《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》教學(xué)大綱

1、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)B教學(xué)大綱Experiments in College Physics B課程編碼：17A00400 課程類別：專業(yè)基礎(chǔ)課（必修課） 學(xué)分：1 計(jì)劃學(xué)時(shí)： 32 課程屬性：實(shí)驗(yàn)適用專業(yè)：理工科非物理專業(yè) 推薦教材：張海鹍，邵明輝，崔曉軍，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，高等教育出版社，2015年8月參考資料：1. 張映輝，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，機(jī)械工業(yè)出版社，2010年1月2. 趙黎，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，復(fù)旦大學(xué)出版社，2012年8月 課程的教學(xué)目的與任務(wù) 本課程是為非物理專業(yè)理工科學(xué)生獨(dú)立設(shè)置的一門實(shí)驗(yàn)課。通過本課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)使學(xué)生掌握物理實(shí)驗(yàn)中有關(guān)誤差與數(shù)據(jù)處理的基本知識，掌握各類物理量的基本測量原理與基本測

2、量方法，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。該實(shí)驗(yàn)課程以基本實(shí)驗(yàn)為主以及少部分綜合實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生根據(jù)課堂講解及操作示范能夠獨(dú)立或合作完成儀器操作和實(shí)驗(yàn)測量，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理并書寫合格的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，從而掌握實(shí)驗(yàn)的完整流程。 課程的基本要求 需要學(xué)生有一定的大學(xué)物理和數(shù)學(xué)知識，前期需要修過大學(xué)物理理論課程。要求學(xué)生做實(shí)驗(yàn)前做好預(yù)習(xí)，熟悉實(shí)驗(yàn)的原理、所用儀器結(jié)構(gòu)和基本操作步驟，預(yù)習(xí)內(nèi)容需要手寫到實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板紙質(zhì)版上，上課前交給指導(dǎo)老師檢查，做實(shí)驗(yàn)過程中要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作相互協(xié)作，數(shù)據(jù)獨(dú)立測量、分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果上交給指導(dǎo)老師檢查，待指導(dǎo)老師認(rèn)可實(shí)驗(yàn)結(jié)果并簽字，整理儀器與實(shí)驗(yàn)室衛(wèi)生后方可離開實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)結(jié)束

3、后一周內(nèi)將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、分析結(jié)果整理完畢，然后把整份實(shí)驗(yàn)報(bào)告上交給指導(dǎo)老師。教學(xué)內(nèi)容、方式及過程安排 緒論 建議學(xué)時(shí)：2教學(xué)目的與要求 1、掌握大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的目的、任務(wù)、基本要求、上課基本程序；2、掌握誤差、不確定度概念；測量結(jié)果的評價(jià)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法；教 學(xué) 方 式 自學(xué)與講授法相結(jié)合。場所及條件要求 教室，滿足理論課授課條件。作 業(yè) 要 求 1. 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的目的、任務(wù)、基本要求、上課基本程序、注意事項(xiàng)；2. 誤差、不確定度概念；測量結(jié)果的評價(jià)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法。 注 意 事 項(xiàng) 提前預(yù)習(xí)，按時(shí)上課。實(shí)驗(yàn)1：分光計(jì)的調(diào)整及棱鏡色散關(guān)系研究 建議學(xué)時(shí)：5教學(xué)目的與要求 1、了解分

4、光計(jì)的基本構(gòu)造；學(xué)會(huì)分光計(jì)的調(diào)整；2、掌握分光計(jì)刻度盤的讀數(shù)方法；3、掌握最小偏向角法測棱鏡折射率的實(shí)驗(yàn)方法；4、研究棱鏡的折射率與入射光波長之間的關(guān)系。教 學(xué) 方 式 實(shí)驗(yàn)操作與講授法相結(jié)合。場所及條件要求 第七教學(xué)樓大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室，滿足實(shí)驗(yàn)開展條件。作 業(yè) 要 求1. 分光計(jì)的組成結(jié)構(gòu)、平行光管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、望遠(yuǎn)鏡調(diào)節(jié)原理、載物臺(tái)關(guān)于俯仰和防側(cè)傾的調(diào)節(jié)方法、載物臺(tái)或反射鏡與望遠(yuǎn)鏡的共軸調(diào)節(jié)、平行光管和望遠(yuǎn)鏡的共軸調(diào)節(jié)等；2. 三棱鏡頂角的兩種測量方法和實(shí)驗(yàn)原理；3. 最小偏向角測量方法和實(shí)驗(yàn)原理。注 意 事 項(xiàng) 提前預(yù)習(xí)，按時(shí)上課。實(shí)驗(yàn)2：基本力學(xué)量測量 建議學(xué)時(shí)：2.5教學(xué)目的與要求 1、

