物理实验大纲

1、 物理实验 课程实验教学大纲课程名称（中文） 物理实验 课程名称（英文） physical experiments 课程编号 011401 课程性质 基础课 教材及实验指导书名称 物理实验 学时学分：总学时 48 总学分 3 实验学时 48 实验学分 3 应开实验学期 一 年级 二 学期至 二 年级 一 学期适用专业 理工科（本科）各专业 先修课程 高等数学、大学物理 考 核 考试 一、课程简介及基本要求物理实验是学生入学后接受系统的科学实验方法和实验技能训练的开端。同时，物理实验又是一系列后续专业实验课的重要基础。它承担着物理理论课教学所不能完成的任务，所以物理实验作为一门重要的技术基础课独

2、立开设。它是在教师的指导下，学生独立进行物理实验的学习过程。其主要内容包括：实验基础知识、力学、热学、电磁学、光学、近代物理实验、综合性实验及设计性实验等。基本要求如下：1、在教学中要适当地介绍一些物理实验史料和物理实验在工程技术中的应用知识，对学生进行辩证唯物主义世界观和方法论的教育，使学生了解科学实验的重要性，明确物理实验课程的地位、作用和任务。2、在整个实验教学过程中，要教育学生养成良好的实验习惯，爱护公共财产、遵守安全制度，树立优良的学风。3、要求学生了解测量误差的基本知识，具有正确处理实验数据的初步能力。其中包括下列内容：测量误差的基本概念；直接测量的误差估算，例如用标准偏差（或平均

3、偏差）、仪器误差、估计误差等进行估算；间接测量的误差计算；处理实验数据的一些重要方法，例如列表法、作图法和一元线性函数的最小二乘法等。在教学中要注意系统误差的分析，让学生了解系统误差消、减方法。4、通过物理实验的基本训练，要求学生做到：（1）能够自行完成预习、进行实验和撰写报告等主要实验程序。（2）能够调整常用实验装置，并基本掌握常用的操作技术。例如：零位调整；水平、铅直调整；光路的共轴调整；消视差调节；逐次逼近调节；根据给定的电路图正确接线等。（3）了解物理实验中常用的实验方法和测量方法。例如：比较、放大、转换、模拟、补偿、平衡和干涉等方法。（4）能够进行常用物理量的一般测量。例如，长度、质

4、量、时间、热量、温度、电流强度、电压、电动势、电阻、磁感应强度、折射率等。（5）了解常用仪器的性能，并学会使用方法。例如：侧长仪器、计时仪器、测温仪器、变阻器、电表、直流电桥、直流电势（位）差计、通用示波器、低频信号发生器、分光计、常用电源和常用光源等。在进行以上各项基本训练的过程中，要重视对物理现象的观察和分析，引导学生运用理论去指导实践、解决实验中的问题。5、要开设一定数量的近代物理、应用性或综合性物理实验，以利于学生理解近代物理概念，了解物理实验技术应用，提高进行综合实验的能力。6、要开设少量的设计性实验或具有设计性内容的实验，使学生在实验方法的考虑、测量仪器的选择和配合、测量条件的确定

5、等方面受到初步的训练。7、随着计算机的逐渐普及，应在实验教学中适当使用计算机。二、课程实验目的要求物理学是自然科学的基础，是研究物质运动最一般的规律和物质的基本结构的科学。物理规律的发展与物理概念的确立都来源于实验的观察和研究。物理理论的建立以物理实验为基础，并受到实验的检验。物理实验是学生入学后接受系统的实验方法和实验技能训练的开端。同时，物理实验又是一系列后续专业实验课的重要基础。物理实验课的目的和任务是：1、学习并初步掌握物理实验的基本知识、基本方法和实验操作的基本技能，具体包括：（1）熟悉基本物理量的测量原理及常用的测量方法；（2）熟悉常用仪器的基本原理和性能，掌握仪器的使用方法，包括

6、安装、调节、正确操作和读取实验数据；（3）实验数据的记录和处理、实验结果的分析判断，以及实验报告的书写。2、培养和提高学生观察、分析实验现象的能力。通过对实验中特定的物理现象的反复观察、定量测量和数值分析，加深对相关物理概念和物理规律的理解。3、培养和提高学生的科学实验素养。培养学生理论联系实际和实事求是的科学态度，严肃认真的工作作风，主动研究的探索精神和爱护公物、遵守纪律、团结合作的优良品德。上述任务是物理理论课教学所不能完成的，所以物理实验作为一门重要的技术基础课独立开设。它要求学生在实验的整个过程中都要有意识地培养和锻炼自己的独立工作能力，这将为学生在今后的实际工作中，独立地设计实验方案

