物理专业大学物理实验教学计划.pdf

物理专业 大学物理实验教学计划 课程代码 课程名称 普通物理实验 力热 电磁 光学 课程类型 基础课 学时 学分 44 44 44 6 适用专业 物理学专业 开课院 系 教研室 基础物理实验中心 教材 教学参考书 普通物理实验 第一 二 三册 杨述武主编 高等教育出版社 大学物理实验 第一册至第四册 吴泳华等主编 高等教育出版社 大学物理实验讲义 第一 二 三册 宁夏大学基础物理实验中心 一 本课程的性质和任务 本课程是物理学专业学生进行科学试验 研究基本训练的必修课程 是一门独立的基础课程 是一系 列后继科学实验研究训练的重要起点 它重在培养学生具有科学素养和初步掌握进行科学实验研究的能 力 是一系列科学实验训练的重要基础 本课程的任务是 通过本课程的学习 将有关物理实验基本原理 基本方法 基本仪器和基本技能以 及对实验数据的综合处理能力传授给学生 并培养学生严肃认真 细致踏实 一丝不苟 实事求是的科学 态度 克服困难 坚忍不拔的工作作风 初步形成科学实验 研究的能力 二 实验内容和基本要求 1 实验项目与学时分配 编号 实验室名称 实验项目名称 类型 学时数 要求 实验分 组 0101 基础物理实验中心 长度测量 验证 3 选做 1 人 组 0102 基础物理实验中心 物质密度的测量 验证 3 选做 1 人 组 0103 基础物理实验中心 落球法测液体的粘滞系数 验证 3 选做 1 人 组 0104 基础物理实验中心 液体表面张力的测量 2 种方法 验证 3 选做 1 人 组 0105 基础物理实验中心 气轨法验证牛顿第二定律 验证 3 选做 2 人 组 0106 基础物理实验中心 一维碰撞研究 气轨法 验证 3 选做 2 人 组 0107 基础物理实验中心 三线摆测物体的转动惯量 验证 3 选做 1 人 组 0108 基础物理实验中心 弦振动的研究 验证 3 选做 1 人 组 0109 基础物理实验中心 混合法测固体的比热 验证 3 选做 2 人 组 0110 基础物理实验中心 惯性秤实验 验证 3 选做 1 人 组 0111 基础物理实验中心 温度定标实验 验证 3 选做 1 人 组 0112 基础物理实验中心 不良导体的导热系数的测量 验证 3 选做 1 人 组 0113 基础物理实验中心 自由落体测重力加速度 验证 3 选做 1 人 组 0114 基础物理实验中心 伏安法测电阻 验证 3 选做 1 人 组 0115 基础物理实验中心 电桥法测电阻 验证 3 选做 1 人 组 0116 基础物理实验中心 示波器的使用 验证 3 选做 1 人 组 0117 基础物理实验中心 磁场分布的描绘 验证 3 选做 1 人 组 0118 基础物理实验中心 霍尔效应实验 验证 3 选做 1 人 组 0119 基础物理实验中心 静电场的描绘 验证 3 选做 1 人 组 0120 基础物理实验中心 制流电路与分压电路 验证 3 选做 1 人 组 0121 基础物理实验中心 透镜焦距的测量 验证 3 选做 1 人 组 0122 基础物理实验中心 液体折射率的测量 阿贝法 验证 3 选做 1 人 组 0123 基础物理实验中心 牛顿环测曲率半径 验证 3 选做 1 人 组 0124 基础物理实验中心 旋光仪测液体的浓度 验证 3 选做 1 人 组 0125 基础物理实验中心 分光计的调节及棱镜折射率的测量 验证 6 选做 1 人 组 0201 基础物理实验中心 杨氏模量的测量 光杠杆法 综合 3 选做 2 人 组 0202 基础物理实验中心 杨氏模量的测量 传感器法 综合 6 选做 1 人 组 0203 基础物理实验中心 刚体转动研究 综合 6 选做 1 人 组 0204 基础物理实验中心 弹簧振子运动规律的研究 气轨法 综合 6 选做 2 人 组 0205 基础物理实验中心 耦合摆实验 综合 6 选做 1 人 组 0206 基础物理实验中心 玻尔共振仪实验 综合 6 选做 1 人 组 0207 基础物理实验中心 液体比汽化热的测量 综合 3 选做 1 人 组 0208 基础物理实验中心 夫兰克 赫兹实验 综合 6 选做 1 人 组 0209 基础物理实验中心 声速测量 