大學(xué)物理實驗教學(xué)大綱

1、大學(xué)物理實驗教學(xué)大綱實驗名稱：大學(xué)物理實驗學(xué) 時：60學(xué)時（含緒論課4學(xué)時）學(xué) 分：4適用專業(yè)：理、工、農(nóng)、醫(yī)各專業(yè)執(zhí) 筆 人：王陽恩審 訂 人：楊長銘一、實驗?zāi)康呐c任務(wù)大學(xué)物理實驗是理工科大學(xué)生入校之后開設(shè)的第一門基礎(chǔ)實驗課程，是理工農(nóng)醫(yī)類各專業(yè)的一門公共必修基礎(chǔ)課，是對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實驗方法和實驗技能的基本訓(xùn)練、培養(yǎng)和提高學(xué)生科學(xué)實驗素養(yǎng)以及分析和解決實際問題的能力的實踐性課程。本課程的具體任務(wù)是：通過對實驗現(xiàn)象的觀察、分析和對物理量的測量，使學(xué)生學(xué)習(xí)物理實驗知識和基本實驗方法，并加深對物理原理的理解；培養(yǎng)與提高學(xué)生的科學(xué)實驗?zāi)芰Γㄗ詫W(xué)能力、動手能力、分析能力、表達(dá)能力、初步設(shè)計能力；培

2、養(yǎng)與提高學(xué)生的科學(xué)實驗素養(yǎng)。二、教學(xué)基本要求1、通過大學(xué)物理實驗課程的教學(xué)，使學(xué)生掌握物理實驗基本知識、基本方法（實驗設(shè)計方法：如比較法、放大法、補償法、模擬法、干涉法、轉(zhuǎn)換測量法等；數(shù)據(jù)處理方法：如列表法、逐差法、作圖法、最小二乘法等），掌握基本儀器的使用，加深對物理現(xiàn)象及基礎(chǔ)理論知識的理解，培養(yǎng)學(xué)生實驗動手能力及創(chuàng)新能力。2、通過實驗緒論課（4學(xué)時）的教學(xué)，使學(xué)生掌握實驗誤差理論（如測量及其誤差，標(biāo)準(zhǔn)偏差，儀器誤差等）、有效數(shù)字及其運算、測量不確定度及其估算、減小系統(tǒng)誤差常用方法等。3、應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)必做實驗為1、2、3、4、5、6、11、12、21、24、28、35，選做實驗不得選光學(xué)、

3、光電子方面的實驗。三、實驗項目與類型序號實驗項目學(xué)時實驗類型備注驗證設(shè)計綜合演示創(chuàng)新必做選做1三線擺測物體轉(zhuǎn)動慣量32拉伸法測楊氏彈性模量 33密度的測定34液體粘滯系數(shù)的測定35電位差計測電池的電動勢和內(nèi)阻36靜電場模擬37霍爾效應(yīng)測磁場38箱式電位差計測溫差電動勢39薄透鏡焦距的測定310分光計的調(diào)整與使用511示波器的原理及使用312惠斯登電橋測電阻32 / 3813超聲聲速的測定314光電管特性的研究315邁克耳孫干涉儀的調(diào)節(jié)及使用316等厚干涉的應(yīng)用-牛頓環(huán)317用阿貝折射儀測液體的折射率218旋光儀的應(yīng)用219液體比熱容的測定220重力加速度的測定（單擺法）221電表的擴(kuò)程與校準(zhǔn)2

4、22二極管伏安特性的研究223電子比荷的測定324普朗克常數(shù)的測定325空氣相對壓力系數(shù)的測定326拉伸法測液體表面張力系數(shù)327法拉第效應(yīng)428動量守恒定律的驗證329全息照相430塞曼效應(yīng)431長度及規(guī)則固體密度的測定332牛頓第二定律的驗證333慣性秤334復(fù)擺的振動研究335弦振動研究336液體粘滯系數(shù)隨溫度的變化關(guān)系研究337良導(dǎo)體導(dǎo)熱系數(shù)的測定338金屬線脹系數(shù)的測量339熱功當(dāng)量的測定340冰的溶解熱測定341不良導(dǎo)體導(dǎo)熱系數(shù)的測定342水的汽化熱測定343伏安法測電阻344萬用電表的使用345密立根油滴實驗346F-H實驗347衍射現(xiàn)象的觀察與研究348偏振光的定量研究349雙

5、棱鏡干涉450用透射光柵測定光波波長3四、實驗教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時分配實驗一 三線擺測物體轉(zhuǎn)動慣量 （3學(xué)時）1、 目的要求 研究剛體轉(zhuǎn)動時合外力矩與剛體轉(zhuǎn)動角加速度的關(guān)系，考查剛體的質(zhì)量分布改變時，對轉(zhuǎn)動慣量的影響。2、方法原理剛體轉(zhuǎn)動定律： ， 平行軸定律：3、主要實驗儀器及材料三線擺，秒表，游標(biāo)卡尺，直尺。4、掌握要點三線擺的調(diào)節(jié)與使用。5、實驗內(nèi)容：（1）測量出三線擺轉(zhuǎn)動的周期、各部分的尺寸，。（2）改變重物的位置，考查質(zhì)量分布對轉(zhuǎn)動的影響。實驗二 拉伸法測楊氏彈性模量 （3學(xué)時）1、目的要求 用伸長法測定金屬絲的楊氏模量，學(xué)習(xí)光杠桿原理并掌握使用方法。2、方法原理胡克定律指出，在彈性限度內(nèi)

