西南石油大学物理实验教案

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1、SIS南石油大学课程名称 物 理 实 验任课教师 张 怀 作 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _院（系、部）理 学 院教 研 室 物理实验中心2007年8月2 8日06级 绪 论 课 表1-2周星 期 17、8石油工程（1 3、1 4、1 5 班）4 5 1 4星期27、8油气储运（1-2班）4 5 1 2星期37、8石油工程（1 3、1 4、1 5 班4 5 1 1星期45、67、8石油工程（4-6 班）油气储运（1-2班）4 5 1 54 5 1 2星期55、6石油工程（4-6 班）4 5 1 1实验课程表课程名称物理实验实验课专业年级2006 级学 时48行课时间1 15 周

2、星期教室12 节3-4 节56 节78 节9一10 节星期一油气储运21 0-229工程管理1 0 5-225星期二机械工程1 1 5-1 22电信科技1 33-1 5 9星期三星期四石油工程5 1 6-5 35石油工程1 1 27-1 20 4星期五 物理实验课程教学大纲课程代码：26 0 4 0 0 5 0 25*课程学忖：4 8 实验学时：4 2适用专业：工科本科专业大纲执笔人：郑天璞 教研室主任：郑天璞 大纲审批人：理学院一、实验课的目的和要求1.目的 物理实验是对高等院校学生进行科学实验基本训练的一门独立的、必修的基础课程,它主要对学生进行全面而系统的实验方法和实验技能的训练，从而培

3、养学生独立的动手能力、创新能力和科学素质。提高学生的科学素质：辩证唯物主义世界观；理论联系实际和实事求是的科学作风；积极主动的探索精神和创新精神；严肃认真的工作态度；遵守纪律、团结协作及爱护公共财物的优良品德。培养学生的科学实践能力：科学实验能力；应用知识的能力；分析解决实际问题的科学思维能力。具体包括：能够通过阅读实验教材或资料，作好实验准备：能够借助教材或仪器说明书正确使用常见仪器；能按指定的测量方法，参考教材提示的实验步骤完成测量任务；能够运用物理学理论对实验现象进行初步分析判断；能够正确记录和处理实验数据，绘制曲线，说明实验结果，撰写合格的实验报告；正确处理实验数据，进行结果分析，写出

4、相应的实验报告。2.要求(1)必须掌握不确定度的评定方法和测量结果的表示；必须掌握几种不同的数据处理的方法和应用，它们是图解法、平均法、逐差法和最小二乘法；必 须 作 完 6个基础实验，完成基本仪器的使用、基本物理量的测量和掌握基本实验方法应用方面的训练；(4)必须作完6个综合型和近代物理实验，完成独立实验能力的培养；选作一个设计型实验或创新、研究型实验，以完成设计能力、创新思维和创新能力的培养。二、实验内容和占用学时的具体分配2.1 绪论课阶段教学方式：课堂讲授学时分配：讲授2 X 3=6 学时教学内容：(1 )物理实验课目的、任务、学习要求和方法；(2 )误差(不确定度)的基本概念；(3)

5、实验误差(不确定度)的估算、分析及结果评价：(4 )有效数字的概念及运算；（5）基本数据处理方法。基本要求：（1）了解物理实验课的目的、任务、课程特点及进行方式；（2）理解误差与不确定度概念；（3）理解有效数字概念及其简便运算规则，正确读取和记录有效数字。（4）掌握直接测量和间接测量误差（不确定度）估算方法；（5）掌握常用数据处理方法，其中包括平均值法、列表法、平均法、作图法。学会最小二乘法（最小二乘法可放到综合实验阶段）。教学重点：（1 ）误差概念及其估算方法；（2）数据处理方法。教学难点：间接测量误差（不确定度）估算。2.2基本训练阶段教学方式：分组实验学时分配：3X8=24学时实验项目：

6、根据不同专业，本科在以下实验中选择8 个 项 目（其中必须有一个是综合型实验）。必开实验：1.实验项目名称：固体密度的测定 3 学时 验证型实验目的：掌握常用的测长仪器和物理天平的调节和使用方法；学会密度测量的流体静力称衡法。仪器设备：物理天平消耗材料：细棉线、石蜡、标准硅码等、标准件、千分尺、游标卡尺等2.实验项目名称：拉伸法测杨氏弹性模量 3学时 验证型实验目的：学习用拉伸法测量金属丝的杨氏模量；掌握光杠杆测定微小伸长量的原理：初步学会调节、使用望远镜。仪器设备：杨氏模量测定仪、平面反射镜等消耗材料：读数望远镜、祛码、千分尺、游标卡尺、机油、镜头纸等3.实验项目名称：电阻伏安特性测定 3学

