《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)(二)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱_第1頁(yè)
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1、 Henan University of Urban Construction交通工程系實(shí)踐教學(xué)大綱河南城建學(xué)院教務(wù)處二一年三月目 錄交通工程專(zhuān)業(yè)(本科)實(shí)踐教學(xué)大綱大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)(一)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱1大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)(二)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱8工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱23工程測(cè)量實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱28路基路面工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱31交通管理與控制實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱38道路工程施工技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱40電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱45交通工程認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)實(shí)習(xí)大綱49工程測(cè)量實(shí)習(xí)大綱51交通調(diào)查與分析實(shí)習(xí)大綱53生產(chǎn)實(shí)習(xí)實(shí)習(xí)大綱55頂崗實(shí)習(xí)實(shí)習(xí)大綱58汽車(chē)駕駛實(shí)習(xí)大綱61畢業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)習(xí)大綱64道路勘測(cè)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)大綱67交通管理與控制課

2、程設(shè)計(jì)大綱70路基路面工程課程設(shè)計(jì)大綱73道路工程CAD課程設(shè)計(jì)大綱75城市交通規(guī)劃課程設(shè)計(jì)大綱77畢業(yè)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)大綱79大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)(一)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱編寫(xiě):王新練 楊秀芹課程編碼1304303課程名稱(chēng)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)(一)適用專(zhuān)業(yè)交通工程(本科)學(xué) 分1考核形式考查學(xué) 時(shí)16先修課程高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理開(kāi)課學(xué)期第2學(xué)期一、課程簡(jiǎn)介大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是在學(xué)習(xí)大學(xué)物理課程的同時(shí),讓學(xué)生學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)、基本方法和基本技能,使學(xué)生了解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的主要過(guò)程和基本方法,是對(duì)高等學(xué)校學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)基本訓(xùn)練的一門(mén)獨(dú)立的必修基礎(chǔ)課程,是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后受到系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的開(kāi)端,是工科類(lèi)專(zhuān)業(yè)對(duì)學(xué)生進(jìn)行科

3、學(xué)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的重要基礎(chǔ)。本課程注重培養(yǎng)學(xué)生的操作技能、想象力、創(chuàng)新能力以及促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。物理學(xué)是一門(mén)理論和實(shí)驗(yàn)緊密結(jié)合的學(xué)科,重要的物理實(shí)驗(yàn)常常是新興科學(xué)技術(shù)的生長(zhǎng)點(diǎn)。物理學(xué)發(fā)展的事實(shí)說(shuō)明,在一定生產(chǎn)實(shí)踐的背景下,實(shí)驗(yàn)理論實(shí)驗(yàn),相互促進(jìn),促使物理學(xué)及其它科學(xué)技術(shù)獲得長(zhǎng)足的進(jìn)步。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)與理論的相互促進(jìn)有更加深入的理解。本課程所涉及的物理知識(shí)面較廣,具有較強(qiáng)的綜合性和技術(shù)性。二、課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的與要求目的:1.培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象的觀察能力和分析能力,引導(dǎo)他們了解實(shí)驗(yàn)物理在物理概念的產(chǎn)生、形成和發(fā)展過(guò)程中的作用。2.學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)中的一些常用方法、技術(shù)、儀器的知識(shí)。3.

4、獲得一定程度的用實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)研究物理現(xiàn)象的規(guī)律的獨(dú)立工作能力,為學(xué)生掌握、應(yīng)用和發(fā)展新技術(shù)打好堅(jiān)實(shí)的物理實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。4.培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、協(xié)作精神和嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)精神。要求:通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)的基本訓(xùn)練,要求學(xué)生做到:(1)通過(guò)閱讀實(shí)驗(yàn)教材,查找資料,自行完成預(yù)習(xí),作好實(shí)驗(yàn)前期的準(zhǔn)備;進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和撰寫(xiě)報(bào)告等主要實(shí)驗(yàn)程序。(2)能夠掌握常用實(shí)驗(yàn)裝置調(diào)整和正確使用,并基本掌握常用儀器的操作技術(shù),能夠在老師指導(dǎo)下基本獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)測(cè)量。(3)了解物理實(shí)驗(yàn)中常用的實(shí)驗(yàn)方法和測(cè)量方法。能夠進(jìn)行常用物理量的一般測(cè)量。(4)要求學(xué)生重視對(duì)物理現(xiàn)象的觀察和分析,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用理論去指導(dǎo)實(shí)

5、踐、解決實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題。(5)借助理論對(duì)物理現(xiàn)象進(jìn)行初步分析判斷; (6)會(huì)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),繪制曲線,撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告; (7)能夠完成簡(jiǎn)單的具有設(shè)計(jì)性?xún)?nèi)容的實(shí)驗(yàn)。三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目緒論及誤差理論,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容介紹目的、任務(wù):使學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)的要求,掌握實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量、處理的有關(guān)理論?;疽螅毫私馕锢韺?shí)驗(yàn)的要求,學(xué)習(xí)誤差理論及有效數(shù)字處理,對(duì)本學(xué)期的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容做初步的了解,重點(diǎn)難點(diǎn):誤差理論,數(shù)據(jù)處理的一般方法及過(guò)程。實(shí)驗(yàn)報(bào)告的一般格式。實(shí)驗(yàn)一 固體密度的測(cè)定目的、任務(wù)及要求 1、掌握測(cè)定固體密度的方法。2、掌握物理天平的使用方法?;驹?實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、物理天平的調(diào)整。2、測(cè)定規(guī)則物體的密度3、用流體靜力稱(chēng)衡法測(cè)固

6、體的密度。重點(diǎn)、難點(diǎn):物理天平的調(diào)節(jié)及使用主要儀器:物理天平、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、燒杯、金屬塊。實(shí)驗(yàn)二 單擺測(cè)重力加速度目的、任務(wù)及要求1、掌握測(cè)量重力加速度的一種方法 2、掌握電子秒表的使用方法基本原理:實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1、用米尺、游標(biāo)尺測(cè)長(zhǎng)度 2、用電子秒表測(cè)周期重點(diǎn)、難點(diǎn):實(shí)驗(yàn)原理,計(jì)時(shí)與擺角控制主要儀器: 單擺裝置、游標(biāo)卡尺、米尺、電子秒表實(shí)驗(yàn)三 楊氏彈性模量的測(cè)定目的、任務(wù)及要求 1、用伸長(zhǎng)法測(cè)定金屬絲的楊氏彈性模量。 2、學(xué)習(xí)用光杠桿測(cè)量微小長(zhǎng)度的原理和方法。 3、驗(yàn)證伸長(zhǎng)形變的胡克定律?;驹恚簩?shí)驗(yàn)內(nèi)容 1、用伸長(zhǎng)法測(cè)定金屬絲的楊氏彈性模量。 2、用逐差法計(jì)算測(cè)量結(jié)果。3、做出伸長(zhǎng)

7、量隨外力變化的關(guān)系圖。重點(diǎn)、難點(diǎn): 實(shí)驗(yàn)原理,儀器的調(diào)節(jié),逐差法處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果。主要儀器:楊氏彈性模量測(cè)定器、尺讀望遠(yuǎn)鏡、光杠桿、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器。實(shí)驗(yàn)四 剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、任?wù)及要求 1、學(xué)會(huì)正確測(cè)量長(zhǎng)度、質(zhì)量和時(shí)間的方法。2、用三線扭擺法測(cè)定圓盤(pán)和圓環(huán)繞對(duì)稱(chēng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量?;驹恚?;實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1、分別測(cè)量圓盤(pán)和圓環(huán)繞中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。2、用平均法處理數(shù)據(jù)。 重點(diǎn)、難點(diǎn):實(shí)驗(yàn)原理,扭轉(zhuǎn)角的控制與計(jì)時(shí)。主要儀器:三線扭擺實(shí)驗(yàn)裝置一套、停表。實(shí)驗(yàn)五 氣軌上測(cè)速度和加速度 目的、任務(wù)及要求:1、了解氣墊導(dǎo)軌的構(gòu)造,熟悉氣墊導(dǎo)軌和數(shù)字毫秒計(jì)的使用方法。2、觀察勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻加速直線運(yùn)

