大学物理B实验课程教学大纲

1、大学物理实验实验教学大纲课程编号xx996106课程名称大学物理实验总学时24学分数1.5适用专业通信工程、电子信息科学与技术、电子信息工程、材料成型及控制工程、能源与动力工程、化学、高分子材料与工程、材料化学、环境工程先修课程无 一、实验教学的目的和任务大学物理实验是理工科大学生入校之后开设的第一门基础实验课程，是理工科专业的一门公共必修基础课，是对学生进行科学实验方法和实验技能的基本训练、培养和提高学生科学实验素养以及分析和解决实际问题的能力的实践性课程。本课程的具体任务是：通过对实验现象的观察、分析和对物理量的测量，使学生学习物理实验知识和基本实验方法，并加深对物理原理的理解；培养与提高

2、学生的科学实验能力，包括自学能力、动手能力、分析能力、表达能力、初步设计能力；培养与提高学生的科学实验素养。二、实验教学的基本要求大学物理实验课包括力学、热学、电学、光学、原子物理及近代物理相关的实验内容。具体达到如下基本要求：1、掌握测量误差与不确定度的基本概念，能逐步学会用不确定度对直接测量和间接测量的结果进行评估；掌握列表法，作图法处理实验数据，能应用计算机软件处理实验数据。2、掌握长度、质量、时间、温度、湿度、压强、压力、电流、电压、电阻、磁感应强度、光强度、折射率、电子电荷等常用基本物理量及物性参数的测量，能较好地应用教字化测量技术和计算技术进行实验。3、了解比较法、转换法、放大法、

3、模拟法、补偿法、平衡法、干涉与衍射法等常用的物理实验方法，逐步学会它们的基本应用。4、掌握长度测量仪器，计时仪器，测温仪器，变阻器，电表，变/直流电桥、通用示波器，低频信号发生器，常用电源与光源等仪器的性能，并能正确使用；了解激光技术，传感器技术，微弱信号检测技术和光电子技术等与当代科学研究和工程技术中广泛应用的现代物理技术。5、掌握零位调节，水平/铅直调整，光路共轴调整等基本的实验操作技术，能根据给定的电路图，装置图等正确连接实验电路。6、能够通过阅读实验教材、查询有关资料和思考问题，理解实验的基本原理及方法，能独立撰写预习报告，正确使用仪器设备，独立完成实验内容，正确处理实验数据完成实验报

4、告，逐步形成自主实验的基本能力。7、能够融合实验原理、设计思想、实验方法及相关理论知识对实验结果进行分析、判断与综合。具有初步的分析与研究能力。三、实验项目设置、学时分配序号实验项目名称实验目的实验学时实验类型开出要求1绪论了解实验基本规范、掌握误差基本概念合理论2理论必做2长度的测量1、掌握游标卡尺、千分尺、移测显微镜的测量原理及正确使用方法。2、应用误差知识，合理选择测量仪器。3、掌握不确定度和有效数字的概念，学会正确记录和处理数据。2验证必做3验证动量和能量守恒定律1观察碰撞过程，了解碰撞的分类、特点等。2验证动量守恒定律。2验证选做4金属材料杨氏模量的测量1. 掌握用光杠杆测量微小长度

5、变化的原理、方法和应用；掌握各种长度测量工具的选择和使用；3. 学习用逐差法和作图法处理实验数据。2验证选做5液体粘滞系数的测定1、了解斯托克斯定律；2、掌握用落球法测定液体的粘滞系数2验证选做6液体表面张力系数的测定1学习用焦利氏秤测量微小的力。 2掌握用拉脱法测量液体表面张力系数的原理和方法。2综合选做7用CCD测量杨氏弹性模量1、学会用CCD杨氏模量测量仪测量长度的微小变化量。2、学会测定金属丝杨氏弹性模量的一种方法。3、学习用逐差法处理数据。2综合选做8刚体转动的研究1、学习用转动惯量仪测定物体的转动惯量；2、研究作用在刚体上的外力矩与刚体角加速度的关系，验证刚体转动定律和平行轴定理；

6、3、观测转动惯量随质量、质量分布及转动轴线的不同而改变的状况。2综合选做9多普勒效应综合实验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；2、利用多普勒效应测量声速和重力加速度、验证牛顿第二定律、测量简谐振动的周期等参数，2综合必做10非良导体的热导率的测量1.学习传热学的有关概念和冷却速度的测定方法。2.了解傅立叶传热定律，测定非良导体的热导率。2综合选做11气垫导轨上运动定理的研究1熟悉气垫导轨的构造，掌握正确的使用方法。2熟悉光电计时系统的工作原理，学会用光电计时系统测量短暂时间的方法。3学会测量物体的速度和加速度。4验证牛顿第二定律。2综合选做12不同介质中声速的测量

