大学物理实验Ⅲv2012

1、大学物理实验教学大纲英文名称: Experiment of College Physics课程编码：F0128010学时：实验总学时27学时。学分：1.5是否独立设课：独立设课先修课程：与大学物理同步开设适用专业：生物工程、食品科学与工程、制药工程、食品质量与安全、应用化学、 环境科学、化学工程与工艺、无机非金属材料工程。开课单位：数学与物理系撰写人：刘晓伟审核人：高光明修订时间：2012年3月一、本实验课程的性质、特点和发展现状 物理学从本质上说是一门实验科学，实验是物理学的基础。物理学的理论是通过观察、实验、抽象、假说并通过实验检验而建立起来的。物理实验方法、实验仪器被广泛应用于几乎所有的

2、科学技术领域和生产部门。进入大学后，物理实验是学生最早接触实验技能培养的几门实验课之一，属于专业基础课的范畴。物理实验的基础知识、基本方法和基本技能，对他们今后学习专业课实验乃至日后工作中会产生重要的影响，其重要性不言而喻。 二、本实验课程的目的、任务和主要内容1、接受基本实验理论和实验操作技能的训练，养成良好的实验习惯和严谨的科学作风，具有刻苦钻研、勇于探索和创新开拓精神；2、掌握基本物理量的测量原理和常用的测量方法，能合理选择仪器和正确使用实验仪器；3、能正确熟练运用有效数字、误差分析和基本的数据处理方法，对实验结果进行分析和判断，写出符合要求的实验报告；4、能够理论联系实际，正确地应用理

3、论知识指导实验，提高观察实验现象和分析问题能力，加深对物理概念、物理规律及理论的理解和应用，提高综合和设计实验的能力，初步具有独立研究工作的能力。三、教学方法和手段每个实验都由课前预习、课堂实验和撰写实验报告三个环节组成，各个环节的要求如下。1、课前预习为了能在规定的时间内高质量地完成实验任务和培养独立工作能力，要求学生做好课前预习，通过仔细阅读教材，做到：明确本次实验的目的，搞清楚实验所依据的原理和方法；明确实验的步骤和注意事项。对于复杂的实验，要求学生先在计算机上做仿真实验。2、课堂实验进入实验室后，首先由教师讲解实验原理；在教师指导下，进一步理解仪器的调节及使用方法，明确实验的具体步骤；

4、将仪器安装调整好, 或将电路连接好，经教师检查认可后开始实验；及时、准确记录实验数据，并将数据交指导教师审核确认，如不合要求，必须重做；如两人合作实验要相互协作，不许一人包办代替； 实验做好后，必须将仪器整理好，以养成良好的习惯。3、实验报告实验报告是实验的全面总结，报告要求写得简明扼要，文字通顺，字体端正，图表规范，要求独立完成，不许抄袭。四、考核方式与成绩评定考核方式：考查成绩评定：根据完成的实验报告、实验操作情况和期末考核综合评定。5、 实验学时分配序号实验项目名称学时实验类型备注1误差理论3基础性必修2基本力学量的测量3基础性必修3用落球法测液体的粘滞系数3基础性必修4线性与非线性电阻

5、伏安特性的研究3基础性必修5电桥法测电阻3基础性必修6薄透镜焦距的测量3基础性必修7光的干涉牛顿环3基础性必修8物理仿真3基础性必修9考核3六、实验内容安排绪论（误差理论）（3学时） 1、内容及要求了解基本误差理论。学习实验操作规范。掌握不确定度概念及计算方法。掌握实验数据的处理方法。实验一 基本力学量的测量 （基础性实验3学时）1、 实验目的和要求掌握游标卡尺，螺旋测微计的读数原理。掌握游标卡尺、螺旋测微计的正确操作及数据的正确读取方法。熟练掌握直接测量量及间接测量量的误差估算和有效数字的基本运算法则。掌握正确使用物理天平称衡物体的质量。学会用流体静力称衡法测量固体和液体密度。学会处理数据和