8、動(dòng),學(xué)會(huì)用光電計(jì)時(shí),測(cè)量物體的速度和加速度?;驹恚?;。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容: 1、熟悉氣墊導(dǎo)軌和數(shù)字毫秒計(jì)的使2、用光電計(jì)時(shí),測(cè)量物體的速度和加速度重點(diǎn)、難點(diǎn):氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)。數(shù)字毫秒計(jì)的使用主要儀器:氣墊導(dǎo)軌裝置、數(shù)字毫秒計(jì)、氣源。實(shí)驗(yàn)六 液體表面張力系數(shù)的測(cè)定目的、任務(wù)及要求:1、學(xué)習(xí)用焦利秤測(cè)微小張力的方法。 2、了解液體表面的性質(zhì),測(cè)量液體的表面張力系數(shù)?;驹恚簩?shí)驗(yàn)內(nèi)容: 1、用焦利秤測(cè)液體的表面張力系數(shù) 2、測(cè)定蒸餾水的表面張力系數(shù)。重點(diǎn)、難點(diǎn): 拉脫發(fā)測(cè)液體表面張力的原理、焦利氏稱(chēng)的使用。主要儀器 焦利秤、燒杯、肥皂稀釋溶液。實(shí)驗(yàn)七 用雙臂電橋測(cè)低值電阻目的、任務(wù)及要求:1、了解測(cè)量

9、低值電阻的特殊矛盾和解決方法。 2、學(xué)習(xí)用雙臂電橋測(cè)低值電阻?;驹恚?,若(電橋平衡條件則實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:1、用型QJ42型直流雙臂電橋測(cè)量一段導(dǎo)體的電阻重點(diǎn)、難點(diǎn):原理,電橋平衡調(diào)節(jié)主要儀器: 雙臂電橋、電訊閘刀開(kāi)關(guān)。實(shí)驗(yàn)八 用模擬法測(cè)繪靜電場(chǎng)目的、任務(wù)及要求:1、學(xué)習(xí)用模擬法描述和研究靜電場(chǎng)分布的概念和方法。 2、加深對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度和電位概念的理解?;驹恚豪梅€(wěn)恒電流場(chǎng)與靜電場(chǎng)空間分布的相同特點(diǎn)描繪靜電場(chǎng)的空間分布實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:1、測(cè)繪長(zhǎng)同軸柱面的電場(chǎng)分布圖。 2、測(cè)繪長(zhǎng)平行導(dǎo)線的電場(chǎng)分布圖。重點(diǎn)、難點(diǎn): 原理主要儀器:靜電場(chǎng)描繪儀、直流穩(wěn)壓電源、萬(wàn)用表。實(shí)驗(yàn)九 薄透鏡焦距的測(cè)定目的、任務(wù)及要求:

10、 1、掌握光路的分析和調(diào)整方法。 2、掌握測(cè)定薄透鏡焦距的幾種方法。 3、了解透鏡成象原理及成象規(guī)律。基本原理:實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:1、光路共軸的調(diào)整2、分別測(cè)凸透鏡和凹透鏡的焦距。重點(diǎn)、難點(diǎn):原理、光路共軸的調(diào)節(jié)主要儀器:光學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、光源、凸透鏡、凹透鏡、平面鏡、光屏。*實(shí)驗(yàn)十 金屬線膨脹系數(shù)的測(cè)定目的、任務(wù)及要求:1、學(xué)習(xí)用光杠桿法測(cè)定固體長(zhǎng)度的微小變化。 2、測(cè)定黃銅桿的線膨脹系數(shù)?;驹恚簩?shí)驗(yàn)內(nèi)容:用光杠桿法測(cè)定固體線膨脹系數(shù)。重點(diǎn)、難點(diǎn):原理、光杠桿的調(diào)節(jié)使用,溫度的控制主要儀器: 線膨脹系數(shù)測(cè)定儀、尺讀望遠(yuǎn)鏡、蒸汽發(fā)生器、加熱器、溫度計(jì)、米尺等*實(shí)驗(yàn)十一 動(dòng)量守衡定律的驗(yàn)證目的、任務(wù)及要

11、求: 1、驗(yàn)證動(dòng)量守衡定律。 2、了解完全彈性碰撞與完全非彈性碰撞的特點(diǎn)?;驹恚和耆珡椥耘鲎?; 完全非彈性碰撞 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:測(cè)量滑塊彈性和非彈性碰撞前后的速度,驗(yàn)證動(dòng)量守衡定律重點(diǎn)、難點(diǎn):主要儀器 : 氣墊導(dǎo)軌裝置、數(shù)字毫秒計(jì)、氣源。 *實(shí)驗(yàn)十二 氣軌上的簡(jiǎn)諧振動(dòng)研究目的、任務(wù)及要求:1、觀察簡(jiǎn)諧振動(dòng)現(xiàn)象,測(cè)定簡(jiǎn)諧振動(dòng)的周期 2、觀察彈簧振子的振動(dòng)周期與系統(tǒng)參量的關(guān)系。3、學(xué)習(xí)使用氣墊導(dǎo)軌和計(jì)時(shí)儀器?;驹恚豪脷廛壣蠌椈烧褡拥倪\(yùn)動(dòng)來(lái)研究簡(jiǎn)諧振動(dòng)的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:1、直接測(cè)定滑塊振動(dòng)的周期。 2、觀測(cè)滑塊振動(dòng)周期隨m和k的變化。3、間接測(cè)定滑塊振動(dòng)的周期。重點(diǎn)、難點(diǎn): 原理、振動(dòng)

12、的觀測(cè)主要儀器 氣墊導(dǎo)軌裝置、數(shù)字毫秒計(jì)、氣源。*實(shí)驗(yàn)十三 電表的改裝目的、任務(wù)及要求: 1、掌握將微安表改裝成較大量程電流表和電壓表的原理和方法。2、學(xué)會(huì)校正電流表和電壓表的方法基本原理:1、電流表擴(kuò)大量程:并聯(lián)電阻 2、改電壓表: 串聯(lián)電阻實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:1、改裝微安表為電流表。 2、改裝微安表為電壓表。重點(diǎn)、難點(diǎn):主要儀器 直流微安表、直流電壓表、標(biāo)準(zhǔn)表、電阻箱、直流穩(wěn)壓電源、滑線電阻器*實(shí)驗(yàn)十四 導(dǎo)熱系數(shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⑷蝿?wù)及要求:1、掌握穩(wěn)態(tài)法測(cè)量導(dǎo)體、不良導(dǎo)體導(dǎo)熱系數(shù)的方法。2、學(xué)會(huì)利用冷卻法繪制曲線、計(jì)算等溫冷卻速度。基本原理:實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:測(cè)量金屬的導(dǎo)熱系數(shù)重點(diǎn)、難點(diǎn):原理的理解,溫度的

