普通物理课程教学大纲-物理教学示范中心

普通物理实验 1 课程教学大纲 课程英文名称 Experiments of General Physics 1 实验目的 本课程是对物理学专业学生进行科学实验训练的一门必修基础课 通过本课程的学习 使学生了解科学实验的主要过程与基本方法 培养学生熟练 扎实的实验基本知识 方法 和技能 培养学生良好的科学素质 创新精神和实践能力 为今后的学习和工作奠定基础 1 学习基本实验方法和操作技能 在观察 测量与分析中 加深对专业知识的认识 2 学习实验的物理思想 为用实验方法探索问题奠定一定的基本训练 3 培养学生的思维能力 主要是分析问题 解决问题和提出问题的能力 增强学生 的素质 以适用学生各种可能的发展方向 基本要求 本课程要求学生对力学和热学部分的基本物理现象进行观察和研究 学习基本物理量 的测量方法 学习常用测量仪器的结构原理和测量方法 提高学生的基本实验能力 分析 能力 表达能力和综合设计能力 通过完成一定数量的力学和热学实验 应达到如下基本 要求 1 掌握常用基本物理实验仪器的原理和性能 能正确安装和调整实验装置 正确操作 计量器具 2 了解一些常用物理量的测量方法 区分直接测量和间接测量 例如 长度 位移 质量 速度 时间 力 温度 比热容 热导率 线胀系数等 3 了解测量误差的基本知识 具有正确处理实验数据的初步能力 能记录和读出仪器 的有效数字 分清系统误差与随机误差 给出被测量真值的最佳估值 判断测量的不确定 度 学会定性判断和定量估算实验结果的可靠性 掌握实验数据处理的常用方法等 4 建立实验的物理思想 知道如何根据实验要求确定实验方案 选择实验仪器设备 掌握作图法 逐差法 补偿法 定标法等常用实验方法 5 在观察 分析 研究物理实验现象的过程中 加深对基本物理概念和基本物理规律 的认识和理解 6 养成良好的实验习惯和严谨的科学作风 特别是严肃认真对待实验数据 杜绝弄虚 作假 树立实事求是的科学态度和道德 7 提高进行科学实验工作的综合能力 包括实际动手能力 分析判断能力 独立思考 能力 革新创造能力 归纳总结能力 口头表达能力等 实验学时 学时 50 1 5 学分 其中绪论 2 学时 实验操作 48 学时 适用专业 物理学专业 本科 实验内容 课程内容部分 绪论 测量误差及数据处理 实验操作部分 力学实验及热学实验 在下列实验中 选做 48 学时的实验作为教学内容 实验一实验一 长度测量长度测量 要求 练习使用测长度的几种仪器 做好实验记录和计算不确定度 实验类型 验证性实验 学时分配 2 学时 实验二实验二 单摆单摆 要求 学习测量单摆的周期和摆长 求重力加速度值 实验类型 验证性实验 学时分配 2 学时 实验三实验三 复摆振动的研究复摆振动的研究 要求 考察复摆振动时振动周期与质心到支点距离的关系 实验类型 验证性实验 学时分配 2 学时 实验四实验四 固体和液体密度测定固体和液体密度测定 要求 利用电子天平和力敏传感器测量固体和液体的密度 实验类型 验证性实验 学时分配 2 学时 实验五实验五 自由落体运动自由落体运动 要求 学习用自由落体下的物体测量重力加速度 实验类型 验证性实验 学时分配 2 学时 实验六实验六 倾斜磁悬导轨上滑块运动的研究倾斜磁悬导轨上滑块运动的研究 要求 使用磁悬浮装置测定重力加速度 瞬时速度 研究匀速直线运动 实验类型 验证性实验 学时分配 2 学时 实验七实验七 牛顿第二运动定律的验证牛顿第二运动定律的验证 要求 学习在磁悬导轨上验证牛顿第二定律 实验类型 验证性实验 学时分配 2 学时 实验八实验八 动量守恒定律验证动量守恒定律验证 要求 