7、时 验证型实验目的：学习电学基本仪器的使用方法；掌握伏安法测量的两种接法；了解引入误差与仪器误差对测量结果的影响；学习回路接线法，了解分压电路的调节特点；学习作图及图解。仪器设备：稳压电源、电压表、电流表、滑线变阻器等。消耗材料：待测电阻、半导体二极管、小灯珠、导线等4.实验项目名称：光的干涉 3学时 验证型实验目的：观察牛顿环和劈尖产生的干涉现象，条纹特征；学习用光的干涉作微小长度的测量；通过实验掌握移测显微镜的使用方法。仪器设备：读数显微镜消耗材料：牛顿环、劈尖、单色光源、镜头纸、光学专用工具等5.实验项目名称：惠斯通电桥测电阻 3学时 验证型实验目的：掌握惠斯通电桥测电阻的原理和方法；了

8、解电桥灵敏度及其测量方法，以及电桥灵敏度对测量结果的影响；学会箱式电桥的使用。仪器设备：箱式电桥、电阻箱、检流计、滑线变阻器等消耗材料：一号干电池、二号干电池、五号干电池、按钮开关、导线等6.实验项目名称：电子示波器的调节和使用 3学时 验证型实验目的：了解示波器的结构、工作原理；初步掌握示波器的调整和使用方法；学习示波器的简单应用（信号幅度和频率测量）。仪器设备：电子示波器、低频信号源、未知信号源等消耗材料：信号连接线等7.实验项目名称：分光仪的调整和使用 3学时 验证型实验目的：了解分光仪的结构和各部分的作用；能独立进行分光仪的调节，学会角游标的读数方法；通过测定三棱镜的顶角，掌握用分光仪

9、测角的方法。仪器设备：分光仪消耗材料：汞灯、平面镜、三棱镜、透镜纸等8.实验项目名称：模拟法描绘静电场 3学时 验证型实验目的：理解模拟法的基本思想和原理；学习应用模拟法研究解决实际问题；客观认识同轴圆柱形电容器内静电场和静电聚焦电场的分布。仪器设备：静电场描绘仪、稳压电源、检流计、滑线变阻器等消耗材料：导电纸、白纸、导线等9.实验项目名称：刚体转动惯量的测定 3学时 验证型实验目的：掌握用三线摆测量转动惯量的原理和方法；熟悉秒表、游标卡尺等基本仪器的使用方法。仪器设备：三线摆、水平仪等消耗材料：秒表、游标卡尺、米尺、细棉线、配置螺钉等10.实验项目名称：落球法测定液体的粘度 3学时 验证型实

10、验目的：理解用斯托克斯公式测定液体粘度系数的原理，掌握其测量方法；学习系统误差的分析和修正方法。仪器设备：电脑消耗材料：幕麻油、钢珠、卫生纸、高深量筒、光电计时器、秒表等选开实验：1.实验项目名称：用气垫导轨研究质点运动 3学时 验证型实验目的：学习气垫导轨的调节和使用；掌握用数字毫秒计测量时间间隔的方法；增强对力、质量和加速度之间关系（牛顿第二定律）的感性认识。仪器设备：气垫导轨、电脑计时器等消耗材料：滑块、弹簧、光电管、标准质量块等2.实验项目名称：电表的改装与校正 3学时 验证型实验目的：了解磁电式电压表和电流表的结构和工作原理；掌握电表改装与校正技术。仪器设备：直流电势差计、电压表头、

11、电流表头、标准电阻箱等消耗材料：导线、电烙铁、焊锡丝、标准电阻等3.实验项目名称：薄透镜焦距的测定 3 学时 验证型实验目的：掌握光学系统等高共轴的调节方法；掌握成像清晰的标准和调节方法；学会薄透镜焦距的测定方法。仪器设备：光具座、光源等消耗材料：透镜、防锈油、透镜纸、卫生纸等4.实验项目名称：动量守恒定律的验证 3 学时 验证型实验目的：掌握气垫导轨的调节和使用；学会电脑计时器的使用。仪器设备：气垫导轨、电脑计时器等消耗材料：滑块、弹簧、光电管、标准质量块、气轨滑块等5.实验项目名称：灵敏电流计的研究 3 学时 验证型实验目的：掌握灵敏电流计的结构和测量原理；了解内、外阻尼电阻对灵敏电流计的