13、測(cè)量主要儀器: HLD-PBF-2導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試儀、銅康銅熱電偶和保溫杯四、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目學(xué)時(shí)分配表序號(hào)實(shí) 驗(yàn) 項(xiàng) 目實(shí)驗(yàn)類(lèi)別學(xué)時(shí)1緒論及誤差理論,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容介紹演示性、驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性或綜合性42實(shí)驗(yàn)一 固體密度的測(cè)定驗(yàn)證性23實(shí)驗(yàn)二 單擺測(cè)重力加速度驗(yàn)證性24實(shí)驗(yàn)三 楊氏彈性模量的測(cè)定驗(yàn)證性25實(shí)驗(yàn)四 剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證性26實(shí)驗(yàn)五 氣軌上測(cè)速度和加速度驗(yàn)證性27實(shí)驗(yàn)六 液體表面張力系數(shù)的測(cè)定驗(yàn)證性28實(shí)驗(yàn)七 用雙臂電橋測(cè)低值電阻驗(yàn)證性210實(shí)驗(yàn)八 用模擬法測(cè)繪靜電場(chǎng)驗(yàn)證性217實(shí)驗(yàn)九 薄透鏡焦距的測(cè)定綜合性213*實(shí)驗(yàn)十 金屬線膨脹系數(shù)的測(cè)定驗(yàn)證性214*實(shí)驗(yàn)十一 動(dòng)量守衡定律的驗(yàn)證驗(yàn)證性2

14、15*實(shí)驗(yàn)十二 氣軌上的簡(jiǎn)諧振動(dòng)研究驗(yàn)證性216*實(shí)驗(yàn)十三 電表的改裝設(shè)計(jì)性217*實(shí)驗(yàn)十四 導(dǎo)熱系數(shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)綜合性218考 試五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式包括實(shí)驗(yàn)題目,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,?shí)驗(yàn)儀器,實(shí)驗(yàn)原理,實(shí)驗(yàn)步驟,原始數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)處理,誤差分析,圖表繪制,實(shí)驗(yàn)結(jié)論,實(shí)驗(yàn)討論等內(nèi)容。六、成績(jī)?cè)u(píng)定辦法及標(biāo)準(zhǔn)綜合考查,平時(shí)40%、卷面30%、操作30% ,總評(píng)分憂、良、中、及格、不及格五個(gè)等級(jí)。七、教材及參考書(shū)教 材:大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) 張鳳玲 楊秀芹主編 武漢理工大學(xué)出版社參考書(shū):物理實(shí)驗(yàn) 華中工學(xué)院等編 高教出版社 物理實(shí)驗(yàn) 潘人培主編 東南大學(xué)出版社 普通物理實(shí)驗(yàn),崔亞量主編,西北工業(yè)大學(xué)出版社八、說(shuō)明1、本大綱中

15、實(shí)驗(yàn)分為三級(jí),不帶*的為一級(jí)實(shí)驗(yàn),在兩個(gè)學(xué)期總學(xué)時(shí)中占60%左右,帶一個(gè)*的為二級(jí)實(shí)驗(yàn),在總學(xué)時(shí)中占30%左右,帶一個(gè)*的為三級(jí)實(shí)驗(yàn),在總學(xué)時(shí)中占10%左右,2、本大綱兩個(gè)學(xué)期共列出了10個(gè)實(shí)驗(yàn),根據(jù)專(zhuān)業(yè)的不同,每學(xué)期根據(jù)學(xué)時(shí)安排47個(gè)實(shí)驗(yàn)。3、所列實(shí)驗(yàn)順序并不表示實(shí)際教學(xué)順序。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)(二)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱編寫(xiě):王新練 秀芹課程編碼1304304課程名稱(chēng)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)(二)適用專(zhuān)業(yè)交通工程(本科)學(xué) 分1考核形式考查學(xué) 時(shí)18先修課程高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理開(kāi)課學(xué)期第3學(xué)期一、課程簡(jiǎn)介大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是在學(xué)習(xí)大學(xué)物理課程的同時(shí),讓學(xué)生學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)、基本方法和基本技能,使學(xué)生了解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的主要過(guò)

16、程和基本方法,是對(duì)高等學(xué)校學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)基本訓(xùn)練的一門(mén)獨(dú)立的必修基礎(chǔ)課程,是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后受到系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的開(kāi)端,是工科類(lèi)專(zhuān)業(yè)對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的重要基礎(chǔ)。本課程注重培養(yǎng)學(xué)生的操作技能、想象力、創(chuàng)新能力以及促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。物理學(xué)是一門(mén)理論和實(shí)驗(yàn)緊密結(jié)合的學(xué)科,重要的物理實(shí)驗(yàn)常常是新興科學(xué)技術(shù)的生長(zhǎng)點(diǎn)。物理學(xué)發(fā)展的事實(shí)說(shuō)明,在一定生產(chǎn)實(shí)踐的背景下,實(shí)驗(yàn)理論實(shí)驗(yàn),相互促進(jìn),促使物理學(xué)及其它科學(xué)技術(shù)獲得長(zhǎng)足的進(jìn)步。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)與理論的相互促進(jìn)有更加深入的理解。本課程所涉及的物理知識(shí)面較廣,具有較強(qiáng)的綜合性和技術(shù)性。二、課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的與要求目的:1.培養(yǎng)

17、學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象的觀察能力和分析能力,引導(dǎo)他們了解實(shí)驗(yàn)物理在物理概念的產(chǎn)生、形成和發(fā)展過(guò)程中的作用。2.學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)中的一些常用方法、技術(shù)、儀器的知識(shí)。3.獲得一定程度的用實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)研究物理現(xiàn)象的規(guī)律的獨(dú)立工作能力,為學(xué)生掌握、應(yīng)用和發(fā)展新技術(shù)打好堅(jiān)實(shí)的物理實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。4.培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、協(xié)作精神和嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)精神。要求:通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)的基本訓(xùn)練,要求學(xué)生做到:(1)通過(guò)閱讀實(shí)驗(yàn)教材,查找資料,自行完成預(yù)習(xí),作好實(shí)驗(yàn)前期的準(zhǔn)備;進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和撰寫(xiě)報(bào)告等主要實(shí)驗(yàn)程序。(2)能夠掌握常用實(shí)驗(yàn)裝置調(diào)整和正確使用,并基本掌握常用儀器的操作技術(shù),能夠在老師指導(dǎo)下基本獨(dú)立完

18、成實(shí)驗(yàn)測(cè)量。(3)了解物理實(shí)驗(yàn)中常用的實(shí)驗(yàn)方法和測(cè)量方法。能夠進(jìn)行常用物理量的一般測(cè)量。(4)要求學(xué)生重視對(duì)物理現(xiàn)象的觀察和分析,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用理論去指導(dǎo)實(shí)踐、解決實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題。(5)借助理論對(duì)物理現(xiàn)象進(jìn)行初步分析判斷; (6)會(huì)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),繪制曲線,撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告; (7)能夠完成簡(jiǎn)單的具有設(shè)計(jì)性?xún)?nèi)容的實(shí)驗(yàn)。三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)十五 示波器的使用目的、任務(wù)及要求:1、了解雙蹤示波器的基本原理和結(jié)構(gòu)。 2、了解雙蹤示波器面板上各旋鈕的作用,掌握雙蹤示波器的一般使用方法。 3、學(xué)會(huì)用示波器觀察交流電的波形,測(cè)量電壓和周期。基本原理:將信號(hào)輸入偏轉(zhuǎn)系統(tǒng),控制電子束在熒光屏的運(yùn)動(dòng),得到相應(yīng)的波形,了解信號(hào)

