要求（1）一次成像法，二次成像法，自准直法测凸透镜焦距，辅助透镜法测透镜焦距；（2）计算透镜焦距的平均误差及标准差。 （3）学会调节光学系统共轴等高,并了解视差原理的实际应用；（4）掌握薄透镜焦距的常用测定方法。仪器和用具光具座，凸透镜，凹透镜，白屏，光源
16、，平面镜。实验二：分光计的调节及棱镜折射率的测定实验内容、目的和要求（1）了解分光计的结构，掌握调节和使用分光计的方法；（2） 掌握测定棱镜角棱镜玻璃的折射率的方法。 （3）掌握分光计的调节要求及调节方法；（4）用分光计反射法和自准直法测量棱镜顶角，最小偏向角法测棱镜折率。仪器和用具分光计，钠灯，三棱镜实验三：双棱镜测定钠光波长实验内容、目的和要求（1）观察双棱镜产生的双光束干涉现象，进一步理解产生干涉的条件；（2）学会用双棱镜测定光波波长。 （3）用双棱镜测定钠光波长；（4）计算钠光波长的相对误差及标准偏差。仪器和用具双棱镜，可调狭缝，辅助透镜，光具座，钠光灯，白屏实验四：牛顿环测透镜曲率半径实验内容、目的和要求 （1） 掌握用牛顿环测定透镜曲率半径的方法；（2）通过实验加深对等厚干涉的理解（3）观察等厚干涉条纹的特征，区别等厚干涉条纹与等倾条纹；（4）熟练使用显微镜，用逐差法处理数据。仪器和用具牛顿环仪,钠灯,移测显微镜实验五：衍射光栅测定光波波