12、作用。仪器设备：直流稳压电源、灵敏电流计等消耗材料：标准电阻、按钮开关、导线等6.实验项目名称：电势差计的使用 3 学时 验证型实验目的：学习补偿原理和比较测量法；理解电势差计的工作原理及结构特点，掌握其使用方法；学会用电势差计测量电源电动势和校正电表。仪器设备：电势差计、电阻箱等消耗材料：标准电池、甲号干电池、一号干电池、9伏叠层电池、导线等7.实验项目名称：热电偶温度计的标定与测温 3学时 验证型实验目的：理解热电偶温度计的测温原理，掌握其标定方法；熟悉低电势、低内阻箱式电势差计的使用；了解热电偶温差电动势与温度的关系，学习用直线拟合处理实验数据。仪器设备：交流调压器、电势差计等消耗材料：

13、糠-铜热电偶、伯-铭-伯热电偶、导线等2.3 综合性训练阶段教学方式：分组实验学时分配：3 X 6 =1 8学时实验项目：根据不同专业，本科在以下实验中选择6个 项 目（其中必须有一个是综合型实验）。必开实验：1 .实验项目名称：空气中声速的测定 3学时 验证型实验目的：了解压电陶瓷换能器的电声及声电转换原理，学习一种非电量电测方法；了解振幅极值法和相位比较法测声波波长原理，掌握其测量方法；熟悉示波器和低频信号源的使用，学习数字频率计的使用。仪器设备：示波器、低频信号源、声速测定仪等消耗材料：五号干电池、纯水、油等传导介质2 .实验项目名称：光栅衍射测波长 3学时 验证型实验目的：观察光栅衍射

14、现象，了解光栅的主要特征，加深对光栅衍射原理的理解；进一步熟悉和巩固分光仪的调整使用；学习用光栅衍射方法测量光源光波波长。仪器设备：分光仪消耗材料：透射光栅、光源、透镜纸等3 .实验项目名称：霍耳效应与磁场测定 3学时 验证型实验目的：理解霍耳效应产生的机理；掌握用霍耳元件测量磁场的基本方法；进一步了解系统误差消除的方法。仪器设备：磁场测定仪、电流表、稳压电源等消耗材料：导线、按钮开关、霍耳片等4 .实验项目名称：简谐振动与阻尼振动 3学时 综合型实验目的：观测弹簧振子的简谐振动规律，加深对简谐振动的感性认识；认识弹簧振子的简谐或阻尼振动，了解阻尼特性参量的意义；学习阻尼特性参量的测量方法.实

15、验要求：用计算机w o r d文档打印实验报告，包括原理、仪器、步骤和数据处理；在计算机上自编最小二乘法直线拟合程序，求解弹簧的有效质量加。及倔强系数大。仪器设备：气垫导轨、电脑计时器等消耗材料：滑块、弹簧、光电管、标准质量块等5 .实验项目名称：电子束的电偏磁偏与磁聚集 3学时 综合型实验目的：通过研究电子在示波管中的偏转和螺旋运动，了解电子在电、磁场中的运动规律；学习测量示波管电偏灵敏度和磁偏灵敏度的方法；理解电子束磁聚焦原理；掌握电子比荷测定的 种 方 法；学习用理想二级管测定里德堡常数。实验要求：课前认真预习，必要时实验室开放，让学生充分预习；课内必须完成所有的测量，并保证数据正确；课

16、后在两周的时间内完成一份完整的实验报告，包括实验原理、仪器、步骤和数据处理，并用计算机打印出来。仪器设备：电子与场实验仪、直流稳压电源等消耗材料：理想二极管、数字万用表等6 .实验项目名称：照相实验 6学时 综合型实验目的：了解普通照相机的结构、成像原理及使用和保管方法；了解感光材料（底片、相纸）的组成和性能，感光片的曝光、显影及定影原理；初步掌握拍摄、冲洗、印放照片的基本知识和技能；了解数码照相机的结构、成像原理及使用和保管方法；学会数码照片的编辑、打印技术。实验要求：实验前要求学生认真阅读有关参考书籍（教师指定），了解并部分掌握照相的有关知识。并练习用普通相机和数码相机进行拍照：课内必须完成照片的印象、放大、冲洗、打印以及必要的后期制作等工作；课后写出完整的实验报告。仪器设备：普通相机、数码相机、彩色打印机、放大机、乳胶感光特性测定仪等消耗材料：胶卷、显影液、定影液、相纸、水银温度计、打印纸等。7.实验项目名称：光的偏振实验研究 3学时 综合型实验目的：观察光的偏振现象，熟悉光偏振的基本规律；了解产生和检验偏振光的元件，并掌握产生和检验偏振光的条件和方法；学习种固体折射率测定方法和