《大学物理实验》教学大纲

1、大学物理实验实验教学大纲一、课程基本情况课程编号：F111701001024、F111701002024总学时：24+24讲课学时：0实践学时：24+24总学分：1.5+1.5适用对象：机械设计制造及其自动化专业先修课程：高等数学、大学物理教材及实验指导书：1 吴泳华,霍剑青等.大学物理实验.高等教育出版社,20052 杨述武.普通物理实验.高等教育出版社, 2010 二、课程设置目标通过本课程理论教学和实践训练，使学生具备下列能力：1.在实验过程中形成正确设计实验方案、正确使用仪器设备、正确采集实验数据的能力。支撑毕业要求1.12.在实验过程中形成正确处理实验数据，并获得有效结论的能力。支撑

2、毕业要求9.1三、课程目标对毕业要求的支撑毕业要求课程目标4-2 能够基于科学原理和方法，针对复杂机械工程问题，分析和选择研究路线，设计实验方案。课程目标14-4 能对实验结果进行分析和解释，通过信息综合得到合理有效的结论。课程目标2四、达成课程目标的途径和措施课程目标达成途径及措施课程目标1.在实验过程中形成正确设计实验方案、正确使用仪器设备、正确采集实验数据的能力。课前完成预习报告，在实验室实验操作并记录原始数据；在部分实验中提出设计性实验题目，要求学生自行设计实验方案、拟定实验步骤来完成。指导教师批改报告册并反馈出现的问题。课程目标2.在实验过程中形成正确处理实验数据，并获得有效结论的能

3、力。实验完成之后，进行数据处理和误差分析，获得结论，并撰写实验报告。五、实验内容序号实验名称目的要求主要内容实验学时实验类型开出要求1绪论，测量不确定度及数据处理，物理实验设计理论（支持课程目标1、2）了解误差理论，掌握不确定度的概念及对测量数据的处理方法误差理论、不确定度的概念及对测量数据的处理方法。82气轨导轨上的实验测量匀变速直线运动的速度、加速度（支持课程目标1）掌握气轨的调节及操作方法、光电控制计时系统的使用；学习在气轨上测定速度、加速度。气轨的调节及操作方法、光电控制计时系统的使用；在气轨上测定速度、加速度。2基础必做3气轨导轨上的实验阻尼振动（支持课程目标1）掌握测定振动系统的周

4、期、半衰期、阻尼常数和品质因数。振动系统的周期、半衰期、阻尼常数和品质因数。2基础必做4用单摆测重力加速度（支持课程目标1）研究单摆的周期与摆长的关系，利用单摆测量重力加速度，熟练电子秒表的使用，掌握一次倍测法的使用。单摆的周期与摆长的关系，单摆测量重力加速度，电子秒表的使用，一次倍测法的使用。2基础必做5静电场描绘（支持课程目标1）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。用电流场模拟静电场的原理和方法；用模拟法测绘静电场的等势面和电力线。2综合必做6测定固体的密度（支持课程目标1）掌握测定规则物体体密度的一种方法；掌握游标卡尺、螺旋测微器和物理天平使用方法

5、；学习各种随机误差的计算方法和不确定度，正确地表示测量结果。测定规则物体体密度的一种方法；游标卡尺、螺旋测微器和物理天平使用方法；各种随机误差的计算方法和不确定度，正确地表示测量结果。2基础必做7用焦利秤测液体表面张力系数（支持课程目标1、2）学会焦利秤的使用方法；用拉膜法测定液体表面张力系数用焦利秤测定液体表面张力系数2基础必做8牛顿环（支持课程目标1）观察牛顿环干涉现象；用牛顿环测凸透镜曲率半径。牛顿环干涉现象；用牛顿环测凸透镜曲率半径。2基础必做9分光仪的调整与光栅测波长（支持课程目标1、2）了解分光仪的构造及原理；掌握分光仪的调整方法；学会用分光仪测定光线的方位角；测定光栅常数及光波波

6、长。单色平行光垂直射到光栅上，在凸透镜的焦平面上形成各级衍射条纹：dsink(k0,1,2)。测出各谱线的衍射角,即可求出光栅常数d及谱线波长。2基础选做10用分光计测定棱镜的顶角及折射率（支持课程目标1、2）了解分光计的结构；学会调整和使用分光计；学会仪器的调整方法。进行三棱镜顶角的测定。分光计的结构；调整和使用分光计；三棱镜顶角的测定。2基础选做11声速的测量（支持课程目标1）学会用驻波法、相位比较法和量超声波在空气中的传播速度；综合运用示波器观察波形；驻波法、相位比较法和量超声波在空气中的传播速度；综合运用示波器观察波形；2基础必做12用拉伸法测钢丝的杨氏模量（支持课程目标1、2）学会用

7、伸长法测量金属丝的杨氏模量；掌握用光杠杆法测量微小长度变化的原理和方法；学会用逐差法处理数据。用伸长法测量金属丝的杨氏模量；用光杠杆法测量微小长度变化的原理和方法；用逐差法处理数据。2基础必做13用直流电位差计测电动势（支持课程目标1）学会用补偿法测量电池电动势，计算误差补偿法测量电池电动势，计算误差。2基础必做14固体线膨胀系数的测定（支持课程目标1、2）测量样品的线膨胀系数，学习千分尺、温度计使用方法，学习用最小二乘法处理实验数据。线膨胀系数，千分尺、温度计使用方法，学习用最小二乘法处理实验数据。2基础必做15电桥测量电阻（支持课程目标1）掌握用惠斯通电桥平衡原理测量电阻，并且分析影响电桥

8、灵敏度的因素。惠斯通电桥平衡原理测量电阻，电桥灵敏度。2基础必做16用双臂电桥测低电阻（支持课程目标1）掌握用双臂电桥测低电阻。用双臂电桥测低电阻。2综合必做17霍尔效应（支持课程目标1）设计用霍耳效应测量磁场；自查资料说明霍耳效应的各种应用。霍耳效应测量磁场；霍耳效应的各种应用。2基础必做18霍尔效应测定螺线管轴向磁感应强度分布（支持课程目标1）了解霍尔效应测量磁场的基本原理；学习用霍尔器件测绘长直螺线管的轴向磁场分布通过霍尔电压测定磁场的磁感应强度2基础必做19用转筒法测定液体的粘滞系数（支持课程目标1）用转筒法测量蓖麻油在不同温度下的粘滞系数。转筒法测量蓖麻油在不同温度下的粘滞系数。2基

9、础必做20电表的改装与校正（支持课程目标1）学习用替代法测量微安表的内阻；掌握电表扩大量程的原理和方法；学会对改装表进行校正和绘制校正曲线。替代法测量微安表的内阻；电表扩大量程的原理和方法；对改装表进行校正和绘制校正曲线。2综合必做21用光电效应测定普朗克常数（支持课程目标1、2）了解光电效应的基本规律，了解光电管的结构和性能，验证爱因斯坦光电效应方程，测定普朗克常数。测普朗克常数h；测光电管的伏安特性曲线；验证光电管的饱和电流与入射光强的正比关系2综合必做22测量薄透镜的焦距（支持课程目标1、2）了解薄透镜的成像规律；掌握光学系统的共轴调节；测定薄透镜的焦距光学系统的共轴调节；用二次成像法和自准法测量凸透镜焦距；测量凹透镜焦距2基础选做23密立根油滴法测电子电荷实验（支持课程目标1）学会使用密立根油滴仪和用平衡法测定电荷的电量、证明电荷的不连续性、学习“倒过来验证”法处理数据使用密立根油滴仪和用平衡法测定电荷的电量、电荷的不连续性、“