7、，选择、使用新的测量仪器，解决新的理论或应用课题打下一定的基础。大纲内容 实验绪论（3学时）一、物理实验课的目的和任务，物理实验课的程序，物理实验守则。二、误差、有效数字和数据处理的基本知识。1、测量和误差：（1）测量及其种类直接和间接测量；单次和多次测量。（2）误差的概念和误差的种类：真值、误差；系统误差和偶然误差。（3）测量结果的衡量和表达：精密度、准确度和精确度；绝对误差和相对误差；测量结果表达式。2、误差估算：（1）直接测量的误差：多次测量的误差估算；单次测量的误差估计。（2）间接测量的误差估算。误差传递公式。3、有效数学及其运算：（1）有效数字的概念。（2）有效数字的运算规则。（3）

8、在测量和数据处理中及在实验结果的表达式中有效数字处理的基本原则。（4）有效数字的舍入法则。4、处理实验数据的两种方法：（1）列表法（2）作图法预备性实验（选修）：预备阶段：安排几个中学讲过的实验，学生选修或放录像，目的为缩小不同地区学生对基本物理实验掌握的差别。设置预备性实验的目的是：让这些学生自行到实验室进行操作训练，填平补齐，已达到做好基础性实验所必须具备的知识和实验操作能力。实验一 长度测量（3学时）实验目的：1、了解游标卡尺和螺旋测微器原理，并正确掌握其使用方法。2、巩固误差和有效数字的基本知识，训练学生进行有效数字的运算和误差估算，初步掌握列表法。实验内容：1、用米尺和螺旋测微器分别

9、测量金属片的长度和厚度。2、用游标卡尺测量圆柱体的直径和高度，并计算体积。主要仪器：米尺、游标卡尺、螺旋测微器、待测金属片和圆柱体。实验二 物体密度的测量（3学时）实验目的：1、掌握天平的调整和使用方法。2、了解用静力称衡法测量固体和液体密度的原理和方法。3、掌握天平测量质量的误差估计，练习推导简接测量值的误差公式。实验内容：1、天平的调整。2、用液体静力称衡法测固体和液体的密度。主要仪器：物理天平、待测固体和液体。实验三 气轨上测滑块的速度和加速度（3学时）实验目的：1、掌握气轨和数字毫秒计的调整和使用。2、掌握在气轨上测速度和加速度的方法。实验内容：1、调整气轨，测量滑块作匀带直线运动的速

10、度。2、测量匀加速成直线运动的加速度和验证牛顿第二定律。主要仪器：气轨、气源、数字毫秒计和光电门。实验四 欧姆定律（电磁学基础知识）（3学时）实验目的：1、了解常用电磁学仪器的原理、性能和使用方法。2、掌握用电磁学仪器的准确度等级估算测量误差。3、掌握电磁学实验和电路连接的基本原则。实验内容：1、介绍电源、电表、电阴箱和滑线变阻器等电学仪器的性能和使用方法及仪器准确度等级和基本误差的估算。2、验证欧姆定律。3、用伏安法测量电阻，估算测量误差。主要仪器：电压表、电流表、电阻箱、滑线变阻器、直流稳压电源和待测电阻。实验五 示波器的使用（3学时）实验目的：1、了解示波器的基本结构和原理。2、初步掌握

11、示波器的使用方法，掌握用利萨如图形测量正弦波的频率。3、掌握低频信号发生器的使用方法。实验内容：1、练习示波器的使用和观测正弦波。2、用利萨如图形测量正弦波的频率。实验六 薄透镜焦距的测量（3学时）实验目的：1、掌握简单光路的分析和同轴等高的调整方法。2、掌握几种常用的测量薄透镜焦距的方法。实验内容：1、用自准法、物距象距法和共轭法测量凸透镜的焦距。2、用自准法和物距象法测量凹透镜的焦距。主要仪器：光具座、光源、凸透镜、凹透镜、平面镜、物屏、像屏。基础力学和热学实验通过力学和热学实验要使学生达到以下目的：1、掌握力学和热学中一些重要物理量（如长度、质量、时间、力、杨氏弹性模量、温度和热量等）的

12、测量方法。2、掌握力学和热学中常用仪器（如米尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、数字毫秒计、光杠杆和温度计等）的调整和使用。3、结合实验巩固有关误差和有效数字的基本知识，训练学生对实验结果进行误差估算和分析，掌握列表法、作图法、逐差法等基本的数据处理方法，训练学生撰写符合要求的、规范化的实验报告。4、教师要对学生加强指导，严格要求，使培养学生的科学实验素养有一良好开端。实验七 刚体转动实验（3学时）实验目的：1、学会用三线摆法测量物体的转动惯量通过实验验证刚体的转动定理，并加深对定理的理解。2、通过实验验证刚体的平行轴定理。3、学习用累积放大法测量周期运动的周期。实验内容：1、装配和调整仪器