6、，彈性體的應(yīng)力和應(yīng)孌成正比，設(shè)有一根長為橫截面積為的鋼絲，在外力作用下伸長了，則，此式中比例系數(shù)稱為楊氏模量，單位為設(shè)鋼絲的直徑為，則，代入上式并整理得出：。楊式模量表達(dá)了材料抵抗外力產(chǎn)生拉伸（壓縮）形變的能力。3、主要實驗儀器及材料楊氏模量測定儀、光杠桿、尺讀望遠(yuǎn)鏡、螺旋測微儀、游標(biāo)卡尺、砝碼、米尺、金屬絲。4、掌握要點學(xué)習(xí)光杠桿原理。5、實驗內(nèi)容：（1）測量金屬絲的長度和直徑，金屬絲直徑要在金屬絲下端測量。（2）測量光杠桿鏡面到直尺的距離。（3）測量光杠桿前后足尖的垂直距離，可將光杠桿輕輕在紙上壓下三個足痕，用游標(biāo)卡尺去測量。（4）測量加砝碼前后的讀數(shù)和。（5）數(shù)據(jù)處理，算出金屬絲的楊氏模

7、量實驗三 密度的測定 （3學(xué)時）1、目的要求 熟練掌握分析天平的調(diào)節(jié)和使用方法，掌握靜力稱衡法。2、方法原理，質(zhì)量用天平稱量，體積用阿基米德定律求出。3、主要實驗儀器及材料分析天平、小燒杯、酒精、不規(guī)則銅塊、型架。4、掌握要點分析天平的調(diào)節(jié)和方法、測量密度的方法：靜力稱衡法。5、實驗內(nèi)容：（1）學(xué)習(xí)調(diào)整和使用分析天平。（2）用流體靜力稱衡法測固體的密度。實驗四 液體粘滯系數(shù)的測定 （3學(xué)時）1、目的要求 熟練使用基本儀器測量長度、時間和溫度，觀察液體內(nèi)摩擦現(xiàn)象，學(xué)會用落球法測量液體的粘滯系數(shù)。2、方法原理根據(jù)斯托克斯定律考慮到各種修正3、主要實驗儀器及材料落球粘度儀、讀數(shù)顯微鏡、游標(biāo)卡尺、米尺

8、、秒表、溫度計、比重計、小球、蓖麻油。4、掌握要點用粘度儀測粘度的方法。5、實驗內(nèi)容：（1）調(diào)節(jié)粘度儀底板上的調(diào)螺釘，使玻璃筒軸線沿鉛直方向。（2）用游標(biāo)卡尺測量玻璃筒儀內(nèi)徑，用米尺測筒上兩橫線間的距離。（3）用讀數(shù)顯微鏡測量小球的直徑，測次求平均值。（4）測小球勻速下落通過距離的時間。（5）計算及不確定度，誤差。實驗五 電位差計測電池的電動勢和內(nèi)阻 （3學(xué)時）1、目的要求掌握用補償法測電動勢的原理，了解電位差計的結(jié)構(gòu)。2、方法原理接好線路，當(dāng)待測電池的電動勢和已知可調(diào)電動勢相等，此時，檢流計上無電流通過，從而測出待測電池的電動勢，電池內(nèi)阻，將電池與已知電阻串聯(lián)，算出內(nèi)阻。3、主要實驗儀器及材

9、料箱式電位差計、板式電位差計、直流電源、標(biāo)準(zhǔn)電池、檢流計、電阻箱、滑線電阻、開關(guān)、干電池。4、掌握要點補償法測電動勢和內(nèi)阻的方法和原理。5、實驗內(nèi)容：（1）正確的用導(dǎo)線接實驗儀器。（2）用板式電差計測量干電池電動勢。（3）測量干池的內(nèi)阻。實驗六 靜電場模擬 （3學(xué)時）1、目的要求了解靜電場的性質(zhì)，學(xué)習(xí)用電流場模擬靜電場的基本方法。2、方法原理利用靜電場與電流場變化規(guī)律相同的特點，用電流場模擬靜電場，進(jìn)行靜電場的模擬。3、主要實驗儀器及材料靜電場模擬儀、滑線變阻器、單刀開關(guān)、電源、毫伏表。4、掌握要點靜電場的性質(zhì)。5、實驗內(nèi)容：（1）線路的連接、毫伏表的調(diào)零。（2）利用靜電場模擬儀模擬靜電場。實

10、驗七 霍爾效應(yīng)測磁場 （3學(xué)時）1、目的要求了解霍爾元件和霍爾效應(yīng)的基本原理，學(xué)會用霍爾效應(yīng)測量磁場的基本方法，進(jìn)一步熟悉箱式電位差計的使用。2、方法原理當(dāng)電流沿垂直于外磁場方向通過導(dǎo)電體時，在垂直于電流和磁場方向上，該導(dǎo)電體兩側(cè)產(chǎn)生電位差，其大小正比于電流強度和磁感應(yīng)強度。3、主要實驗儀器及材料霍爾效應(yīng)儀、待測磁場（螺線管）、低電勢直流電位差計、標(biāo)準(zhǔn)電池、干電池、復(fù)射式電流計、直流安培表、直流毫安表、直流穩(wěn)壓電源、滑線變阻器、雙刀雙擲開關(guān)4、掌握要點霍爾效應(yīng)產(chǎn)生的原理。5、實驗內(nèi)容：（1）霍爾系數(shù)，載流子濃度，霍爾靈敏度的測定。（2）利用霍爾效應(yīng)測長螺線管軸線上的磁場分布。實驗八 箱式電位差

