大學(xué)物理實驗課程教學(xué)大綱(一本 )

1、大學(xué)物理實驗課程實驗教學(xué)大綱（一本工科）課程名稱：大學(xué)物理實驗英文名稱：Experiment Course of Physics課程類別：Z860課程類型：基礎(chǔ)課，理科必修實驗學(xué)時：160學(xué)時（理論4學(xué)時，實驗156學(xué)時。分兩個學(xué)年完成）；學(xué)分：8適用對象：物理專業(yè)先修課程：無一、實驗?zāi)康模ㄒ唬┍菊n程的地位、目的、作用和任務(wù)物理學(xué)是研究物質(zhì)運動一般規(guī)律及物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)的科學(xué)，是自然科學(xué)的基礎(chǔ)。它的發(fā)展不僅推動了整個自然科學(xué)，而且對人類的物質(zhì)觀、時空觀、宇宙觀乃至人類文化都產(chǎn)生了深刻的影響。物理學(xué)的研究必須以客觀事實為基礎(chǔ)，必須依靠觀察和實驗。物理實驗在物理學(xué)的發(fā)展過程中起著重要的和直接的作用。實

2、驗可以發(fā)現(xiàn)新事實，實驗結(jié)果可以為物理規(guī)律的建立提供依據(jù)。歸根結(jié)底物理學(xué)是一門實驗科學(xué)，無論物理概念的建立還是物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)都必須以嚴(yán)格的科學(xué)實驗為基礎(chǔ)，并通過今后的科學(xué)實驗來證實。實驗物理與理論物理相輔相成。規(guī)律、公式是否正確必須經(jīng)受實踐檢驗。只有經(jīng)受住實驗的檢驗，由實驗所證實，才會得到公認(rèn)。物理學(xué)又是當(dāng)代技術(shù)發(fā)展最主要的源泉。物理實驗的方法、思想、儀器和技術(shù)已經(jīng)被普遍地應(yīng)用在各個自然科學(xué)領(lǐng)域和技術(shù)部門以及其他學(xué)科領(lǐng)域。本課程是高校各理工科專業(yè)開設(shè)的一門基礎(chǔ)實驗課，它與普通物理理論課程既有緊密的聯(lián)系，又互相獨立。它不同于一般的探索性的科學(xué)實驗研究，每個實驗題目都經(jīng)過精心設(shè)計、安排，實驗結(jié)果也比

3、較有定論。它不僅可以加深大家對理論的理解，更重要的是可使同學(xué)獲得基本的實驗知識，在實驗方法和實驗技能諸方面得到較為系統(tǒng)、嚴(yán)格的訓(xùn)練，是大學(xué)生進行自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新訓(xùn)練及科學(xué)研究的第一步，同時在培養(yǎng)科學(xué)工作者的良好素質(zhì)及科學(xué)世界觀方面，物理實驗課程也起著潛移默化的作用。本課程的主要目的和任務(wù)：1.通過對實驗現(xiàn)象的觀察、分析和對物理量的測量，使學(xué)生進一步掌握物理實驗的“基本知識，基本方法和基本技能”（即“三基”能力）；并能運用物理學(xué)原理和物理實驗方法來研究物理現(xiàn)象和規(guī)律，加深對物理學(xué)原理的理解。2.培養(yǎng)與提高學(xué)生從事科學(xué)實驗的素質(zhì)。其中包括：理論聯(lián)系實際和實事求是的科學(xué)作風(fēng)；嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度；不怕困

4、難，主動進取的探索精神；遵守操作規(guī)程，愛護公共財物的優(yōu)良品德；以及在實驗過程中相互協(xié)作，共同探索的團隊合作精神。3.培養(yǎng)學(xué)生進行綜合實驗、應(yīng)用實驗和設(shè)計實驗的能力，以及自主學(xué)習(xí)和科學(xué)研究的能力，提高學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)。特別鼓勵教師和學(xué)生進行“自主創(chuàng)新”實驗的探索與實踐。在教師的指導(dǎo)下，了解和掌握科學(xué)實驗的主要過程和方法，通過親自動手動腦，訓(xùn)練和培養(yǎng)獨立工作的能力，提高科學(xué)素質(zhì)，為后續(xù)課程學(xué)習(xí)以及進行課題設(shè)計、科學(xué)研究打下基礎(chǔ)二、主要設(shè)備儀器配置1、基本測量實驗設(shè)備儀器：每項實驗32套2、基礎(chǔ)性、提高性實驗設(shè)備儀器：每項實驗16套3、綜合性、應(yīng)用性實驗設(shè)備儀器：每項實驗16套4、研究性、創(chuàng)新性實驗設(shè)