19、的特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:1、掌握雙蹤示波器的一般使用方法。 2、電壓測(cè)量、正弦波電壓周期的測(cè)量。 3、觀察李薩如圖形重點(diǎn)、難點(diǎn):原理,使用。主要儀器: 雙蹤示波器、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器。 實(shí)驗(yàn)十六 聲速測(cè)量目的、任務(wù)及要求:1、了解聲速在空氣中傳播速度與氣體狀態(tài)參量的關(guān)系。 2、了解超聲波產(chǎn)生和接受的原理。 3、學(xué)習(xí)一種測(cè)量聲速的方法?;驹恚海ㄟ^(guò)駐波干涉法測(cè)出半波長(zhǎng)大小、或通過(guò)相位比較法測(cè)出波長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:聲速在空氣中的傳播速度。重點(diǎn)、難點(diǎn):調(diào)整諧振、駐波干涉法中最大振幅位置的判斷。主要儀器: 聲速測(cè)量?jī)x、示波器、信號(hào)發(fā)生器。實(shí)驗(yàn)十七 楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、任?wù)及要求:1、理解楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)原理

20、2、觀察干涉實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 3、學(xué)習(xí)一種測(cè)量光波長(zhǎng)的方法?;驹恚?,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容: 1、觀察干涉實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 2、測(cè)量鈉黃光波長(zhǎng)重點(diǎn)、難點(diǎn):調(diào)整儀器,觀察到清晰的干涉條紋主要儀器: 鈉燈、凸透鏡兩個(gè)、單縫、雙縫、測(cè)微目鏡。實(shí)驗(yàn)十八 牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⑷蝿?wù)及要求:1、了解牛頓環(huán)等厚干涉原理和觀察方法。 2、掌握用牛頓環(huán)測(cè)量透鏡曲率半徑的方法?;驹恚簩?shí)驗(yàn)內(nèi)容:1、測(cè)量牛頓環(huán)半徑。2、用圖解法和逐差法處理數(shù)據(jù)。重點(diǎn)、難點(diǎn): 原理,環(huán)直徑的測(cè)量主要儀器:讀數(shù)顯微鏡、鈉光燈、牛頓環(huán)裝置。實(shí)驗(yàn)十九 霍爾效應(yīng)及其應(yīng)用目的、任務(wù)及要求:1、了解霍爾效應(yīng)的機(jī)制及實(shí)驗(yàn)原理。 2、學(xué)習(xí)掌握用霍爾元件測(cè)磁場(chǎng)的方法?;驹恚簩?shí)

21、驗(yàn)內(nèi)容:1、測(cè)繪BIm曲線,并計(jì)算出B的大小。 2、測(cè)繪UHIM曲線。重點(diǎn)、難點(diǎn):原理主要儀器:霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀,霍爾效應(yīng)測(cè)試儀實(shí)驗(yàn)二十 鐵磁材料的磁滯回線和基本磁化曲線的測(cè)量 目的、任務(wù)及要求:1、了解用示波器法顯示磁滯回線的基本原理。2、認(rèn)識(shí)鐵磁性材料的磁化規(guī)律,比較兩種典型的鐵磁物質(zhì)動(dòng)態(tài)磁化特性。3、學(xué)會(huì)用示波器法測(cè)繪磁化曲線和磁滯回線,并確定矯頑力、剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度、飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度等磁化參數(shù)。4、測(cè)定樣品的基本磁化曲線,描繪-H曲線?;驹恚簩?shí)驗(yàn)內(nèi)容:手動(dòng)和自動(dòng)兩種方式測(cè)材料的磁滯回線并計(jì)算剩磁和矯頑力重點(diǎn)、難點(diǎn):磁滯回線的測(cè)繪主要儀器: DH4516磁滯回線實(shí)驗(yàn)儀、DH4516A(智能

22、型)磁滯回線測(cè)試儀,雙蹤示波器實(shí)驗(yàn)二十一 用電位差計(jì)測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)及電阻目的、任務(wù)及要求:1、了解補(bǔ)償法測(cè)電動(dòng)勢(shì)的原理。 2、掌握用電位差計(jì)測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)及電阻的方法。 3、了解電位差的優(yōu)缺點(diǎn)基本原理:實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:1、用11線電位差計(jì)測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)和電阻。重點(diǎn)、難點(diǎn): 原理、電路零電流的調(diào)節(jié),主要儀器:11線電位差計(jì)、箱式電位差計(jì)、電阻箱、標(biāo)準(zhǔn)電池、直流穩(wěn)壓電源*實(shí)驗(yàn)二十二 電子束的電偏轉(zhuǎn)和磁偏轉(zhuǎn)目的、任務(wù)及要求:1、了解示波管的基本結(jié)構(gòu)和電聚焦的原理。 2、測(cè)量示波管的電偏轉(zhuǎn)靈敏度 3、了解顯像管中電子束的磁偏轉(zhuǎn)原理。 4、測(cè)定顯像管磁偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的靈敏度?;驹恚弘娖D(zhuǎn) 利用電場(chǎng)對(duì)電子的電場(chǎng)力控制電

23、子束的偏轉(zhuǎn)與聚焦 磁偏轉(zhuǎn) 利用磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電子的洛侖茲力控制電子束的運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容: 1、電子束的電偏轉(zhuǎn)。 2、電子束的磁偏轉(zhuǎn)。重點(diǎn)、難點(diǎn):原理。主要儀器:電子束實(shí)驗(yàn)儀*實(shí)驗(yàn)二十三 用邁克耳遜干涉儀測(cè)波長(zhǎng)目的、任務(wù)及要求:1、了解邁克耳遜干涉儀的構(gòu)造及干涉原理、掌握本儀器的調(diào)節(jié)方法。 2、用邁克耳遜干涉儀測(cè)波長(zhǎng)基本原理:實(shí)驗(yàn)內(nèi)容: 1、測(cè)量He-Ne激光波長(zhǎng)。2、測(cè)量鈉光D雙線的波長(zhǎng)差。重點(diǎn)、難點(diǎn): 儀器的調(diào)整。主要儀器:邁克耳遜干涉儀、氦氖激光器、鈉光燈、白熾燈、擴(kuò)束鏡、毛玻璃、光屏。*實(shí)驗(yàn)二十四 智能型光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀測(cè)普朗克常量目的、任務(wù)及要求:1加深對(duì)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律的光的粒子性的認(rèn)識(shí)。 2

24、研究光電管的伏安特性和光照特性。 3用作圖法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),練習(xí)使用電腦控制的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集。基本原理:;光電流在截止電壓開(kāi)始隨電壓升高接近線性增加,當(dāng)電流達(dá)到一定值以后將達(dá)到飽和,電壓升高,電流幾乎不變。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容: 1、研究光電管的伏安特性。2、測(cè)普朗克常量重點(diǎn)、難點(diǎn):測(cè)截止電壓,測(cè)伏安特性曲線,儀器和軟件的熟練使用。主要儀器 ZKY-光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置、電腦*實(shí)驗(yàn)二十五 密立根油滴實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、任?wù)及要求:1、通過(guò)對(duì)帶電油滴所帶電量的測(cè)量,證明電荷的量子性,并測(cè)定基本電荷的大小。2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)中對(duì)油滴的選擇,捕捉和跟蹤,培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真的實(shí)驗(yàn)態(tài)度和耐心細(xì)致的工作作風(fēng)?;驹恚红o態(tài)平衡法:; 動(dòng)態(tài)法測(cè)量:

25、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容: 1、平衡法測(cè)量。重點(diǎn)、難點(diǎn):選擇尋找到大小合適的油滴,有的下落時(shí)間的測(cè)量。主要儀器:密立根油滴儀、噴霧器。*實(shí)驗(yàn)二十六 弗蘭克-赫茲實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⑷蝿?wù)及要求:1、加深對(duì)能量量子化概念的認(rèn)識(shí)。 2、測(cè)量汞原子的第一激發(fā)電位。 3、練習(xí)使用電腦控制的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集?;驹恚?;實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:1、激發(fā)電位測(cè)量。 2、用示波器觀察IA-UGK曲線。重點(diǎn)、難點(diǎn):弗蘭克-赫茲實(shí)驗(yàn)儀的調(diào)整使用,測(cè)量軟件的熟練使用主要儀器:夫蘭克赫茲實(shí)驗(yàn)儀、電腦*實(shí)驗(yàn)二十七 二極管伏安特性曲線的研究目的、任務(wù)及要求:通過(guò)對(duì)二極管伏安特性的測(cè)試,掌握鍺二極管和硅二極管的非線性特點(diǎn),從而為以后正確設(shè)計(jì)使用這些器件打下技術(shù)基礎(chǔ)

