太原理工大学课程教学大纲

太原理工大学课程教学大纲《物理试验a〔一〕》教学大纲课程编号：〔00000046〕课程中文名称：〔物理试验a〔一〕〕课程英文名称：physicalexperimenta〔1〕总学时：〔32〕试验学时：〔30〕计算机学时：〔0〕学分：〔2.0〕适用专业：理工科各专业一、课程性质、目的和任务〔300〕《物理试验a〔一〕》课程是我校本科生进入大学后，承受系统试验训练的第一门试验课程，是面对我校工科各专业科学生必修的一门重要根底试验课。它对培育大学生严谨的科学态度和工作作风、熬炼提高试验技能、加深对物理理论的理解都起着格外重要的作用。《物理试验a〔一〕》课程的目的是通过试验课的预习、仪器使用、试验操作、现象观看、数据记录及处理和试验结果分析等环节，使学生把握试验的根本学问和根本方法。物理试验是学生进入大学后最早接触的试验课程，因此对学生专业素养的培育起着重要的作用，也为学习后续课程打下良好的根底。二、课程教学内容及学时安排〔每章均包括以下三项内容〕课堂教学导论教学内容及根本要求教学内容：误差、随机误差、系统误差、相对不确定度、确定不确定度、有效数字。根本要求：本局部是整个物理试验的根底。把握误差、系统误差、随机器错误的定义及其性质。把握确定不确定度和相对不确定度的处理方法。把握有效数字的选择。2.重点和难点重点：误差，随机误差，系统误差，相对不确定度，确定不确定度，有效位数。32试验教学〔一〕薄透镜焦距的测量1.教学内容及根本要求透镜是光学仪器中最根本的光学元件，焦距是反映透镜特性的重要参数。试验目的：学习测量镜头的根本方法32.重点、难点重点：左右近似法，数据处理法，难点：数据处理法3薄透镜焦距的测定〔2〕试验教学〔二〕常用电子元器件参数的测量1.教学内容及根本要求电子元件是电路的根本单元，其质量直接影响系统的性能。在电子元器件的生产和应用中需要对其参数进展测量。试验目的：了解电阻、电容、二极管等电子元件，把握其根本参数测量方法。学会数字式万用表使用方法，并测量电阻、电流、电压等。3)学会设计简洁的电路。2.重点、难点重点：了解和测量电子元件。难点：依据每个组件设计和构建电路3常用电子元件参数的测量〔2〕试验教学〔三〕长度和密度的测量1.教学内容及根本要求在物理试验中，常常进展不同精度的长度测量和不同物质的密度测量。长度密度的测量通过仪器的选择和不同方法的测量来学习。试验目的：把握游标卡尺和螺旋千分尺的测量方法把握不确定度的和有效位数的概念，学会正确记录和处理数据2重点：长度、密度的测量，天平的使用。难点：不同精度仪器的选择，数据处理3.学时安排测量长度和密度〔2〕试验教学〔四〕模拟示波器的使用1.教学内容及根本要求模拟示波器可用来测量和争论很多可转化为电学量的幅度、周期、波形等参数，在测量中应用格外广泛。试验目的：2〕3〕学会观看李2.重点、难点重点：模拟示波器的根本原理和难点：模拟示波器的使用3模拟示波器的使用〔2〕试验教学〔五〕数字示波器的使用1.教学内容及根本要求数字示波器具有存储功能，在记录的信号消逝后仍能再现信号。它对于记录单个瞬时信号、高频重复或低频快脉冲信号，并将实时观测结果与之前观测到的波形进展比较具有重要意义。数字存储示波器以数字存储器为核心，由模数转换器和数模转换器组成。它具有存储时间长、存储容量大、易于与计算机协作等优点。试验目的2)学会使用数字存储示波器。2.重点、难点重点：数字示波器的根本原理。3.学时安排数字示波器〔2〕试验教学〔六〕分光计的调整和使用1.