《大学物理实验AⅠ、AⅡ》课程教学大纲

1、大学物理实验A、A课程教学大纲课程编号：0702111004 0702111005课程名称：大学物理实验A、A英文名称：College physics experiment A、A学 分：2 总 学 时：48 开设学期：一年级第二学期、二年级第一学期适用专业：四年制本科工科各专业先修课程：大学物理一、实验教学目标与基本要求1、要求学生了解测量误差和测量不确定度的基本知识，具有正确处理实验数据的初步能力。2、通过物理实验的基本训练，要求学生能够自行完成预习，进行实验和撰写报告等主要实验过程，能够调整常用实验装置，并基本掌握常用的操作技术，能够进行常用物理量的一般测量，了解常用仪器的性能，并学会使

2、用方法，如测长仪器、计时仪器、测温仪器、变阻器、电表、电桥、电位差计、示波器、信号发生器、分光计及常用电源和常用光源等。在进行以上基本训练过程中，要学生重视对物理现象的观察和分析。引导学生运用理论指导实践、解决问题。二、基本理论与实验技术知识掌握测量误差的基本知识，具有正确处理实验数据的基本能力。(1) 测量误差的基本概念，采用不确定度方法对直接测量和间接测量的误差进行评估。(2) 处理实验数据的一些常用方法，包括列表法、作图法等。随着计算机及其应用技术的不断普及，应具有用计算机通用软件处理实验数据的基本能力。掌握常用的实验操作技术:如零位调整，水平、铅直调整，光路的共轴调整，消视差调整，根据

3、给定的电路图正确接线，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方法。三、实验方法、特点与基本要求1、掌握常用的物理实验方法,如比较法、换测法、放大法、补偿法、平衡法、干涉和衍射法等，以及在近代科学研究和工程技术中广泛应用的其他方法。2、了解实验室常用仪器的性能，并学会使用,如长度测量仪、计时仪器、变阻器、电表、交、直流电桥、示波器、低频信号发生器、分光仪、激光器、常用电源和光源等常用传统仪器。随着现代技术的发展，要逐步创造条件引进在近代科学研究与工程技术中广泛应用的现代物理技术，如激光技术、传感器技术、微弱信号检测技术、光电子技术、结构分析波谱技术等。3、学习基本物理量的测量如长

4、度、质量、时间、热量、温度、电流、电压、电阻、磁感应强度、光强、折射率、光速、电子电荷、普朗克常数等常用物理量及物性参数的测量，注意加强数字化测量技术和计算机技术在物理实验教学中的应用。4、在教学中要适当介绍一些物理实验史料和物理实验在现代科学与技术中的应用知识，对学生进行辩证唯物主义世界观和方法论教育，以及培养学生创新意识、创新思维和创新能力。四、实验主要仪器设备长度测量仪、计时仪器、测温仪器、变阻器、电表、示波器、低频信号发生器、分光仪、激光器等。五、实验项目的设置与内容提要序号实验项目内 容 提 要实验学时实验类型每组人数实验要求实验绪论（测量误差、不确定度与数据处理）掌握测量，误差基本

5、概念，误差产生的基本原因，不确定度基本概念；掌握直接测量量和间接测量量结果的处理和不确定度计算；掌握有效数字位数；掌握常用数据处理方法。4综合50必做实验方法和第二学期任务掌握基本的实验测量方法2综合50必做30考查撰写课程小论文2综合50必做4.模拟法描绘静电场学习用模拟法研究静电场的分布规律；加深对电场强度和电势概念的理解；学习用对数坐标纸作图的方法。2验证24选做5.用三线摆法测刚体的转动惯量掌握三线摆的使用和调节方法；用实验方法验证平行轴定理；2验证24选做6.示波器的使用了解示波器的结构及作用，示波器扫描原理；熟悉示波器面板各个开关、旋扭的功能；学会用示波器观察一些信号的波形，以及信

6、号参数的定量测量；了解示波器的使用注意事项。2验证24选做7.金属丝弹性模量测定学习光杠杆镜尺法测量长度微小变量的原理,学习望远镜的调节与测量,进行钢丝杨氏弹性模量的测量.学习逐差法与作图法处理数据的方法与要求2验证24选做4分光计的调整和使用（1）学习分光计的基本结构、原理、调节与测量。测量三棱镜的顶角2综合24选做5良导体热导率的测定要求学生掌握热系数的概念，分析研究热学实验中的“热平衡”状态以及本实验所用的测量方法（热电偶温度计的原理与使用），复习巩固作图法在实验数据处理中的作用。2综合24选做6气体摩尔热容比的测定学习单原子、双原子气体比热容比原理。采用简谐振动方法测定比热容比。2验证