26、?;驹恚簩?duì)二極管施加正向偏置電壓時(shí),則二極管中就有正向電流通過(guò)(多數(shù)載流子導(dǎo)電),隨著正向偏置電壓的增加,開(kāi)始時(shí),電流隨電壓變化很緩慢,而當(dāng)正向偏置電壓增至接近二極管導(dǎo)通電壓時(shí)(鍺管為0.2V左右,硅管為 0.7V左右),電流急劇增加,二極管導(dǎo)通后,電壓的少許變化,電流的變化都很大。對(duì)上述二種器件施加反向偏置電壓時(shí),二極管處于截止?fàn)顟B(tài),其反向電壓增加至該二極管的擊穿電壓時(shí),電流猛增,二極管被擊穿,在二極管使用中應(yīng)竭力避免出現(xiàn)擊穿觀察,這很容易造成二極管的永久性損壞。所以在做二極管反向特性時(shí),應(yīng)串入限流電阻,以防因反向電流過(guò)大而損壞二極管。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:1、二極管反向特性測(cè)試 2、二極管正向特性

27、測(cè)試重點(diǎn)、難點(diǎn):二極管反向特性測(cè)試主要儀器:DH-SJ1設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)裝置*實(shí)驗(yàn)二十八 PN結(jié)正向壓降和溫度關(guān)系的研究目的、任務(wù)及要求:1、了解PN結(jié)正向壓降隨溫度變化的性質(zhì)。2、在恒定正向電流條件下,測(cè)繪PN結(jié)正向壓降隨溫度變化曲線,并由此確定其靈敏度及PN結(jié)材料的禁帶寬度。3、學(xué)習(xí)用PN結(jié)測(cè)量溫度的方法。基本原理:;=實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:1、測(cè)定曲線2、估算被測(cè)PN結(jié)材料的禁帶寬度重點(diǎn)、難點(diǎn):1、溫度的控制 2、的測(cè)定主要儀器: DH-PN-1型 PN結(jié)正向壓降溫度特性實(shí)驗(yàn)儀*實(shí)驗(yàn)二十九 光速測(cè)定目的、任務(wù)及要求: 1、了解光拍頻法測(cè)量光拍波的頻率和波長(zhǎng),驗(yàn)證光速的實(shí)驗(yàn)原理。2、熟練掌握用光速測(cè)定儀測(cè)量

28、光速的實(shí)驗(yàn)方法?;驹恚?實(shí)驗(yàn)內(nèi)容: 1、了解光拍頻法測(cè)量光拍波的頻率和波長(zhǎng),驗(yàn)證光速的實(shí)驗(yàn)原理。2、熟練掌握用光速測(cè)定儀測(cè)量光速的實(shí)驗(yàn)方法。重點(diǎn)、難點(diǎn):1、遠(yuǎn)、近程光的調(diào)節(jié); 2、光程差的精確測(cè)定。主要儀器: GD-GSY-型光速測(cè)定儀(見(jiàn)圖4-101);ST-16型示波器;HC-F1000L型數(shù)字頻率計(jì);米尺*實(shí)驗(yàn)三十 核磁共振實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、任?wù)及要求:1、用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)定氬或汞原子的第一激發(fā)電位,從而證明原子分立態(tài)的存在。2、練習(xí)使用微機(jī)控制的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集?;驹恚汉舜殴舱窬褪窃雍嗽谕獯艌?chǎng)和與之垂直的射頻磁場(chǎng)同時(shí)作用下且滿足一定條件時(shí)所產(chǎn)生的共振。這個(gè)條件就是即 式中 稱(chēng)作共振頻率,其

29、大小決定于與該核有關(guān)的常量 和外磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:1、觀察樣品的核磁共振信號(hào) 2、測(cè)量穩(wěn)恒磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度重點(diǎn)、難點(diǎn):尋找共振頻率主要儀器: HLD-NMR-II型核磁共振實(shí)驗(yàn)儀,示波器*實(shí)驗(yàn)三十一 熱電阻特性實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、任?wù)及要求:1、研究Pt100鉑電阻、Cu50銅電阻和熱敏電阻(NTC和PTC)的溫度特性及其測(cè)溫原理。2、研究比較不同溫度傳感器的溫度特性及其測(cè)溫原理。3、掌握單臂電橋及非平衡電橋的原理,及其應(yīng)用。4、了解溫度控制的最小微機(jī)控制系統(tǒng)。5、掌握實(shí)驗(yàn)中單片機(jī)在溫度實(shí)時(shí)控制、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理等方面的應(yīng)用。6、學(xué)習(xí)運(yùn)用不同的溫度傳感器設(shè)計(jì)測(cè)溫電路?;驹恚?、Pt100鉑電阻的

30、的測(cè)溫原理: 2、熱敏電阻溫度特性原理(NTC型): 3、Cu50銅電阻溫度特性原理:銅電阻是利用物質(zhì)在溫度變化時(shí)本身電阻也隨著發(fā)生變化的特性來(lái)測(cè)量溫度的。銅電阻的受熱部分(感溫元件)是用細(xì)金屬絲均勻地雙繞在絕緣材料制成的骨架上,當(dāng)被測(cè)介質(zhì)中有溫度梯度存在時(shí),所測(cè)得的溫度是感溫元件所在范圍內(nèi)介質(zhì)層中的平均溫度。4、單臂電橋原理:實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:1、用萬(wàn)用表直接測(cè)量法;2、單臂電橋法;3、恒流法;2、學(xué)習(xí)運(yùn)用電橋和差分放大器自行設(shè)計(jì)數(shù)字測(cè)溫電路。重點(diǎn)、難點(diǎn):熱敏電阻溫度特性;單臂電橋原理主要儀器: 九孔板,DH-VC1直流恒壓源恒流源,DH-SJ型溫度傳感器實(shí)驗(yàn)裝置,數(shù)字萬(wàn)用表,電阻箱。*實(shí)驗(yàn)三十二

31、集成溫度傳感器實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、研究常用集成溫度傳感器(AD590和LM35)的測(cè)溫原理,及其溫度特性。 2、學(xué)習(xí)用集成溫度傳感器設(shè)計(jì)測(cè)溫電路。 3、比較常用的溫度傳感器與常用的集成溫度傳感器的溫度特性。實(shí)驗(yàn)原理集成溫度傳感器實(shí)質(zhì)上是一種半導(dǎo)體集成電路,它是利用晶體管的b-e結(jié)壓降的不飽和值VBE與熱力學(xué)溫度T和通過(guò)發(fā)射極電流I的下述關(guān)系實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的檢測(cè):式中,K波爾茲常數(shù);q電子電荷絕對(duì)值。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、了解溫度傳感器AD590的引腳及其功能。重點(diǎn)、難點(diǎn):常用集成溫度傳感器(AD590和LM35)的測(cè)溫原理,及其溫度特性實(shí)驗(yàn)儀器:九孔板,DH-VC1直流恒壓源恒流源,DH-SJ型溫度傳感器實(shí)驗(yàn)