5、備儀器：每項實驗8-16套三、實驗內(nèi)容提要實驗項目（具體如下）“大學(xué)物理實驗A” （一年級下半年春季學(xué)期）實驗項目1實驗項目2緒論1 緒論2（理論考試）整班上課實驗1: 力學(xué)基本測量實驗10: 電學(xué)基本測量實驗 22 薄透鏡焦距的測定實驗36:單擺測重力加速度實驗4:用三線擺測物體的轉(zhuǎn)動慣量實驗6: 弦振動的研究實驗9:用落球法測液體的粘滯系數(shù)實驗7: 光杠桿鏡尺法測銅絲的楊氏彈性模量實驗8:用拉脫法測液體的表面張力系數(shù)實驗11:用直流單臂電橋測電阻實驗12: 雙臂電橋綜合考試（筆試+操作）“大學(xué)物理實驗B” （二年級上半年秋季學(xué)期）實驗項目1實驗項目2實驗 16 用模擬法測繪靜電場實驗17

6、示波器的使用實驗 18 用霍爾元件測量磁場實驗18 霍爾元件應(yīng)用設(shè)計實驗 46 用伏安法測電阻（設(shè)計）實驗13:用電位差計測量電動勢和校正伏特計實驗4.3 交流電橋?qū)嶒?4.2 交流電路的諧振現(xiàn)象實驗3 聲速的測定實驗3 不同介質(zhì)的聲速的測定研究實驗39:氣墊導(dǎo)軌上滑塊的運動-時間,速度和加速度的測量自行設(shè)計實驗:用氣墊導(dǎo)軌驗證牛頓第二定律綜合考試（筆試+操作） “大學(xué)物理實驗C” （二年級下半年春季學(xué)期）實驗項目1實驗項目2實驗23 分光計的調(diào)節(jié)和使用實驗 26 光柵衍射實驗28 邁克爾遜干涉儀的調(diào)節(jié)和使用實驗 24 薄膜干涉 牛頓環(huán)實驗29 微波干涉和布拉格衍射實驗 30 密立根油滴測電荷

7、實驗 25 單縫衍射的光強分布實驗 33 全息照相實驗36 壓力傳感器特性及應(yīng)用設(shè)計實驗54 溫度傳感器特性及應(yīng)用設(shè)計自主創(chuàng)新設(shè)計自主創(chuàng)新設(shè)計綜合考試（筆試+操作）近代物理實驗 （三年級上半年秋季學(xué)期）實驗項目1實驗項目2實驗31 弗蘭克赫茲實驗35 超聲光柵測液體中的聲速光電效應(yīng)光偏振光學(xué)平臺設(shè)計實驗1光學(xué)平臺設(shè)計實驗2實驗 14 用極限法測固、液體的折射率（備選）實驗 15 光的干涉現(xiàn)象的觀測(雙棱鏡)（備選）自主創(chuàng)新：計算機物理應(yīng)用技術(shù)1自主創(chuàng)新：計算機物理應(yīng)用技術(shù)2自主創(chuàng)新1自主創(chuàng)新2自主創(chuàng)新3自主創(chuàng)新4氫原子光譜1（自主創(chuàng)新了解內(nèi)容）氫原子光譜2（自主創(chuàng)新了解內(nèi)容）液晶電光（自主創(chuàng)新

8、了解內(nèi)容）塞曼效應(yīng)（自主創(chuàng)新了解內(nèi)容）四、實驗教學(xué)方法1、理論與實驗相結(jié)合；采用實驗開放教學(xué)方法；啟發(fā)式、誘導(dǎo)式、討論式等，傳統(tǒng)教學(xué)與現(xiàn)代教學(xué)方式相結(jié)合。2、教師指導(dǎo)為輔（理論與實驗講解及儀器設(shè)備介紹），學(xué)生自主實驗為主，特別鼓勵教師和學(xué)生進行“自主創(chuàng)新”實驗的探索與實踐。3、開放實驗教學(xué)：緒論及實驗理論教學(xué)按計劃排課進行，具體實驗以“開放實驗教學(xué)”、“網(wǎng)上選課”、“不分班級界限”、周一至周五及其晚上全天祥學(xué)生開放實驗室，學(xué)生根據(jù)網(wǎng)上自選的實驗項目、實驗時間，準(zhǔn)時到實驗室簽到、進行實驗。具體實驗教學(xué)環(huán)節(jié)： 1.實驗預(yù)習(xí)（20 %）看懂教材、明確目的、寫出預(yù)習(xí)報告。預(yù)習(xí)報告要求： 寫實驗?zāi)康?、?/p>

