《趣味物理实验》课程教学大纲

PAGEPAGE1趣味物理实验课程实验教学大纲一、实验类别：学科基础课程学分：2二、实验总学时：32学时（其中绪论2学时，观看物理实验教学片2学时，实验学时28学时）三、应开实验个数：按照单个实验的学时数选开实验，合计达28学时。四、适用专业：所有专业五、实验成绩评定方法：平时成绩×60%+期末成绩×40%；平时成绩由上课出勤率、实验操作情况、实验报告成绩等综合考虑，期末成绩的考核方式可采用撰写小论文或实验小制作等。六、实验成绩占课程总成绩比例：100%七、配套的实验教材或自编指导书：《趣味物理实验》自编八、实验项目：实验编号实验项目名称实验类型实验学时要求实验一海市蜃楼演示演示0.5选开实验二静电摆球演示0.5选开实验三避雷针放电原理实验演示0.5选开实验四光点反射式磁致伸缩演示仪演示0.5选开实验五电磁驱动演示演示0.5选开实验六热磁轮演示演示0.5选开实验七雅各布天梯演示0.5选开实验八磁悬浮地球演示0.5选开实验九电磁趣味演示演示1选开实验十光的干涉现象演示演示0.5选开实验十一光的衍射现象演示演示0.5选开实验十二光的偏振现象演示演示0.5选开实验十三“千人震”实验验证0.5选开实验十四自制透镜实验验证0.5选开实验十五“密度秤”的制作设计4选开实验十六望远镜的制作设计4选开实验十七显微镜的制作设计4选开实验十八流体静力称衡法测物质的密度验证2选开实验十九超声波在空气中传播速度的测量验证4选开实验二十计算机仿真实验验证2选开实验二十一激光全息照相验证4选开实验二十二θ调制与颜色合成验证4选开实验二十三电磁打点计时器的使用验证2选开实验二十四薄透镜焦距的测定验证2选开实验二十五万用表的使用验证4选开实验二十六静电演示实验演示2选开实验一海市蜃楼演示学时：0.5（一）实验类型：演示型（二）实验目的：利用人工配制的折射率连续变化的介质，演示光在非均匀媒质中传播时，光线弯曲的现象以及模拟自然界昙花一现的海市蜃楼景观。（三）实验内容：1、液体的配制

2、海市蜃楼现象演示(四)要求：选开（五）每组人数：1（六）主要仪器设备及配套数:海市蜃楼演示仪，1套。（七）所属实验室：物理实验教学中心实验二静电摆球学时：0.5（一）实验类型：演示型（二）实验目的：1、观察带电小球在静电场中的运动；2、理解平行导体平板产生的静电场对带电小球的作用。（三）实验内容：1、将高压电源的输出端连接到一块平行导体板上，将接地线连接到另一块平行导体板上，同时让电源的接地线接触地面；2、开启高压静电电源，轻轻拨动悬挂乒乓球的绝缘细线，使乒乓球与某一极板相碰，观察乒乓球的运动；3、将涂覆金属膜的乒乓球改为无弹性的金属小球，研究带电小球所受的作用及其运动。（选做）（四）要求：选开（五）每组人数：1（六）主要仪器设备及配套数：静电电源，静电摆球演示仪，1套。（七）所属实验室：物理实验教学中心实验三避雷针放电原理实验学时：0.5（一）实验类型：演示型（二）实验目的：掌握避雷针放电的原理（三）实验内容：演示高端放电原理的应用：避雷针(四)要求：选开（五）每组人数：1（六）主要仪器设备及配套数:高压电源、模拟避雷针装置，1套。（七）所属实验室：物理实验教学中心实验四光点反射式磁致伸缩演示仪学时：0.5（一）实验类型：演示型（二）实验目的：1、掌握磁致伸缩原理。2、用光杠杆法演示磁致伸缩这个物理现象。（三）实验内容：1、调节激光光束，使其射到光杠杆的小镜片上，并调解小镜面的角度，使光束投射到对面的屏（墙）上，此时可以在接收屏（墙）上看到激光光束的光斑。2、将线圈接于直流电源，接通直流电源，可在5m(四)要求：选开（五）每组人数：1（六）主要仪器设备及配套数:光点反射式磁致伸缩演示仪，1套。（七）所属实验室：物理实验教学中心实验五电磁驱动演示学时：0.5（一）实验类型：演示型（二）实验目的：1、利用电磁驱动演示仪演示涡流的机械效应，即电磁驱动。2、观察导体圆板在旋转磁场中的运动特性。（三）实验内容：接通电源，电动机通电开始旋转，电动机带动永磁体使之绕水平轴旋转，继之在竖直平面内产生旋转磁场，由于涡流的机械效应驱动圆盘也跟着旋转起来。两者转动的方向相同，但铝盘旋转的速度始终小于永磁体（亦即磁场）的转速。这种现象称为电磁驱动。(四)要求：选开（五）每组人数：1（六）主要仪器设备及配套数:电磁驱动演示仪，1套。（七）所在实验室：物理实验教学中心实验六热磁轮演示学时：0.5（一）实验类型：演示型（二）实验目的：利用铁磁物质在温度超过居里点后铁磁性消失，变为顺磁性的物理现象。（三）实验内容：演示不同铁磁材料的居里点。(四)要求：选开（五）每组人数：（六）主要仪器设备及配套数:热磁轮演示仪，1套。（七）所在实验室：物理实验教学中心实验七雅各布天梯学时：0.5（一）实验类型：演示型（二）实验目的：1、观察高压电极击穿空气而形成电弧的现象。

