《物理实验上》课程教学大纲

1、物理实验上课程教学大纲（总学时数：27，学分数：1.5）一、课程的性质、目的和任务本课程是高等学校工科（非物理专业）的一门通识必修课程。本课程的目的和任务是使学生受到系统的实验技能的训练，掌握实验室常用仪器的性能，并能够正确使用，掌握基本物理量的测量方法，掌握测量误差的基本知识，能够独立地完成实验操作、正确记录和处理数据、说明实验结果、撰写合格的实验报告等，全面提高学生的实验基本素质，形成良好的科学实验规范；使学生初步掌握实验科学的思想和方法，培养学生理论联系实际和实事求是的科学作风、认真严谨的科学态度、积极主动的探索精神；培养学生遵守纪律，团结协作，爱护公共财产的优良品德。二、课程基本内容和

2、要求(一)绪论1理解物理实验课的意义和任务；了解物理实验课的学习特点；了解实验规则及实验报告的书写要求。2.理解实验误差的概念及理论；掌握不确定度的计算；掌握有效数字运算法则；掌握数据处理的方法。（二）实验一 物体密度的测定训练内容和要求1.会使用游标卡尺、螺旋测微器、电子天平。2.掌握有效数字的运算方法、会正确记录实验数据。3.掌握不确定度的计算方法，掌握用不确定度表示实验测量结果。主要仪器设备游标卡尺、螺旋测微器、电子天平、圆柱体。（三）实验二 刚体转动惯量的实验研究训练内容和要求1.了解转动惯量的物理意义。2.会用三线摆测定刚体的转动惯量。3.会测量圆盘、圆环的转动惯量，会计算实验值、理

3、论值和相对误差。4.会分析刚体转动惯量的大小与刚体的总质量、质量分布的关系。主要仪器设备三线摆、电子计数计时器、直尺、游标卡尺、天平。（四）实验三 用霍尔元件测螺线管的磁场训练内容和要求1.了解产生霍尔效应的机制。 2.会用霍尔元件测量通电螺线管轴线上的磁场。3.掌握作图法处理数据。主要仪器设备霍尔元件测螺线管磁场实验仪。（五）实验四 迈克尔逊干涉仪的调整和使用训练内容和要求1.会用实验考察等倾干涉、等厚干涉的形成条件、干涉条纹特点。2.了解迈克尔逊干涉仪的结构、原理及调节方法。3.掌握测单色激光的波长的方法。4.会用逐差法处理实验数据。主要仪器设备迈克尔逊干涉仪、氦氖激光光源。(六)实验五

4、示波器的使用训练内容和要求1初步了解示波器的结构、工作原理，掌握它的基本操作方法。2会用示波器观察各种电信号（正弦波、三角波、方波）。 3掌握用波形测量正弦波周期、频率的方法。4掌握用李萨如图形测量正弦波频率的方法。主要仪器设备双踪示波器、信号发生器。(七)实验六 电桥法测电阻训练内容和要求1掌握用自搭电桥测量给定电阻的阻值。2掌握用箱式惠斯登电桥测量给定电阻阻值。3会计算相对误差。 主要仪器设备电源、检流计、电阻箱、待测电阻、箱式惠斯登电桥。(八)实验七 液体表面张力系数的测定训练内容和要求1. 会用拉脱法测定室温下液体的表面张力系数。2掌握用硅压阻力敏传感器测量的原理和方法。3. 会用最小

5、二乘法处理实验数据。主要仪器设备 FD-NST-I型液体表面张力系数测定仪、片码、铝合金吊环、吊盘、玻璃器皿、镊子。(九)实验八 分光计的调整、棱镜折射率的测定训练内容和要求1.了解分光计的主要结构和原理，调整JJY型分光计：包括望远镜、载物平台及平行光管。学习分光计的调节和使用。 2.了解用反射法可测量玻璃三棱镜的顶角。 3.会测量汞光谱中三条主要光线的最小偏向角，会计算三棱镜对这三条主要光线的折射率。主要仪器设备 分光计、三棱镜、汞灯光源。(十)实验九 交变磁场的测量亥姆霍兹线圈的使用训练内容和要求1掌握电磁感应法测量交变磁场的原理和方法。2会测量单线圈轴线上的磁场分布。3会测量亥姆霍兹线

6、圈内部的磁场分布。4掌握磁场叠加原理。主要仪器设备FB201-交变磁场测定仪、 FB201-交变磁场测定仪。(十一)实验十 整流、滤波电路训练内容和要求1.了解数字存储示波器的主要组成部分及工作原理。2.了解仪器控制面板上各旋钮及按键的功能，掌握数字存储示波器的基本操作方法。3. 掌握多种用数字存储示波器测量电信号的幅度、周期和频率的方法。 4会用光标法测量整流、滤波电路输出电压的峰值、周期，计算出频率、输出电压的平均值。主要仪器设备DS1602数字存储示波器、信号发生器、实验元件电路板组合箱。三、学时分配表（总学时数：27，包括：绪论3学时，做8个实验，每个实验3学时）序号实验项目名称实验学

7、时实验目的实验要求实验类型必开选开演示验证综合设计其他1物体密度的测定3掌握测定规则物体密度的一种方法。学会正确的实验数据处理方法，会用不确定度表示实验结果。2刚体转动惯量的实验研究3用三线扭摆法测量圆盘、圆环的转动惯量，计算实验值、理论值、相对误差。3用霍尔元件测螺线管的磁场3用霍尔元件测量螺线管磁场沿轴线的分布，并与理论值进行比较。4迈克尔逊干涉仪的调整和使用3学习迈克尔逊干涉仪的原理和调节方法，并用它测出激光束的波长。5示波器的使用3了解示波器的结构、工作原理，掌握它的基本操作方法。学会用示波器观察、测量某些物理量。6电桥法测电阻3掌握惠斯登电桥的原理和使用方法。会用电桥测量电阻。7液体

8、表面张力系数的测定3学习用拉脱法测定室温下液体的表面张力系数。学会用最小二乘法处理实验数据。8分光计的调整、棱镜折射率的测定3学习分光计的调节和使用。了解测量三棱镜顶角的方法。测量最小偏向角，从而测量三棱镜的折射率。9交变磁场的测量亥姆霍兹线圈的使用3学习电磁感应法测量交变磁场的原理和方法，验证磁场矢量叠加原理。10整流、滤波电路3了解数字存储示波器的主要组成部分、工作原理、基本操作方法，学会用光标法测量整流、滤波电路输出电压的峰值、周期等。四、考核方式根据常州工学院实验课程考核及成绩评定办法及各二级学院（部）具体的实施细则制定。实验成绩可根据实验前的预习、实验课的操作及实验报告的撰写、最后的考查综合评定。考查的形式可为笔试、操作考查、实验设计或写小论文，任选一种。本学期实验成绩组成为：实验报告占，不进行实验操作考查 ，待物理实验（下）课程结束后进行实验操作考查。五、有关说明（一）先修课程高等数学、大学物理。（二）教学参考书1大学物理实验 金雪尘 宋红燕等 主编， 上海交通大学出版社。2物理实验 李寿松 主编， 江苏教育出版社。3大学物理实验 李 平 主编， 高等教育出版社。4大学物理实验（第二版） 张兆奎、缪连元、张立 主编， 高等教育出版社。5大学物理实验 张正维 主编， 高等教育出版社。6物理实验教程（第二版）丁慎训、张连芳 主编， 清华大学出版社