《普通物理實驗三》課程教學(xué)大綱

《普通物理實驗三》課程教學(xué)大綱課程編號：0602033課程總學(xué)時/學(xué)分：27學(xué)時/1.5學(xué)分（其中理論0學(xué)時，實驗27學(xué)時）課程類別：學(xué)科基礎(chǔ)與專業(yè)必修課一、教學(xué)目的和任務(wù)《普通物理實驗（三）》是與普通物理學(xué)中電磁學(xué)部分對應(yīng)的實驗課程。它是物理學(xué)專業(yè)的一門主干課程，具有較強的綜合性、實踐性和應(yīng)用性。開設(shè)本課程的主要目的在于學(xué)習(xí)電磁學(xué)實驗中的知識、一些基本的方法、技術(shù)、儀器使用，培養(yǎng)學(xué)生能運用已有知識去分析問題、解決問題和發(fā)現(xiàn)問題，加深學(xué)生對理論知識的理解，提高學(xué)生的實際設(shè)計和應(yīng)用能力。提高學(xué)生對電磁學(xué)知識的應(yīng)用能力和實際動手操作能力。二、教學(xué)基本要求（1）要求學(xué)生掌握電磁學(xué)實驗中各種基本儀器的性能及其使用方法。（2）培養(yǎng)學(xué)生掌握電磁學(xué)基本物理量的測量原理及測量方法，學(xué)會運用實驗原理、方法去研究各種物理現(xiàn)象和進(jìn)行具體測試并得出結(jié)論的能力。使學(xué)生具有初步的科學(xué)實驗?zāi)芰Α＃?）培養(yǎng)學(xué)生掌握電路的設(shè)計與分析，明確電路中各部分的作用。（4）通過對實驗現(xiàn)象的觀察和分析，從理論和實踐的結(jié)合上加深對物理基本概念和規(guī)律的認(rèn)識。（5）通過實驗培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真，細(xì)致踏實，一絲不茍，實事求是的科學(xué)態(tài)度和克服困難的工作作風(fēng)及良好的實驗素質(zhì)。三、教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時分配[實驗名稱]緒論[實驗要求]（1）介紹開設(shè)電磁學(xué)實驗的目的、學(xué)習(xí)方法。（2）介紹實驗的理論基礎(chǔ)、原理方法和數(shù)據(jù)處理的理論與要求。（3）介紹實驗課的要求、實驗規(guī)則及實驗安全事項。[實驗學(xué)時]2學(xué)時[實驗名稱]制流電路與分壓電路[實驗要求]（1）熟練使用電磁學(xué)實驗的基本儀器，特別注意滑線變阻器的使用。（2）學(xué)會用電磁學(xué)實驗室中的基本儀器組建分壓電路、制流電路。（3）通過測試?yán)L出分壓性能曲線及限流性能曲線。（4）通過分壓和制流兩種電路學(xué)會連接電路的一般方法和操作規(guī)程。[實驗學(xué)時]3學(xué)時[實驗名稱]用惠斯登電橋測電阻[實驗要求]（1）掌握惠斯登電橋的原理。（2）學(xué)會正確使用惠斯登電橋測中值電阻。（3）會測量電橋的靈敏度。（4）了解提高電橋靈敏度的幾種途徑。（5）掌握如何提高實驗測量的精度的方法。（6）掌握比例臂的選取原則。[實驗學(xué)時]3學(xué)時[實驗名稱]靜電場的描繪[實驗要求]（1）掌握用模擬法研究靜電場的原理及方法。（2）學(xué)習(xí)測量穩(wěn)恒電流場中電位分布。（3）通過探測穩(wěn)恒電流場等勢線了解靜電場的分布。（4）理解穩(wěn)恒電流場與靜電場的相似性。[實驗學(xué)時]3學(xué)時[實驗名稱]用電位差計測量電池的電動勢和內(nèi)阻[實驗要求]（1）掌握用補償法測電動勢的原理。