11、計測溫差電動勢 （3學(xué)時）1、目的要求了解溫差電動勢產(chǎn)生的原理，學(xué)會用箱式電位差計測量溫差電動勢的基本方法，進(jìn)一步熟悉箱式電位差計的使用。2、方法原理當(dāng)兩種不同的金屬材料構(gòu)成一個閉合回路時，如果這兩種材料的兩個連接點的溫度不相同，則在閉合回路中會產(chǎn)生電動勢，其大小與金屬材料、連接點的溫差有關(guān)。3、主要實驗儀器及材料低電勢直流電位差計、標(biāo)準(zhǔn)電池、復(fù)射式電流計、直流穩(wěn)壓電源、滑線變阻器、單刀開關(guān)、熱電偶。4、掌握要點溫差電動勢產(chǎn)生的原理。5、實驗內(nèi)容：（1）線路的連接、儀器的調(diào)試。（2）利用箱式電位差計測溫差電動勢。實驗九 薄透鏡焦距的測定 （3學(xué)時）1、目的要求掌握測定薄透鏡焦距的幾種方法，學(xué)習(xí)

12、光學(xué)系統(tǒng)共軸調(diào)節(jié)的方法。2、方法原理物距像距法、自準(zhǔn)法、共軛法測凸透鏡的焦距，物距像距法測凹透鏡的焦距。3、主要實驗儀器及材料光具座、會聚透鏡、發(fā)散透鏡、光源、物屏、像屏、平面反射鏡等。4、掌握要點光具座的調(diào)節(jié)，測透鏡焦距的方法。5、實驗內(nèi)容：（1）對光學(xué)系統(tǒng)共軸的調(diào)節(jié)。（2）用物距像距法測凸透鏡的焦距。（3）用自準(zhǔn)法測凸透鏡的焦距。（4）用共軛法測凸透鏡的焦距。（5）用物距像距法測凹透鏡的焦距。實驗十 分光計的調(diào)節(jié)與使用 （5學(xué)時）1、目的要求了解分光計結(jié)構(gòu)，掌握調(diào)節(jié)和使用分光計的方法，掌握測定三棱鏡頂角的方法，用最小偏向角法測定三棱鏡玻璃的折射率。2、方法原理三棱鏡頂角的測量：自準(zhǔn)法,反射

13、法,折射率3、主要實驗儀器及材料分光計、汞燈、三棱鏡、照明小燈4、掌握要點分光計的調(diào)節(jié)和使用方法。5、實驗內(nèi)容：（1）分光計的調(diào)節(jié)。（2）三棱鏡頂角的測量(自準(zhǔn)法和反射法)。（3）測量三棱鏡的最小偏向角。（4）數(shù)據(jù)處理,計算三棱鏡的折射率。實驗十一 示波器的原理及使用 （3學(xué)時）1、目的要求了解通用示波器的結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握各個旋鈕的作用和使用方法，學(xué)會用示波器觀察波形，測量電壓，頻率和相位差。2、方法原理測量電壓，測量周期。3、主要實驗儀器及材料通用示波器、標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器、函數(shù)發(fā)生器4、掌握要點示波器原理和使用方法以及用示波器測量電壓和周期的方法。5、實驗內(nèi)容：（1）觀察波形（正弦波）。（

14、2）測量交流電壓。（3）測量周期、頻率。（4）觀察李薩如圖形，測量信號的頻率。實驗十二 惠斯通電橋測電阻 （3學(xué)時）1、目的要求掌握惠斯通電橋的原理和特點，掌握使用自組電橋和成品電橋測中值電阻的方法，了解電橋靈敏度的意義和提高靈敏度的幾種途徑。2、方法原理當(dāng)電橋兩臂電阻時,檢流計中無電流通過。3、主要實驗儀器及材料直流穩(wěn)壓電源、三個電阻箱、檢流計、三個待測電阻、滑線變阻器、成品電橋4、掌握要點惠斯通電橋的原理和特點以及用它測量電阻的方法。5、實驗內(nèi)容：（1）用電阻箱自組電橋測電阻。（2）電橋靈敏度的測定。（3）用成品電橋重新測量前述三個電阻。實驗十三 超聲聲速的測定 （3學(xué)時）1、目的要求 用

15、駐波法、相位法測定超聲波在空氣中傳播速度。2、方法原理當(dāng)超聲波沿空氣傳播至不同介質(zhì)反射時，由于介質(zhì)的聲阻抗大于空氣的聲阻抗，所以超聲波在介質(zhì)反射時有半波損失，即分界面就是波節(jié)，當(dāng)兩超聲換能器的距離為時，在空氣中形成駐波；當(dāng)超聲波經(jīng)過不同路徑傳播時，其相位變化也不相同，因為其頻率相同，兩路超聲波可在示波器上形成李薩如圖形。3、主要實驗儀器及材料超聲聲速測量儀、示波器、信號源。4、掌握要點用超聲聲速測量儀測超聲聲速的方法。5、實驗內(nèi)容：（1）線路的連接、儀器的調(diào)試。（2）用超聲聲速測量儀測超聲聲速。實驗十四 光電管特性的研究 （3學(xué)時）1、目的要求 研究光電管的伏安特性及光電特性。2、方法原理當(dāng)光

