《物理实验（上）》教学大纲

1、PAGE PAGE 8物理实验（上）教学大纲（总学时数：27，学分数：1.5）一课程的性质、任务和目的：物理实验（上）是对学生进行科学实验基本训练所独立设置的一门必修课程。它是学生进入大学后，受到系统的实验技能训练的开端，是后继实验课程的基础。它是对学生的科学实验思维和实验技能进行基本训练，培养学生形成良好的科学实验规范，学习实验的不同方法以及实验数据的处理方法等。物理实验课的任务是：1学习物理实验的基本知识、基本原理、熟悉常用仪器的性能与使用方法，掌握基本的测量技术及实验方法。培养学生的科学实验能力，包括：（1）通过阅读教材和资料，做好实验前的准备自学能力；（2）借助实验教材或仪器使用说明书

2、正确使用仪器，完成实验操作动手操作能力；（3）能够运用物理学理论对实验现象、规律进行综合分析判断分析思维能力；（4）学会正确记录和处理实验数据，撰写合格的实验报告处理表达能力；（5）能够完成简单的具有设计性内容的实验设计创新能力。3培养与提高学生的科学素养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。二课程基本要求1结合实验适当介绍物理学史及相关知识，使学生明确物理实验的地位、作用和任务。 2培养学生良好的实验习惯和求实作风。 3要求学生基本掌握数据处理及不确定度计算的方法，会正确表达实验结果。 4通过物理实验基本训练，要求学生做到： (1)自行完成预习实验及按要求撰写实验报告等

3、程序。 (2)掌握常用实验仪器及装置的操作技术(如零位较准；水平铅直调整；光路的共轴调整；逐次逼近调节；按电路图正确接线等) 。(3)了解物理实验中的基本实验方法及测量方法。如：比较、放大，转换、模拟、补偿、平衡、干涉等方法。 (4)掌握一般物理量的测量方法。如：长度、质量、时间、温度、电流、电压、电动势、电阻、磁感应强度、折射率等的测量方法。 (5)了解常用仪器仪表的性能及使用方法。如测长、测时、测温等，变阻器、电表、电桥、通用示波器、信号发生器、分光计及常用电源、光源等。 (6)通过一定数量的近代物理实验、综合性实验及设计性实验，使学生理解近代物理概念，物理实验技术的综合应用，提高学生综合

4、实验能力及设计创新能力。三实验项目与学时分配表：（总学时数：27，包括：绪论3学时，做8个实验，每个实验3学时）序号实验项目名称实验学时实验目的实验要求实验类型必开选开演示验证综合设计其他1物体密度的测定3掌握测定规则物体密度的一种方法。学会正确的实验数据处理方法，会用不确定度表示实验结果。2刚体转动惯量的实验研究3用三线扭摆法测量圆盘、圆环的转动惯量，计算实验值、理论值、相对误差。3用霍尔元件测螺线管的磁场3用霍尔元件测量螺线管磁场沿轴线的分布，并与理论值进行比较。4迈克尔逊干涉仪的调整和使用3学习迈克尔逊干涉仪的原理和调节方法，并用它测出激光束的波长。5示波器的使用3了解示波器的结构、工作

5、原理，掌握它的基本操作方法。学会用示波器观察、测量某些物理量。6电桥法测电阻3掌握惠斯登电桥的原理和使用方法。会用电桥测量电阻。7液体表面张力系数的测定3学习用拉脱法测定室温下液体的表面张力系数。学会用最小二乘法法处理实验数据。8分光计的调整、棱镜折射率的测定3学习分光计的调节和使用。了解测量三棱镜顶角的方法。测量最小偏向角，从而测量三棱镜的折射率。9交变磁场的测量亥姆霍兹线圈的使用3学习电磁感应法测量交变磁场的原理和方法，验证磁场矢量叠加原理。10整流、滤波电路3了解数字存储示波器的主要组成部分、工作原理、基本操作方法，学会用光标法测量整流、滤波电路输出电压的峰值、周期等。四.课程基本内容：

6、(一).绪论1物理实验课的意义和任务。2物理实验课的学习特点。3遵守实验规则。4怎样书写实验报告。(二)实验误差的计算与数据处理。1测量与单位,中华人民共和国法定计量单位。2系统误差与偶然误差,实验结果表示的标准形式3误差的计算方法:平均误差与均方误差的计算方法及其物理意义4标准偏差与不确定度的意义与计算5有效数字与运算法则。6数据处理的几种方法列表法、逐差法、图解法、以及微机处理实验数据的应用。实验一 物体密度的测定训练内容和要求学会游标卡尺、螺旋测微器、电子天平的使用方法。正确记录实验数据、掌握有效数字的运算方法。求出均质圆柱体的密度。不确定度的计算，会用不确定度表示实验测量结果。主要仪器