2、理解电弧上升的原因。（三）实验内容：1、观察电弧的运动特点；2、观察电弧的产生和结束的位置。(四)要求：选开（五）每组人数：1（六）主要仪器设备及配套数:雅各布天梯，1套。（七）所在实验室：物理实验教学中心实验八磁悬浮地球学时：0.5（一）实验类型：演示型（二）实验目的：理解磁悬浮原理，观察磁悬浮地球现象。（三）实验内容：营造一种在宇宙中看地球的氛围，主要利用磁悬浮技术，将地球模型悬浮在空中匀速自转，模拟地球自转现象。(四)要求：选开（五）每组人数：1（六）主要仪器设备及配套数:磁悬浮地球仪，1套。（七）所在实验室：物理实验教学中心实验九电磁趣味演示学时：1（一）实验类型：演示型（二）实验目的：掌握电磁学的有关原理（三）实验内容：法拉第管、手摇发电、楞次转环、磁力手电筒、立体磁力线、磁混沌摆、磁悬浮哑铃等。(四)要求：选开（五）每组人数：1（六）主要仪器设备及配套数:电磁趣味演示仪，1套。（七）所在实验室：物理实验教学中心实验十光的干涉现象演示学时：0.5（一）、实验类型：演示型（二）、实验类别：学科基础实验（三）、实验目的：掌握几种光的干涉现象（四）、实验内容：双棱镜干涉、薄膜干涉、等顷干涉、劈尖干涉实验。(五)、要求：选开（六）、每组人数：2（七）、主要仪器设备及配套数:激光综合光学演示仪，1套。（八）所在实验室：物理实验教学中心实验十一光的衍射现象演示学时：0.5（一）、实验类型：演示型（二）、实验类别：学科基础实验（三）、实验目的：掌握几种光的衍射现象（四）、实验内容：单缝、单丝、小圆孔、小圆屏、双缝、双圆孔、矩形孔、光栅、正交光栅的夫琅和费衍射、直边的菲涅耳衍射、单缝的菲涅耳衍射、圆孔的菲涅耳衍射、全息照相的再现等实验。(五)、要求：选开（六）、每组人数：2（七）、主要仪器设备及配套数:激光综合光学演示仪，1套。（八）所在实验室：物理实验教学中心实验十二光的偏振现象演示学时：0.5（一）实验类型：演示型（二）实验目的：掌握几种光的偏振现象（三）实验内容：偏振片和玻璃面反射的起偏器和检偏器、布儒斯特定律、线偏振光振动面的确定、马吕斯定律、椭圆偏振光、旋光现象等实验。(四)要求：选开（五）每组人数：1（六）主要仪器设备及配套数:激光综合光学演示仪，1套。（七）所在实验室：物理实验教学中心实验十三“千人震”实验学时：0.5（一）实验类型：验证型（二）实验目的：掌握镇流器自感现象（三）实验内容：用一节电动势为1.5V的新干电池、几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器，几位做这个实验的同学手拉手成一串，另一位同学将电池、镇流器、开关连接并用导线将首尾两位空手的同学相连，在通电或断电时就会使连成一串的同学都有触电感觉。(四)要求：选开（五）每组人数：10（六）主要仪器设备及配套数:1.5V的新干电池、几根导线、开关、镇流器，1套。（七）所在实验室：物理实验教学中心实验十四自制透镜实验学时：0.5（一）实验类型：验证型（二）实验目的：自制简易的透镜，研究透镜的光学性质。（三）实验内容：水杯透镜、水滴透镜、冰透镜等。(四)要求：选开（五）每组人数：1（六）主要仪器设备及配套数:自制（七）所在实验室：物理实验教学中心实验十五“密度秤”的制作学时：4（一）实验类型：设计型（二）实验目的：掌握物理中浮力、杠杆平衡条件等原理，并运用其原理进行“密度秤”的制作。（三）实验任务：制作“密度秤”，将此秤的铁块浸没在某种液体中，移动秤砣，使秤处于平衡状态，此时可直接从秤杠上读出此种液体的密度值。