普通物理实验力学课程教学大纲

普通物理实验力学课程教学大纲课程编号：09121030课程名称：普通物理实验（力学）/GeneralPhysicsExperiment（Mechanics）课程属性：必修实验属性：独立设课开课学期：1学时：24适用专业：物理学学分：1开课部门：理工学院考核要求：考查课程简介：本实验课程为材料物理专业学生的必修的专业基础实验课程。通过验证实验、设计综合实验及研究性实验,达到深化理论课程的基本理论、基本知识和基本方法,培养其实事求是的科学态度和良好的科学素质,通过对力学实验现象的观测和分析，加深对力学基本概念和规律的认识。加强对学生实验规范和实验学习方法的教育，培养学生严肃认真、实事求是的科学态度和作用，初步形成科学的实验思想方法和良好的科学实验习惯，为后继实验教学打下良好的基础。一、实验项目设置及学时分配项目编号实验项目名称实验类型开出要求学时分配0912103001绪论验证必做20912103002长度的测量验证选做20912103003精密称衡设计必做20912103004杨氏模量的测定（伸长法）综合必做20912103005偶然误差的统计规律设计选做20912103006倾斜气垫导轨上滑块运动的研究验证必做20912103007牛顿第二运动定律的验证验证选做20912103008碰撞实验验证必做20912103009转动惯量的测定验证必做20912103010刚体转动的研究设计必做20912103011三线摆设计选做20912103012惯性秤踪合选做20912103013声速的测量设计必做20912103014弦振动的研究设计选做2学时总计28二、实验内容及教学要求实验项目1：绪论1、教学内容：绪论2、教学目标（1）了解测量与误差，测量及其种类。（2）熟悉测量不确定度与测量结果的表述。（3）掌握标准不确定的的A类和B类分类，并会正确计算。实验项目2：长度的测量1、教学内容：长度的测量2、教学目标（1）了解几种常用测量仪器。（2）熟悉用读数显微镜、游标卡尺、螺旋測微器测量物体。（3）掌握具体表达不确定的的A类和B类分类，并会正确计算实验项目3：精密称衡1、教学内容;精密称衡2、教学目标（1）了解分析天平的构造原理、学会正确调节使用。（2）熟悉精密称衡中的系统误差补正。…（3）掌握用分析天平来精密称衡物体质量的方法。实验项目4：杨氏模量的测定（伸长法）1、教学内容:杨氏模量的测定（伸长法）2、教学目标（1）了解用光杠杆测量微小伸长的方法。（2）熟悉用伸长法测定金属丝的杨氏模量。…（3）掌握用光杠杆测量微小伸长的原理及其使用方法实验项目5：偶然误差的统计规律1、教学内容:偶然误差的统计规律2、教学目标（1）了解从摆的周期测量值的变化认识偶然误差的统计规律（2）熟悉测量值的分布和高斯分布接近。（3）掌握平均值和测量值列标准偏差S将随N的增加而趋于稳定。实验项目6：倾斜气垫导轨上滑块运动的研究1、教学内容:倾斜气垫导轨上滑块运动的研究2、教学目标（1）了解气垫导轨的调节。（2）熟悉用气垫导轨测定重力加速度。（3）掌握分析和修正实验中的部分系统误差分析。实验项目7：牛顿第二运动定律的验证1、教学内容:牛顿第二运动定律的验证2、教学目标（1）了解用控制变量法研究物理规律。（2）熟悉加速度与力、质量的关系。（3）掌握灵活运用图像处理问题的方法。实验项目8：碰撞实验1、教学内容：碰撞实验2、教学目标（1）了解气垫导轨验证方法的设计。（2）熟悉气垫导轨如何设计不同实验方法。（3）掌握用气垫导轨时设计实验要注意的细节。实验项目9：转动惯量的测定1、教学内容；转动惯量的测定2、教学目标（1）了解刚体转动仪器的使用调节。（2）熟悉刚体转动仪器的实验设计方法。（3）掌握验证刚体转动惯量实验项目10：刚体转动规律的研究1、教学内容:刚体转动规律的研究2、教学目标（1）了解刚体转动仪器的使用调节。（2）熟悉刚体转动仪器的实验设计方法。（3）掌握刚体定轴转动转动惯量与外力距的关系及平行轴定理的验证。…实验项目11：三线摆1、教学内容:三线摆2、教学目标（1）了解三线摆仪器的使用方法。（2）熟悉三线摆仪器的设计实验方法。（3）掌握用三线摆测定物体的转动惯量方法，验证平行轴定理。实验项目12：惯性秤1、教学内容:惯性秤2、教学目标（1）了解惯性秤的定标和使用方法。（2）熟悉重力对惯性秤的影响。（3）掌握惯性秤测量物体质量的原理和方法。实验项目13：声速的测量1、教学内容：声速的测量2、教学目标（1）了解超声波的产生、发射和接收方法。（2）熟悉声速测量仪器的使用。（3）掌握用干涉方法和相位方法测量声速。实验项目14：弦振动的研究1、教学内容;弦振动的研究2、教学目标（1）了解波在弦上的传播及驻波形成的条件。（2）熟悉弦振动研究实验仪器的使用方法。（3）掌握不同弦长和不同张力情况下的共振频率。三、考核方式及要求根据每个项目的出勤和实验过程以及实验报告给出该项目的成绩，整个实验完成后取各项目成绩的平均值作为该实验课程的最终成绩。四、主要仪器设备及实验材料项目编号实验项目名称主要仪器设备及台（套）数实验材料备注0912103001绪论理论教学0912103002长度的测量读数显微镜、游标卡尺、螺旋測微共计15套0912103003精密称衡分析天平共计15套0912103004杨氏模量的测定（伸长法）杨氏模量测定仪器共计15套0912103005偶然误差的统计规律单摆，秒表等共计15套0912103006倾斜气垫导轨上滑块运动的研究气垫导轨，数字毫秒计共计15套0912103007牛顿第二运动定律的验证气垫导轨，数字毫秒计共计15套0912103008碰撞实验气垫导轨，数字毫秒计共计15套0912103009转动惯量的测定转动仪器共计15套0912103010刚体转动的研究转动仪器共计15套0912103011三线摆三线摆共计15套091210301