32、裝置,數(shù)字萬(wàn)用表*實(shí)驗(yàn)三十三 電路元件伏安特性的測(cè)繪實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、任?wù)及要求:1、學(xué)習(xí)測(cè)量線性和非線性電阻元件伏安特性的方法,并繪制其特性曲線2、掌握運(yùn)用伏安法判定電阻元件類(lèi)型的方法3、學(xué)習(xí)使用直流電壓表、電流表,掌握電壓、電流的測(cè)量方法基本原理: 二端電阻元件的伏安特性是指元件的端電壓與通過(guò)該元件電流之間的函數(shù)關(guān)系。通過(guò)一定的測(cè)量電路,用電壓表、電流表可測(cè)定電阻元件的伏安特性,由測(cè)得的伏安特性可了解該元件的性質(zhì)。通過(guò)測(cè)量得到元件伏安特性的方法稱(chēng)為伏安測(cè)量法(簡(jiǎn)稱(chēng)伏安法)。把電阻元件上的電壓取為縱(或橫)坐標(biāo),電流取為橫(或縱)坐標(biāo),根據(jù)測(cè)量所得數(shù)據(jù),畫(huà)出電壓和電流的關(guān)系曲線,稱(chēng)為該電阻元件的伏安

33、特性曲線。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、線性電阻元件的伏安特性曲線測(cè)繪。2、非線性電阻元件(鎢燈絲)的伏安特性曲線測(cè)繪。重點(diǎn)、難點(diǎn):非線性電阻元件的伏安特性曲線測(cè)繪中電壓的控制。主要儀器: DH-SJ1設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)裝置*實(shí)驗(yàn)三十四 電源外特性的測(cè)量實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、任?wù)及要求:1、學(xué)習(xí)測(cè)量電源外特性的方法2、學(xué)習(xí)使用直流電壓表、電流表,掌握電壓、電流的測(cè)量方法基本原理:(1) 直流電壓源理想的直流電壓源輸出固定幅值的電壓,而它的輸出電流大小取決于它所連接的外電路。因此它的外特性曲線是平行于電流軸的直線。(1) 直流電流源理想的直流電流源輸出固定幅值的電流,而其端電壓的大小取決于外電路,因此它的外特性曲線是平行于電壓軸的直

34、線。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:1、直流電壓源外特性的測(cè)量2、直流電流源外特性的測(cè)量重點(diǎn)、難點(diǎn):測(cè)量電路的設(shè)計(jì)與連接。主要儀器:DH-SJ1設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)裝置*實(shí)驗(yàn)三十五 光電傳感器光纖傳感器及應(yīng)用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私夤饫w傳感器基本特性和光纖通訊基本原理。二、基本原理:光纖為光導(dǎo)纖維的簡(jiǎn)稱(chēng),由直徑大約為0. 1mm的細(xì)玻璃絲構(gòu)成。呈同心圓柱體,在圓柱體形纖芯外面是折射率不同的同心圓柱包層。纖芯的作用是傳導(dǎo)光波, 包層的作用是將光波封閉在光纖中傳播。光波從折射率較大的介質(zhì)人射進(jìn)人折射率較小的介質(zhì)時(shí), 在邊界將發(fā)生反射和折射, 當(dāng)入射角超過(guò)臨界角時(shí), 將發(fā)生全反射,光是依靠在纖芯和包層兩種介質(zhì)分界面上的全反射向前傳播的。

35、基本的光纖通信系統(tǒng)是由信號(hào)源、光發(fā)送端、光學(xué)信道和光接收機(jī)組成。信號(hào)源是聲音,圖像,電流等各種信號(hào),光發(fā)送端和調(diào)制器則負(fù)責(zé)將信號(hào)轉(zhuǎn)變成適合于在光纖上傳輸?shù)墓庑盘?hào),光學(xué)信道包括最基本的光纖,還有中繼放大器等,而光學(xué)接收機(jī)則接收光信號(hào),并從中提取信息,然后轉(zhuǎn)變成電信號(hào),最后得到對(duì)應(yīng)的話音、圖像、電流等信息。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:1、光纖傳感器基本特性研究2、光纖通訊的基本原理四、重點(diǎn)、難點(diǎn):理解光纖傳感器基本原理,五、主要儀器: DH-SJ3光電傳感器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)儀*實(shí)驗(yàn)三十六 光電傳感器光敏電阻一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私夤饷綦娮璧幕咎匦?,測(cè)出它的伏安特性曲線和光照特性曲線。二、基本原理:光照射到光敏電阻上其電導(dǎo)率

36、的改變量為: (1)光電流為: (2)當(dāng)光電器件電極上的電壓一定時(shí),光電流與入射到光電器件上的光照強(qiáng)度之間的關(guān)系稱(chēng)為光照特性。光敏電阻靈敏度高,但其光照特性為非線性。 三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:1、光敏電阻伏安特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)2、光敏電阻的光照特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)四、重點(diǎn)、難點(diǎn):理解光敏電阻基本原理,五、主要儀器: DH-SJ3光電傳感器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)儀*實(shí)驗(yàn)三十七 光電傳感器硅光電池實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私夤韫怆姵氐幕咎匦裕瑴y(cè)出它的伏安特性曲線和光照特性曲線。二、基本原理:硅光電池被光照射時(shí),實(shí)際獲得的電流為: (1)短路電流: (2)開(kāi)路電壓為: (3)三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:1、硅光電池的伏安特性實(shí)驗(yàn)2、硅光電池的光照度特性實(shí)

37、驗(yàn)四、重點(diǎn)、難點(diǎn):理解硅光電池基本原理,五、主要儀器:DH-SJ3光電傳感器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)儀*實(shí)驗(yàn)三十八 擴(kuò)散硅壓阻式壓力傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、任?wù)及要求:了解擴(kuò)散硅壓阻式壓力傳感器的工作原理和工作情況。基本原理:擴(kuò)散硅壓阻式壓力傳感器是利用單晶硅的壓阻效應(yīng)制成的器件,也就是在單晶硅的基片上用擴(kuò)散工藝(或離子注入及濺射工藝)制成一定形狀的應(yīng)變?cè)?dāng)它受到壓力作用時(shí),應(yīng)變?cè)碾娮璋l(fā)生變化,從而使輸出電壓變化。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:擴(kuò)散硅壓阻式壓力傳感重點(diǎn)、難點(diǎn):擴(kuò)散硅壓阻式壓力傳感器的工作原理主要儀器: DH-SJ2基本傳感器設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)裝置*實(shí)驗(yàn)三十九 氣敏傳感器(MQ3)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、任?wù)及要求:了解氣敏電阻(傳感器

38、)的原理與應(yīng)用。基本原理:系列氣敏元件傳感器表面電阻隨氣體變化。測(cè)其電阻變化獲得所測(cè)氣體有關(guān)信息。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:氣敏電阻傳感器測(cè)酒精重點(diǎn)、難點(diǎn):氣敏電阻(傳感器)的原理主要儀器: DH-SJ2基本傳感器設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)裝置*實(shí)驗(yàn)四十 熱釋電人體接近實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⑷蝿?wù)及要求:了解熱釋電傳感器的特性和基本原理基本原理:熱釋電傳感器是利用熱電效應(yīng)的熱電型紅外傳感器。在溫度不變化時(shí)不產(chǎn)生任何信號(hào)的傳感器。所謂熱電效應(yīng)就是隨溫度變化產(chǎn)生電荷的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:熱釋電人體接近實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)、難點(diǎn):熱釋電傳感器的基本原理主要儀器: DH-SJ2基本傳感器設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)裝置*實(shí)驗(yàn)四十一 熱電偶溫差電動(dòng)勢(shì)測(cè)量與研究實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、研究

