《大学物理实验》教案实验21 用示波器法测定铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线.doc

大学物理实验课程教学大纲（04年5月）课程编号：010C1041、010C104260学时 3学分一、 课程教学对象本课程教学对象为全校理工科类各专业的本科生。二、 课程性质、目的和任务大学物理实验是理工科类学生进行科学实验基本训练的一门独立的必修基础课程，是学生进入大学后接受系统实验方法和实验技能训练的开端，是大学生今后从事科学实验工作的入门课程，它的一整套实验知识、方法和技能也是各专业后续课程的基础之一。本课程设置的目的：使学生在物理实验的基础知识、基本方法和基本实验技能方面受到一定的训练，培养学生具有初步的实验能力、良好的实验习惯、遵守纪律和爱护公共财产的优良品德、严谨求实的治学态度、活跃的实验科学思维、敢于探索的创新精神、理论联系实际和适应科技发展的综合应用能力，为各专业学生学习后续课程和今后从事科技工作打下基础。本课程的任务：1. 培养学生实事求是的精神和严谨的科学态度，如实地记录实验中出现的物理现象和实验数据，能根据实验要求设计数据表格；2. 初步学会用科学实验的思想和方法观察、分析某些简单的物理现象和规律，理论联系实际，加深对物理学原理的理解；3. 掌握一些常用物理量及物性参数（如长度、时间、质量、热量、温度、压强、电流、电压、电阻、电感、电容、磁场强度、光强度、频率、波长、折射率、电子电荷）的测量方法，能正确使用常用的物理实验仪器和量具，能按实验要求选择仪器的准确度等级或测量范围，注意加强数字化测量技术和计算技术在物理实验教学中的应用；4. 掌握常用的实验操作技术。例如：零位调整、水平/铅直调整、光路的共轴调整、消视差调整、逐次逼近调整、根据给定的电路图正确接线、简单的电路故障检查与排除，以及在近代科学研究与工程技术中广泛应用的仪器的正确调节；5. 了解常用的物理实验方法，并逐步学会使用。例如：比较法、转换法、放大法、模拟法、平衡法和干涉、衍射法，以及在近代科学研究和工程技术中的广泛应用的其他方法；6. 培养学生正确处理实验数据的初步能力：1) 掌握有效数字运算法则；2) 掌握一些常用的实验数据处理方法（如列表法、逐差法、作图法等），初步学会应用计算机通用软件处理实验数据的基本方法；3) 掌握测量误差与不确定度的基本概念，学会直接测量和间接测量的不确定度估算方法，正确表达实验结果；4) 初步学会分析实验误差的性质以及减小、消除或校正某些误差的方法。7. 培养与提高学生的科学实验能力：1) 独立实验的能力能够通过阅读实验教材、查询有关资料和思考问题，掌握实验原理及方法、做好实验前的准备；能够借助教材或仪器说明书正确使用仪器设备和实验装置，正确测读、记录和处理实验数据，绘制曲线；独立完成实验内容、分析实验结果、撰写合格的实验报告；培养学生逐步形成自主实验的基本能力。2) 分析与研究的能力能够融合实验原理、设计思想、实验方法及相关的理论知识对实验结果进行分析、判断、归纳与综合。掌握通过实验进行物理现象和物理规律研究的基本方法，具有初步的分析与研究的能力。3) 理论联系实际的能力能够运用物理学理论在实验中发现问题、分析问题，并学习解决问题的科学方法，逐步提高学生综合运用所学知识和技能解决实际问题的能力。4) 创新能力能够完成符合规范要求的综合性、设计性内容的实验，进行初步的具有研究性或创意性内容的实验。激发学生的学习主动性，逐步培养学生的创新能力。三、 对先修课程的要求学生在学习本课程前应有较好的中学物理实验基础和一定的高等数学和大学物理课程基础，掌握一定的物理理论知识和思维方法，具有一定的分析问题、解决问题的能力以及运用导数、微积分等数学工具的能力。