13、装置。2、验证刚体的转动定理，并测量刚体的转动惯量。主要仪器：刚体转动实验仪、圆环、圆柱体、米尺、游标卡尺。实验八 用拉伸法测金属丝的杨氏模量（3学时）实验目的：1、掌握用光杠杆法测量长度微小变化量的原理和方法。2、训练对仪器装置的调整能力。练习使用测量长度的仪器。3、练习用逐差法处理数据。练习对间接测量的误差估算和误差分析。实验内容：1、调整仪器装置（望远镜系统）2、用拉伸法测金属丝的杨氏弹性模量。主要仪器：杨氏模量仪、望远镜及直尺、光杠杆、钢卷尺、游标卡尺、螺旋测微计、待测金属丝。实验九 导热系数的测量（3学时）实验目的：1、 了解热传导现象的物理过程；2、 学习用稳态平板法测量材料的导热

14、系数；3、 学习用作图法求冷却速率；4、 掌握一种用热电转换方式进行温度测量的方法；5、 对铜康铜热电偶定标。主要内容：1、 根据稳态法，得到稳定的温度分布；2、 安置圆筒、圆盘；3、 用游标卡尺多次测量取平均；4、 配用适当的数字电压表。主要仪器：YBF2导热系数测试仪、保温杯、测试样品（硬铝、橡皮）、塞尺。实验十 制冷系数的测定（3学时）实验目的：1、培养学生理论联系实际，学与用相结合的实际工作能力。2、学习电冰箱的制冷原理，加深对热学基本知识的理解。3、测定电冰箱的制冷系数。实验十一 多普勒效应（3学时）实验目的：1、测量超声接收器运动速度与接收频率之间的关系，验证多普勒效应，并由fV关

15、系直线的斜率求声速。2、利用多普勒效应测量物体运动过程中多个时间点的速度，由显示屏显示Vt关系图，或调阅有关测量数据，即可得出物体在运动过程中的速度变化情况，实验内容：1匀加速直线运动，测量力、质量与加速度之间的关系，验证牛顿第2定律。2自由落体运动，并由Vt关系直线的斜率求重力加速度。3简谐振动，可测量简谐振动的周期等参数，并与理论值比较。4验证多普勒效应并由测量数据计算声速实验仪器：多普勒效应综合实验仪。电磁学实验通过电磁学实验，要使学生达到以下目的：1、掌握某些重要电磁学物理量（如电流强度、电压、电动势、电阴、磁感应强度和频率）的测量方法。2、掌握电磁学常用仪器（直流电表、检流计、直流电

16、桥、直流电位差计、示波器、信号发生器、直流稳压电流、电阻箱和滑线变阻器）的性能、调整和使用方法。3、熟悉实验中常用的比较法、补偿法、模拟法和转换测量法等测量方法。4、培养学生对电磁学现象的观察、分析能力和对常见故障的排队能力。5、掌握电磁学仪器的基本误差的估算方法。实验十二 线性和非线性电阻的伏安特性曲线（3学时）实验目的：1、熟练掌握电学常用仪器的使用和电路连接。2、练习测绘曲线。实验内容：1、测绘金属电阻的伏安特性曲线。2、测绘半导体二极管的伏安特性的曲线。主要仪器：电压表、电流表、滑线变阻器、直流稳压电源、钨丝灯泡和晶体二极管。实验十三 直流单臂电桥及其使用（3学时）实验目的：1、掌握惠

17、斯登电桥的原理和使用方法。2、练习电学测量的误差估算。实验内容：用箱式电桥测量电阻。主要仪器：检流计、直流电源、滑线变阻器、箱式电桥、待测电阻。实验十四 电表的改装和校正（3学时）实验目的：1、掌握电表改装的原理和方法2、了解校正曲线的绘制和改装表准确度等级的确定方法。实验内容：1、将微安表头改装成毫伏表和毫安表。2、将改装表用标准表进行校正。3、绘制校正曲线并确定改装表的准确度等级。主要仪器：微安表、标准电压表、标准电流表、电阻箱或标准电阻、滑线变阻器、直流稳压电源或干电池。实验十五 用模拟法测绘静电场（3学时）实验目的：1、学习用模拟法测绘静电场的分布。2、研究静电场的分布情况。实验内容：