教学内容及根本要求分光计是准确测定光线偏转角的仪器，光学中的很多的根本物理量，如波长、折射率等都可以直接或间接地表现为光线的偏转角。学习分光计的调整和使用，有助于对很多现代光学仪器的原理的理解和使用。试验目的：1〕了解分光计的原理和构造，学会调整分光计。测量棱镜的顶角和折射率。2.重点和难点重点：分光计的工作原理。难点：分光计的调整3.学时安排光谱仪的调整和使用〔2〕试验教学〔七〕拉伸法测金属丝的弹性模量1.教学内容及根本要求在物理试验中，常将条形物体〔如钢丝、金属杆等〕沿纵向的弹性模量叫弹性模量。测量弹性模量有拉伸法、梁的弯曲法和振动法等。在拉伸法中要求利用光杠杠放大法来测量微小形变。试验目的：把握静态拉伸法测量金属丝弹性模量的方法。3)学会使用逐差法处理数据。重点和难点重点：光杠杆的原理。3拉伸法测金属丝的弹性模量〔2〕试验教学〔8〕电子荷质比的测量教学内容及根本要求电子的荷质比是电子的根本参数之一。电子荷质比的测量在现代物理学的进展中具有1897J.J.汤姆森就在测量“阴极射线”粒子的荷质比时首次觉察了电子。汤姆森用磁偏转法测量电子的荷质比。试验目的：1)观看电子束在电场作用下的偏转。加深对磁场中电子运动规律的理解，扩大其应用范围。3〕2重点：电子在磁场中的运动规律。难点：电子圆运动轨到半径的测量3.学时安排电子荷质比的测量〔2〕试验教学〔九〕随机误差的统计分布1.教学内容及根本要求随机误差是a差分布规律的争论在误差理论中具有格外重要的意义。试验目的：1)了解一种测量随机变量的方法。2〕2.重点和难点重点：origin3.学时安排〕试验教学〔十〕金属线胀系数的测定1.教学内容及根本要求热胀冷缩是大家熟知的一种材料特性。材料的这种宏观特性是由于物质内部的分子运动强弱不同造成的，也是选择和使用材料的一项重要指标。本试验的目的是测定铜管的线胀系数。试验目的：1)2)把握“pid”温度变化进展微小量的原理。测定金属铜管的线胀系数。2.重点和难点重点：千分尺的数据读取。难点：逐差法数据处理3.学时安排金属线膨胀系数的测定〔2〕试验教学〔十一〕玻尔共振争论受迫振动1.教学内容及根本要求在机械制造和建筑工程等科技领域中，受迫振动所导致的共振现象引起工程技术人员极大留意。这种共振现象既有破坏作用，也有很多有用价值。众多电声器件，是运用共振原理设计制作的。表征受迫振动性质的是受迫振动的振幅-频率特性和相位-频率特性。本试验中，承受波尔共振仪定量测定机械受迫振动的幅频特性和相频特性，并利用频闪方法来测定动态的物理量──相位差。试验目的1〕2〕争论了不同阻尼力矩对强迫振动的影响，观看到了共振现象。3〕学习使用频闪法测量确定数量的2重点：自由振动、受迫振动及共振试验测量。难点：共振现象、数据处理3.学时安排〔2〕试验教学〔十二〕物体的转动惯量的测定1.教学内容及根本要求转动惯量是刚体转动惯性的量度，它不仅与刚体的质量和转轴的位置有关，而且与刚体的质量分布、外形和大小有关。对于外形简洁的均匀刚体，测出其外形尺寸和质量，就可以计算其转动惯量。对于外形简洁，质质量分布不均匀的刚体的转动惯量通常通过试验测量。在这个试验中，刚体的惯性矩是用惯性矩仪测量的。试验目的：1)学习用转动惯量仪测定物体的转动惯量。2)学会使用双通道光电计时计数仪。3〕23.学时安排测量物体的惯性矩〔2〕试验教学〔十三〕普朗克常数的测定1.教学内容及根本要求普朗克常量。利用光电效应测定普朗克常量是物理史上关键性的试验之一。目标：1〕2〕3〕通过试验观看和分析，加深了解光电效应和光的量子性了解光的量子理论和波动理论对光电效应的解释学习用光电效应测定普朗克常量重点和难点3.