(四)要求：选开（五）每组人数：1（六）主要仪器设备及配套数:细木棒，铁块，提钮，秤砣等。（七）所在实验室：物理实验教学中心实验十六望远镜的制作学时：4（一）实验类型：设计型（二）实验目的：1、掌握望远镜的构造原理；2、培养学生动手制作小装置的能力。（三）实验任务：自行购买光学元件、卡纸、胶水等材料，制作望远镜1件。（四）要求：选开（六）每组人数：（七）提供的主要仪器设备：自购。（八）所在实验室：物理实验教学中心实验十七显微镜的制作学时：4（一）实验类型：设计型（二）实验目的：1、掌握显微镜的构造原理；2、培养学生动手制作小装置的能力。（三）实验任务：自行购买光学元件、卡纸、胶水等材料，制作显微镜1件。（四）要求：选开（五）每组人数：1（六）提供的主要仪器设备：自购（七）所在实验室：物理实验教学中心实验十八流体静力称衡法测物质的密度学时：2（一）实验类型：验证型（二）实验目的：掌握一种测量物质密度的方法——流体静力称衡法。（三）实验内容：用流体静力称衡法测量物质的密度。（四）要求：选开（五）每组人数：1（六）主要仪器设备及配套数：天平、待测物体等、20套。（七）所在实验室：物理实验教学中心实验十九超声波在空气中传播速度的测量学时：4（一）实验类型：验证型（二）实验目的：1.学习驻波共振极值法和行波相位比较法测定声波在空气中传播的速度；2.了解声速与空气温度的关系，了解声速与声源的频率无关；3.了解压电换能器的功能和工作原理。（三）实验内容：1用振幅极值法测定声速；2用相位比较法测定声速。3声速测量值与理论计算值比较。（四）要求：选开（五）每组人数：1（六）主要仪器设备及配套数：声速测量仪、函数信号发生器、示波器；20套。（七）所在实验室:物理实验教学中心实验二十计算机仿真实验学时：2（一）实验类型：验证型（二）实验目的：（三）实验内容：（四）要求：选开（五）每组人数：1（六）主要仪器设备及配套数：20套。（七）所在实验室:物理实验教学中心实验二十一激光全息照相学时：4（一）实验类型：验证型（二）实验目的：1、掌握漫反射物体全息照相原理；2、能熟练地拍摄漫反射物体的三维全息图；3、能熟练地再现全息图虚象，观察全息照相的特点。（三）实验内容：1、检查防震情况；2、调整光路；3、记录——拍摄全息；4、全息像再现。（四）要求：选开（五）每组人数：2（六）主要仪器设备及套数：全息光路系统，曝光定时器，光学平台，He-Ne激光器；6套。（七）所在实验室：物理实验教学中心实验二十二θ调制与颜色合成学时：4（一）实验类型：验证型（二）实验目的：进一步了解空间滤波的概念和了解θ调制与颜色合成光学图像处理的方法。（三）实验内容：1、搭建光路拍摄光栅；2、制作θ调制板；3、搭建4F系统光路，对入射物实现颜色合成。（四）要求：选开（五）每组人数：2人（六）主要仪器设备及套数：白光光学/数字图像信息处理实验系统、Ｈe－Ｎe激光器、θ调制板若干，2套。（七）所在实验室：物理实验教学中心实验二十三电磁打点计时器的使用学时：2（一）实验类型：验证性（二）实验目的：学习使用电磁打点计时器，研究电磁打点计时器的使用。（三）实验内容：1、匀变速运动；2、测定重力加速度；3、验证牛顿第二定律；4、验证机械能的转换与守恒。（四）要求：选开（五）每组人数：1（六）主要仪器设备及配套数:打点计时器，3套。(七)所在实验室:物理实验教学中心实验二十四薄透镜焦距的测定学时：2（一）、实验类型：验证性 （二）实验目的：1、了解简单光路的调整原则与方法——“同轴等高”调节；2、研究透镜成像的基本规律；3、掌握几种测定薄透镜焦距的实验方法，并比较它们的优缺点。（三）实验内容：1、在光具座上调节各光学元件使之同轴等高；2、测量凸透镜的焦距f；3、测量凹透镜的焦距f；4、分析比较几种测量透镜的方法的优缺点。（四）要求：选开（五）每组人数：1（六）主要仪器设备及配套数:光具座,凸透镜,凹透镜,白炽灯,反射镜,白屏,3套.（七）所在实验室：物理实验教学中心实验二十五万用表的使用学时：4（一）实验类型：验证性（二）实验目的：1、了解万用表的结构和原理；2、学会使用万用表。（三）实验内容：1、测量电阻；2、测量直流电压；3、测量直流电流；4、测量交流电压。（四）要求：选开（五）每组人数：1（六）主要仪器