大学物理实验A教学大纲.doc

大学物理实验A课程实验教学大纲课程名称：大学物理实验A 课程编号：0534221010课程性质：独立设课 课程属性：基础课课程总学时：48 学分：2 实验学时：48 实验学分：2 面向专业：电子信息工程一、课程简介：教材采用国家级实验教学示范中心建设项目大学物理实验（I）为指导书。大学物理实验是对高等学校理工科学生进行科学实验基本训练的一门独立的必修基础课程，是学生进入大学后受到系统实验方法和实验技能训练的开端，是对理工科专业学生进行科学实验训练的重要基础。大学物理实验教学是培养实践技能的基础课，和物理理论教学具有同等重要的地位，它们既有内在的联系和配合，又有各自的任务和作用。本课程的主要任务是：学习掌握科学研究的基本方法，培养学生的创新意识，提高学生的创新能力。 二、课程实验目的及要求：1.课程实验目的大学物理实验作为一门独立设课的基础课程，其目的是对学生进行比较系统的科学实验训练，培养学生良好的科学素质，不仅包括一般的实验技能、操作技能，也包括在实验过程中发现问题和解决问题的能力、综合分析的能力、创造性思維的能力、总结表达的能力。2.课程实验的要求：严格要求学生遵守实验操作规程，以严谨的科学态度、主动研究的探索精神、实事求是的科学作风以及遵守纪律、爱护公共财产的优良品德。三、实验方式与基本要求：1.实验方式本课程共安排绪论课3学时，必做基础性实验13个，综合设计性实验1个（2选1）。2.基本要求实验前，要求学生必须完成预习报告。实验中，每个学生一人一套实验装置，在教师指导下，单人独立完成实验。学生遇到自己无法解决的问题，可以随时与教师讨论。教师对学生的实验操作进行评分。学生测得的实验数据结果须交教师检查，若检查通过，教师在学生的原始数据记录表上签名。实验完成后，学生在课后完成实验报告，并按时交给教师评阅。3.实验报告要求实验报告是实验工作的全面总结，书写实验报告是培养科学表达能力的主要环节。要求学生实验前认真预习实验内容，撰写实验预习报告，认真科学记录实验数据，将原始记录数据重新列在正式实验报告本上，并对数据进行整理计算。实验报告要求文字工整、语句简练、层次清楚、图表规范、结论确切、分析中肯。一份完整的实验报告应包括以下内容：1）实验题目、实验者姓名、组别、学号、实验日期。2）实验目的要求。3）实验仪器，包括型号、编号、参数等。4）实验原理及实验步骤。用自己的语言简要叙述，不要照抄教材。画出必要的电路、光路图。5）实验数据及处理。数据及其处理应尽可能用列表法表达，作图可用计算机打印或坐标纸，用坐标纸画线须用直尺或曲线板，待测物理量的结果须给出完整的量化表达式，观察现象或验证定律时，要给以确切的结论。6）误差分析及结果讨论。误差分析可定性和定量进行，一般在提高层实验阶段要求学生进行误差定量分析。结果讨论的内容很多，如对实验中观察到现象的解释、改进实验的建议、实验后的体会、教师指定回答的思考题等。讨论时应做到有感而发，言之中肯，切忌面面俱到，浮华无实。四、考核方式与评分标准：1.总评成绩由基础性实验考核成绩、综合设计性实验成绩组成：基础性实验成绩占70%，综合设计性实验成绩占30%2.基础性实验成绩组成：实验报告 70% ，平时实验规范过程 30%综合设计性实验成绩组成：实验操作、设计思想、创新内容、实验报告 100%五、主要仪器设备及台（套）数：各种测距量具、电学仪表、直流稳压电源、电阻箱、电桥、静电场描绘仪、三线摆、杨氏模量仪、各种天平、气垫导轨、单摆、读数显微镜、迈克尔逊干涉仪、分光计、光具座、光学平台及附件、各类光源、光学元件配件等。以上各仪器设备根据每次实验人数配备相应的台（套）数。六、实验指导书及主要参考书：1.实验指导书1覃以威. 大学物理实验（I）. 桂林: 广西师范大学出版社,2009.2.主要参考书1钱锋、潘人培. 大学物理实验. 北京: 高等教育岀版社,2008.2杨述武. 普通物理实验(力学、热学部分). 高等教育岀版社,2008.