6、表达测量结果的方法。2、实验内容用游标卡尺测量空心圆柱体的高度、深度、内径和外径，重复4次，用算术平均值与平均绝对误差表示测量结果； 用螺旋测微器测量小球的直径，重复测量5次, 正确写出测量结果的有效数字，计算小球直径与体积的算术平均值及标准误差。用物理天平称出铜块在空气中的质量（复称法），悬浮在水中的质量以及悬浮在待测液体中的质量。记录水温，查出水的密度；计算铜块和液体的密度，并计算相对误差。3、主要仪器设备游标卡尺，螺旋测微计，物理天平（含砝码），烧杯，温度计，待测的铜块和液体，长度待测物体（空心圆柱体），小球。 实验二 用落球法测量液体的粘滞系数 （基础性实验3学时）1、实验目的和要求观

7、察液体的内摩擦，学习用落球法测液体粘度的原理和方法。熟练掌握测量结果的正确表示方法。熟练掌握螺旋测微计的使用。2、实验内容用卷尺测量小钢球在液体中匀速下落某一高度的间距，共测量3次。用游标卡尺测量量筒的直径，共测量3次。用螺旋测微计测量钢球的直径，每个小球测量6次，共测量5个小球。用停表测量每个小球经过所定高度的时间。根据实验公式求出液体的粘滞系数及相对误差。3、主要仪器设备玻璃量筒（含待测液体），停表，螺旋测微计，游标卡尺，钢卷尺，温度计，小钢球，镊子。 实验三 线性与非线性电阻伏安特性的研究 （基础性实验3学时） 1、实验目的和要求测绘电阻和二极管的伏安特性曲线，学会用图像法表示实验结果。

8、了解二极管的单向导电特性。学会分析伏安法测量的系统误差。2、实验内容测绘线性电阻的伏安特性曲线。测绘晶体二极管的正向伏安特性曲线。测绘晶体二极管的反向伏安特性曲线。3、主要仪器设备毫安表，微安表，伏特表，滑线变阻器，直流稳压电源，导线，开关，线性电阻，晶体二极管。实验四 电桥法测电阻（基础性实验3学时）1、实验目的和要求理解并掌握单臂电桥测电阻的原理和方法。学会用交换法(互易法)减小和修正测量误差。学会用箱式惠斯登电桥测量中值电阻。2、实验内容用万用表粗测待测电阻的阻值，以便选定比率臂，估算R0的值。自搭单臂电桥，选用不同的比率臂测量同一电阻的阻值。用交换法研究电桥的误差。用箱式惠斯登电桥测量

9、中值电阻。3、主要仪器设备直流稳压电源，检流计，待测电阻，电阻箱，万用表，箱式惠斯登电桥，开关，导线。实验五 薄透镜焦距的测量（基础性实验3学时）1、实验目的和要求掌握测量薄透镜焦距的几种实验方法。学习简单光路的“等高共轴”调节。2、实验内容调节光具座上各光学元件等高共轴。用自准法测凸透镜的焦距。用共轭法测凸透镜的焦距。3、主要仪器设备光具座，光源，凸透镜，物屏，像屏，平面镜。实验六 光的干涉牛顿环（ 基础性实验3学时）1、实验目的和要求观察等厚干涉现象牛顿环。掌握读数显微镜的使用方法。利用干涉法测量平凸透镜的曲率半径。2、实验内容调整读数显微镜的位置，使目镜中的视野均匀、明亮。调读数显微镜的目镜，使十字叉丝清晰、无视差；调物镜直至观察到清晰的牛顿环。测牛顿环暗条纹直径并代入平凸透镜曲率半径的计算公式求出平凸透镜的曲率半径。3、主要仪器设备读数显微镜，钠光灯，牛顿环装置。实验七 物理仿真实验 （基础性实验3学时）1、实验目的和要求熟悉仿真软件的基本操作。了解物理仿真的意义。2、实验内容掌握登录仿真软件服务器的环境设置。了解仿真软件的基本操作。实际操作部分实验。3、主要仪器设备大学物理仿真