39、熱電偶的溫差電動(dòng)勢(shì)。2、學(xué)習(xí)熱電偶測(cè)溫的原理及其方法。3、學(xué)習(xí)熱電偶定標(biāo)。4、學(xué)習(xí)運(yùn)用熱電偶傳感器設(shè)計(jì)測(cè)溫電路。實(shí)驗(yàn)原理: 熱電偶溫差電動(dòng)勢(shì)Ex僅與兩接點(diǎn)處的溫度有關(guān),并且兩接點(diǎn)的溫差在一定的溫度范圍內(nèi)有如下近似關(guān)系式: EX( t-t0 ) (1) 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:1、用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)量熱電偶的溫差電動(dòng)勢(shì)與工作端溫度之間的關(guān)系曲線,稱(chēng)為對(duì)熱電偶定標(biāo)。2、 測(cè)量待測(cè)熱電偶的電動(dòng)勢(shì);3、自行設(shè)計(jì)熱電偶數(shù)字測(cè)溫電路。重點(diǎn)、難點(diǎn):測(cè)量待測(cè)熱電偶的電動(dòng)勢(shì)實(shí)驗(yàn)儀器:九孔板,DH-VC1直流恒壓源恒流源,DH-SJ型溫度傳感器實(shí)驗(yàn)裝置,數(shù)字萬(wàn)用表。*實(shí)驗(yàn)四十二 光電傳感器光敏二極管一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私夤饷舳O管的基本

40、特性,測(cè)出它的伏安特性和光照特性曲線。二、基本原理:光敏二極管與普通半導(dǎo)體二極管一樣,具有單向?qū)щ娦阅?。但光敏二極管是光敏器件,因此它的管殼上有一個(gè)能透射光線的窗口,以便光通過(guò)窗口而照射在管芯上,另外光敏二極管的p-n結(jié)面積做得較大,這樣可以增加受光面積。 根據(jù)PN結(jié)具有單向?qū)щ娦钥芍?,?duì)處于反向偏置的光敏二極管,在無(wú)光照時(shí)因本征激發(fā)產(chǎn)生的電子-空穴對(duì)數(shù)量有限,反向電流很小且保持不變,這部分電流在光敏二極管中稱(chēng)為暗電流。當(dāng)有光照射PN結(jié)時(shí),結(jié)內(nèi)將產(chǎn)生附加的大量電子空穴對(duì),在結(jié)電場(chǎng)作用下,形成光電流,方向與反向電流一致。光的照度愈大,光電流愈大。 因此光照時(shí)的反向電流基本上與光強(qiáng)成正比。 三、實(shí)

41、驗(yàn)內(nèi)容:1、光敏二極管伏安特性實(shí)驗(yàn)2、光敏二極管的光照度特性實(shí)驗(yàn)四、重點(diǎn)、難點(diǎn):理解光敏二極管基本原理,五、主要儀器:DH-SJ3光電傳感器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)儀*實(shí)驗(yàn)四十三 整流、濾波電路目的、任務(wù)及要求: 掌握整流、濾波電路工作原理及各元件在電路中的作用基本原理:常見(jiàn)的整流電路有半波整流、全波整流和橋式整流電路等。這里介紹半波整流電路和橋式整流電路。(1) 半波整流電路如圖3-1所示為半波整流電路,交流電壓U經(jīng)二極管D后,由于二極管的單向?qū)щ娦裕挥行盘?hào)的正半周D能夠?qū)?,在R上形成壓降;負(fù)半周D截止。電容C并聯(lián)于R兩端,起濾波作用。 圖3-1 半波整流電路 圖3-2 橋式整流電路 (2) 橋式整流電

42、路如圖3-2所示電路為橋整流電路。在交流信號(hào)的正半周,D2、D3導(dǎo)通,D1、D4截止;負(fù)半周D1、D4導(dǎo)通,D2、D3截止,所以在電阻上的壓降始終為上“”下“”,與半波整流相比,信號(hào)的另半周也有效的利用了起來(lái),減小了輸出的脈動(dòng)電壓。電容同樣起到濾波的作用。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:半波整流濾波電路電壓測(cè)量和波形觀察。橋式整流濾波電路電壓測(cè)量和波形觀察。重點(diǎn)、難點(diǎn):電路設(shè)計(jì)。主要儀器: DH-SJ1設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)裝置*實(shí)驗(yàn)四十四 霍爾式傳感器的應(yīng)用電子秤目的、任務(wù)及要求:了解霍爾式傳感器在靜態(tài)測(cè)量中的應(yīng)用?;驹恚夯魻柺絺鞲衅魇怯蓛蓚€(gè)環(huán)形磁鋼組成的梯度磁場(chǎng)和位于梯度磁場(chǎng)中的霍爾元件組成, 如圖所示。 當(dāng)霍爾元件通

43、于恒定電流 I 時(shí)假定載流子為電子(N型半導(dǎo)體材料,它沿與電流 I相反的方向運(yùn)動(dòng),由于洛侖茲力 fL的作用,電子即向一側(cè)偏轉(zhuǎn), ,并形成電子積累,與此同時(shí),元件的橫向便形成電場(chǎng),它使隨后的電子在受到fL作用的同時(shí),還受與此相反的電場(chǎng)力 FE的作用。當(dāng)兩力相等時(shí),電子的積累達(dá)到了動(dòng)態(tài)平衡,這時(shí)在兩橫斷面之間建立的電場(chǎng)稱(chēng)霍爾電場(chǎng) EH,相應(yīng)的電勢(shì)稱(chēng)霍爾電勢(shì) VH,霍爾元件就有電勢(shì)輸出?;魻栐谔荻却艌?chǎng)中上、下移動(dòng)時(shí),輸出的霍爾電勢(shì)取決于其在電場(chǎng)中的位移量 X,所以測(cè)得霍爾電勢(shì)的大小便可獲知霍爾元件的靜位移。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:霍爾式傳感器靜態(tài)測(cè)量重點(diǎn)、難點(diǎn):霍爾式傳感器的原理及電路主要儀器: DH-SJ2

44、基本傳感器設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)裝置四、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目學(xué)時(shí)分配表序號(hào)實(shí) 驗(yàn) 項(xiàng) 目實(shí)驗(yàn)類(lèi)別學(xué) 時(shí)1實(shí)驗(yàn)理論22實(shí)驗(yàn)十五 示波器的使用綜合性2實(shí)驗(yàn)十六 聲速測(cè)量綜合性23實(shí)驗(yàn)十七 楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證性4實(shí)驗(yàn)十八 牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證性25實(shí)驗(yàn)十九 霍爾效應(yīng)及其應(yīng)用綜合性26實(shí)驗(yàn)二十 鐵磁材料的磁滯回線和基本磁化曲線的測(cè)量綜合性27實(shí)驗(yàn)二十一 用電位差計(jì)測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)及電阻驗(yàn)證性8*實(shí)驗(yàn)二十二 電子束的電偏轉(zhuǎn)和磁偏轉(zhuǎn)綜合性29*實(shí)驗(yàn)二十三 用邁克耳遜干涉儀測(cè)波長(zhǎng)綜合性、演示性210*實(shí)驗(yàn)二十四 智能型光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀測(cè)普朗克常量綜合性211*實(shí)驗(yàn)二十五 密立根油滴實(shí)驗(yàn)綜合性、演示性212*實(shí)驗(yàn)二十六 弗蘭克-赫茲實(shí)驗(yàn)綜合性

