普通物理实验课程实验教学大纲

普通物理实验课程实验教学大纲课程名称普通物理实验适应专业物理学教育(本科)开课学期第一上、下，二上学期总学时106学分6实验课时96课程性质1、必修2、限选3、任选4、公选实验指导书（书名、作者、出版社、出版时间及版别）普通物理实验漳州师院物理系基础实验教研室编普通物理实验杨述武主编 高等教育出版社2000年（第三版）编写大纲教研室/实验室基础实验教研室主笔张国金、林军一、 实验的性质、教学目的与要求普通物理实验课是对学生进行实验教育的入门课程，其教学目的在于使学生学习物理实验基础知识的同时，受到严格的训练，掌握初步的实验能力，养成良好的实验习惯和严谨的科学作风。教学要求：通过完成一定数量的基础、应用、设计实验，训练学生能正确使用基本的物理实验仪器，学习基本物理量的测量原理和方法，培养学生实验操作技能、实验的基本技能，如误差及数据处理方法、常用的实验及测量方法,撰写实验报告的方法等。通过这些实验的训练，加强对学生灵活应用能力和综合分析能力的培养。进一步提高对实验课程的认识和实验操作技能的熟练程度，提高学生对理论知识的理解和分析能力，培养创造性思维能力。二、 考核方式、要求及成绩评定办法第1、2学期为考试。考核方式：理论考试（第1学期）或操作考试（第2学期）、实践操作与实验报告相结合要 求：要对实验目的、原理、内容、步骤，原始数据处理进行理论考核，要对实验内容、步骤、方法、技巧进行操作考核。成绩评定：理论考试或操作考试占50%，实际操作占20%，实验报告占30%。第3学期为考查。考核方式：实践操作与实验报告相结合要 求：要对实验目的、原理、内容、步骤，原始数据处理进行实验报告评定，要对实验内容、步骤、方法、技巧进行操作评定。成绩评定：实际操作占40%，实验报告占60%。三、 实验项目与内容提要序号实验项目名称实验类别实验要求内容提要学时分配主要仪器设备、型号及套数每组人数授课实验室实验者类别1长度和质量的测定基础类1、学习游标，螺旋测微计和物理天平的使用方法。2、学习多次直接测量和间接测量的误差估算方法1、用游标卡尺测量铁圆管，计算圆管的体积及误差。2、用螺旋测微计测小钢球的直径，计算其体积及误差。3、用物理天平测铁圆管质量，计算密度及误差。3物理天平(WT-05)、游标卡尺、螺旋测微计标/12套1力热实验室本科2单摆基础类1、练习使用停表和米尺，测单摆的周期和摆长。2、求出当地重力加速度、g的值及误差g。1、测量单摆的摆长及周期。2、求重力加速度值g及其误差g3大学单摆仪(GM-1)/12套1力热实验室本科3牛顿第二定律的验证基础类1、学习气轨的调节及操作2、学会测物体的加速度3、研究力，质量和加速度之间的关系，验证牛顿第二定律1、调整光电测量系统和气垫导轨水平。2、分别在保持质统总质量不变和外力不变两种状态下，验证牛顿第二定律。3气垫导轨(L-QG-T-1500)、电脑通用计时器(MUJ-6B)/12套1力热实验室本科4杨氏弹性模量的测定基础类1、掌握用光杠杆测量微小长度变化原理和方法。2、训练测量系统的正确调整能力。3、学习用遂差法处理实验数据。1、测定光杠杆的放大倍数。2、用拉伸法测定金属丝的杨氏模量。3、用逐差法计算测量结果。3杨氏弹性模量测定仪(YMC-2)、游标卡尺、螺旋测微计标/12套1力热实验室本科5冰的熔解热的测定基础类1、学习热学两个基本量-温度与热量的测量方法2、用混合法测定冰的熔解热。3、学习一种粗略散热修正的方法。1、用混合法测定冰的熔解热。2、用温升曲线分析测量结果。3量热器(A、B)、温度计、秒表/12套1力热实验室本科6万用电表的使用基础类1、掌握万用电表的基本原理 2、了解直流、交流档与欧姆档的设计，能正确使用万用电表1、正确使用各档进行测量*2、用万用电表检查并排除故障3MF50型万用电表、直流数字稳压电源、待测电阻/12套1电磁学实验室本科7电表的扩程和校准基础类1、了解磁电式电表基本结构2、学会将电流计改装成安培计和伏特计3、掌握分压器和限流器的使用方法1、将电流计改装成安培计、伏特计。