四、 课程的主要内容、基本要求和学时分配主要内容基本要求学时1、绪论掌握物理实验基本要求和数据处理基本知识32、气垫导轨上的实验学会使用气轨、光电门、电脑记时器，研究碰撞规律33、扭摆法测定物体转动惯量研究刚体的质量和质量分布对转动惯量的影响34、导热系数的测定学会应用傅立叶热传导定律和稳态平板法测量材料的导热系数35、半导体二极管特性的研究了解二极管单向导电原理，学会使用电学实验的常用仪器测量非线性电子元件的伏安特性，绘制二极管特性曲线36、直流电桥测电阻学会使用板式和箱式电桥，用平衡法测电阻，计算误差37、用霍耳效应法测量磁场掌握用霍耳效应发测量磁场的原理和方法，研究通电长直螺线管内轴向磁场的分布38、PN结正向压降与温度关系的研究与应用了解PN结正向压降随温度变化的基本规律，学会应用PN结测温方法，测绘PN结正向压降随温度变化曲线39、示波器的原理和使用掌握示波器、信号发生器的使用，学会测量电信号的频率、电压幅度等，了解李萨如图形的合成原理及应用310、声速的测定了解压电效应及其在非电量测量上的应用，学会使用驻波共振法、李萨如图形法测定超声波的速度311、铁磁材料的磁化曲线和磁滞迴线的智能化测量认识铁磁材料的磁化规律，掌握磁化曲线和磁滞回线的概念，学会用示波器法显示动态磁化曲线和动态磁滞回线的基本原理和用测试仪定量测绘的方法，测量铁磁材料的有关参数312、分光计的调节与应用了解分光计的构造和原来，掌握分光计的调整和使用方法，测定三棱镜对不同波长的光的折射率，利用光栅衍射原理测量光波波长313、牛顿环和劈尖干涉掌握光的干涉原理，了解等厚干涉，学会使用读数显微镜，用干涉法测量透镜的曲率半径和微小长度，计算误差314、迈克尔逊干涉仪理解迈克尔逊干涉仪的原理，了解等倾干涉，学会应用迈克尔逊干涉仪测量激光波长315、激光偏振实验了解产生偏振光的原来和方法，理解马吕斯定律，学会利用布鲁斯特定律测量光学玻璃折射率16、电子电荷的测定密立根油滴实验学会使用密立根油滴仪和用平衡法测定电荷的电量、证明电荷的不连续性、学习“倒过来验证”法处理数据317、音频信号光纤传输技术实验学习音频信号光纤传输系统的基本结构及各部件的选配原则，熟悉光纤传输中电光/光电转换器件的基本性能318、金属电子逸出功的测定了解热电子发射的基本规律，掌握用作图法和里查孙直线法处理数据的技巧，测定钨的逸出功319、共振（动态）法测量金属的杨氏模量了解压电效应及其在测量上的应用，学习用共振法测量金属丝的杨氏模量，培养学生物理知识和常用仪器的综合运用能力 320、夫兰克-赫兹实验了解夫兰克和赫兹研究原子内部能量量子化的基本思想和方法，加深对原子能级概念的理解，用实验方法测定氩原子的第一激发电位321、两量程三用电表的设计、制作和校准自行设计、制作和校准两量程三用电表，计算自制电表的准确度等级322、物理实验设计和研究让学生对物理实验作进一步研究，培养学生的创新精神、实验能力和提出问题、分析问题、解决问题的能力，研究形式包括仪器或实验设计、仪器或实验方法的改进、CAI软件设计和撰写小论文等323、考查检查学生掌握本课程知识的情况3五、 习题课（讨论课）内容和要求关于直接测量量和间接测量量的数据处理和误差计算、实验方法、对实验报告的要求、问题讨论等将穿插在各个实验中进行，不另计算学时。六、 实验内容和要求见第四条。七、 主要教材及参考书本课程所用教材为华南理工大学出版社出版的大学物理实验（段长虹主编），有关理工科类院校的物理实验教材均可作为参考书。八、 说明1、 本教学大纲从2004级学生开始使用。随着大学物理实验课程教学的不断改革、实验仪器和实验内容及实验项目的不断更新，大学物理实验课程教学大纲也将作相应修改。2、 本课程开出时间为：大学一年