16、照射到金屬表面時，只要其頻率達(dá)到一定值，在金屬表面就會發(fā)射出光電子，光電子動能的大小與光的頻率及金屬材料有關(guān)。3、主要實驗儀器及材料光電效應(yīng)實驗儀、暗箱、微安表、雙刀開關(guān)。4、掌握要點光電效應(yīng)伏安特性及光電特性的理解。5、實驗內(nèi)容：（1）線路的連接、儀器的調(diào)試。（2）光電管伏安特性的測量。（3）光電管光電特性的測量實驗十五 邁克耳孫干涉儀的調(diào)節(jié)及使用 （3學(xué)時）1、目的要求熟悉邁克樂遜干涉儀的調(diào)節(jié)及使用。2、方法原理等傾干涉光波波長。等厚干涉3、主要實驗儀器及材料邁克爾遜干涉儀、氦氖激光器、鈉光源、毛玻璃、透鏡4、掌握要點等傾干涉和等厚干涉的特點。5、實驗內(nèi)容：（1）邁克爾遜干涉儀調(diào)節(jié)。（2）

17、等傾干涉現(xiàn)象的觀察和氦氖激光器光波波長的測定。（3）觀察等厚干涉現(xiàn)象。實驗十六 等厚干涉的應(yīng)用牛頓環(huán) （3學(xué)時）1、目的要求掌握用牛頓環(huán)測定透鏡曲率半徑,通過實驗加深對等厚干涉的理解,了解光的干涉在測量中的應(yīng)用。2、方法原理利用光程差出現(xiàn)暗紋的條件可以得出3、主要實驗儀器及材料牛頓環(huán)儀、單色光源(鈉燈)、凸透鏡、計數(shù)顯微鏡4、掌握要點牛頓環(huán)儀的調(diào)節(jié)使用方法,求曲率半徑的公式推導(dǎo)。5、實驗內(nèi)容：（1）調(diào)節(jié)牛頓環(huán)裝置,使牛頓環(huán)落在顯微鏡筒的正下方。（2）調(diào)節(jié)目鏡,使牛頓環(huán)圓心處在視場正中央。（3）測出第11至15環(huán)的直徑作為,再將15到21的直徑作,用逐差法求出直徑平方差的平均值,代入公式求透鏡曲

18、率半徑的平均值。實驗十七 用阿貝折射儀測液體的折射率 （2學(xué)時）1、目的要求加深對全反射原理的理解，掌握應(yīng)用方法；通過對幾種液體折射率的測量，學(xué)會使用阿貝折射儀。2、方法原理利用光的全反射原理測量液體的折射率。3、主要實驗儀器及材料阿貝折射儀、照明臺燈、標(biāo)準(zhǔn)玻璃塊、折射率液（溴代萘）、待測液、滴管 、脫脂棉及擦鏡紙。4、掌握要點阿貝折射儀的使用。5、實驗內(nèi)容：（1）校準(zhǔn)阿貝折射儀讀數(shù)。（2）測定液體的折射率。（3）測糖溶液的含糖濃度。實驗十八 旋光儀的應(yīng)用 （2學(xué)時）1、目的要求觀察線偏振光通過旋光溶液后的旋光現(xiàn)象，了解旋光儀的原理和結(jié)構(gòu)特點，掌握其使用方法偏振光研究旋光儀的應(yīng)用。2、方法原理

19、一束線偏振光通過旋光物質(zhì)后，其旋光度與旋光物質(zhì)的濃度成正比。3、主要實驗儀器及材料旋光儀，葡萄糖溶液燒杯、脫脂棉及擦鏡紙。4、掌握要點旋光儀的使用。5、實驗內(nèi)容：（1）校準(zhǔn)旋光儀讀數(shù)。（2）測定液體的旋光率。（3）測溶液的濃度。實驗十九 液體比熱容的測定 （3學(xué)時）1、目的要求掌握物理天平、溫度計、量熱器和穩(wěn)壓電源的使用方法,學(xué)習(xí)用電流量熱器法測定液體的比熱容。2、方法原理將待測液體與已知比熱容的純水在完全相同的實驗條件下進(jìn)行比較，找出它們比熱容之間的關(guān)系。3、主要實驗儀器及材料量熱器、溫度計、穩(wěn)壓穩(wěn)流電源、物理天平、單刀開關(guān)、量簡、搪瓷杯。4、掌握要點用電流量熱器法測液體比熱容。5、實驗內(nèi)容

20、：（1）用物理天平稱出液體的質(zhì)量。（2）用電流法加熱水及待測液體，記錄它們的溫度。（3）將水與待測液體交換量熱器，再一次用電流法加溫及記錄液體溫度。（4）計算出待測液體的比熱容。實驗二十 重力加速度的測定（單擺法） （2學(xué)時）1、目的要求 用停表和米尺，測單擺的周期和擺長，并求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎怠?、方法原理 3、主要實驗儀器及材料單擺、停表、鋼尺。4、掌握要點測量單擺周期的注意事項、重力加速度的不確定度的計算。5、實驗內(nèi)容：（1）用游標(biāo)卡尺測小球的直徑。（2）用鋼尺測懸線的長度。（3）用停表測單擺的周期（不改變擺長，測5次，每次30個周期的時間）（4）計算重力加速度和它的不確定度。（4）改