5、掌握直尺、螺旋測微器、游標(biāo)卡尺、讀數(shù)顯微鏡長度的測量原理與使用方法； 2、質(zhì)量、時(shí)間的基本測量。教 學(xué) 方 式 實(shí)驗(yàn)操作與講授法相結(jié)合。場所及條件要求 第七教學(xué)樓大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室，滿足實(shí)驗(yàn)開展條件。作 業(yè) 要 求1. 螺旋測微器、游標(biāo)卡尺、讀數(shù)顯微鏡工作原理和方法；注 意 事 項(xiàng) 提前預(yù)習(xí)，按時(shí)上課。實(shí)驗(yàn)3：二蹤示波器的使用 建議學(xué)時(shí)：5教學(xué)目的與要求 1、了解示波器的基本組成和工作原理。學(xué)會(huì)使用二蹤示波器和函數(shù)信號發(fā)生器。2、 掌握二蹤示波器各旋鈕的功能，掌握利用示波器觀察波形及測量電壓信號電壓、周期及頻率的方法；3、理解二蹤示波器的X-Y功能，能利用示波器合成李薩如圖形。4、掌握利用李薩如圖

6、形比較兩個(gè)正弦信號頻率和測定某一未知信號頻率的實(shí)驗(yàn)方法。 教 學(xué) 方 式 實(shí)驗(yàn)操作與講授法相結(jié)合。場所及條件要求 第七教學(xué)樓大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室，滿足實(shí)驗(yàn)開展條件。作 業(yè) 要 求1. 示波器的基本組成和工作原理；2. 二蹤示波器的X-Y功能；3. 李薩如圖形。注 意 事 項(xiàng) 提前預(yù)習(xí)，按時(shí)上課。實(shí)驗(yàn)4：聲速的測定 建議學(xué)時(shí)：2.5教學(xué)目的與要求 1、掌握聲速測定的基本原理與方法。（1）了解超聲波產(chǎn)生的機(jī)理，壓電換能器的工作原理。（2）理解共振干涉法和相位比較法的理論原理，能測量聲速測定儀的共振頻率。（3）掌握共振干涉法和相位比較法測量聲速的方法。（4）掌握根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用逐差法求聲波波長的計(jì)算方法。2

7、、會(huì)用時(shí)差法測量固體中的聲速。教 學(xué) 方 式 實(shí)驗(yàn)操作與講授法相結(jié)合。場所及條件要求 第七教學(xué)樓大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室，滿足實(shí)驗(yàn)開展條件。作 業(yè) 要 求1. 超聲波產(chǎn)生的機(jī)理，壓電換能器的工作原理；2. 共振干涉法和相位比較法的理論原理；3. 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用逐差法求聲波波長的計(jì)算方法。注 意 事 項(xiàng) 提前預(yù)習(xí)，按時(shí)上課。實(shí)驗(yàn)5：模擬法描繪靜電場 建議學(xué)時(shí)：2.5教學(xué)目的與要求 1、掌握模擬法描繪靜電場的原理。2、掌握靜電場實(shí)驗(yàn)儀的使用方法。3、測量同軸電纜電極、平行導(dǎo)線電極、聚焦電場電極的靜電場。4、學(xué)會(huì)靜電場圖像的繪制及其與電場強(qiáng)度、電勢的關(guān)系。教 學(xué) 方 式 實(shí)驗(yàn)操作與講授法相結(jié)合。場所及條件要求 第