9、要原理、公式（包括式中各 量意義）、線路圖或光路圖及關(guān)鍵步驟。 畫好原始數(shù)據(jù)表格，單獨用一張實驗報告紙。 課上教師要檢查預(yù)習(xí)情況，記錄預(yù)習(xí)分。2.實驗操作（40 %）閱讀資料、調(diào)整儀器、觀察現(xiàn)象、獲取數(shù)據(jù)、儀器還原。重視實驗?zāi)芰?、作風(fēng)培養(yǎng)。珍惜獨立操作的機會，完成基本內(nèi)容，爭取做提高內(nèi)容。教師在評分上予以鼓勵。強調(diào)記錄數(shù)據(jù)時不得用鉛筆，只有數(shù)據(jù)正確、儀器還原、教師簽字后該次實驗才有效。提倡研究問題，注意安全操作。3.實驗報告（40 %）實驗報告（用河北工業(yè)大學(xué)實驗報告紙）。報告內(nèi)容：實驗題目、目的要求、儀器設(shè)備、實驗原理、實驗內(nèi)容及步驟、原始數(shù)據(jù)、正式數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)處理、結(jié)果表示、分析討論、回答思

10、考題、實驗體會等?；蛘咛峤恍≌撐牡取＝粓蟾娴臅r間、地點：一周內(nèi)交給課代表然后下次上課前統(tǒng)一交給任課教師。逾期未交報告，酌減報告分，一個月不交，按無報告處理。五、學(xué)時分配總學(xué)時為160學(xué)時，其中1.大學(xué)物理實驗A：40學(xué)時(緒論3學(xué)時，實驗36學(xué)時，春季學(xué)期)，學(xué)分：22.大學(xué)物理實驗B： 40學(xué)時(理論+實驗40學(xué)時，秋季學(xué)期），學(xué)分：23.大學(xué)物理實驗C：40學(xué)時（理論+實驗40學(xué)時，秋季學(xué)期），學(xué)分：24.近代物理實驗： 40學(xué)時（理論+實驗40學(xué)時，秋季學(xué)期），學(xué)分：2六、實驗教學(xué)要求（一）教學(xué)基本要求1.比較系統(tǒng)的學(xué)習(xí)力學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、近代物理實驗，并進行綜合性、應(yīng)用性和

11、設(shè)計性方面的實驗訓(xùn)練。2.學(xué)習(xí)掌握常用基本物理實驗儀器的原理、性能和使用方法。3.學(xué)習(xí)掌握一般物理實驗的方法、實驗技術(shù)，一般物理量的測量方法。4.學(xué)習(xí)掌握實驗數(shù)據(jù)及誤差的處理方法（不確定度評定方法），能夠正確表述結(jié)果并進行結(jié)果分析和討論。 5.通過實驗學(xué)會觀察、分析、研究物理現(xiàn)象和物理規(guī)律，加深對某些重要物理現(xiàn)象和規(guī)律的認(rèn)識和理解。6.養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)，特別是嚴(yán)肅認(rèn)真對待實驗數(shù)據(jù)，杜絕弄虛作假，樹立事實求是的科學(xué)態(tài)度和道德。能根據(jù)實驗要求寫出規(guī)范的實驗報告。7、培養(yǎng)學(xué)生進行科學(xué)實驗工作的綜合能力，包括實際動手能力、分析判斷能力、獨立思考能力、革新創(chuàng)造能力、歸納總結(jié)能力、口頭表