7、24选做7用电桥法测电阻掌握惠斯登电桥测量电阻的原理和方法，练习按线路图连接线路，学习用交换法减小和消除部分系统误差2验证24选做8分光计的调整和使用（2）熟悉光栅衍射方程；了解分光计结构；学会调节和使用分光计；熟悉分光计读数方法；了解光栅色散率。2综合24选做9光的干涉-牛顿环了解光的干涉原理，观察光的等厚干涉现象；学会用牛顿环测定凸透镜的曲率半径；熟悉读数显微镜的使用方法。2验证24选做10超声波声速的测定了解超声波的应用情况；了解压电换能器的功能；学习频率计、低频信号发生器的使用方法；加深对振动合成及驻波理论的理解；熟悉共振干涉法（驻波法）测声速和相位比较法（行波法）测声速的原理和方法。

8、2综合24选做11密立根油滴实验通过对带电油滴在重力场和静电场运动的测量，证明电荷的不连续性，并测定基本电荷的大小。2综合24选做12用电势差计测电动势掌握用电位差计精密测量电位差的原理，并测量电池电动势； 学习使用箱式电位差计。 学习用箱式电位差计校准电表2验证24选做13用霍耳元件测螺线管磁场掌握霍耳效应概念以及霍耳效应测量磁场原理；了解实验中的副效应及消除方法法；熟悉仪器使用方法；了解作图注意事项。2综合24选做14电子束在径向电场和轴向磁场中的运动了解带电粒子在磁场中的运动理解洛伦兹力和磁场强度的关系.2综合24选做15夫兰克-赫兹实验通过氩原子第一激发电位的研究，了解夫兰克和赫兹在研

9、究原子内部能量量子化问题时所采用的基本实验方法2综合24选做16迈克尔逊干涉仪的使用了解迈克尔逊干涉仪结构，工作原理；了解干涉图样的形成和分类，以及时间相干性等概念；掌握He-Ne激光波长测量方法和钠光双线波长差测量方法；了解干涉仪调节方法及注意事项。2综合24选做17磁滞回线实验学习与了解铁磁质的磁滞特性。由示波器观察铁磁质的磁滞回线。由智能磁滞实验仪测定软磁与硬磁的磁滞特性。2综合24选做18光电效应实验了解光电效应实验的意义；了解外光电效应，内光电效应；了解光电管结构；熟悉光电效应实验规律；研究光电管的光电流和极间电压的关系；验证光电效应第一定律。2综合24选做19光速测定实验了解调制光

10、法测量光速的原理，练习使用示波器测量同频正旋信号位相差，测量光在介质中的传播速度及介质的折射率2综合24选做20氢原子光谱分析实验了解光谱的应用，原子能级跃迁发光，氢原子光谱系，巴耳末线系，里德伯常数；熟悉棱镜最小偏向角；熟悉分光计调节及使用；测量氢原子特征谱线波长，并验算里德伯常量。2综合24选做21核磁共振实验理解核磁共振原理，掌握一种测量磁场的方法。掌握对磁场的标定后，测量可产生核磁磁共振物质的回磁比和朗德因子2综合24选做22全息摄影实验了解全息发展历史和意义；了解全息照相的基本特点和原理；学习拍摄全息照片的技术；学会全息照片的再现方法；了解全息照相系统要求和实验注意事项。2综合24选

11、做23线性电阻与非线性电阻的伏安特性研究了解线性电阻与非线性电阻的伏安特性，学习线性电阻与非线性电阻的伏安特性曲线的测试方法2设计24选做24磁阻效应理解磁阻效应、霍尔效应等概念，掌握测量锑化铟传感器的电阻与磁感应强度的关系的一种方法，作出锑化铟传感器的电阻变化与磁感应强度的关系曲线图，并写出相应的曲线方程。2综合24选做25电子束电偏转和磁偏转研究了解示波器的构造和工作原理，研究静电场对电子的加速作用，定量分析电子束在横向匀强电场和横向磁场作用下的偏转。2综合24选做26多普勒效应的实验研究了解多普勒效应的知识，掌握运用多普勒效应研究物体运动的方法。2综合24选做27液晶的电光性研究了解液晶的基本知识和性能，观察液晶的偏振状态，学会测量液晶的扭曲角，电光效应曲线，计算阈值电压和饱和电压。2综合24选做28用焦利氏称测量液体的表面张力系数了解液体表面的性质，掌握用焦利氏称测量微小力的原理和方法。2验证24选做29用数字示波器研究RC电路的暂态过程了解数字示波器的功能，掌握数字示波器的使用方法，利用数字示波器研究RC电路的暂态过程，通过测定的时间常数计算电容器的电容数值和误差。2综合24选做六、实验报告要求每次实验提交实验报告。实验报告由实验原理、实验仪器、实验内容、原始数