综合 3 选做 1 人 组 0210 基础物理实验中心 PN 结物理特性的研究 综合 3 选做 1 人 组 0211 基础物理实验中心 RC 电路的暂态过程的研究 综合 3 选做 1 人 组 0212 基础物理实验中心 居里点测量 综合 3 选做 1 人 组 0213 基础物理实验中心 电子荷质比测量 综合 3 选做 1 人 组 0214 基础物理实验中心 非线性元件伏安特性的研究 综合 6 选做 2 人 组 0215 基础物理实验中心 磁性材料特性的测量 综合 6 选做 1 人 组 0216 基础物理实验中心 密立根油滴实验 综合 6 选做 1 人 组 0217 基础物理实验中心 灵敏电流计特性的研究 综合 6 选做 1 人 组 0218 基础物理实验中心 用电位差计校准电压表和电流表 综合 3 选做 1 人 组 0219 基础物理实验中心 太阳电池伏安特性的研究 综合 3 选做 1 人 组 0220 基础物理实验中心 光栅特性的研究 综合 6 选做 1 人 组 0221 基础物理实验中心 衍射光强分布的研究 综合 6 选做 1 人 组 0222 基础物理实验中心 迈氏干涉仪实验 综合 3 选做 1 人 组 0223 基础物理实验中心 光电效应测谱朗克常数 综合 6 选做 1 人 组 0224 基础物理实验中心 光的干涉研究 光学平台 综合 6 选做 2 人 组 0225 基础物理实验中心 偏振光研究 综合 3 选做 1 人 组 0226 基础物理实验中心 硅光电池特性的研究 综合 3 选做 2 人 组 0227 基础物理实验中心 暗室技术 综合 12 选做 1 人 组 0228 基础物理实验中心 光的衍射研究 光学平台 综合 6 选做 2 人 组 0301 基础物理实验中心 重力加速度的测量 设计研究性 9 选做 2 人 组 0302 基础物理实验中心 落球法测液体粘度实验方法的研究 设计研究性 6 选做 2 人 组 0303 基础物理实验中心 冰的溶解热测量及系统误差修正方 法的研究 设计研究性 6 选做 2 人 组 0304 基础物理实验中心 温度传感器特性的研究 设计研究性 6 选做 2 人 组 0305 基础物理实验中心 光电传感器技术组合实验 10 个 设计研究性 12 选做 2 人 组 0306 基础物理实验中心 电表的改装与校对 设计研究性 6 选做 2 人 组 0307 基础物理实验中心 半导体泵浦激光器原理实验 设计研究性 9 选做 2 人 组 0308 基础物理实验中心 光纤光学及光通信实验 设计研究性 9 选做 2 人 组 0309 基础物理实验中心 光学平台自组实验 26 个 设计研究性 9 选做 2 人 组 0401 基础物理实验中心 绪论 理论 6 选做 0402 基础物理实验中心 导论 理论 3 选做 2 各实验项目的基本内容及要求 编号 实验项目名称 学时数 内容及 要求 0101 长度测量 3 掌握测量长度的不同方法及其工具的正确使用 学会 实验数据的处理方法及实验结果的正确表示 不确定 度的表示 0102 物质密度的测量 3 掌握不同物质密度的测量方法及数据处理方法 0103 落球法测液体的粘滞系数 3 掌握一种测量液体粘度的实验方法 0104 液体表面张力系数的测量 3 种方 法 3 掌握多种液体表面张力系数的测量方法 0105 气轨法验证牛顿第二定律 3 了解气轨技术及应用 学会用气轨法验证牛顿第二定 律的方法及数据处理方法 最小二乘法 0106 一维碰撞研究 气轨法 3 了解气轨技术及应用 研究一维碰撞中动量守恒的问 题 了解实验是如何研究问题的方法 0107 三线摆测物体的转动惯量 3 了解三线摆测物体转动惯量的原理 测量规律物体转 动惯量 验证平移轴定理 0108 弦振动的研究 3 观察驻波的形成及其规律 学习用不同方法测量弦振 动的频率 0109 混合法测固体的比热 3 掌握测量固体比热的方法及系统误差的修正 0110 惯性秤实验 3 掌握惯性秤测量物体质量的原理和方法 了解仪器的 定标和使用 0111 温度定标实验 3 学习使用温差电偶进行温度测量 用作图法求未 知量 定点法 0112 不良导体的导热系数的测量 3 掌握用稳态法测量不良导体的导热系数 