7、1.了解声速测量仪的结构和测试原理；2.通过实验了解作为传感器的压电陶瓷的功能；3.用共振干涉法、相位比较法和时差法测量声速，并加深有关共振、振动合成、波的干涉等理论知识的理解；4.进一步掌握示波器使用。2综合选做13数字与模拟示波器的使用1了解示波器的主要结构和显示波形的基本原理。2学会使用信号发生器。3学会用示波器观察波形以及测量电压、周期和频率。2验证必做14电流场模拟静电场测量同轴电缆的静电场2验证必做15双电桥测低电阻1掌握用双臂电桥测低值电阻的原理。2学会用双臂电桥测低值电阻的方法。3了解测低值电阻时接线电阻和接触电阻的影响及其避免的方法。2验证选做16磁场的描绘1、研究载流圆线圈

8、轴向磁场的分布。2、描绘亥姆霍兹线圈的磁场均匀区。2验证选做17伏安法测电阻与电表内阻1、伏安法测电阻、2、电池内阻的测量2验证选做18用牛顿环测透镜的曲率半径1、观察牛顿环等厚干涉现象，加深对光的波动性的认识。2、学会使用读数显微镜。3、学习用牛顿环测透镜曲率半径的方法。2验证选做19分光计实验1 了解分光计的结构，学习分光计的调节和使用方法；2利用分光计测定三棱镜的顶角；3、利用分光计测定玻璃三棱镜的折射率。2验证选做20迈克耳逊干涉仪实验1.了解迈克尔逊干涉仪的干涉原理和迈克尔逊干涉仪的结构，学习其调节方法；2调节观、察干涉条纹，测量激光的波长；3测量钠双线的波长差；4练习用逐差法处理实

9、验数据。2综合选做21霍尔效应及其应用1、了解霍耳效应产生的原理，2、学习用霍耳效应测磁场的方法。2综合选做22液晶光开关的电光特性实验1在掌握液晶光开关的基本工作原理；2了解液晶光开关的工作条件综合必做23太阳能电池基本特征的研究1. 了解太阳能电池的基本结构及基本原理。2. 研究太阳能电池的基本特性：太阳能电池的开路电压和短路电流以及它们与入射光强度的关系;太阳能电池的输出伏安特性等。2综合选做24RLC串联电路的特性研究 1、观测RC和RL串联电路的幅频特性和相频特性；2、了解RLC串联、并联电路的相频特性和幅频特性；3、观察和研究RLC电路的串联谐振和并联谐振现象；4、观察RC和RL电

10、路的暂态过程，理解时间常数的意义；5、观察RLC串联电路的暂态过程及其阻尼振荡规律2综合选做25晶体的声光效应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测量声光偏转和声光调制曲线；4完成模拟通信实验仪器的安装及调试。2综合选做26晶体的电光效应1、了解电场对晶体的作用机理；2、观察光学系统的响应情况，理解设置静态工作点的目的和意义，以及设置方法和要求；3、用一音频信号驱动电光晶体，模拟信息对光的调制和传输。2综合选做27法拉第-磁光效应1、观察光的偏振性；2、研究偏振光偏转角度与磁感应强度、介质厚度及材料本身特性之间的关系；测定不同玻璃材料的费尔德常数。2综合选做

11、28密立根油滴实验1、掌握密立根油滴实验的原理与数据处理方法；2、使用CCD微机密立根油滴仪测量电子电荷；3、了解CCD图像传感器的原理与应用。2综合选做29微波的光学特性实验1、微波反射、单逢衍射、双逢干涉实验、迈克尔逊干涉、偏振、布拉格衍射等实验； 2综合选做30全息照相1.了解全息照相的基本原理；2.学习静物全息照相的拍摄方法； 3.了解再现全息物象的性质和方法。2综合选做31电子秤实验了解金属箔式的应变效应、电桥的工作原理；2、学习和掌握电子秤秤重的实验 方法。2设计选做32温度传感器实验的研究1、测定热敏电阻的电阻-温度特性，求出材料系数；2、了解以热敏电阻为检测元件的温度传感器的电路结构及电路参数的选择。2综合选做四、考核方式与评分标准考核环节评分依据占总成绩的比重平时实验出勤课前准备、预习报告、考勤、态度等15%平时实验完成情况实验操作、实验记录、实验规范等55%实验报告报告上是否包括目的、仪器、原理、操作步骤、数据记录、数据处理、误差分析、结果表述与分析、问题回答等内容30%考核结果考核结果分为优、良、中、及格和不及格五等，课程综合成绩采用百分制记录。课程综合成绩为优，成绩为90-100分；良，成绩为80-89分