物理实验大纲2011版..

1、北京邮电大学世纪学院课程教学大纲 系 别：基础教学部适用专业：通信与信息工程系（通信工程、电子信息工程、信息工程专业） 电子与自动化系（电子科学与技术、物流、机械与自动化专业）课程名称： 大学物理实验 编 者： 汪成 编写日期： 2011年05月 审 核 人： 年 月 日大学物理实验课程教学大纲 课程编号：12102211课程名称：中文：大学物理实验 英文：physical experiment课程类别：公共必修课 总学时： 16学时总学分： 1学分适用对象：适用于通信与信息工程系一年级下学期及电子与自动化系二年级上学期的学生。课程性质：物理学是一门以实验为基础的科学。物理规律的发现、物理理论

2、的建立，来自于严格的科学实验，并受到实验的检验。实践证明，物理实验是物理学发展的动力。在物理学的发展进程中，物理实验和物理理论始终是相互促进、相互制约、共同发展的。大学物理实验课是高等理工科院校对学生进行基本训练的必修课程，与大学物理理论课一起构成基础物理学知识统一的整体。由于大学物理实验具有完整的、科学的实验教学课程体系，因此也是一门独立的课程。是学生进入大学后接受系统实验技能训练的开端，也是后续实验课的基础。课程目标：按照国家教育部颁布的高等学校工科本科物理实验课程教学基本要求，明确了本课程的教学任务是：使学生在中学物理实验的基础上，按照循序渐进的原则，学习物理实验知识和方法，得到实验技能

3、的训练，从而初步了解科学实验的主要过程和基本方法，为今后的学习和工作奠定良好的实验基础。具体说：（一）知识性目标：本课程通过对实验现象的观察、测量和分析，学习物理实验知识，学习和加深对物理学原理的理解，并使学生初步了解科学实验的主要过程与基本方法和技能，为今后的学习和工作奠定良好的实验基础。（二）技能性目标：培养学生独立进行科学实验的能力，如通过课前阅读教材或资料准备实验以培养学生的自学能力；通过实验操作培养学生理论联系实际的动手能力；通过观察、分析现象培养学生的思维判断能力；通过正确处理实验数据、撰写合格实验报告培养科研总结能力；通过灵活运用已有知识进行实验设计培养创新能力等。（三）情感性目

4、标：培养学生具有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，遵守纪律、团结协作的优良品德。先修后续课程：先修课程：高等数学、大学物理后续课程：电工、电子电路等系列课程，信号与系统、通信原理、微电子与光学等专业课程（本课程中的电磁学、光学等实验仪器的基本操作规则、数据处理方面的知识会在后续课程中用到）课程内容：第1章 绪论【目的要求】通过实验绪论课使学生了解科学实验的重要性，明确物理实验课的任务，了解物理实验的程和要求，以及如何撰写合格的实验报告。【重点与难点】重点：大学物理实验课程教学环节及实验规则【主要内容】（理论教学1学时）1. 大学物理实验教学的作用、地位和

5、要求2. 大学物理实验课程教学环节及实验规则第2章 测量的不确定度与实验数据处理方法【目的要求】了解测量和误差的基本概念，学习实验数据的处理方法、误差的分析和不确定度计算的有关知识。这是进行大学物理实验前必备的知识，也是今后从事科学实验所必须学习和掌握的。【重点与难点】重点：1. 测量误差的处理2. 测量不确定度与测量结果表示3. 有效数字及其运算法则4. 实验数据处理的基本方法难点：测量与误差1. 测量误差的处理2. 测量不确定度与测量结果表示3. 有效数字及其运算法则【主要内容】（理论教学3学时）1. 测量与误差2. 误差处理3. 测量不确定度与测量结果表示4. 有效数字及其运算法则5.