验证动量守恒定理 了解非完全弹性撞碰和完全非弹性撞碰的特点 实验类型 验证性实验 学时分配 2 学时 实验九实验九 杨氏弹性模量的测量杨氏弹性模量的测量 要求 用伸长法测定金属丝的杨氏模量 学习光杠杆的原理并掌握使用方法 实验类型 验证性实验 学时分配 2 学时 实验十实验十 转动惯量的测定转动惯量的测定 要求 学习用恒力矩转动法测定刚体转动惯量的原理和方法 观察刚体的转动惯量随 其质量 质量分布以及转轴不同而改变的情况 验证平行轴定理 实验类型 验证性实验 学时分配 2 学时 实验十一实验十一 三线摆三线摆 要求 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 实验类型 验证性实验 学时分配 2 学时 实验十二实验十二 简谐振动的研究简谐振动的研究 要求 研究简振物体的周期 时间 质量之间的关系 实验类型 验证性实验 学时分配 2 学时 实验十三实验十三 阻尼振动阻尼振动 要求 观察弹簧振子在有阻尼情况下振动 测定表征阻尼振动特征的一些参量 利用 动态法测定滑块和导轨之间的粘性阻尼常量 实验类型 验证性实验 学时分配 2 学时 实验十四实验十四 受迫振动受迫振动 要求 研究波尔共振仪中弹性摆轮受迫振动的幅频特性和相频特性 研究不同阻尼力 矩对受迫振动的影响 观察共振现象 实验类型 验证性实验 学时分配 2 学时 实验十五实验十五 弦振动的研究弦振动的研究 要求 观察弦振动时形成的驻波 测量均匀弦线上横波的传播的速度及均匀弦线的线 密度 实验类型 验证性实验 学时分配 2 学时 实验十六实验十六 声速的测量声速的测量 要求 测量超声接收器运动速度与接收频率之间的关系 验证多普勒效应 并由 关系直线的斜率求声速 在超声中用共振干涉法及相位比较法测量声速 vf 实验类型 综合性实验 学时分配 4 学时 实验十七实验十七 液体粘滞系数的测定液体粘滞系数的测定 要求 通过落球法 PID 控温及用秒表计时测量小球在不同温度的液体中下落的时间 来测出液体的粘滞系数 实验类型 验证性实验 学时分配 2 学时 实验十八实验十八 液体表面张力系数测定液体表面张力系数测定 要求 学会用拉脱法测液体表面张力系数及硅压阻力敏传感器的定标方法 实验类型 验证性实验 学时分配 2 学时 实验十九实验十九 金属线胀系数测定金属线胀系数测定 要求 掌握线胀系数的一种测定方法 学会用千分表测微小长度变化的方法 实验类型 验证性实验 学时分配 2 学时 实验二十实验二十 固体比热容的测定固体比热容的测定 要求 学会用冷却法测定不同金属的比热容 学习绘制冷却曲线 实验类型 验证性实验 学时分配 2 学时 实验二十一实验二十一 液体比热容的测定液体比热容的测定 要求 学习用电热法测量液体比热容 实验类型 验证性实验 学时分配 2 学时 实验二十二实验二十二 气体比热容的测定气体比热容的测定 要求 学会对空气比热容做测量 实验类型 验证性实验 学时分配 2 学时 实验二十三实验二十三 良导体导热系数的测定良导体导热系数的测定 要求 掌握热电偶温度的定标 用稳态平板法测定良导体的导热系数 实验类型 验证性实验 学时分配 2 学时 实验二十四实验二十四 非良导体导热系数的测定非良导体导热系数的测定 要求 掌握热电偶温度的定标 用稳态平板法测定不良导体的导热系数 实验类型 验证性实验 学时分配 2 学时 实验二十五实验二十五 冰的熔解热测定冰的熔解热测定 要求 学习热学两个基本量 温度与热量的测量方法 用混合法测定冰的熔解热 实验类型 验证性实验 学时分配 2 学时 实验二十六实验二十六 水的汽化热测定水的汽化热测定 要求 用量