《普通物理实验》课程教学大纲
适用专业 物理学(师范)
课程类型 基础
学 时 数 105
学 分 数 3.5
一、 教学目的与基本要求
普通物理实验是物理学(师范)专业的一门基础课程。通过教学,使学生接受系统的实验基础理论与基本技能训练,初步掌握基础物理实验的基本内容,观察、研究有关的物理过程,提高用实验方法研究物理规律的能力和加深对物理现象及其规律的认识,并初步培养学生独立进行实验操作和从事科学实验工作的能力以及严肃认真的科学态度和工作作风,为学习其它实践性和应用性课程以及今后的科研工作打下良好的基础。
二 、教学内容
在做以下各项实验之前,先讲授测量误差及数据处理知识(6学时)。
本大纲共列出实验项目40个,包括必开项目24个,选开项目16个。
在普通物理实验(1)中列出13个实验项目,其中必开项目8个,选开项目5个。实验中学生做必开项目8个,选开项目2个,共10个,计31学时(第2学期完成)。
在普通物理实验(2)中列出15个实验项目,其中必开项目9个,选开项目6个。实验中学生做必开项目9个,选开项目2个,共11个,计34学时(第3学期完成)。
在普通物理实验(3)中列出12个实验项目,其中必开项目7个,选开项目5个。实验中学生做必开项目7个,选开项目2个,共9个,计28学时(第4学期完成)。
学生三个学期共做实验项目30个,其中必开项目24个,选开项目6个,计93学时。
每学期考试2学时,三个学期共计6学时。
1、普通物理实验(1):
序 号 | 实验项目 名 称 | 时 数 | 实验 层次 | 必开 选开 | 每组 人数 | 实 验 目 的 和 要 求 |
1 | 长度、质量等测量工具的使用 | 3 | 基本 验证 | 必开 | 1 | 掌握游标卡尺、螺旋测微计及天平的原理和测量方法 |
2 | 密度的测量 | 3 | 基本 验证 | 选开 | 1 | 1、进一步掌握物理天平的使用方法 2、学习测固体与液体密度的方法 |
3 | 单摆 | 3 | 基本 验证 | 选开 | 1 | 1、学习用单摆测重力加速度的方法 2、研究单摆的周期与摆长和摆角的关系 |
4 | 杨氏模量的测定 | 3 | 基本 验证 | 必开 | 1 | 1、用伸长法测钢丝的杨氏模量 2、学习光杠杆测长度的微小变化量 |
5 | 自由落体运动 | 3 | 基本 验证 | 必开 | 1 | 1、用自由落体法测重力加速度 2、学习光电测量系统测时间的方法 |
6 | 水的汽化热测定 | 3 | 基本 验证 | 选开 | 1 | 学习测定水在沸腾时的汽化热 |
7 | 伏安法测二极管的特性 | 3 | 基本 验证 | 选开 | 1 | 学习用伏安法测定二极管的伏安特性 |
8 | 用惠斯通电桥测电阻 | 2.5 | 基本验证 | 必开 | 1 | 1、 掌握惠斯通电桥结构特点 2、 学会用惠斯通电桥测量电阻 |
9 | 电子示波器的使用 | 3 | 基本 验证 | 必开 | 1 | 了解通用示波器的结构工作原理和基本使用方法 |
10 | 静电场的描绘 | 3 | 综合 提高 | 选开 | 1 | 1、学习用电流场模拟静电场 2 加深对静电场的理解 |
11 | 薄透镜焦距的测定 | 3 | 基本 验证 | 必开 | 1 | 1、 学会调节光学系统使之共轴,并了解视差原理的实际应用 2、 掌握薄透镜焦距的常用测量方法 |
12 | 用牛顿环干涉测透镜曲率半径 | 3 | 综合 提高 | 必开 | 1 | 1、 观察等厚干涉现象 2、 用牛顿环测透镜曲率半径 |
13 | 自行设计实验 | 4 | 研究 创新 | 必开 | 1 | 1、初步了解和掌握实验设计的基本原理和方法 2、提出实验设计或改进的思路和想法 3、完成对某一具体实验的设计或改进 |
2、普通物理实验(2):
1 | 牛顿第二运动定律的验证 | 3 | 基本 验证 | 必开 | 1 | 1、 验证牛顿第二定律 2、了解气垫导轨的结构,学习用光电门测定速度与加速度 |
2 | 动量守恒定律的验证 | 3 | 基本验证 | 必开 | 1 | 1、验证动量守恒定律 2、了解完全弹性与完全非弹性碰撞的特点 |
3 | 三线摆 | 3 | 综合提高 | 必开 | 1 | 学习用三线摆测量刚体转动惯量的原理和方法 |
4 | 惯性秤 | 3 | 研究创新 | 必开 | 1 | 1、了解惯性秤测惯性质量的原理和方法及惯性秤定标 2、研究重力对惯性秤的影响 |