18、1、用模拟法测给不同开头电极所形成的等位面。2、根据等位面画出电力线。主要仪器：静电场测绘仪实验十六 用电位差计测电动势（电压）（3学时）实验目的：1、了解用补偿法测量电动势（电压）的原理及其优点。2、了解电位差计的基本结构，并掌握其调整和使用方法。实验内容：用箱式电位差计测量热电偶的温差电动势。主要仪器：箱式电位差计、热电偶、温差装置、温度计、调压器。实验十七 霍耳元件测磁场（3学时）实验目的：1、了解霍耳效应的机制。2、掌握用霍耳元件测量磁场的原理和方法。3、熟练掌握电位差计的调整和使用。实验内容：用霍耳元件测量通电螺线管内的磁场。主要仪器：螺线管磁场测定装置、电位差计、直流稳压电源、干电

19、池、滑线变阻器、毫安表、安培表。实验十八 电子束的电偏转和磁偏转（3学时）实验目的：1、了解示波管的基本结构和电聚焦的原理。2、了解电子束电偏转和磁偏转的原理。实验内容：1、调节电子束（包括聚焦、辉度和X、Y位移）2、测绘电偏位移与电偏电压的关系曲线，并求出电偏灵敏度。3、测绘磁偏位多与励磁电流的关系曲线，并求出磁偏灵敏度。主要仪器：电子和场实验仪。实验十九 热敏电阻的电阻-温度特性研究（3学时）实验目的：1、了解热敏电阻的结构和电阻-温度特性原理。2、掌握热敏电阻的电阻-温度特性测量的方法。实验内容：1、观察了解热敏电阻的电阻随温度变化的特性。2、测量、测绘两种热敏电阻的电阻随温度变化的特性

20、曲线。主要仪器：热敏电阻的电阻-温度特性研究箱实验二十 电子电荷电量的测定（3学时）实验目的：1、通过对带电油滴在重力场和静电场中运动的测量，证明电荷的不连续性，并测量基本电荷的大小。2、验中对仪器的调整、油滴的选择、跟踪、测量及数据处理，培养学生科学的实验方法。3、了解现代测量技术在试验中的应用。实验内容：对带电油滴在重力场和静电场中运动的测量，证明电荷的不连续性，并测量基本电荷的大小。主要仪器：计算机，密立根油滴仪，钟表油，喷雾器。实验二十一 霍尔效应综合实验（3学时）实验目的：1、了解有关霍尔器件对材料要求的知识。2、学习用“对称测量法”消除副效应的影响，测量试样的VH-IS 和VH-I

21、M 曲线。3、确定试样的导电类型、载流子浓度以及迁移率。实验内容：1、用“对称测量法”消除副效应的影响，测量试样的VH-IS 和VH-IM 曲线。2、确定试样的导电类型、载流子浓度以及迁移率。主要仪器：霍尔效应测试仪，霍尔效应实验仪光学实验通过光学实验使学生了解常用光学仪器（如光源、光具座、望远镜、读数显微镜、分光计、光学平台等）的结构、基本原理和调整使用方法。了解使用光学仪器的特殊要求和注意事项，掌握光路调整和用光学仪器测量长度和角度的方法，使学生了解光学在现代科学技术上的重要作用。通过对光的重要现象的观察，加强对光的感性认识，培养学生对物理现象的观察分析能力。实验二十二 分光计的调整和使用

22、（3学时）实验目的：1、了解分光计的基本结构和原理，初步掌握其调整和使用方法。2、掌握分光计测角度的方法。实验内容：1、调整分光计。2、用分光计测量棱镜顶角或最小偏向角。主要仪器：分光计、钠光源、三棱镜。实验二十三 光栅衍射（3学时）实验目的：1、熟练掌握分光计的调整和使用。2、通过对光栅衍射现象的观察，加深对光栅衍射原理的理解。3、掌握用光栅衍射测量光的波长的方法。实验内容：1、调整分光计。2、观察光线通过光栅后的衍射现象（汞灯在可见光范围内的光谱）。3、用分光计测汞的几条光谱线的波长。主要仪器：分光计、汞灯、光栅。实验二十四 光的等厚干涉及其应用（3学时）实验目的：1、通过对等厚干涉现象的

23、观察，加深对光的波动性的认识。2、掌握用牛顿环测量球面的曲率半径和用劈尖测量细丝直径的方法。熟练掌握用逐差法处理数据。3、掌握读数显微镜的调整的使用方法。实验内容：1、调整读数显微镜，观察等厚干涉现象。2、用牛顿环测量透镜球面的曲率半径，并用逐差法处理数据。3、用劈尖测细丝的直径。主要仪器：读数显微镜、牛顿环装置、劈尖、单色光源（钠光灯）。实验二十五 偏振光的研究（3学时）实验目的：1、了解起偏和检偏的方法，加深对光的偏振现象的认识。2、观测光线经平板玻璃反射和折射后的偏振，加深对布儒斯特定律的理解。3、了解椭圆偏振光、园偏振光的产生方法和几种波片的作用原理。实验内容：1、用偏振片起偏和检偏，