七、实验项目设置表实验项目将根据教学需要或增或减，项目的层次、类型也会根据实验要求作出调整。序号实验项目名称实验主要內容实验学时实验要求实验类型实验者类别每组人数1绪论内容：误差理论、数据处理的基本方法、实验报告的撰写方法.目的：了解物理实验课的作用、目的和要求；掌握误差理论和数据处理的基本方法及实验报告书写方法.3必做演示本科生全体2长度测量内容：测量圆管的尺寸，计算管的体积及不确定度；测量玻璃珠的直径.目的：掌握游标卡尺、千分尺的使用方法，掌握有效数字和不确定度的概念及计算方法.3必做验证 本科生13单摆内容：用单摆测定本地的重力加速度.目的：掌握用单摆测量重力加速度的方法；加深对简谐运动规律的认识；学会用图解法处理数据.3必做验证本科生14牛顿第二定律的验证内容：测量物体的速度和加速度，验证牛顿第二定律.目的：熟悉气垫导轨的使用；学习使用数字毫秒计；学习在气垫导轨上验证牛顿第二定律.3必做验证本科生15杨氏模量的测定（拉伸法）内容：测定金属丝的杨氏模量.目的：掌握用伸长法测定金属丝的杨氏模量；学习光杠杆原理并掌握使用方法；学会用逐差法处理数据.3必做验证本科生16用三线摆测量刚体转动惯量内容：测定圆盘的转动惯量；测定圆环的转动惯量；测定圆柱体的转动惯量.目的：掌握三线摆法测定转动惯量的原理和方法；验证平行轴定理.3必做验证本科生17表面张力系数的测定（拉脱法）内容：测定弹簧的劲度系数；测定相应物理量，计算水的表面张力系数.目的：了解焦利氏秤的原理、结构和使用方法；用拉脱法测量室温下水的表面张力系数；掌握用逐差法处理数据.3必做验证本科生18固体比热容的测量（混合法）内容：测定铜的比热容.目的：掌握基本的量热方法混合法；测定金属的比热容.3必做验证本科生19用惠斯登电桥测电阻内容：测出待测电阻的电阻值.目的：掌握惠斯登电桥测电阻的原理；学习正确使用箱式电桥测电阻的方法；了解提高电桥灵敏度的几种途径.3必做验证本科生110静电场的描绘内容：描绘出静电场的场强分布情况图.目的：了解用电流场模拟静电场的原理和方法；学习用模拟法测绘静电场的等势面和电力线.3必做验证本科生111薄透镜焦距的测定内容：测定每个薄透镜的焦距.目的：学会光学系统的调节；掌握薄透镜焦距的常用测定方法.3必做验证本科生112用牛顿环测透镜曲率半径内容：测定透镜的曲率半径.目的：掌握用牛顿环测定平凸透镜曲率半径的原理；通过实验加深对等厚干涉原理的理解.3必做验证本科生113固体和液体密度的测定内容：测定不规则固体和液体的密度.目的：学习正确使用物理天平和比重瓶；掌握用流体静力称衡法和比重瓶法测定形状不规则固体和液体密度的原理.3必做验证本科生114金属线胀系数的测定内容：用线胀系数测定仪测定金属棒的线胀系数.目的：学习利用光杠杆测量金属棒的线胀系数的原理；掌握调整光杠杆和望远镜的基本要领；学会用线胀系数测定仪测金属的线胀系数.3必做验证本科生115综合设计性实验自选一个进行6必做综合设计本科生2八、综合性、设计性实验简介项目一：测定弹簧的倔强系数和有效质量实验目的及要求：实验目的：检验弹簧振子周期与质量的关系；测量弹簧的有效质量.实验要求：了解在什么情况下，振子作简谐振动；根据振动周期，用线性拟合的图解法来设计测量和的实验方案；拟定实验步骤，列出数据表格，由图解法求得实验结果.涉及的内容或知识点：简谐运动的规律实验仪器设备和材料清单：弹簧，砝码及配重块若干，光电计时器，气垫导轨，滑块， 天平等.实验步骤及结果测试1.测定弹簧的劲度系数的值(要求用逐差法处理数据)；2.检验弹簧振子振动周期与质量的关系（弹簧自身的有效质量不能忽略）；3.求弹簧的有效质量；4.与理论值（实验室给出）比较，求出百分误差.实验报告要求：按格式要求写好实验报告.项目二：自组望远镜实验目的及要求：1掌握望远镜的结构原理；2设计组装一望远镜，并测量望远镜的放大率.涉及的内容或知识点：望远镜的结构和原理实验仪器设备和材料清单：光学平台、光源、凸透镜、凹透镜、标尺、物屏、像屏等