12、達能力等。8、特別鼓勵教師和學(xué)生進行“自主創(chuàng)新”實驗教學(xué)的探索與實踐。（二）教學(xué)具體要求1.提前預(yù)習(xí)、撰寫實驗預(yù)習(xí)報告（20 %）2.根據(jù)實驗?zāi)康暮蛯嶒炓?，現(xiàn)場按步驟完成實驗內(nèi)容操作和測量（40 %）3.撰寫并提交完整的實驗報告，回答思考題，并進行結(jié)果分析、討論（40 %）（三）物理實驗教學(xué)新體系在本課程教學(xué)中，要緊緊把握信息時代大學(xué)物理實驗教學(xué)的建設(shè)與發(fā)展規(guī)律，堅持“工學(xué)并舉”，以工為主、多學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展的辦學(xué)理念和特色，教學(xué)、科研并重，理論與實踐相結(jié)合；堅持“創(chuàng)新發(fā)展”的改革思路，鼓勵教師大膽進行教學(xué)改革與創(chuàng)新；樹立“以學(xué)生為本，知識傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)提高協(xié)調(diào)發(fā)展”的教學(xué)理念，以自主學(xué)習(xí)

13、、綜合實踐、研究和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心的實驗教學(xué)新觀念。根據(jù)“多層次、模塊化、組合式，且相互銜接”的原則，為強化自主學(xué)習(xí)實踐、注重探索研究、創(chuàng)新能力訓(xùn)練，構(gòu)建科學(xué)的物理實驗教學(xué)內(nèi)容新體系。特別是，將實驗教學(xué)內(nèi)容分為四個層次，并把“開放性、設(shè)計性”貫穿所有“四個層次”的始終。即：第一個層次基礎(chǔ)性實驗。包括大學(xué)物理實驗理論、“力熱聲光電”等部分內(nèi)容。第二個層次提高性實驗。注重“力熱聲光電”等部分的提高性內(nèi)容，包括近代物理實驗的部分內(nèi)容。第三個層次綜合應(yīng)用性實驗。突出“力熱聲光電”及近代物理實驗等部分內(nèi)容的綜合性、應(yīng)用性。第四個層次研究性、創(chuàng)新型實驗。以“力熱聲光電”及近代物理實驗等部分內(nèi)容為基礎(chǔ)，設(shè)

14、置研究與創(chuàng)新課題，學(xué)生也可以通過實驗學(xué)習(xí)自選題目，或選擇在實踐中感興趣的題目進行研究與創(chuàng)新的探索與訓(xùn)練。其中完成優(yōu)秀的題目和學(xué)生可以直接參加大學(xué)生“自主學(xué)習(xí)與創(chuàng)新訓(xùn)練”實驗競賽活動。在上述四個層次中，都選擇一定的題目按“設(shè)計性”實驗進行教學(xué)；同時四個層次中，進行一定時間范圍內(nèi)的“開放式”選課與教學(xué)，體現(xiàn)以學(xué)生為本的教育思想，有效地擴大實驗教學(xué)的信息量，拓展學(xué)生的視野和知識面；同時，又留給大學(xué)生充分的想象空間，為大學(xué)生搭建了一個親自動手進行自主學(xué)習(xí)、自主實驗、創(chuàng)新訓(xùn)練的平臺。七、思考題的設(shè)置每項實驗項目設(shè)置3-5個思考題，分別在實驗預(yù)習(xí)階段、現(xiàn)場操作階段、撰寫實驗報告階段，以口頭、書面等方式回答

15、。八、實驗成績考核標(biāo)準(zhǔn)及方法1、以平時實驗成績?yōu)橹?，結(jié)合期末多元化的考核標(biāo)準(zhǔn)及方法。五記分制與百分制相結(jié)合，開卷與閉卷相結(jié)合，理論與實際操作相結(jié)合，課題小論文、設(shè)計實驗、自主學(xué)習(xí)實驗、創(chuàng)新訓(xùn)練實驗、總結(jié)報告等多元化、多層次、多角度相結(jié)合，綜合評價學(xué)生成績。2、平時教學(xué)效果及成績采用“2-4-4”比分制的評價標(biāo)準(zhǔn)，即預(yù)習(xí)報告20%、現(xiàn)場操作40%、正式報告40%。特別是，實驗操作的成績評價，要求按實驗內(nèi)容分解步驟，逐項打分。3、評分標(biāo)準(zhǔn)：A-優(yōu)=95分；B-良=85分；C-中=75分；D-及格=65分；E-不及格50分 ；A+、A-、B+、B-、C+、C-、D+、D-相應(yīng)的加5分或減5分；1實驗未做成績降一檔；3次以上實驗未做成績?yōu)椴患案瘛?、實驗理論考試（卷面）與實驗操作考試評分標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)考