2、校准安培计、伏特计。*3、测量表头的灵敏度、内阻。3TKDG-1型电表的改装与校准实验仪/12套1电磁学实验室本科8示波器的使用基础类1、了解示波器的结构和工作原理，初步掌握通用示波器各个旋钮的作用和使用方法2、学习用示波器观察电信号的波形、测量电压、频率和相位。1、用示波器观察三种电压波形。2、用示波器观察李沙育图形*3、测量电压*4、用扫描时间测量待测频率或周期*5、利用李沙育图形测量频率和相位3ST16B示波器、DF1636A功率函数发生器/12套1电磁学实验室本科9灵敏电流计特性的研究基础类了解灵敏电流计的特性及其工作原理1、观察在过阻尼、欠阻尼和临界阻尼下的三种运动状态。2、观察测定灵敏电流计内阻和电流计常数的方法3AC15/4型直流复射式检流计、电压表、电阻箱、滑线变阻器、直流稳压电源/12套1电磁学实验室本科10分光计的调整与使用基础类1、了解分光计结构2、学会使用和调节分光计3、掌握测棱镜顶角的方法1、学习调整分光计、测棱镜顶角3分光计(JJY1)、棱镜/12套1光学实验室本科11用阿贝折射计测液体折射率基础类了解阿贝折射计的工作原理，并熟悉其使用方法1、用蒸馏水对阿贝折射计进行读数校正2、用阿贝折射计测几种待测液体折射率3阿贝折射计(WAY)/12套1光学实验室本科12用牛顿环干涉测定透镜曲率半径基础类掌握牛顿环干涉测透镜曲率半径的方法1、观察牛顿环并解释现象2、测定透镜曲率半径3牛顿环、钠灯(DTY)、读数显微镜(JXD-250A)/12套1光学实验室本科13动量守恒定律的验证应用类1、训练调整实验系统的能力2、用观察法研究弹性和非弹性碰撞的特点。3、验证动量守恒定律1、调整光测量系统和气垫导轨2、测定滑块在弹性和非弹性碰撞前后的速度验证动量守恒定律。3、由碰撞前后的速度值，计算恢复系数和碰撞前后的百分偏差。3气垫导轨(L-QG-T-1500)、电脑通用计时器(MUJ-6B)/12套1力热实验室本科14液体粘滞系数的测定（落球法）应用类1、进一步熟悉常用仪器的正确使用。2、学习用线性外推法求液体粘滞系数的准确值。 1、根据斯托克斯公式用落球法测定液体的粘滞系数。2、采用不同直径小球，用外推法修正管壁效应。3液体粘滞系数测量仪(VM-1)、待测液体/12套1力热实验室本科15金属比热容的测定应用类1、用混合法测定金属比热容。2、学习一种散热修正的方法-外推法 1、用混合法测定铁（铝）的比热。2、利用温升曲线进行系统误差的修正 3金属比热容测量仪(FD-JSBR)、待测金属/12套1力热实验室本科16金属线胀系数的测定应用类1、测定金属棒的线膨胀系数。2、巩固光杠杆原理及其使用。1、安装调节实验观察系统。2、测定金属棒的线胀系数。3固体线胀系数测量仪(GXC-S)、金属棒/12套1力热实验室本科17三线摆应用类1、掌握三线摆测定转动惯量的原理和方法。2、验证平行轴定理。1、用水准仪检查三线摆下圆盘的水平2、测量下圆盘的转动惯量I。3、测量待测圆盘转动惯量I4、验证转动惯量平行轴定理 3三线摆(IM-1)、电子天平(PL-S)、游标卡尺/12套1力热实验室本科18用开耳芬电桥测低电阻应用类1、掌握双电桥测低电阻的原理2、学会双电桥测低电阻的方法1、用箱式双电桥测量低电阻*2、用自组装双电桥测定金属棒的电阻率3QJ44a双臂电桥、温度计/12套1电磁学实验室本科19静电场的描绘应用类1、学会用模拟法研究静电场2、描绘二种场结构的等势线1、测量和描绘同轴电缆中的等位线。*2、测量两根无限长互相平行直导线间的等位线 3EQC-2型导电玻璃静电场描绘器、/12套1电磁学实验室本科20惠斯登电桥测电阻应用类1、掌握惠斯通电桥测电阻的原理2、学会正确使用箱式惠斯通电桥测电阻的原理3、了解提高电桥灵敏度的几种途径 1、用电阻箱组装电桥测量电阻。