24、并检别自然光和偏振光。2、测量光在平板玻璃上的起偏角和玻璃的相对折射率。3、观察园偏振光和椭圆偏振光。主要仪器：氦氖激光器，偏振片，波片，玻璃片和支架，波片，偏振光镜。近代物理及综合性实验通过近代物理、综合性实验，使学生了解一些在近代物理发展中起过重要作用的实验，及其设计思想和实验方法；加深对近代物理的某些概念和规律的理解，扩大学生的知识面；接触一些难度较大、较先进的综合性实验及实验设备，加深对近代物理的某些概念和规律的理解和扩大学生的知识面，进一步提高学生的科学实验能力；增加一些应用性实验提高学生的理论应用能力。实验二十六 光学平台（可做26项光学实验）（3学时）实验目的：让学生每学年选1-

25、2项综合性（几何光学与物理光学及近代光学）实验，进行开放式教学。培养学生的思能力及实验技巧。实验内容：见讲义。实验仪器：光学平台及附件实验二十七 声速的测量（3学时）实验目的：1、 加深对声波的产生、传播和相干等知识的理解；2、 学习测量空气中声速的方法；3、 了解压电换能器的功能和双综示波器的结构及使用方法。实验内容：1、 测量超声波在空气中的传播速度；2、 学习测量超声波在空气中的传播速度的方法；3、 加深对驻波和振动合成等理论知识的理解；4、 了解压电换能器的功能和培养综合使用仪器的能力。实验仪器：超声声速测量仪、带有数字频率计的信号发生器、双踪示波器。 实验二十八 迈克尔逊干涉仪的调整

26、和使用（3学时）实验目的：1、了解激光产生机理，了解迈克尔逊干涉仪的结构和原理，并掌握其调整方法。2、通过对光的干涉的观察，加深对干涉现象的理解。3、掌握用迈克尔逊干涉仪测量光的波长的方法。实验内容：1、调整迈克尔逊干涉仪，观察用点光源产生非定域干涉。2、测量氦氖激光的波长。3、观察用扩展光源产生的定域干涉。主要仪器：迈克尔逊干涉仪、氦氖激光器、钠光灯、扩束镜。实验二十九 氢原子光谱（3学时）实验目的：1、了解摄谱仪的原理，掌握其调整和使用方法。2、验证巴尔麦规律，加强理解玻尔理论的实验基础。实验内容：1、调整摄谱仪，观察汞、铁和氢光谱。2、拍摄氢光谱，用阿贝比长计测出波长，并计算里德堡常数。

27、主要仪器：小型棱镜摄谱仪、氢光源、阿贝比长计。实验三十 夫兰克赫兹实验（3学时）实验目的：1、通过测定汞原子的第一激发电位，证明原子能级的存在。2、了解夫兰克赫兹实验的设计思路和实验方法。实验内容：1、测定夫兰克赫兹管的不同温度下板流IA与加速电压U之间的关系曲线。2、求出汞原子的第一激发电位。主要仪器：夫兰克赫兹实验仪。实验三十一 微波光学实验（3学时）实验目的：1、掌握用迈克尔逊干涉仪的原理测理微波波长的方法。2、了解微波布拉格衍射的基本原理，验证布拉格公式。实验内容：1、用迈克尔逊干涉外测微波的波长。2、测定微波布拉格衍射的强度分布。主要仪器：微波分光计、三厘米固态信号发生器。实验三十二

28、 分子光谱实验（3学时）实验目的：1、了解物质分子光谱分析的基本原理。2、了解分子光谱与能级结构的物理关系。3、了解激光莱曼/萤光光谱仪的使用方法。实验内容：1、在教师的指导下，学会操作仪器的基本方法。2、测定待测样品的光谱。3、通过光谱图进行分析研究。主要仪器：激光莱曼/萤光光谱仪。实验三十三 黑体辐射理论的验证（3学时）实验目的:1 解黑体辐射能量及任意发射光源的辐射能量的测量方法和WHS-1型黑体试验装置的测量原理; 2. 验证黑体辐射定律-普朗克定律,并打印出测量能谱曲线;3. 观察黑体辐射的光栅二级光谱。实验内容： 1.阅读WHS-1型黑体试验装置的原理；2.使用WHS-1型黑体试验