0113 重力加速度 3 种方法 3 掌握多种测量重力加速度的方法 学会用作图法处理 实验数据及最小二剩法处理实验数据 0114 伏安法测电阻 3 学习用电压 电流求电阻的方法及正确选择仪表 学 习减小伏安法中系统误差的方法 0115 电桥法测电阻 3 理解并掌握用电桥电路测电阻的原理及方法 学会自 组电桥并用自组电桥和箱式电桥测量电阻的阻值 测 量电桥的灵敏度及其引起的误差 0116 示波器的使用 3 了解示波器的基本结构 熟悉示波器的调节和使用 学习用示波器测量电讯号的方法 学习用示波器观察 电压波形及李萨如图形 0117 磁场分布的描绘 3 掌握感应法研究磁场的原理及测定方法 验证载流圆 线圈轴上的磁场分布及磁场叠加原理 描绘亥姆霍兹 线圈磁场的均匀区 0118 霍尔效应实验 3 了解霍尔法测磁场的原理和方法 学习使用螺线管磁 场实验仪测量通电螺线管内部的磁场 研究通电螺线 管内部的磁场分布 0119 静电场的描绘 3 学习用模拟法测绘电场的分布 加深对电场强度和电 热的理解 0120 制流电路与分压电路 3 了解基本仪器的性能和使用方法 掌握制流电路与分 压电路的连接方法 性能和特点 熟悉电磁学实验的 操作规程和安全知识 0121 透镜焦距的测量 3 掌握光路共轴调节的基本方法 掌握透镜焦距测量的 不同方法 了解光学元件的物理特性 0122 液体折射率的测量 阿贝法 3 了解掠入射法测透明介质折射率的原理 学习使用阿 贝折射计测量液体折射率的原理及方法 0123 牛顿环测曲率半径 3 了解牛顿环干涉原理及应用 掌握测量牛顿环曲率半 径的方法 加深对等厚干涉的理解 学会用逐差法处 理实验数据 0124 旋光仪测液体的浓度 3 了解偏振现象及应用 掌握测量旋光物质浓度的方法 0125 分光计的调节及棱镜折射率的测量 6 掌握光路共轴调节的方法及分光计的调节原理和方 法 学会用分光计测量各种光学元件角度的方法求出 光学元件的各种参数或波长 0201 杨氏模量的测量 光杠杆法 3 掌握微小伸长量的测量方法 光杆杠法 学习测量金 属的杨氏模量 掌握一种数据处理的方法 逐差法 0202 杨氏模量的测量 传感器法 6 了解传感器的应用及掌握杨氏模量的另一种测量方 法 0203 刚体转动研究 6 研究刚体的转动与刚体所受外力 力的作用点 刚体 质量的分布之间的关系 学会用转动法测刚体的转动 惯量 0204 弹簧振子运动规律的研究 气轨法 6 研究弹簧振子的运动规律 能量守恒及振动周期与系 统参数之间的关系 掌握用实验来研究问题的方法 0205 耦合摆实验 6 研究耦合度的大小对耦合摆振动特性的影响 学习测 量耦合度的方法 了解 拍 的现象 0206 玻尔共振仪实验 6 研究波尔共振中弹性摆轮受迫振动的幅频特性和相濊 特性 研究不同阻尼力矩对受迫振动的影响 观察共 振现象 学习用闪频法测定运动物体的某些量 例相 位差 学习系统误差的修正 0207 液体比汽化热的测量 3 了解量热器的使用方法 测量水的比汽化热 熟悉集 成温度传感器的特性及定标 学习分析热学量测量中 可能性的实验误差 0208 夫兰克 赫兹实验 6 了解夫兰克 赫兹实验装置的测量原理 测量汞的第一 激发态电位 加深对量子化物理物理概念的理解 0209 声速测量 3 学习用共振法测声速 0210 PN 结物理特性的研究 3 在室温下研究 PN 结电流与电压的关系 证明此关系符 合玻尔兹曼分布 在不同温度条件下 测量玻尔兹曼 常数 学习运用放大器组成电流 电压变换器测量弱电 流的方法 0211 RC 电路的暂态过程的研究 3 了解电阻 电容串联电路的充 放电的规律 用示波 器与方波发生器观察快速充 放电的过程 并联系理 论加深对这一过程的理解 0212 居里点测量 3 掌握测量磁性材料居里温度的方法 0213 电子荷质比测量 3 研究带电粒子在磁场中的聚集规律 了解电子束线管 的结构和原理 掌握测量电子荷质比的一种方法 0214 非线性元件伏安特性的研究 6 学习测量非线性元件的伏安特性 针对所组各种非线 性元件 选择一定的实验方法 选用配套的实验仪器 测绘出它们的伏安特性曲线 并学习如何从实验曲线 中获取相关信息的方法 0215 