《物理实验下》教学大纲

1、物理实验下课程教学大纲（总学时数：21，学分数：1.5）一、课程的性质、目的和任务（一）性质：本课程是对理工科大学生进行科学实验基本训练所独立设置的一门必修基础课程。（二）目的：本课程是学生进入大学后进行系统的实验技能的训练和实验方法的训练的开端。通过本课程的学习，学生不仅能了解到科学实验的主要过程与基本方法；还能激发学生的想象力、创造力，培养和提高学生独立开展科学研究工作的素质和能力。（三）任务：本课程主要支撑培养方案中毕业要求中的要求1、2、4和12，具体见下表：毕业要求课程支撑依据要求1. 工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂工程问题。通过实验学习和掌握力、热、

2、声、光、电基本现象产生机理。在处理复杂工程问题时能对相关物理现象定出评估方向。在处理复杂工程问题时能对相关物理现象作出评估方式和渠道。要求2. 问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂工程问题，以获得有效结论。通过基本物理实验，理解模型、框架等概念，提高学生对处理问题的主次判断能力。通过经典实验方法的学习，让学生在处理复杂问题时能分层次、分项目进行分析处理的能力。通过重点实验思路的学习和掌握，在研究分析复杂工程问题时不仅能着眼于细节，更强调具备问题的整体把控能力。要求4.研究：能够基于科学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分

3、析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。在实验过程中，注重培养学生的理论推导和逻辑思维能力；为研究复杂工程问题打下坚实的基础。物理实验课程与大学生物理创新训练计划相结合，将物理理论知识与实际应用相结合，初步让学生接受科学研究的相关训练。对从事科学研究提升兴趣，提高对复杂工程问题进行研究的能力。要求12.终生学习：具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。物理实验课程作为一门自然科学，其内容关乎生活的方方面面。随着科技的进步，新兴的科技产业和产品不断涌现，这些都可以寻找到相关理论支撑。所以，通过本课程的学习能提升不断学习和适应发展的兴趣与能力。二、课程基本内容和要求（一）

4、课程基本要求1通过课程的学习，学生能了解物理实验的地位、作用和任务。 2课程的学习能帮助学生形成良好的实验习惯，培养学生求实的作风。 3通过物理实验基本训练，学生能做到： （1）了解实验的基本程序，自行按程序完成实验的各项要求。 （2）了解常用仪器仪表的性能，掌握常用实验仪器的操作技术 。（3）了解物理实验的基本实验方法及测量方法。（4）通过近代物理实验、综合性实验及设计性实验的实践训练，学生能加深对物理概念的理解，掌握实验技术的综合应用，提高学生综合实验能力及设计创新能力。（二）课程基本内容1. 实验一 拉伸法测金属丝的杨氏模量知识及操作要点：会用拉伸法测金属丝的杨氏弹性模量；掌握用光杠杆法

5、测量微小量的方法；会用逐差法处理实验数据。重点难点：掌握用光杠杆法测量微小量的方法。教学方法：教师结合多媒体讲授实验基本原理，仪器的使用方法及注意事项，数据处理要求等；学生自主操作，教师辅导。2. 实验二 声速测定知识及操作要点：会用驻波干涉法、相位比较法测量声速；掌握示波器、低频信号发生器的使用方法；会用逐差法处理实验数据。重点难点：掌握示波器、低频信号发生器的使用方法。教学方法：教师结合多媒体讲授实验基本原理，仪器的使用方法及注意事项，数据处理要求等；学生自主操作，教师辅导。3. 实验三 非线性电阻伏安特性的研究知识及操作要点：掌握电学常用仪器的使用方法；会设计测量非线性电阻伏安特性电路；

6、掌握测量伏安特性的基本方法，会用作图法表示测量结果；会分析测量过程中系统误差产生的原因。重点难点：会设计测量非线性电阻伏安特性电路；掌握测量伏安特性的基本方法，会用作图法表示测量结果；会分析测量过程中系统误差产生的原因。教学方法：教师结合多媒体讲授实验基本原理，仪器的使用方法及注意事项，数据处理要求等；学生自主操作，教师辅导。4. 实验四 电表的改装与校正知识及操作要点： 掌握电学常用仪器的使用方法；掌握将微安表改装成较大量程电流表、电压表的原理和方法；掌握对改装表校正的方法；了解电表准确度等级的含义。重点难点：掌握将微安表改装成较大量程电流表、电压表的原理和方法；掌握对改装表校正的方法；了解

7、电表准确度等级的含义。教学方法：教师结合多媒体讲授实验基本原理，仪器的使用方法及注意事项，数据处理要求等；学生自主操作，教师辅导。5. 实验五 光的干涉牛顿环、劈尖的实验研究知识及操作要点：会使用读数显微镜；掌握用等厚干涉测量平凸透镜曲率半径和薄纸厚度的方法；会用逐差法处理实验数据。重点难点：掌握用等厚干涉测量平凸透镜曲率半径和薄纸厚度的方法。教学方法：教师结合多媒体讲授实验基本原理，仪器的使用方法及注意事项，数据处理要求等；学生自主操作，教师辅导。6. 实验六 光栅光谱和光栅常数的测定知识及操作要点：掌握用透射光栅测定光波波长及光栅常数的方法；了解分光计的原理，会使用分光计。重点难点：了解分

8、光计的原理，会使用分光计。教学方法：教师结合多媒体讲授实验基本原理，仪器的使用方法及注意事项，数据处理要求等；学生自主操作，教师辅导。三、学时分配表（总学时数：21 ，包括：做6个实验，每个实验3学时，考查3学时）序号实验项目名称实验学时实验内容及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拉伸法测金属丝的杨氏模量3会用拉伸法测金属丝的杨氏弹性模量。掌握用光杠杆法测量微小量的方法。2声速测定3了解示波器的原理，掌握示波器使用方法。会用驻波法和相位比较法测空气中的声速。3非线性电阻伏安特性的研究3掌握电学常用仪器的使用方法，会测绘非线性电阻的伏安特性。4电表的改装与校正3学生自己拟出方法，

9、对电表进行改装和校正。5光的干涉牛顿环、劈尖的实验研究3会用牛顿环测量平凸透镜的曲率半径。会用劈尖测量微小长度。6光栅光谱和光栅常数的测定3掌握分光计的调节和使用。会用光栅测波长。四、有关说明（一）先修课程先修课程要求先修课程提供的知识点高等数学一元函数微积分、常微分方程大学物理（上）光的干涉、衍射（二）教学建议1. 加强多媒体技术在教学中的运用，积极利用网络技术提高学生预习的效率。2. 加强对学生实验指导和管理，保证学生了解基本的实验规范，掌握基本的实验技能及实验数据的方法。（三）考核方式本学期物理实验课程成绩=平时实验的平均成绩*+实验操作考查成绩*。每次平时实验的成绩由课前的预习、实验课的操作、实验报告的撰写、课堂表现及考勤情况综合评定；实验操作考查于本学期平时实验结束后统一进行。（四）教学参考书1金雪尘、宋红燕等： 大学物理实验 上海交通大学出版社 2015。2李寿松： 物理实验 高等教育出版社 2014。3李平： 大学物理实验 高等教育出版社 2006。4张兆奎、缪连元、张立： 大学物理实验（第三版） 高等教育出版社 2008。5王植恒： 大学物理实验 高等教育出版社 2008。6丁慎训、张连芳： 物理实验教程（第二版） 清华大学出版