29、装置测量模拟黑体的能谱，并打印出能谱曲线；3.验证和进一步了解普朗克定律。主要仪器：WHS-1型黑体试验装置，溴钨灯，配套的电脑及控制软件等实验三十四 普朗克常数的测定（3学时）实验目的：1、通过光电效应了解光的量子性。验证爱因斯坦方程。2、掌握用光电效应测量普朗克常数的方法。实验内容：1、测量在不同频率的光的作用下，光电管的特性，并确定不同频率时的截止电压。2、由频率曲线求出普朗克常数。主要仪器：普朗克常数测定仪实验三十五 差动变面积式电容传感的静态及动态特性（3学时）实验目的：1.通过实验弄清差动变面积式电容传感器的结构原理;2.更好地掌握放大器的调节方法;3.熟练掌握螺旋测微器的使用方法

30、;实验内容：1.认真复习电容式传感器的有关内容,熟练掌握相关理论知识,了解电容式传感器的性能特点和实际应用情况;2.认真预习关于这个实验的相关内容,弄清其基本原理,掌握所用设备的操作要求和规范;3.看懂电路图,想好接线,布线方法,便于开始实验后合理地接线;4.仔细认真地完成所有实验内容,写出实验报告;主要仪器：电容传感器、电压放大器、低通滤波器、V表、激振器、示波器实验三十六 光纤位移传感实验（3学时）实验目的：1、通过实验使同学们全面了解光纤传感器的工作原理、功能和特点；2、掌握光纤位移传感器的结构原理及其性能标定的方法；3、学会这种传感器的静态和动态性能测试；实验内容：1、了解光纤传感器的

31、性能特点和实际应用情况； 2、弄清其基本原理，弄清所用设备的操作要求和操作规范；3、比较静态和动态两种情况的差异，说明产生这种差异的理由，主要仪器：综合传感实验仪实验三十七 数码相机参数的测定（3学时）实验目的：1、了解数码相机的结构原理；2、学习数码相机的使用方法；3、掌握数码相机基本参数的测量方法；4、掌握计算机对数码图像的处理方法。实验内容：1、了解数码相机的结构原理；2、颜色准确度测量；3、分辨率的测量；4、图像扭曲测量。实验仪器：DSC-P8数码相机、计算机、三脚架实验三十八 声光效应（3学时）实验目的1了解声光效应的原理。2了解喇曼纳斯衍射和布喇格衍射的实验条件和特点。3通过对声光

32、器件衍射效率，中心频率和带宽等的测量，加深对其概念的理解。4模拟激光通讯实验。实验内容：1测量声光偏转和声光调制曲线。2观察喇曼-纳斯衍射和布喇格衍射，比较两种衍射的实验条件和特点；3调出布喇格衍射，在布喇格衍射下测量衍射光相对于入射光的偏转角与超声波频率（即电信号频率）fs的关系曲线，并计算声速s实验三十九 光速的测量（3学时）实验目的1理解光拍频的概念。2掌握光拍法测光速的技术。实验内容：1了解光拍的产生和传播及相拍二光束的获得2用光拍法测光速实验四十 巨磁阻效应实验目的：1、了解巨磁阻效应原理，掌握巨磁阻传感器原理及其特性。2、学习巨磁阻传感器的定标方法，用巨磁阻传感器测量弱磁场。 3、

33、测量巨磁阻传感器敏感轴与被测磁场间夹角与传感器灵敏度的关系。4、测量巨磁阻传感器的灵敏度与工作电压的关系。实验四十一 金属电子逸出功的测定实验目的：1、了解热电子发射的基本规律，验证肖特基效应；2、学习用理查森直线法处理数据，测量电子逸出电位。实验仪器：金属电子逸出功实验仪设计性实验（学生选作）在进行了一定数量的基础实验和近代综合性实验之后，开出如下设计性实验，要求同学根据实验课题的任务、要求，查阅资料，运用已学过和所掌握的理论知识、实验知识，根据实验室提供的仪器设备，自行拟订出较完整的实验方案包括理论依据、实验方法及其原理、实验装置的电路图（或光路图）、数据记录表格及数据处理方法，并在规定的

34、时间内，独立完成实验操作及实验数据的处理和分析。以进一步对同学进行独立工作能力的培养和训练。设1，测薄金属片的体积（3学时）【任务】长约12cm，宽约2cm，厚约0.5mm的薄金属片一块，选择合适的仪器，使测出的体积误差小于2%（即V/V2%）。【仪器】米尺（30cm，1mm）、游标尺（15cm，0.02mm）、螺旋测微器（2.5cm,0。01mm）。设2，测量石腊的密度（3学时）【任务】设水的密度已知（水=1.000g/cm3），用流体静力称衡法测出石腊的密度石。【仪器】物理天平（1000g, 20mg）、烧杯、水、辅助用重金属块（球），待测石腊块。【提示】因石水，所以石腊块不能直接全部浸入