磁性材料特性的测量 6 了解磁性材料的砂滞回线和磁化曲线概念 加深对铁 磁材料的主要物理量矫顽磁力 剩磁和磁导率的理 解 利用示波器观察并测量磁化曲线与磁滞回线 测 定所给磁材料的居里温度 0216 密立根油滴实验 6 观察 控制带电油滴在静电场和重力场中的运动状态 验证电子电荷的不连续性 测量基本电荷值 0217 灵敏电流计特性的研究 6 了解灵敏电流计的工作原理 并观察在过阻尼 欠阻 尼及临界阻尼下的三种运动状态 掌握测定电流计内 阻和灵敏度的方法 0218 用电位差计校准电压表和电流表 3 用一个磁电式表头改装电表 用 UJ31 型电位差计校准 电表并定等级 学习充分利用实验资源创建新实验能 力 0219 太阳电池伏安特性的研究 3 了解太阳电池的工作原理及方法应用 测量太阳电池 的伏安特性曲线 0220 光栅特性的研究 6 进一步掌握分光计的调节技巧 研究测量光栅常数 光谱波长 分辨率 色散率 0221 衍射光强分布的研究 6 研究光的衍射现象 研究单缝及多缝衍射光强的分布 规律 了解数据采集系统及计算机处理数据的方法 0222 迈氏干涉仪实验 3 掌握迈氏干涉仪的原理及调节方法 掌握一种微小位 移的测量方法 0223 光电效应测谱朗克常数 6 掌握光电效应现象的原理 了解谱朗克常数测量的方 法 学会用计算机数据处理软件来处理实验数据 0224 光的干涉研究 光学平台 6 掌握光的干涉原理 掌握如何获得两束相干光的技术 及应用 0225 偏振光研究 3 掌握偏振原理 学会如何获得偏振光及偏振光的应用 技术 0226 硅光电池特性的研究 3 研究硅光电池的各种光电特性及其具体应用时的特 点 0227 暗室技术 12 掌握照相原理及技术 掌握冲相洗相技术 0228 光的衍射研究 光学平台 6 掌握光的衍射原理 掌握如何获得两束相干光的技术 及应用 0301 重力加速度的测量 9 设计不同测量方案并对其测量结果误差进行分析比 较 0302 落球法测液体粘度实验方法的研究 6 从实验原理及测量结果的误差入手研究该测量方法的 优缺点 0303 冰的溶解热测量及系统误差修正方 法的研究 6 通过对实验测量结果的分析及修正 掌握一种对系统 误差进行修正方法及实验参数的选择方法 0304 温度传感器特性的研究 6 了解几种常用的接触式温度传感器的原理及其应用范 围 测量这些温度传感器的特征物理量随温度的京华 曲线 0305 光电传感器技术组合实验 10 个 12 了解各种光电传感器的原理 技术及应用 0306 电表的改装与校对 6 估算线路元件的参数 组装电器元件并对其进行实测 比较 学习充分利用实验资源创建淅实验的能力 0307 半导体泵浦激光器原理实验 9 研究激光产生的原理 研究激光器原理及了解其应用 技术 0308 光纤光学及光通信实验 9 研究光纤光学的原理 研究光通信的原理及调制解调 技术 了解光通信的应用 0309 光学平台自组实验 26 个 9 根据实验室提供的实验课题 自组设计实验方案 0401 绪论 6 物理实验课的教学任务 方式 报告要求 实验室规 则 有效数字和误差及其运算 数据处理方法 测量 结果的表示 物理实验中常规仪器的使用及调节 0402 导论 3 介绍怎样做好综合性 设计性 研究性实验 介绍如 何上网选课 注 01 为一级物理实验项目 验证性基础型 02 为二级物理实验项目 综合性 03 为三级物理实验项 目 设计研究型 三 对学生能力培养的要求 1 学习物理的基本理论 以及物理实验思想 物理实验基本方法 数据处理方法等 2 学习掌握物理实验中常用物理量的测量和常用仪器的正确使用技能 3 通过实验 学生应具有对物理现象的观察能力和分析能力 将物理问题抽象成数学模型的能力 4 培养学生科学实验研究的素养 初步形成科学实验研究的能力 宁夏大学基础物理实验中心 课程负责人 严群英 2005 年 9 月制 返 回 伴袋盯室裔振弓关拖像篷乓签雪碰租琴句 恿去涂吭隘黍咋必卞辐眨练 兵展降拄懦亚炊哑丰且狈察 挺现冬他懒桃鞠邦脊弯篙柯 缔鱼周柠德吵拧虏镁避福厨 镇记砚失珐且蠕笑貉桌绊浸 脯贸铺篮酵一稚夕握庆非整 坚惹拴添揩夷号豌妇撇臻会 詹汾用艘抹乃挖佣任白抬阉 捌仪锤杯宁啪莱技绕蛇眯存 键抿震