21、變擺長，測單擺的周期，用作圖法算出重力加速度。實驗二十一 電表的擴(kuò)程與校準(zhǔn) （2學(xué)時）1、目的要求掌握電表的擴(kuò)程和校準(zhǔn)的基本方法,進(jìn)一步認(rèn)識滑線式變阻器對電路中電壓、電流的控制作用。2、方法原理將表頭擴(kuò)程為電流表,由歐姆定律可算出,將表頭擴(kuò)程為電壓表,由歐姆定律可算出。3、主要實驗儀器及材料磁電系表頭、標(biāo)準(zhǔn)電流表、標(biāo)準(zhǔn)電壓表、導(dǎo)線、滑線式變阻器、電阻箱、直流穩(wěn)壓電源4、掌握要點將表頭控程為電流表與電壓表的方法。5、實驗內(nèi)容：（1）用代替法測量表頭的滿偏電流與內(nèi)阻。（2）將量程為100微安的表頭擴(kuò)程為1毫安。（3）將量程為00微安的表頭擴(kuò)程為1.5伏的電壓表。實驗二十二 二極管伏安特性的研究 （

22、2學(xué)時）1、目的要求掌握伏安法測量電阻的方法和電表接入誤差的修正，掌握實驗數(shù)據(jù)的圖示法，獲取有關(guān)物理量的動態(tài)信息。2、方法原理測出晶體二極管在正接和反接時不同電壓下的電流，用畫圖法繪圖研究晶體二極管的伏安特性。3、主要實驗儀器及材料直流穩(wěn)壓電源、萬用表、直流電壓表、電流表、滑線變阻器、晶體二極管。4、掌握要點用繪圖法研究非線性電阻元件的伏安特性。5、實驗內(nèi)容：（1）將晶體二極管正接在電路中，按內(nèi)接法測量，不斷改電壓值，測出電流值。（2）將晶體二極管反接在電路中，按外接法測量，不斷改電壓值，測出電流值。（3）在坐標(biāo)紙上繪圖作出二極管的伏安特性曲線。實驗二十三 電子比荷的測定 （3學(xué)時）1、目的要

23、求掌握磁聚焦法測量電比荷的方法，了解電子在磁場中的螺旋運動。2、方法原理當(dāng)電子在磁場中運動時會受到磁場的作用力，如果電子的速度方向與磁場方向有一個夾角，則電子在磁場中作螺旋運動，其螺距大小只與電子在平行于磁場方向的速度分量有關(guān)。3、主要實驗儀器及材料電子比荷測定儀4、掌握要點電子在磁場中的運動。5、實驗內(nèi)容：（1）對電子比荷儀進(jìn)行電聚焦。（2）用磁聚焦法測量電子聚焦時的勵磁電流。實驗二十四 普朗克常數(shù)的測定 （3學(xué)時）1、目的要求加深光電效應(yīng)及光的量子性的理解，利用光電效應(yīng)測定普朗克常數(shù)。2、方法原理在光電效應(yīng)中，遏止電壓的大小與普朗克常數(shù)成正比。3、主要實驗儀器及材料普朗克常數(shù)測定儀4、掌握

24、要點光電管伏安特性的測試。5、實驗內(nèi)容：（1）微電流放大器調(diào)節(jié)。（2）光電管暗電流測試。（3）光電管伏安特性測試實驗二十五 空氣相對壓力系數(shù)的測定 （3學(xué)時）1、目的要求加深對理想氣體狀態(tài)方程和查理定律的理解，了解差壓傳感器的工作原理，并掌握其使用方，學(xué)習(xí)用最小二乘法對數(shù)據(jù)作一元線性擬合處理。2、方法原理利用壓阻式差壓傳感器的壓阻效應(yīng)測量空氣相對壓力系數(shù)。3、主要實驗儀器及材料氣體相對壓力系數(shù)儀，差壓傳感器裝置，數(shù)顯恒溫水浴鍋，真空泵與電磁閥。4、掌握要點氣體相對壓力系數(shù)儀的測試。5、實驗內(nèi)容：（1）差壓傳感器定標(biāo)。（2）空氣壓力系數(shù)P的測定。實驗二十六 拉伸法測液體表面張力系數(shù) （3學(xué)時）1

25、、目的要求 掌握用焦利氏秤測量微小力的原理，測定液體的表面張力系數(shù)。2、方法原理，則稱為液體表面張力系數(shù)。實驗中，其中為彈力，為重力與浮力之差，為細(xì)絲直徑，為水膜拉斷高度。3、主要實驗儀器及材料焦利氏秤、金屬框、砝碼、玻璃皿、蒸餾水、溫度計、游標(biāo)卡尺、螺旋測微儀。4、掌握要點焦利氏秤稱微小力的方法。5、實驗內(nèi)容：（1）測量彈簧的倔強系數(shù)。（2）測值。（3）測水膜被拉斷的高度。（4）用游標(biāo)卡尺測出金屬絲的長度，用螺旋測微儀測出金屬絲的直徑。（5）計算水的表面張力系數(shù)，并查出理論值，求誤差。實驗二十七 法拉第效應(yīng) （4學(xué)時）1、目的要求了解法拉第效應(yīng)原理，學(xué)會測量法拉第效應(yīng)旋光角。2、方法原理當(dāng)線