6、实验数据处理的基本方法第3章 物理实验基本仪器和基本操作规则【目的要求】初步了解物理实验常用仪器设备的结构、原理、性能和使用方法。【重点与难点】重点：1. 了解力、电、光等物理实验常用仪器设备的结构原理、性能和使用方法。2. 了解常用的实验方法。难点：了解力、电、光等物理实验常用仪器设备的结构原理、性能和使用方法。【主要内容】（结合在各实验进行）1. 力学测量基本仪器2. 电学实验基本仪器3. 光学实验基本仪器4. 常用的实验方法第4章 基础性实验【目的要求】本章分别选择力学、电磁学、光学中的8个实验作为基础性实验，通过这些实验使学生了解长度、电流、电压等物理量的基本测量方法和基本仪器（如示波

7、器、分光计等）的操作方法和规则。【重点与难点】重点：仪器的正确使用，误差分析和不确定度的计算。难点：仪器的正确使用，误差分析和不确定度的计算。【主要内容】（实际教学根据具体情况选择实验进行）实验1 静态拉伸法测钢丝的杨氏模量（4学时）学会使用不同的仪器测量不同的长度，尤其了解光杠杆测微小长度变化的原理。实验2 伏安法测电阻（2学时）学习正确使用电学实验的基本测量仪器，了解仪器误差对测量结果的影响及如何修正。实验3 直流电桥测电阻（2学时）学习惠斯登电桥的原理及使用方法，学会电阻箱误差的计算和检流计的使用。实验4 示波器的使用（2学时）了解示波器的构造原理，学习使用示波器测量电压信号的幅度、周期

8、、频率和相位差等参数。实验5 空气中声速的测定（2学时）学会用振幅法和相位法测量空气中的声速。实验6 霍尔元件测磁场（2学时）了解用霍尔元件测磁场的原理，学会用霍尔元件测磁场。实验7 铁磁材料的磁滞回线研究（2学时）学会使用示波器，正确测出基本磁化曲线和磁滞回线。实验8 分光计的调整和三棱镜折射率的测定（4学时）了解分光计的构造原理及各部件的作用，学会分光计的调整方法，测定三棱镜对各色光的折射率。第5章 综合与提高实验【目的要求】本章是在基础性实验以后设置的2个综合与提高性实验。通过本章的学习，使学生通过近代物理实验（例如夫兰克-赫兹实验，超声波探测等实验）体验和学习近代物理实验的方法和物理思

9、想。【重点与难点】重点：1. 熟练掌握基本物理仪器（如示波器、分光计等）的使用方法和实验数据处理。2. 了解近代物理实验的方法和物理思想，难点：1. 熟练掌握基本物理仪器（如示波器、分光计等）的使用方法2. 学会正确处理实验数据【主要内容】（实际教学根据具体情况选择实验进行）实验9 超声波探测实验（4学时）了解脉冲超声波的产生方法和利用超声波定向测量缺陷的原理。实验10 夫兰克-赫兹实验（4学时）测定氩原子的第一激发电位，证明原子分离态的存在。第6章 研究与设计性实验【目的要求】研究与设计性实验要求学生在实验原理、实验条件以及对实验结果的影响因素等方面，进行系统而深入的研究，并提出解决问题的方

10、法或设计测量的方案，从而培养学生综合分析问题的能力以及探索科学的精神，激发学生的创造性，提高学生的综合素质。【重点与难点】重点：激发学生研究问题的能力，培养学生的创造精神。 难点：物理实验的设计原理和操作。【主要内容】（实际教学根据具体情况选择实验进行）实验11 光栅对斜入射光线衍射的研究（2学时）自行设计一个用光栅测量斜入射光线波长的实验。【作业与思考】每次实验后均须写出完整的实验报告并选用教材后的思考题进行讨论。教学策略与方法建议： 1. 本课程以课堂实验为主，有些实验可作为学生的选作实验。2. 实验课前要求学生写出本次实验的预习报告，实验课上操作完毕教师认为合格予以签字后学生方可离开教室，每次实验后均须写出完整的实验报告。课程考核与评价： 每次实验，教师