2、用交换法测未知电阻。*3、用箱式电桥测量三个电阻值以及相应的电桥灵敏度。 3QJ23携带式直流单臂电桥、AC5/2型指针式检流计、电阻箱、直流稳压电源/12套1电磁学实验室本科21用冲击电流计测电容和高电阻应用类1、掌握冲击电流计的原理和使用方法2、学会用比较法测电容，用电容器漏电法测高阻阻值以及电容通过电阻的放电曲线1、测量冲击电流计的电量冲击常数2、测量电容器的电容量*3、根据放电曲线计算高阻的阻值3AC4/3型直流镜式检流计、滑线变阻器、直流稳压电源、十进电容箱、待测电容和高电阻，电压表/12套1电磁学实验室本科22磁场测量与描绘应用类1、了解感应法测量磁场的原理2、测量螺线管中心的磁场大小并与理论值比较3、了解螺线管周围磁场的分布及其描绘方法1、螺线管中心磁场的测定*2、螺线管周围磁场的测定3THMM-1型磁场测量与描绘实验仪/12套1电磁学实验室本科23交流电桥应用类掌握交流电桥测量L和CB及其损耗的原理和方法1、测量线圈的电感量及其损耗*2、测量电容器的电容值及其损耗3QS18A万能电桥、电阻箱、信号发生器、标准电容箱及标准电感箱/12套1电磁学实验室本科24棱镜玻璃折射率的测定应用类掌握用最小偏向角测定棱镜折射率1、正确调节器分光计2、测棱角A，及最小偏向角，相应误差3分光计(JJY1)、三棱镜、a 光灯或汞灯(DTY)/12套1光学实验室本科25用透射光栅测定光波波长应用类1、了解光栅分光作用的基本原理2、学会用透射光栅测定光波波长，光栅常数及角色数、已知波长测光栅常数2、已知光栅常数测波长3、测汞灯双基线的角色散的分辨本领 3分光计(JJY1)、汞灯(DTY)、全息光栅/12套1光学实验室本科26用旋光计测糖溶液浓度应用类1、了解和观察偏振光的旋光现象2、了解旋光计的结构原理和使用方法用旋光计测糖溶液的浓度 3旋光计(WXG-4)、待测糖溶液/12套1光学实验室本科27用双棱镜干涉测光波波长应用类掌握用双棱镜获得双光束干涉条纹的方法，进一步理解产生干涉现象的必要条件1 、 光轴调节2、 Na灯波长的测定3光学平台(GSZ-2)、钠灯(DTY)、双棱镜、狭缝、测微目镜(JC10)、凸透镜/12套1光学实验室本科28惯性秤设计类1、掌握用惯性秤测量物体质量的原理和方法。2、了解仪器的定标和使用。1、惯性秤的定标2、测待测物质量3、考查重力对惯性秤的影响*4研究惯性秤的线性测量范围3惯性秤(J-LD32)、周期测定仪、光电门/12套1力热实验室本科29弦振动的研究设计类1、掌握驻波法测定波的传播速度2、学会应用所测的数据，找出经验公式的方法验证波在弦线上传播时的波速公式。1、观察在弦线上形成的弦波波形2、改变弦线的张力，测出相应的波长和速度，并和理论值进行比较，求其百分偏差。3、从作图及求经验公式两方面验证弦振动规律。3弦振动测量仪（SWV-1)、电子天平(PL-S)/12套1力热实验室本科30液体表面张力系数的测定设计类学习测定液体表面张力系数的一种方法。用拉脱法测定液体表面张力系数3液体表面张力测定仪（FD-NST-1)/12套1力热实验室本科31声速的测定设计类1、学会使用声速测量仪。2、学会声速测量的几种方法。1、共振干涉法测声速2、相位比较法测声速3声速测定仪(SV-DH)、示波器(ST-16)/12套1力热实验室本科32导热系数测定实验设计类1、良导体导热系数的测定2、学习用热电偶测量温度的方法1、调整实验装置2、测定金属铜的导热系数* 3、非金属导热系数的测定3导热系数测定仪(TC-2)/12套1力热实验室本科33伏安法测二极管的特性设计类1、掌握分压器和限流器的使用方法2、熟悉测量伏安特性的方法3、了解二极管的正向伏安特性1、设计二极管伏安特性测试的实验线路图2、测试二极管伏安特性3THPZ-1型平衡指示仪、直流数字稳压电源、电阻箱、电流表、电压表、滑线变阻器/12套1电磁学实验室本科34用电位差计测电池电动势和内阻设计类掌握电位差计测电动势的原理即补偿法原理测量干电池的电动势和内阻1、设计测量干电池的电动势*2、设计测量干电池的电动势内阻 *3、根据补偿法原理排除实验中的有关故障3AC5/2型直流指针式检流计、电阻箱、标准电池、直流稳压电源，板式电位差计/12套1电磁学实验室本科35LRC电路的稳态研究设计类1、研究交流信号在LRC电路中相频和幅频特性2、学习双踪示波器的使用方法3、复习巩固交流电路中的矢量图解法和复数表示法1、设计测量RC串联电路中的幅频、相频特性*2、设计测量LC串联电路中的幅频、相频特性*3、设计测量LRC串联电路的幅频特性3VP-5220A双踪示波器、HG2172型交流毫伏表、DF1636A功率函数发生器/12套1电磁学实验室本科36电子束线的偏转设计类1、了解电子束线管的结构和原理2、研究带电粒子在电场和磁场中偏转的规律1、掌握仪器的使用方法2、设计测绘示波管中电场偏转的规律3、设计测绘显象管中磁场偏转的规律3EB-型电子束线实验仪/12套1电磁学实验室本科37用箱式电位差计校正电表设计类1、了解箱式电位差计的结构和原理2、正确熟练掌握使用箱式电位差计1、用箱式电位差计校正电压表2、用箱式电位差计校正电流表*3、测量电位差计灵敏度3UJ59/2型直流电位差计、待测电压表、待测电流表、直流稳压电源/12套1电磁学实验室本科38用掠入射法测定液体折射率设计类1、掌握掠入射法的测量折射率的原理与方法2、学会半萌视场的观察方法1、正确调整分光计2、用掠入射的方法测棱镜折射率3、用掠入射的测液体折射率3分光计(JJY1)、直角三棱镜、正三棱角镜、钠灯(DTY)、待测液体/12套1光学实验室本科39薄透镜焦距的测定设计类掌握测量会聚透镜和发散透镜焦距的方法1、用成像公司测物距，像距，求凸透镜焦距2、用自准直法测凸透镜焦距3、用二次成像法测凸透镜焦距4、与凸透镜配合，由成像公式测凹透镜焦距3光学平台(GSZ-2)、光源、物屏、像屏、凸透镜、凹透镜/12套1光学实验室本科40迈克耳孙干涉仪的调节和使用设计类1、了解迈克耳孙干涉仪的结构原理2、掌握其调整方法；掌握迈克耳逊干涉仪的测量方法1、调整迈克耳逊干涉仪，并观察各种干涉条纹2、测定钠的波长3、测钠灯中D双线的波长差3迈克耳逊干涉仪(WSM-100)、钠灯（DTY）/12套1光学实验室本科41平行光管的调节与使用设计类1、了解平行光管的结构原理2、掌握平行光管的调整及使用、调整、测量透镜焦距、测量透镜鉴别率3550平行光管一套，测微目镜，透镜/12套1光学实验室本科42透镜组基点的测定设计类1、了解测节器的构造及工作原理2、学习确定透镜组的主点、节点和焦点的方法3、进一步了解光学系统基本性质1、应用测节器，测出透镜组的节点和焦点的位置，求出焦距2、验证主平面的性质3测节器、透镜、光源/12套1光学实验室本科43单缝和双缝衍射光强分布的测定设计类1、加深对光的衍射现象和理论的理解。2、掌握测量相对光强分布的一般方法。1、测定狭缝衍射的光强分布。2、用单缝衍射法测定单缝的缝宽或光波的波长。3光强分步测定仪(WGI-11)/12套1光学实验室本科四、有关说明（主要填写对本课程实验教学建议，如：教材及教学参考书的选用、教学组织方式、教学手段、项目更新、改革等）普通物理实验课是对学生进行实验教育的入门课程，其教学目的在于使学生学习物理实验基础知识的同时，受到严格的训练，掌握初步的实验能力，养成良好的实验习惯和严谨的科学作风。教学要求：通过完成一定数量的基础、应用、设计实验，训练学生能正确使用基本的物理实验仪器，重视实验操作技能的培养，学习基本物理量的测量原理和方法，培养学生实验的基本技能，如误差及数据处理方法、常用的实验及测量方法,撰写实验报告的方法等。主要的参考教材： 大学物理实验成正维主编 高等教育出版社2003年（第一版）教 材：普通物理实验杨述武主编 高等教育出版社2000年（第三版）普通物理实验漳州师院物理系基础实验教研室编