学时安排普朗克常数的测量〔2〕试验教学〔十四〕演示试验1.教学内容及根本要求本课程精选一般物理力学、热学、电磁学、光学中二百个左右能提示物理概念和规律的演示试验，在较短时间内，通过学生亲自动手操作、观看思考，对物理现象进展解释，从而把握物理规律、提高学生的试验操作力气和试验设计力气。试验目的：1〕2〕2.重点和难点3.学时安排演示试验〔2〕试验教学〔十五〕共振法测定金属材料的弹性模量1.教学内容及根本要求在物理试验中，常将条形物体〔如钢丝、金属杆等〕沿纵向的弹性模量叫弹性模量。测量弹性模量有拉伸法、梁的弯曲法和振动法等在共振法中要求了解材料共振频率的特性。试验目的学习共振法测量金属材料弹性模量的原理和方法。2)2.的重点和难点重点：共振法测定金属材料的弹性模量根本原理。难点：共振频率的测试3.学时安排用共振法测定金属材料的弹性模量〔2〕试验教学〔十六〕拉脱法测液体外表张力系数1.教学内容及根本要求外表张力是缘于液体外表分子之间的相互吸引力。我们可以想象在液体外表上有一条直线〔平行于液体外表且方向和长度均是任意的〕，外表张力就表现为直线两边的液体以确定的拉力相互作用，直线越长相互作用力就越大，它的方向与该直线垂直且在液体外表内。单位长度上的外表张力称之为外表张力系数。试验目的：1〕了解液体外表的性质。生疏拉脱法测量外表张力系数的方法。2.重点、难点重点：角力弹簧秤测量小力难度：数据处理3拉脱法测液体外表张力系数〔2〕试验教学〔十七〕气体比热容比的测定1.教学内容及根本要求气体的比热容比是气体的恒压摩尔热容与定容摩尔热容之比，也称为气体的绝热系数。它是绝热过程中一个格外重要的参数。试验目的：1〕测定各种气体〔单原子、双原子和多原子〕的比热容比。2〕练习使用物理天平、螺旋测微计、数字毫秒计、大气压计和其他仪器。2.重点和难点重点：气体的比热容比测量根本原理。难点：数据数理3.学时安排气体比热比的测定〔2〕试验教学〔十八〕惠斯通电桥1.教学内容及根本要求电桥是一种用比较法进展测量的仪器，测量时将被测量与量进展比较得到测量结果，因而测量精度较高。直流单臂电桥亦称惠斯通电桥，它是最根本的电桥之一。本试验通过对惠斯登电桥电阻的测量，把握了调整电桥平衡的方法，为其他电桥的原理和应用方法的分析奠定了根底。试验目的：了解惠斯通电桥的构造和测量原理。2〕把握用惠斯通电桥测量电阻的方法。3)了解电桥灵敏度的概念及其对电桥测量准确度的影响。2.重点、难点重点：惠斯通电桥测量原理。难点：仪器误差分析3惠斯通电桥〔2〕试验教学〔19〕玻尔兹曼常数的测量1.教学内容及根本要求半导体p-n要内容。本试验通过测量p-n规律，并能准确测量玻尔兹曼常数，使学生把握一种测量弱电流的方法。试验目的：1)测量p-n在不同温度下测量了玻尔兹曼常数。3)学习用运算放大器组成电流-电压转换电路测量弱电流。2.重点、难点重点：玻尔兹曼常数测量的物理思想试验难度：试验原理3玻尔兹曼常数测量〔2〕教材及教学参考书教材：王云彩，主编，大学物理试验课，北京：科学出版社，2023。教学参考书：1.杨述武、赵立竹、沈国土主编，一般物理试验系列〔“十一五”规划教材〕，北京：高等教育出版社，2023。2、张勤、张居青等编辑，《现代测绘数据处理与应用》〔第十一个五年打算教材〕，北京：测绘出版社，2023。3.咯蔚波主编，医用物理学试验〔“十一五”规划教材〕，北京：背景大学出版社，2023。4、何顺忠，工程光学试验课主编〔《