35、水中，故必须用重金属块将其坠入水中。【参考资料】物理实验：实验二设3，测单摆的周期（3学时）【任务】1、单摆1，摆长L11m，用秒表测其摆动周期T1，要求T1/T10.2%（秒表计时误差t=0.2Sec）2、以单摆1的周期T1，为标准，用复合法测单摆的摆动周期T2。【仪器】单摆、单摆、秒表。【提示】复合法测单摆摆动周期的思路是，若二单摆摆动周期不同，设T2T1，从二单摆同时、同方向经过铅垂位置开始，至下次两单摆又同时、同方向经过铅垂位置时，若单摆共摆动了n个周期，则单摆就摆动了n+1个周期（若T2T1，则单摆就摆动n-1个周期），所以T2=nT1/(n+1)或T2=nT1/(n-1)。设4，弹

36、簧振子谐振动的研究（3学时）【任务】1、改变振子质量，研究振子振动周期与振子质量间的关系，并用作图法求出弹簧倔强系数即弹簧的等效质量。2、用焦利秤根据虎克定律测量弹簧的倔强系数k。【仪器】焦利秤、物理天平、砝码组、秒表、弹簧。设5，弹簧振子研究（3学时）【任务】1、了解简谐振动的规律；2、测量弹簧的倔强系数k。【仪器】气轨、气源、数字毫秒计和轻制弹簧。设6，测定钨丝灯泡的伏安关系式（3学时）【任务】已知钨丝灯泡的伏安关系为I=CVn，用实验测定C、n。【仪器】直流稳压电源、滑线变阻器、电流表、电压表、钨丝灯泡。【提示】测出钨丝灯泡的伏安关系，作图法求C、n【参考资料】物理实验：处理数据的方法；

37、实验四；实验十二。设7，测铜丝电阻温度系数（3学时）【任务】用箱式电桥测出铜丝的电阻温度系数【仪器】QJ23型电桥（0.2级）、温度计、待测铜丝电阻及加热装置（烧杯、变压器、加热丝以及调压变压器）【提示】在温度变化范围不大时，金属电阻随温度变化的关系为Ri=R0（1+t），Rt、R0分别为t及0时的阻值，即为电阻温度系数。【参考资料】普通物理学：第二册§112物理实验：基础知识：作图法及图解法处理数据。设8，自组电桥测电流表内阻（3学时）【任务】利用所给仪器设备自组电桥测出电流表的内阻。【仪器】待测电流表：Lg=100A，Rg2K、电阻箱（099999.9，0.2级）、滑线变阻器（5

38、0，110各一只）、单刀单掷开关两只，直流稳压电源。【提示】利用电桥测电阻，被测电阻应作为电桥的一臂，本实验没另给指示电桥平衡的检流计，所以还要考虑怎样利用待测电流表来指示电桥平衡。【参考资料】物理实验：实验十三。设9，用电位差计校准电压表（3学时）【任务】用UJ36型电位差计校准电压表（多量程电压表1.5V档），要求校正点在五个以上（并增加和减小时各测一次取平均），作校正曲线，计算被校表之准确度等级。【仪器】UJ36型电位差计、电压表、甲电池二节、滑线变阻器、电阻箱（ZX21型）（代标准电阻）、单刀单掷开关。【提示】用UJ36型电位差计作为标准电压表来校准被校电压表，又考虚到UJ36测量范围

39、为0120mV，被校表Vm=1.5V，所以必须利用标准分压器才可。为减小测量误差，当被校表满度时，电位差计亦应按近测量上限，故应据此设计分压器（用电阻箱代替标准电阻构成分压器）。【参考资料】物理实验：电磁学实验基础知识简介；实验十六。设10，利用光的等厚干涉测液体的折射率（3学时）【任务】利用光的等厚干涉测水的折射率，已知空气折射率n01.000。【仪器】读数显微镜、牛顿环装置、钠光灯、待测水。【提示】利用牛顿环装置分别测出空气隙及水隙时干涉暗环直径，从而推算出水的折射率。【参考资料】普通物理学：第三册§175物理实验：实验二十四设11，利用布儒斯特定律测玻璃的折射率（3学时）【任务