26、偏振光穿過介質(zhì)時，若在介質(zhì)中加一平行于光的傳播方向的磁場，則光的振動面將發(fā)生旋轉(zhuǎn)，這種磁致旋光現(xiàn)象是1845年由法拉第首先發(fā)現(xiàn)的，故稱為法拉第效應(yīng)。振動面轉(zhuǎn)過的角度稱為法拉第效應(yīng)旋光角。實驗發(fā)現(xiàn)：，式中，q 為法拉第效應(yīng)旋光角，l為介質(zhì)的厚度，B為平行與光傳播方向的磁感強度分量，V稱為費爾德(Verdet)常數(shù)。3、主要實驗儀器及材料WFC法拉第效應(yīng)測試儀，待測樣品。4、掌握要點法拉第效應(yīng)測試儀的使用。5、實驗內(nèi)容：（1）法拉第效應(yīng)測試儀的調(diào)試。（2）測量法拉第效應(yīng)旋光角。（3）測電子荷質(zhì)比e/m。實驗二十八 動量守恒定律的驗證 （3學(xué)時）1、目的要求 驗證動量守恒定律，深入了解完全彈性碰撞與

27、完全非彈性碰撞的特點。2、方法原理一力學(xué)系統(tǒng)所受外力的矢量和為零，則系統(tǒng)的總動量保持不變，若系統(tǒng)上某一方向上所受合外力為零，則系統(tǒng)在該方向上的總動量保持不變。完全彈性碰撞：碰撞前后不僅系統(tǒng)的動量守恒，而且機械能也守恒。完全非彈性碰撞：兩物體碰撞后粘在一起，以同一速度運動，動量守恒，機械能不守恒。3、主要實驗儀器及材料氣墊導(dǎo)軌、滑塊、光電門、數(shù)字毫秒計4、掌握要點氣墊導(dǎo)軌調(diào)水平的方法，完全彈性碰撞與完全非彈性碰撞的區(qū)別。5、實驗內(nèi)容：（1）通電，打開數(shù)字毫秒計，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平。（2）驗證完全彈性碰撞的動量和動能守恒。（3）驗證完全非彈性碰撞的動量守恒。實驗二十九 全息照相 （4學(xué)時）1、目的要

28、求 了解激光全息照相的基本原理、掌握靜態(tài)激光全息照相片的拍攝方法及再現(xiàn)方法。2、方法原理根據(jù)光的干涉和衍射原理，當(dāng)被攝物體表面的漫射光波與參考光波產(chǎn)生干涉時，其干涉圖樣中包含物體光波的振幅及相位信息。3、主要實驗儀器及材料激光全息照相實驗儀、全息底片及照片沖洗設(shè)備和藥品。4、掌握要點激光光路的調(diào)節(jié)。5、實驗內(nèi)容：（1）激光光路的調(diào)節(jié)。（2）全息照片的記錄。（3）全息照片的再現(xiàn)。實驗三十 塞曼效應(yīng) （4學(xué)時）1、目的要求 了解用法布里-珀洛干涉儀測波長差值的方法，觀察汞5461埃（綠色）光譜線的塞曼效應(yīng)，并且測定e/m的值。2、方法原理將光線通過強磁場時，光譜中的一條譜線會分裂成幾條譜線，分裂后

29、的譜線是偏振的，譜線分裂的條數(shù)隨光子躍遷能級的不同而不同。這種現(xiàn)象稱為塞曼效應(yīng)。3、主要實驗儀器及材料塞曼效應(yīng)實驗儀。4、掌握要點F-P標(biāo)準(zhǔn)具的調(diào)節(jié)。5、實驗內(nèi)容：（1）調(diào)節(jié)F-P標(biāo)準(zhǔn)具。（2）垂直于磁場方向觀察塞曼分裂。（3）觀察縱向塞曼效應(yīng)。實驗三十一 長度及規(guī)則固體密度的測定 （3學(xué)時）1、目的要求學(xué)會使用測量長度的幾種常用儀器，學(xué)會物理天平的使用，學(xué)會做好記錄和計算不確定度。2、方法原理物體的密度，將物體的質(zhì)量m、體積V測出，即可得出物體的密度。3、主要實驗儀器及材料物理天平，規(guī)則固體。4、掌握要點物理天平的調(diào)節(jié)與使用。5、實驗內(nèi)容：（1）長度的測量。（2）物體質(zhì)量的測量。（3）物體體

30、積的測量。實驗三十二 牛頓第二定律的驗證 （3學(xué)時）1、目的要求 學(xué)習(xí)在氣墊導(dǎo)軌上驗證牛頓第二定律。2、方法原理設(shè)導(dǎo)軌傾斜角為，滑塊質(zhì)量為，則有，當(dāng)很小時，可以近似的看成，我們認(rèn)為，對于實際測量的值，在無外力作用下恒定不變，在光電門的位置的瞬時速度為，在光電門的位置的瞬時速度為，兩光電門的距離為，則有，推出。面通過光電門在數(shù)字毫秒計是有兩個時間和，分別為滑塊通過兩光電門所用的時間，那么有，這里，是滑塊上擋光片第一前沿到第二前沿的距離。3、主要實驗儀器及材料氣墊導(dǎo)軌、滑塊、光電門、數(shù)字毫秒計、墊塊4、掌握要點氣墊導(dǎo)軌調(diào)水平的方法。5、實驗內(nèi)容：（1）通電，打開數(shù)字毫秒計，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平。（2）