45、、演示性213*實(shí)驗(yàn)二十七 二極管伏安特性曲線的測(cè)繪綜合14*實(shí)驗(yàn)二十八 PN結(jié)正向壓降和溫度關(guān)系的研究綜合性215*實(shí)驗(yàn)二十九 光速測(cè)定綜合性、演示性216*實(shí)驗(yàn)三十 核磁共振實(shí)驗(yàn)綜合性、演示性217*實(shí)驗(yàn)三十一 熱電阻特性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)性、演示性18*實(shí)驗(yàn)三十二 集成溫度傳感器實(shí)驗(yàn)計(jì)性性、演示設(shè)219*實(shí)驗(yàn)三十三 電路元件伏安特性的測(cè)繪實(shí)設(shè)計(jì)性、演示性220*實(shí)驗(yàn)三十四 電源外特性的測(cè)量實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)性、演示性221*實(shí)驗(yàn)三十五 光電傳感器光纖傳感器及應(yīng)用設(shè)計(jì)性、演示性222*實(shí)驗(yàn)三十六 光電傳感器光敏電阻設(shè)計(jì)性、演示性223*實(shí)驗(yàn)三十七 光電傳感器硅光電池實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)性、演示性224*實(shí)驗(yàn)三十八 擴(kuò)散硅

46、壓阻式壓力傳感器設(shè)計(jì)性、演示性225*實(shí)驗(yàn)三十九 氣敏傳感器(MQ3)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)性、演示性226*實(shí)驗(yàn)四十 熱釋電人體接近實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)性、演示性227*實(shí)驗(yàn)四十一 熱電偶溫差電動(dòng)勢(shì)測(cè)量與研究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)性、演示性228*實(shí)驗(yàn)四十二 光電傳感器-光敏二極管設(shè)計(jì)性、演示性229*實(shí)驗(yàn)四十三 整流、濾波電路設(shè)計(jì)性、演示性230*實(shí)驗(yàn)四十四 霍爾式傳感器的應(yīng)用電子秤設(shè)計(jì)性、演示性231考試設(shè)計(jì)性、演示性2合計(jì)五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式包括實(shí)驗(yàn)題目,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,?shí)驗(yàn)儀器,實(shí)驗(yàn)原理,實(shí)驗(yàn)步驟,原始數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)處理,誤差分析,圖表繪制,實(shí)驗(yàn)結(jié)論,實(shí)驗(yàn)討論等內(nèi)容。六、成績(jī)?cè)u(píng)定辦法及標(biāo)準(zhǔn)綜合考查,平時(shí)40%、卷面30%、操作30% ,

47、總評(píng)分憂、良、中、及格、不及格五個(gè)等級(jí)。七、教材及參考書(shū)教 材:大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) 張鳳玲 楊秀芹主編 武漢理工大學(xué)出版社參考書(shū):物理實(shí)驗(yàn) 華中工學(xué)院等編 高教出版社 物理實(shí)驗(yàn) 潘人培主編 東南大學(xué)出版社 普通物理實(shí)驗(yàn),崔亞量主編,西北工業(yè)大學(xué)出版社八、說(shuō)明1、本大綱中實(shí)驗(yàn)分為三級(jí),不帶*的為一級(jí)實(shí)驗(yàn),在兩個(gè)學(xué)期總學(xué)時(shí)中占60%左右,帶一個(gè)*的為二級(jí)實(shí)驗(yàn),在總學(xué)時(shí)中占30%左右,帶一個(gè)*的為三級(jí)實(shí)驗(yàn),在總學(xué)時(shí)中占10%左右,2、本大綱兩個(gè)學(xué)期共列出了44個(gè)實(shí)驗(yàn),根據(jù)專(zhuān)業(yè)的不同,每學(xué)期根據(jù)學(xué)時(shí)安排47個(gè)實(shí)驗(yàn)。3、所列實(shí)驗(yàn)順序并不表示實(shí)際教學(xué)順序工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱編寫(xiě):張黎明 侯豐澤課程編碼01045

48、12課程名稱(chēng)工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)適用專(zhuān)業(yè)交通工程(本科)學(xué) 分考核形式考查學(xué)時(shí)(含實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí))22先修課程開(kāi)課學(xué)期3一、課程簡(jiǎn)介通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)達(dá)到加深學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)力學(xué)課程基本理論的理解,加強(qiáng)學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練,提高學(xué)生創(chuàng)新思維和綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析解決問(wèn)題的能力。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),要求學(xué)生對(duì)力學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本原理和方法有明確的概念和一定的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。二、課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的與要求力學(xué)實(shí)驗(yàn)是工程力學(xué)課程的重要組成部分。工程力學(xué)中的一些理論和公式是建立在實(shí)驗(yàn)、觀察、推理、假設(shè)的基礎(chǔ)上的,它們的正確性還須實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。同學(xué)們通過(guò)做實(shí)驗(yàn),用理論來(lái)解釋、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,又以實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)證明理論,互相印證,達(dá)到鞏固理論知識(shí)和學(xué)會(huì)實(shí)

49、驗(yàn)方法的雙重目的。本課程是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維及動(dòng)手能力的實(shí)踐性課程,要求學(xué)生在掌握基礎(chǔ)力學(xué)理論的基礎(chǔ)上,靈活應(yīng)用,大膽實(shí)踐,團(tuán)結(jié)協(xié)作,努力提高綜合素質(zhì)。三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目一、萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的工作原理和操作使用目的:1、了解不同型號(hào)試驗(yàn)機(jī)之間的區(qū)別2、練習(xí)不同類(lèi)型萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的操作3、掌握液壓式和電子式試驗(yàn)機(jī)的原理和操作使用任務(wù):學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí),掌握不同試驗(yàn)機(jī)的測(cè)試方法,并初步認(rèn)識(shí)低碳鋼、鑄鐵等常用材料的機(jī)械性能基本要求:遵守實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度,實(shí)驗(yàn)之前遞交實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告,認(rèn)真聽(tīng)講,按時(shí)完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)?;驹恚簠⒄諏?shí)驗(yàn)相關(guān)教材二、低碳鋼、鑄鐵的拉伸、壓縮試驗(yàn)?zāi)康模?、了解萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)的工作原理,并測(cè)試低碳鋼在拉伸與

50、壓縮過(guò)程中的力學(xué)性能。即拉伸時(shí)的屈服極限s、強(qiáng)度極限b、延伸率、截面收縮率。壓縮時(shí)的屈服極限s。2、測(cè)定鑄鐵在拉伸與壓縮過(guò)程中的力學(xué)性能。即拉伸與壓縮時(shí)的強(qiáng)度極限b。3、觀察拉伸與壓縮時(shí)所表現(xiàn)的各種現(xiàn)象,并打印實(shí)驗(yàn)報(bào)告。4、對(duì)低碳鋼與鑄鐵的力學(xué)性能進(jìn)行比較,觀察斷口現(xiàn)象,分析引起破壞的原因。任務(wù):學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí),掌握金屬材料力學(xué)性能的測(cè)試方法,并初步認(rèn)識(shí)低碳鋼、鑄鐵等常用材料的機(jī)械性能基本要求:遵守實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度,實(shí)驗(yàn)之前遞交實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告,認(rèn)真聽(tīng)講,按時(shí)完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)?;驹恚喝㈦姕y(cè)實(shí)驗(yàn)原理、應(yīng)用目的:1、了解應(yīng)變電測(cè)方法,學(xué)習(xí)并初步掌握應(yīng)變電測(cè)技術(shù)的原理和應(yīng)用。 2、掌握電阻應(yīng)變計(jì)及靜態(tài)電阻應(yīng)變儀的工作原理和使用方法。 3、了解靜態(tài)應(yīng)力應(yīng)變測(cè)量的步驟和使用中應(yīng)注意的問(wèn)題。 4、了解應(yīng)變計(jì)的布片原則和組橋原理,并明確所給的幾個(gè)靜態(tài)電測(cè)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)變計(jì)的布片原理和實(shí)驗(yàn)測(cè)量中可用的聯(lián)橋方法。任務(wù):學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí),掌握電測(cè)基本原理、橋路

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