40、】1、分光计的调整和使用；2、在分光计上利用布儒斯特定律测玻璃的折射率。【仪器】分光计、平面镜、钠光灯、玻璃三棱镜（待测）、检偏器。【提示】利用检偏器在分光计上精确测出玻璃的布儒斯特角，从而计算其折射率。【参考资料】普通物理学第三册§193物理实验：实验二十二设12，利用最小偏向角测玻璃棱镜折射率（3学时）【任务】1、分光计的调整和使用2、分光计上测玻璃棱镜的折射率。【仪器】分光计、钠光灯、平面镜、玻璃三棱镜。【提示】如图设11-1所示，当光线QP以入射角i1，投射到棱镜AB面，经棱镜二次折射以i4角从AC面出射，PO与OP间夹角称为偏向角。当i1=i4时，最小称为最小偏向角min，

41、由几何光学知i1=i4,则i2=i3，又i2+i3=A,n01.000，可推得：所以测出A及min即可求得n玻【参考资料】物理实验：实验二十二；大学物理实验：（张存恕等编著，四川科学技术出版社1986.10版）：§1020设13，极限法测玻璃棱镜折射率（3学时）【任务】1、分光计的调节和使用；2、用折射极限法测玻璃棱镜的折射率。【仪器】分光计、钠光灯、平面镜、待测棱镜。【提示】用扩束光源（光源前档一毛玻璃片形成漫射光源）沿棱镜AB面入射（掠入）在AC侧观测，所有入射光中以i=900为最大入射角（极限入射角），经棱镜二次折射以OP自AC侧射出。所有以小于900入射的光，经折射后应全在O

42、P左侧，OP右侧无折射光，故在望远镜中应观察到如图设12-1所示明暗分明的折射情况，而分界线即OP的位置。由几何光学知：n0sini1=n·sini2nsini3=nosini4,n01.000，i1=900, i2+i3=A0 可推得：【参考资料】物理实验：实验二十二普通物理实验（林杼，龚稹雄编著，人民教育出版社，1981年9月第一版）：实验67。设14，自组望远镜和显微镜（3学时）【任务】1、 熟悉望远镜和显微镜的构造及其放大原理。2、 掌握光学系统的共轴调节方法。3、 学会望远镜、显微镜放大率的测量。【仪器】光具座，透镜组。【参考资料】物理实验：实验六。三、主要仪器设备序号实验

43、项目名称仪器设备名称仪器设备编号1气轨上测滑块的速度和加速度气垫导轨、数字毫秒计2刚体转动实验刚体转动实验仪用拉伸法测金属丝的杨氏模量杨氏模量仪、望远镜及直尺导热系数的测量导热系数测试仪多普勒效应多普勒效应综合实验仪。直流单臂电桥及其使用箱式电桥用模拟法测绘静电场静电场测绘仪电子电荷电量的测定密立根油滴仪霍尔效应综合实验霍尔效应测试仪、霍尔效应实验仪10分光计的调整和使用分光计11光的等厚干涉及其应用读数显微镜12光学平台光学平台13声速的测量超声声速测量仪、双踪示波器14迈克尔逊干涉仪的调整和使用迈克尔逊干涉仪、氦氖激光器15夫兰克赫兹实验夫兰克赫兹实验仪16微波光学实验微波分光计17普朗克

44、常数的测定普朗克常数实验仪18差动变面积式电容传感的静态及动态特性传感器19数码相机参数的测定数码相机、计算机20声光效应声光效应实验仪21光速的测量光拍法光速测量仪22巨磁阻效应巨磁阻效应实验仪23金属电子逸出功的测定金属电子逸出功实验仪四、实验方式与基本要求（一）实验方式为仪器操作、分析测试。（二）基本要求如下：通过物理实验的基本训练，要求学生做到：（1）能够自行完成预习、进行实验和撰写报告等主要实验程序。（2）能够调整常用实验装置，并基本掌握常用的操作技术。例如：零位调整；水平、铅直调整；光路的共轴调整；消视差调节；逐次逼近调节；根据给定的电路图正确接线等。（3）了解物理实验中常用的实验方法和测量方法。例如：比较、放大、转换、模拟、补偿、平衡和干涉等方法。（4）能够进行常用物理量的一般测量。例如，长度、质量、时间、热量、温度、电流强度、电压、电动势、电阻、磁感应强度、折射率等。（5）了解常用仪器的性能，并学会使用方法。例如：侧长仪器、计时仪器、测温仪器、变阻器、电表、直流电桥、直流电势（位）差计、通用示波器、低频信号发生器、分光计、常用电源和常用光源等。五、考核与报告课程实验考试方式是考试。平时成绩占总成绩的7，实验操作（设计考试）成绩占总成绩的3；平时实验缺做两次或实验报告成绩三次不及格不能参加实验操作考试，成绩为不及格。实