（2）學(xué)會正確使用直流電位差計測量干電池的電動勢。（3）學(xué)會正確使用直流電位差計測量干電池的內(nèi)阻。[實驗學(xué)時]3學(xué)時[實驗名稱]電表的改裝及校準(zhǔn)[實驗要求]（1）了解磁電式電表的基本結(jié)構(gòu)。（2）掌握用微安表改裝成大量程直流電流表的原理和方法。（3）掌握用微安表改裝成大量程直流電壓表的原理和方法。（4）掌握電表的校準(zhǔn)方法。（5）掌握用半偏法測量電表表頭內(nèi)阻的方法。（6）了解制作多量程電流表、多量程電壓表并進(jìn)行校準(zhǔn)的方法。[實驗學(xué)時]3學(xué)時[實驗名稱]霍爾效應(yīng)[實驗要求]（1）掌握霍爾效應(yīng)產(chǎn)生的機制以及測試原理。（2）掌握“對稱測量法”消除負(fù)效應(yīng)的影響的原理和方法。（3）測試樣品的霍爾電勢差與輸入電流的關(guān)系曲線（VH-IS曲線）。（4）測試樣品的霍爾電勢差與勵磁電流的關(guān)系曲線（VH-IM曲線）。[實驗學(xué)時]3學(xué)時[實驗名稱]示波器的使用[實驗要求]（1）了解示波器的結(jié)構(gòu)和工作原理。（2）掌握示波器上各個旋鈕的作用和使用方法。（3）學(xué)會使用信號發(fā)生器。（4）學(xué)會使用示波器觀察波形、測量電壓、頻率、周期及相位。[實驗學(xué)時]3學(xué)時[實驗名稱]電子束的電聚焦與電偏轉(zhuǎn)[實驗要求]（1）了解示波管的結(jié)構(gòu)和原理。（2）利用電子束實驗儀驗證電子束的電聚焦的規(guī)律。（3）利用電子束實驗儀驗證電子束的電偏轉(zhuǎn)的規(guī)律。（4）繪制偏轉(zhuǎn)位移與偏轉(zhuǎn)電壓曲線。[實驗學(xué)時]3學(xué)時[實驗名稱]電子束的磁聚焦與磁偏轉(zhuǎn)[實驗要求]（1）掌握帶電粒子在磁場中的聚焦和偏轉(zhuǎn)原理。（2）研究帶電粒子在磁場中的聚焦和偏轉(zhuǎn)的規(guī)律。（3）會繪制磁偏轉(zhuǎn)位移與偏轉(zhuǎn)電流（勵磁電流）的關(guān)系曲線。（4）觀察電子束在均勻磁場中運動的狀態(tài)。[實驗學(xué)時]3學(xué)時[實驗名稱]用伏安法測電阻[實驗要求]（1）掌握用伏安法測電阻的原理和方法。（2）正確使用電壓表、電流表，了解電表接入誤差。（3）掌握伏安法兩種線路的連接。（4）掌握伏安特性曲線的意義、作用，并能通過實驗繪出伏安特性曲線。（5）用伏安法兩種線路測量不同阻值的電阻，分析電表的接入誤差。（6）通過伏安法兩種線路的實驗，得出其分別適用于什么阻值范圍的電阻的測量。[實驗學(xué)時]3學(xué)時[實驗名稱]PN結(jié)正向壓降與溫度關(guān)系的研究和應(yīng)用[實驗要求]（1）掌握PN結(jié)正向壓降隨溫度變化的基本關(guān)系的原理。（2）學(xué)會用PN結(jié)測溫度的方法。（3）在恒定正向電流條件下，測繪PN結(jié)正向壓降與溫度曲線。[實驗學(xué)時]3學(xué)時[實驗名稱]數(shù)字電橋測電阻、電容、電感[實驗要求]（1）理解交流電橋的原理。（2）學(xué)會使用數(shù)字電橋測電阻、電容、電感。（3）了解交流電路的復(fù)數(shù)解法。[實驗學(xué)時]3學(xué)時四、推薦教材及參考書目[1]楊述武主編.《普通物理實驗2電磁學(xué)部分》（第四版）.高等教育出版社，2007[2]曹惠賢主編.《普通物理實驗》.北京師范大學(xué)出版社，2007[3]朱俊孔，張山彪，高鐵軍，于大文主編.《普通物理實驗》.山東大學(xué)出版社，2001[4]楊述武主編.《普通物理實驗（四