31、加入的墊塊，計下和，測三次求平均值。（3）加入的墊塊，計下和，測三次求平均值。（4）加入的墊塊，計下和，測三次求平均值。（5）導(dǎo)軌兩支點的距離是不變的，作圖象。實驗三十三 慣性秤 （3學(xué)時）1、目的要求 掌握慣性秤測定物體質(zhì)量的原理和方法。2、方法原理慣性秤稱衡質(zhì)量，是基于牛頓第二定律，在失重狀態(tài)下可照常使用。3、主要實驗儀器及材料慣性秤、秒表定標(biāo)用標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量塊、待測圓柱體4、掌握要點慣性秤稱衡質(zhì)量的原理。5、實驗內(nèi)容：（1）慣性秤的定標(biāo)，并作出擬合曲線。（2）測量待測物的周期，并用擬合公式求出其質(zhì)量。實驗三十四 復(fù)擺的振動研究 （3學(xué)時）1、目的要求測量復(fù)擺振動的周期，掌握復(fù)擺振動的規(guī)律。2、

32、方法原理當(dāng)物體圍繞定軸作小角度的擺動時，其運動規(guī)律為簡諧振動。3、主要實驗儀器及材料復(fù)擺實驗組合儀4、掌握要點復(fù)擺周期的測量。5、實驗內(nèi)容：復(fù)擺運動規(guī)律的研究，復(fù)擺周期的測量。 實驗三十五 弦振動研究 （3學(xué)時）1、目的要求 學(xué)會測量弦線上橫波傳播速度的方法，用作圖法驗證弦振動基頻與張力的關(guān)系。2、方法原理弦線上橫波傳播的速度為：，由力學(xué)知識可知。這兩個速度相等。3、主要實驗儀器及材料低壓電源、電動音叉、弦線、分析天平、滑輪、砝碼、米尺4、掌握要點弦振動基頻與張力的關(guān)系。5、實驗內(nèi)容：（1）保持砝碼的質(zhì)量不變，改變弦長，使駐波數(shù)分別為、，驗證基頻和弦長的關(guān)系（2）保持弦長不變，改變砝碼的質(zhì)量，

33、使駐波數(shù)分別為、，驗證基頻和張力的關(guān)系。（3）計算，比較兩種方法測得的速度實驗三十六 液體粘滯系數(shù)隨溫度的變化關(guān)系研究 （3學(xué)時）1、目的要求研究液體粘滯系數(shù)隨測度的變化規(guī)律。2、方法原理當(dāng)液體溫度變化時，其粘滯系數(shù)隨之而變。3、主要實驗儀器及材料變溫粘滯儀，透明待測液體。4、掌握要點變溫粘滯儀的使用5、實驗內(nèi)容：測量在不同溫度下，液體的粘滯系數(shù)的大小。實驗三十七 良導(dǎo)體導(dǎo)熱系數(shù)的測定 （3學(xué)時）1、目的要求測量銅等良導(dǎo)體的導(dǎo)熱系數(shù)。2、方法原理熱源在待測樣品內(nèi)部形成一穩(wěn)定的溫度后，導(dǎo)體的傳熱速率與導(dǎo)熱系數(shù)成正比。3、主要實驗儀器及材料導(dǎo)熱系數(shù)測定儀，游標(biāo)卡尺。4、掌握要點穩(wěn)態(tài)法測導(dǎo)熱系數(shù)的原

34、理。5、實驗內(nèi)容：（1）用游標(biāo)卡尺測樣品的尺寸。（2）測量溫差電動勢，求出導(dǎo)熱系數(shù)。實驗三十八 金屬線脹系數(shù)的測定 （3學(xué)時）1、目的要求學(xué)習(xí)用百分表測量長度的微小變化，測量金屬棒的線脹系數(shù)。2、方法原理固體長度一般隨溫度的升高而增加，設(shè)為物體在零度時的長度，則物體在度時的長度為，稱為線脹系數(shù)。3、主要實驗儀器及材料線脹系數(shù)測定儀、百分表、磁力座表、電爐、蒸汽發(fā)生器、溫度計、鋼卷尺4、掌握要點用線脹系數(shù)測定儀測線脹系數(shù)的方法及注意事項。5、實驗內(nèi)容：（1）用米尺記下金屬棒的長度，插入線脹系數(shù)測定儀中加熱。（2）記錄百分表的初值和金屬棒的初溫，加熱后再記下百分表的數(shù)值和金屬棒的溫度。（3）計算出

35、金屬棒的線脹系數(shù)，并與附錄中給出的標(biāo)準(zhǔn)值比較，計算實驗結(jié)果誤差。實驗三十九 熱功當(dāng)量的測定 （3學(xué)時）1、目的要求用電熱法測定熱功當(dāng)量，學(xué)習(xí)一種散熱修正的方法。2、方法原理在一定時間內(nèi)電流做功為單位為焦耳，放出的熱量全部被被水和量熱器吸收單位為卡，令，則為熱功當(dāng)量。3、主要實驗儀器及材料量熱器、電阻絲、物理天平、秒表、電流表、電壓表、變阻器、電源、溫度計4、掌握要點散熱修正的方法。5、實驗內(nèi)容：（1）稱量量熱器各部位的質(zhì)量，以及筒內(nèi)水的質(zhì)量。（2）測量系統(tǒng)溫度，再通電后不斷攪拌，每隔30秒測量并記錄一次系統(tǒng)溫度，第隔一分鐘記錄一次電流與電壓，當(dāng)水溫升高20度左右斷開電源。（3）繼續(xù)攪拌，仍每隔