8、七教學(xué)樓大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室，滿足實(shí)驗(yàn)開展條件。作 業(yè) 要 求1. 模擬法描繪靜電場的原理；2. 靜電場實(shí)驗(yàn)儀的使用方法；3. 同軸電纜電極、平行導(dǎo)線電極、聚焦電場電極的靜電場。注 意 事 項(xiàng) 提前預(yù)習(xí)，按時(shí)上課。實(shí)驗(yàn)6：電表的組裝與校準(zhǔn) 建議學(xué)時(shí)：2.5教學(xué)目的與要求 1、了解組裝電流表、電壓表的原理；2、學(xué)會(huì)測量表頭的內(nèi)阻；3、學(xué)會(huì)組裝電流表、電壓表及用標(biāo)準(zhǔn)表進(jìn)行校準(zhǔn)和定級。教 學(xué) 方 式 實(shí)驗(yàn)操作與講授法相結(jié)合。場所及條件要求 第七教學(xué)樓大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室，滿足實(shí)驗(yàn)開展條件。作 業(yè) 要 求1. 組裝電流表、電壓表的原理；2. 測量表頭的內(nèi)阻；3. 組裝電流表、電壓表。注 意 事 項(xiàng) 提前預(yù)習(xí)，按時(shí)

9、上課。實(shí)驗(yàn)7：拉伸法測楊氏模量 建議學(xué)時(shí)：2.5教學(xué)目的與要求 1、理解楊氏模量的物理意義。2、掌握用拉伸法測量金屬絲楊氏模量的方法。3、掌握光杠桿測量微小長度的原理和方法以及望遠(yuǎn)鏡的調(diào)節(jié)方法。4、學(xué)會(huì)用逐差法處理數(shù)據(jù)。教 學(xué) 方 式 實(shí)驗(yàn)操作與講授法相結(jié)合。場所及條件要求 第七教學(xué)樓大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室，滿足實(shí)驗(yàn)開展條件。作 業(yè) 要 求1. 楊氏模量的物理意義；2. 拉伸法測量金屬絲楊氏模量的方法；3. 光杠桿測量微小長度的原理和方法以及望遠(yuǎn)鏡的調(diào)節(jié)方法。注 意 事 項(xiàng) 提前預(yù)習(xí)，按時(shí)上課。實(shí)驗(yàn)8：動(dòng)力學(xué)法測楊氏模量 建議學(xué)時(shí)：2.5教學(xué)目的與要求 1、 了解動(dòng)態(tài)法測量楊氏模量的原理。2、 學(xué)會(huì)動(dòng)

10、態(tài)法測量儀的調(diào)節(jié)與使用。3、 測量給定材料的楊氏模量。 教 學(xué) 方 式 實(shí)驗(yàn)操作與講授法相結(jié)合。場所及條件要求 第七教學(xué)樓大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室，滿足實(shí)驗(yàn)開展條件。作 業(yè) 要 求1. 動(dòng)態(tài)法測量楊氏模量的原理；2. 動(dòng)態(tài)法測量儀的調(diào)節(jié)與使用； 注 意 事 項(xiàng) 提前預(yù)習(xí)，按時(shí)上課。實(shí)驗(yàn)9：動(dòng)力學(xué)綜合實(shí)驗(yàn) 建議學(xué)時(shí)：2.5教學(xué)目的與要求 1、學(xué)習(xí)測定平均速度、瞬時(shí)速度、加速度、重力加速度。2、學(xué)會(huì)用外延法處理數(shù)據(jù)。3、動(dòng)量守恒定理驗(yàn)證。教 學(xué) 方 式 實(shí)驗(yàn)操作與講授法相結(jié)合。場所及條件要求 第七教學(xué)樓大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室，滿足實(shí)驗(yàn)開展條件。作 業(yè) 要 求1平均速度、瞬時(shí)速度、加速度、重力加速度概念。2外延法處理數(shù)據(jù)。3動(dòng)量守恒定理。 注 意 事 項(xiàng) 提前預(yù)習(xí)，按時(shí)上課。實(shí)驗(yàn)10：霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn) 建議學(xué)時(shí)：2.5教學(xué)目的與要求 1、了解霍爾元件產(chǎn)生霍爾效應(yīng)的基本原理；2、學(xué)習(xí)用對稱測量法消除副效應(yīng)的影響；3、學(xué)習(xí)霍爾電壓大小和極性的影響因素。教 學(xué) 方 式 實(shí)驗(yàn)操作與講授法相結(jié)合。場所及條件要求 第七教學(xué)樓大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室，滿足實(shí)驗(yàn)開展條件。作 業(yè) 要