7、设备游标卡尺、螺旋测微器、电子天平、圆柱体。实验二 刚体转动惯量的实验研究训练内容和要求了解转动惯量的物理意义。学会用三线摆测定刚体转动惯量的方法。测量圆盘、圆环的转动惯量，并计算实验值、理论值和相对误差。观察分析刚体转动惯量的大小与刚体的总质量、质量分布的关系。主要仪器设备三线摆、电子计数计时器、直尺、游标卡尺、天平。实验三 用霍尔元件测螺线管的磁场训练内容和要求1.了解产生霍尔效应的机制。 2.学会用霍尔元件测量磁场的基本方法。3.测量螺线管轴线上的磁场，并与理论值进行比较。主要仪器设备霍尔元件测螺线管磁场实验仪。实验四 迈克尔逊干涉仪的调整和使用训练内容和要求通过实验考察等倾干涉、等厚干

8、涉的形成条件、花纹特点。了解迈克尔逊干涉仪的结构、原理及调节方法。测单色激光的波长。会用逐差法处理实验数据。主要仪器设备迈克尔逊干涉仪、氦氖激光光源。实验五 示波器的使用训练内容和要求1初步了解示波器的结构、工作原理，掌握它的基本操作方法。2学会用示波器观察各种电信号（正弦波、三角波、方波）。 3通过测量正弦波周期的方法，测量正弦波的频率。4通过观察李萨如图形，学会另一种测量正弦波频率的方法。主要仪器设备双踪示波器、信号发生器。实验六 电桥法测电阻训练内容和要求自搭电桥，并测量给定电阻的阻值。使用箱式惠斯登电桥测量给定电阻阻值。计算相对误差。 主要仪器设备电源、检流计、电阻箱、待测电阻、箱式惠

9、斯登电桥。实验七 液体表面张力系数的测定训练内容和要求1. 学习用拉脱法测定室温下液体的表面张力系数。2掌握用硅压阻力敏传感器测量的原理和方法；3. 学会用最小二乘法法处理实验数据。主要仪器设备 FD-NST-I型液体表面张力系数测定仪、片码、铝合金吊环、吊盘、玻璃器皿、镊子。实验八 分光计的调整、棱镜折射率的测定训练内容和要求1.了解分光计的主要结构和原理，调整JJY型分光计：包括望远镜、载物平台及平行光管。学习分光计的调节和使用。 2.了解用反射法可测量玻璃三棱镜的顶角。 3.测量汞光谱中三条主要光线的最小偏向角，从而测量三棱镜对这三条主要光线的折射率。主要仪器设备 分光计、三棱镜、汞灯光

10、源。实验九 交变磁场的测量亥姆霍兹线圈的使用训练内容和要求学习电磁感应法测量交变磁场的原理和方法。测量单线圈轴线上的磁场分布。测量亥姆霍兹线圈内部的磁场分布。验证磁场叠加原理。主要仪器设备FB201-交变磁场测定仪、 FB201-交变磁场测定仪。实验十 整流、滤波电路训练内容和要求1. 了解数字存储示波器的主要组成部分及工作原理。2.了解仪器控制面板上各旋钮及按键的功能，掌握数字存储示波器的基本操作方法。3. 掌握多种用数字存储示波器测量电信号的幅度、周期和频率的方法。 4学会用光标法测量整流、滤波电路输出电压的峰值、周期，计算出频率、输出电压的平均值。主要仪器设备DS1602数字存储示波器、

11、信号发生器、实验元件电路板组合箱。五考核方式：根据常州工学院实验课程考核及成绩评定办法及各二级学院（部）具体的实施细则制定。实验成绩可根据实验前的预习、实验课的操作及实验报告的撰写、最后的考查综合评定。考查的形式可为笔试、操作考查、实验设计或写小论文，任选一种。本学期实验成绩组成为：实验报告占，不进行实验操作考查 ，待物理实验（下）课程结束后进行实验操作考查。六有关说明（一）先修课程高等数学、大学物理。（二）教学参考书1大学物理实验 金雪尘 宋红燕等 主编 上海交通大学出版社2物理实验 李寿松 主编 江苏教育出版社3大学物理实验 李 平 主编 高等教育出版社4大学物理实验（第二版）张兆奎、缪连元、张立 主编 高等教育出版社5大学物理实验 张正