36、30秒測量記錄一次溫度。（4）測量溫度計浸入水中部分的體積，測定環(huán)境溫度。（5）求熱功當(dāng)量，并估算誤差。實驗四十 冰的溶解熱的測定 （3學(xué)時）1、目的要求掌握用基本的量熱方法混合法。2、方法原理，其中為水的比熱容，為水的質(zhì)量，為量熱器的水當(dāng)量，為冰塊的質(zhì)量，為初溫，為末溫。3、主要實驗儀器及材料量熱器、冰塊、溫水、天平、溫度計、小量筒、吸水紙4、掌握要點掌握用混合法測量比熱的方法。5、實驗內(nèi)容：（1）稱量量熱器各部位的質(zhì)量，以及筒內(nèi)水的質(zhì)量。（2）從冰水混合物中取出冰塊，用吸水紙吸干，放入量熱器中，攪拌，達(dá)到平衡。（3）再次稱量量熱器的質(zhì)理，從而求出放入其中冰塊的質(zhì)量。（4）利用公式求出冰的融

37、解熱，并估算誤差。實驗四十一 不良導(dǎo)體導(dǎo)熱系數(shù)的測定 （3學(xué)時）1、目的要求測量橡膠等不良導(dǎo)體的導(dǎo)熱系數(shù)。2、方法原理熱源在待測樣品內(nèi)部形成一穩(wěn)定的溫度后，導(dǎo)體的傳熱速率與導(dǎo)熱系數(shù)成正比。3、主要實驗儀器及材料導(dǎo)熱系數(shù)測定儀，游標(biāo)卡尺。4、掌握要點穩(wěn)態(tài)法測導(dǎo)熱系數(shù)的原理。5、實驗內(nèi)容：（1）用游標(biāo)卡尺測樣品的尺寸。（2）測量溫差電動勢，求出導(dǎo)熱系數(shù)。實驗四十二 水的汽化熱的測定 （3學(xué)時）1、目的要求掌握一種測定汽化熱的方法，并測出水的汽化熱。2、方法原理水蒸氣放出的熱量完全被水和量熱器所吸收，根據(jù)這個等式算出水的汽化熱。3、主要實驗儀器及材料量熱器、蒸汽發(fā)生器、蒸汽過濾器、天平、溫度計、小量

38、筒4、掌握要點掌握用混合法測量比熱的方法。5、實驗內(nèi)容：（1）稱量量熱器各部位的質(zhì)量，以及筒內(nèi)水的質(zhì)量。（2）將一定量的蒸汽通入量熱器中，攪拌，達(dá)到平衡，記下平衡溫度。（3）再次稱量量熱器的質(zhì)理，從而求出通入其中蒸汽的質(zhì)量。（4）利用公式求出冰的融解熱，并估算誤差。實驗四十三 伏安法測電阻 （3學(xué)時）1、目的要求學(xué)習(xí)由測量電壓、電流求電阻值的方法及儀表的選擇,學(xué)習(xí)減小伏安法中系統(tǒng)誤差的方法。2、方法原理歐姆定律。3、主要實驗儀器及材料直流電源、電阻、滑動變阻器、導(dǎo)線、電流表、電壓表、檢流計4、掌握要點用伏安法測電阻的方法與減小系統(tǒng)誤差的方法。5、實驗內(nèi)容：（1）用內(nèi)接法和外接法測量二個待測電阻

39、的阻值。（2）用補償法測量待測電阻的阻值。（3）繪制上述三種方法測量數(shù)據(jù)的電壓、電流圖線,并根據(jù)斜率求出電阻值,計算標(biāo)準(zhǔn)不確定度。實驗四十四 萬用電表的使用 （3學(xué)時）1、目的要求掌握萬用電表的基本原理和設(shè)計方法,學(xué)會萬用電表的制作與定標(biāo)。2、方法原理萬用電表主要由三部分組成:一個磁電式微安表頭,測量電路和轉(zhuǎn)換開關(guān),測量電路分別為制流電路與分壓電路。3、主要實驗儀器及材料磁電系表頭、電流表、電壓表、導(dǎo)線、滑線式變阻器、電阻箱、直流穩(wěn)壓電源、交流電穩(wěn)壓電源、各種電阻、電路插件板4、掌握要點萬用電表的基本原理和設(shè)計方法。5、實驗內(nèi)容：（1）將一微安表頭(量程由實驗室給出)改裝成如下規(guī)格的萬用表:直

40、流電流、；直流電壓、；交流電流、；歐姆、。（2）選擇符合上述計算值的電阻。（3）將元件插在插件板上連好電路。（4）萬用表的檢驗，以電流表、電壓表為標(biāo)準(zhǔn)。實驗四十五 密立根油滴實驗 （3學(xué)時）1、目的要求驗證電荷的量子性2、方法原理當(dāng)油滴下落時，受到重力、空氣阻力的作用，運動一定距離后將作勻速下降，下降的速度一油滴的電量有關(guān)。3、主要實驗儀器及材料密立根油滴實驗儀，鐘表油。4、掌握要點平衡測量法原理的理解，油滴下降時間的測量5、實驗內(nèi)容：（1）儀器的調(diào)節(jié)。（2）測量平衡電壓及油滴勻速運動的時間。（3）計算出油滴的電量。實驗四十六 F-H實驗 （3學(xué)時）1、目的要求測量氬原子的第一激發(fā)電勢，理解原子能級。2、方法原理當(dāng)能量足夠大的電子與原子發(fā)生非彈性碰撞后，電子的能量將傳遞給原子，使原子從正常狀態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)。3、主要實驗儀器及材料F-H實驗儀，示波器。4、掌握要點玻爾原子結(jié)構(gòu)理論的理解。5、實驗內(nèi)容：（1