5 | 声速的测量 | 3 | 综合提高 | 选开 | 1 | 1、在超声中用振幅极值法测量声速 2、用空气中声速求空气的比热容比。 |
6 | 表面张力系数的测定 | 3 | 综合提高 | 选开 | 1 | 1、学习焦利秤的使用方法 2、水在室温下表面张力系数测定 |
7 | 用箱式电势差计校正电表 | 3 | 综合提高 | 必开 | 1 | 1、初步练习设计电路 2、训练综合使用基本电学仪器的能力 |
8 | 霍耳效应 | 3 | 基本验证 | 选开 | 1 | 1、 观察霍耳效应现象 2、 了解应用霍耳效应测量磁场的方法 3、 用电势差计测量霍耳电压及电流,进一步掌握电势差计的使用方法 |
9 | 用板式电势差计测量池源的电动势和内阻 | 3 | 基本 验证 | 必开 | 1 | 1、了解电势差计的原理 2、学习补偿法测电源电动势及内阻 |
10 | LRC电路谐振特性的研究 | 3 | 综合提高 | 选开 | 1 | 1、观察LRC串并联电路的谐振现象 2、测谐振曲线 |
11 | 分光计的调节及棱镜玻璃折射率的测定 | 3 | 基本验证 | 必开 | 1 | 1、了解分光计的结构并学习调节方法 1、 用分光计测三棱镜顶角及折射率 |
12 | 用双棱镜干涉测钠光波长 | 3 | 综合提高 | 必开 | 1 | 1 、掌握用双棱镜获取光束的方法 2 、测定光波波长 |
13 | 偏振现象的观测与分析 | 3 | 基本验证 | 选开 | 1 | 1、 加深对光的偏振现象的认识 2、 学会产生与检查偏振光的方法 |
14 | 利用光电效应测定普朗克常量 | 3 | 基本验证 | 选开 | 1 | 1. 加深对光的量子性及光电效应的认识。 2. 验证光电效应规律。 3. 测普朗克常量,验证爱因斯坦方程。 |
15 | 自行设计实验 | 4 | 研究创新 | 必开 | 1 | 1、初步了解和掌握实验设计的基本原理和方法 2、提出实验设计或改进的思路和想法 3、完成对某一具体实验的设计或改进 |
3、普通物理实验(3):
1 | 液体粘度的测定 | 3 | 研究创新 | 必开 | 1 | 1、 掌握根据斯托克斯公式测定液体粘度的方法 2、 了解利用阿特武得机测液体粘度的原理 |
2 | 倾斜气垫导轨上滑块运动的研究 | 3 | 研究创新 | 必开 | 1 | 1、 用倾斜气垫导轨测定重力加速度 2、分析和校正实验中的系统误差 |
3 | 气垫导轨实验中系统误差的分析与补正 | 3 | 综合提高 | 选开 | 1 | 1、 学习如何发现系统误差 2、 学会对系统误差进行修正的方法 |
4 | 低电阻的测量 | 3 | 基本验证 | 必开 | 1 | 了解开尔文电桥的原理及测低电阻的方法 |
5 | 灵敏电流计特性的研究及外临界电阻的测定 | 3 | 研究创新 | 必开 | 1 | 1、 了解灵敏电流计的结构及基本工作原理 2、 用两种方法测定灵敏电流计的外临界电阻 |
6 | 铁磁物质动态磁滞回线的测试 | 3 | 基本验证 | 选开 | 1 | 1、 学会用示波器显示二维函数图形 2、 掌握示波器的测量方法 |
7 | LRC电路稳态特性的研究 | 3 | 基本验证 | 选开 | 1 | 1、研究LRC电路中的相频与幅频特性 2、学习用示波器测量相位的方法 |
8 | 光具组基点的测定 | 3 | 基本验证 | 选开 | 1 | 了解共轴球面系统基点的性质掌握测定基点及焦距方法 |
9 | 光栅常量的测定 | 3 | 基本验证 | 选开 | 1 | 1、 加深对光栅分光原理的理解 2、 用透射光栅测定光栅常量、光波波长等 3、 进一步熟悉分光计的使用 |
10 | 迈克尔逊干涉仪的调节和使用 | 3 | 综合提高 | 必开 | 1 | 1、学会调节迈克尔逊干涉仪 2、测定氦氖激光波长 |
11 | 全息照相 | 3 | 综合提高 | 必开 | 2 | 1、 了解全息照相记录和再现的原理 2、 掌握漫反射全息照片的摄制方法 3、 加深对全息照片特点的理解 |
12 | 自行设计实验 | 4 | 研究创新 | 必开 | 1 | 1、初步了解和掌握实验设计的基本原理和方法 2、提出实验设计或改进的思路和想法 3、完成对某一具体实验的设计或改进 |
编写人: 孙镭 审核人: