大学物理实验实验项目大纲-物理专业.doc

大学物理实验实验项目大纲实验名称：绪论、测量误差及数据处理实验学时：3实验目的：学习测量结果的有效数字表示。掌握实验数据的处理和误差分析。实验内容: 学习利用有效数字表示测量结果，掌握实验数据的处理和误差分析。它是整个物理实验的基础内容。实验要求：掌握测量结果的有效数字表示。学习误差的分析处理方法和实验结果的科学表示。适用对象：理工科各专业、应用物理专业大学物理实验实验项目大纲实验名称：力学基本测量长度、质量、密度的测定实验学时：3实验目的：掌握游标卡尺、螺旋测微计和物理天平的使用方法；学会用流体静力称衡法测定固体或液体的密度；实验内容: 学习利用流体静力称衡法和定义法测量物体的密度。掌握物理天平、游标卡尺和螺旋测微计的使用。利用有效数字和不确定度的概念处理实验结果。实验要求：掌握质量和长度测量的方法以及仪器的使用。利用有效数字表示测量结果，并对测量误差进行分析，正确表示测量结果。适用对象：理工科各专业、应用物理专业大学物理实验实验项目大纲实验名称：电学基本测量-线性、非线性元件的伏安特性实验学时：3实验目的：了解电阻、二极管的伏安特性和电表的内外接条件和方法。实验内容: 测量电阻、二极管（正向）伏安特性。实验要求：了解二极管伏安特性；掌握分压器和限流器的使用方法；熟悉测量伏安特性的方法。适用对象：理工科各专业、应用物理专业大学物理实验实验项目大纲实验名称：光学基本测量-透镜焦距的测定实验学时：3实验目的：了解薄透镜的成像规律；掌握光学系统的共轴调节；学习几种测量薄透镜焦距的实验方法；学习减小误差的方法。实验内容: 光学元件共轴等高的调整。用自准法、物距像距法、共轭法测量凸透镜的焦距；用物距像距法、自准法测量凹透镜的焦距。实验要求：学会调节光学系统使之共轴等高，并了解视差原理的实际应用；掌握薄透镜焦距的常用测定方法；适用对象：理工科各专业、应用物理专业大学物理实验实验项目大纲实验名称：设计用单摆测重力加速度实验学时：3实验目的：学习掌握设计性实验一般思路，培养学生独立思考、独立解决问题的能力；学会用单摆测量重力加速度；研究随机误差的分布特点。实验内容: 设计用单摆测量重力加速度；研究单摆周期随机误差的分布特点实验要求：给出设计思想、选配仪器原则；独立完成实验操作；要求通过对实验结果分析，对整个设计过程进行评价。适用对象：理工科各专业、应用物理专业大学物理实验实验项目大纲实验名称：用三线摆测物体转动惯量实验学时：3实验目的：了解三线摆的结构、需要测量的设备参数。学会测量物体的转动惯量，掌握长度、质量和时间的测量方法。验证平行轴定理，学会曲线改直线的数据处理方法。实验内容: 利用三线摆测定物体的转动惯量，验证平行轴定理。实验要求：掌握物体转动惯量的物理意义，学习利用三线摆测量转动惯量的方法，以及时间的测量。验证平行轴定理。适用对象：理工科各专业、应用物理专业大学物理实验实验项目大纲实验名称：固定均匀弦振动的研究实验学时：3实验目的：了解固定均匀弦振动的传播规律；观察驻波的形成；测量横波在固定均匀弦中传播的速度。实验内容: 观察振动在固定均匀弦中的传播和驻波的形成。研究弦振动中弦的线密度、张力和波速三者之间的关系。掌握驻波形成的条件。实验要求：了解波在固定均匀弦中的传播和驻波的形成。研究弦振动中弦的线密度、张力和波速三者之间的关系。掌握驻波形成的条件。适用对象：理工科各专业、应用物理专业大学物理实验实验项目大纲实验名称：落球法测量液体的粘滞系数实验学时：3实验目的：观察液体的内摩擦现象，用落球法测量液体的粘度系数实验内容: 用落球法测量液体的粘度系数。实验要求：了解仪器结构各使用方法，用落球法测量液体的粘度系数；适用对象：理工科各专业、应用物理专业大学物理实验实验项目大纲实验名称：光杠杆镜尺法测量杨氏模量实验学时：3实验目的：掌握用光杠杆测量长度微小变化量的原理和方法；学会用逐差法或作图法处理数据。实验内容: 调节光杠杆和标尺望远镜观察和记录金属丝在外力作用下的伸长量。测量实验中的各种长度并评估误差。正确表示测量结果。实验要求：了解杨氏摸量的物理意义和测量方法。学习光杠杆的原理和使用。掌握各种长度的测量方法和误差评估。正确表示测量结果。适用对象：理工科各专业、应用物理专业大学物理实验实验项目大纲实验名称：用拉脱法测液体的表面张力系数实验学时：3实验目的：学习焦利秤测量微小力的原理和方法。了解液体表面的性质，测定液体的表面张力系数。实验内容: 测量弹簧的倔强系数k；测量液体的表面张力系数；实验要求：了解测定液体表面张力的方法、原理。适用对象：应用物理专业大学物理实验实验项目大纲实验名称：单臂电桥测中阻实验学时：3实验目的：学习用惠斯通电桥测量中值电阻。实验内容: 利用惠斯通电桥（板式、箱式）测量中值和低值电阻。学习电阻的测量方法。实验要求：学习惠斯通电桥测量电阻的原理和使用方法。掌握中值电阻的测量方法。适用对象：理工科各专业、应用物理专业大学物理实验实验项目大纲实验名称：双臂电桥测小电阻实验学时：3实验目的：学习用开尔文电桥测量低值电阻的原理和方法；了解电阻温度计的原理；学习用线性拟合法或图解法处理实验数据，求出金属导体电阻温度系数；测定黄铜和铝的电阻率。实验内容: 利用开尔文电桥测量低值电阻。学习电阻的测量方法。分析金属电阻的温度特性。学习用线性拟合法或图解法处理实验数据。实验要求：学习开尔文电桥测量电阻的原理和使用方法。掌握低值电阻的测量方法。分析金属电阻的温度特性。学习用线性拟合法或图解法处理实验数据。适用对象：理工科各专业、应用物理专业大学物理实验实验项目大纲实验名称：模拟法测绘静电场实验学时：3实验目的：了解模拟实验法及其适用条件；加深对电场强度和电势概念的理解；学会用模拟法测量和研究二维静电场；学会用图示法表达实验结果。实验内容: 测量电流场中等电势点的分布，描绘电压场的分布，并利用正交关系描绘与静电场类似的电流场。实验要求：学习模拟法实验的特点和使用条件。掌握电流场和静电场的分布特点。描绘电压场的分布，利用正交关系描绘静电场。适用对象：理工科各专业、应用物理专业大学物理实验实验项目大纲实验名称：示波器及其应用实验学时：3实验目的：了解电子示波器的基本工作过程和扫描原理；学习使用示波器观察波形。实验内容: 学习电子示波器的工作原理。掌握示波器的使用方法。利用电子示波器测量电池的电压和交流电电压的峰峰值，并推算其有效值。观察、记录整流滤波电路各点的电压波形及李萨如图形。实验要求：了解电子示波器的工作原理。掌握示波器的使用方法。利用电子示波器观察整流滤波电路各点的波形，并用于测量电学物理量。适用对象：理工科各专业、应用物理专业大学物理实验实验项目大纲实验名称：霍耳效应测磁场实验学时：3实验目的：学习霍耳效应的物理过程和测量磁场的方法和原理；测量霍尔控制电流与霍尔电压之间的关系；测定励磁电流和霍尔电压线性关系的范围。实验内容: 学习霍耳效应的物理过程和测量磁场的方法和原理。通过实验验证霍耳电流和霍耳电压间的线性关系。实验要求：了解产生霍耳效应的物理过程和测量磁场的方法和原理。验证霍耳电流和霍耳电压间的线性关系。适用对象：理工科各专业、应用物理专业大学物理实验实验项目大纲实验名称：霍尔应用设计实验学时：3实验目的：设计用霍尔元件测转速及其实际应用。实验内容: 用霍尔元件测转速。实验要求：掌握霍尔元件测转速基本原理，设计实际应用。适用对象：应用物理专业大学物理实验实验项目大纲实验名称：设计用伏安法测电阻（电压补偿测量）实验学时：3实验目的：测试线性电阻元件的伏安特性曲线；从伏安特性曲线求等效电阻和动态电阻。实验内容: 在内、外接电路测量电阻方法的基础上设计补偿电路，来测量线性电阻。了解动态、等效电阻的含义。分析电阻非线性的来源。实验要求：掌握补偿电路测量电阻的方法。利用作图法表示非线性电阻的伏安特性。并求出在某一电流下的等效电阻和动态电阻。适用对象：理工科各专业、应用物理专业大学物理实验实验项目大纲实验名称：用直流电位差计测量电动势实验学时：3实验目的：了解电位差计的工作原理、结构和特点，了解电压补偿原理。实验内容: 用电位差计测量电池的电动势及其内阻。实验要求：了解电位差计的工作原理和使用方法，学会用电位差计测电动势和内阻。适用对象：理工科各专业、应用物理专业大学物理实验实验项目大纲实验名称：交流电桥实验学时：3实验目的：通过本实验达到掌握实验设计的一般方法；掌握交流电桥的平衡原理和调节方法。了解RC串联电路在暂态过程中电压、电流的变化规律，加深对电容性能的了解；进一步熟悉示波器的作用，提高分析电路的能力；学习交流电桥测量电容、电感。实验内容: 测量电阻、电容、电感。实验要求：用交流电桥测量电阻器、电容器、电感器的电阻、电容、电感等重要参数。适用对象：应用物理专业 大学物理实验实验项目大纲实验名称：交流谐振实验学时：3实验目的：研究RLC串联电路的交流谐振现象；测量RLC串联谐振电路的幅频特性曲线；学习并掌握电路品质因数Q的测量方法及其物理意义。实验内容: 观测RLC串联谐振电路的特性。实验要求：找出谐振频率，画出电流-频率曲线。 设计一个电路使某一段的电压比总电压大。适用对象：理工科各专业、应用物理专业 大学物理实验实验项目大纲实验名称：声速的测定实验学时：3实验目的：了解超声波的产生、发射和接收的方法；用驻波法、行波法和时差法测量声速。实验内容: 利用驻波法、行波法和时差法测量声波在空气中的传播速度。掌握声波产生、接收以及驻波形成方法。实验要求：掌握利用驻波法、行波法和时差法测量声波在空气中和水中的传播速度的方法。学习声波产生、接收以及驻波形成的条件。适用对象：理工科各专业、应用物理专业 大学物理实验实验项目大纲实验名称：不同介质中的声速实验学时：3实验目的：了解超声波的产生、发射和接收的方法；用驻波法、行波法和时差法测量声速。实验内容: 利用驻波法、行波法和时差法测量声波在水等介质中的传播速度。掌握声波产生、接收以及驻波形成方法。实验要求：了解波在固定均匀弦中的传播和驻波的形成。研究弦振动中弦的线密度、张力和波速三者之间的关系。掌握驻波形成的条件。适用对象：应用物理专业大学物理实验实验项目大纲实验名称：气垫导轨上滑块的碰撞实验学时：3实验目的：动量守恒定律，气垫导轨和光电自动控制器的使用。实验内容: 通过气垫导轨上滑块的碰撞验证动量守恒定律，学习使用光电自动控制器，通过本实验对各种气垫运输工具有更深刻的理解。实验要求：学习使用气垫导轨和数字毫秒计，用碰撞特例验证动量守恒定律。适用对象：理工科各专业、应用物理专业大学物理实验实验项目大纲实验名称：导轨上滑块运动的研究实验学时：3实验目的：动量守恒定律，气垫导轨和光电自动控制器的使用。实验内容: 通过气垫导轨上滑块的碰撞验证动量守恒定律、牛顿定律。学习使用光电自动控制器，通过本实验对各种气垫运输工具有更深刻的理解。实验要求：学习使用气垫导轨和数字毫秒计，用碰撞特例验证动量守恒定律。适用对象：应用物理专业大学物理实验实验项目大纲实验名称：分光计的调整和折射率的测定实验学时：3实验目的：了解分光计的结构、熟悉分光计的调整和使用；利用分光计测量三棱镜的顶角和最小偏向角，从而确定棱镜玻璃的折射率。实验内容: 将分光计调整到使用状态。测量玻璃三棱镜的顶角，观察棱镜分光光谱，测量绿光的最小偏向角，计算玻璃三棱镜折射率。实验要求：了解分光计的结构，学习分光计的使用调整方法。掌握测量玻璃三棱镜折射率的原理和方法。适用对象：理工科各专业、应用物理专业大学物理实验实验项目大纲实验名称：用光栅测量光波波长实验学时：3实验目的：进一步熟悉分光计的调整和使用；观察光栅光谱，测量汞灯谱线的波长。实验内容: 正确调整和使用分光计，观察光栅光谱，测量光栅对汞灯的衍射角度，利用光栅方程来计算汞灯光中的几个波长。实验要求：进一步熟悉分光计的调整和使用，观察光栅光谱，认识光的波动特性，掌握光栅方程的具体应用。测量汞灯的光波波长。适用对象：理工科各专业、应用物理专业大学物理实验实验项目大纲实验名称：迈克尔逊干涉仪的调节与使用实验学时：3实验目的：了解迈克尔逊干涉仪的结构和原理，掌握调节方法，用迈克尔逊干涉仪测量激光的波长。实验内容: 调节迈克尔逊干涉仪，观察等厚及等倾干涉，并使其能观察到严格的等倾干涉条纹，测量激光波长。实验要求：进一步加深对迈克尔逊干涉原理的理解，利用仪器观察多种关涉现象，精密地测量激光的波长。适用对象：理工科各专业、应用物理专业大学物理实验实验项目大纲实验名称：等厚干涉及其应用实验学时：3实验目的：观察等厚干涉现象，了解等厚干涉的原理和特点；学习用牛顿环测量透镜曲率半径及用劈尖干涉测量薄膜片厚度的方法；正确使用测量显微镜，学习用逐差法处理数据。实验内容: 利用测量显微镜在钠光下观察牛顿环和劈尖干涉条纹，并利用等厚干涉理论测量牛顿环装置中一凸透镜的曲率半径和形成劈尖装置中铝泊的厚度。利用逐差法处理实验数据。实验要求：掌握产生等厚干涉的条件及满足的方程，利用等厚干涉理论测量牛顿环装置中一凸透镜的曲率半径和劈尖装置中铝泊的厚度。加深对波动光学知识的认识和应用。适用对象：理工科各专业、应用物理专业大学物理实验实验项目大纲实验名称：微波干涉和布拉格衍射实验学时：3实验目的：用微波模拟X光衍射，测量模拟晶体结构的晶格常数。实验内容: 调节微波速调管并使谐振腔产生微波，准直系统，测量模拟立方晶体的100、110、120三个晶面族的衍射曲线，计算晶格常数。实验要求：了解布拉格衍射原理，了解微波布拉格衍射仪的结构和工作原理，学会调节微波速调管，测量模拟晶体结构的晶格常数。适用对象：理工科各专业、应用物理专业大学物理实验实验项目大纲实验名称：密立根油滴法测电子电荷实验学时：3实验目的：验证电荷的量子性；测定电子的电荷值。实验内容: 利用密立根油滴仪测量带电油滴所带电量并利用统计直方图法验证电荷的量子性，计算最小电荷即电子电量。实验要求：掌握密立根油滴仪测量带电油滴所带电量的原理和方法，并学会用统计直方图法验证电荷的量子性，计算最小电荷即电子电量。适用对象：理工科各专业、应用物理专业大学物理实验实验项目大纲实验名称：单缝衍射实验学时：3实验目的：观察单缝夫琅和费衍射现象；掌握单缝衍射相对光强的测量方法，并求出单缝宽度。实验内容: 观察单缝对He-Ne激光的夫琅和费衍射，了解光的波动特性。通过测量衍射光强的分布，推算出狭缝的宽度。实验要求：观察单缝对He-Ne激光的夫琅和费衍射，了解光的波动特性。测量衍射光强的分布，与理论结果进行对比。适用对象：理工科各专业、应用物理专业大学物理实验实验项目大纲实验名称：全息照相实验学时：3实验目的：了解光学全息照相的基本原理和主要特点，学习静态光学全息照相的操作技术，观察和分析全息图的成像特性。实验内容: 选择光学元件，布置光路并调节，拍摄全息照片并冲洗，再现全息照片，并与原物进行比较。实验要求：进一步加深对全息理论的理解，通过对三维物体进行全息照相并再现，学习拍摄方法和操作技术。适用对象：理工科各专业、应用物理专业大学物理实验实验项目大纲实验名称：压力传感器特性及应用设计实验学时：3实验目的：了解传感器动态响应特性的对动压测量的重要性和周期信号测量及处理方法。实验内容:每个压力发生器及配套的设备为一个设备单元；实验共测量34个压力频率；实验报告应包括测量原理图、信号分析与处理（各压力传感器输出的频谱）、测量误差分析等。实验要求：掌握压力传感器静压特性校准的方法和设备使用；了解不同压力传感器的动态响应特性。测量同一周期变化压力信号；结合信号分析和处理方法分析各种压力传感器的动态压力响应特性；掌握基本信号处理技术的应用。适用对象：理工科各专业、应用物理专业大学物理实验实验项目大纲实验名称：温度传感器特性及应用设计实验学时：3实验目的：测量温度传感器的伏安特性及温度特性并了解其应用。利用AD590集成温度传感器，设计制作测温范围0100的数字显示测温或控温装置。实验内容: 测量伏安特性确定其工作电压范围。测量温度特性确定其工作温度范围。利用温度传感器，设计一个数码显示温度计。实验要求：对设计的测温装置进行定标和标定实验，并测定其温度特性。写出完整的设计实验报告。适用对象：理工科各专业、应用物理专业大学物理实验实验项目大纲实验名称：夫兰克-赫兹实验实验学时：3实验目的：通过测量氩原子的第一激发电位，证明原子能级的存在，分析灯丝电压、拒斥电压等因素对F-H实验曲线的影响。实验内容: 调节仪器，测量氩原子的第一激发电位，分析灯丝电压、拒斥电压、第一阳极电压等因素对F-H实验曲线的影响。实验要求：加深对玻尔原子理论的理解，了解F-H实验仪器结构和工作原理，学会测量氩原子第一激发电位。适用对象：理工科各专业、应用物理专业大学物理实验实验项目大纲实验名称：用超声光栅测液体中的声速实验学时：3实验目的：了解超声发生器的结构，掌握声光元件形成位相光栅的原理；利用超声光栅测液体中的声速。实验内容: 观察超声光栅的衍射现象，按实验装置图，将元件放置于光具座上，调节光路。接通信号源仔细、反复调整各个元件，使之出现衍射条纹（最少五条）。测量相关的物理量，求出酒精中的声速及其不确定度。实验要求：掌握超声光栅的形成机制并与平面光栅进行比较，了解声光效应、声光调制等物理基础，对声光相互作用现象有较深入的认识。适用对象：理工科各专业、应用物理专业大学物理实验实验项目大纲实验名称：光电效应及普朗克常数的测定实验学时：3实验目的：了解光电效应的基本规律，加深对光量子理论的认识；了解光电管的结构和性能，测定其基本特性曲线，为正确使用光电管提供依据；验证爱因斯坦光电方程，测定普朗克常数；学习用作图法和线性拟合法处理实验数据。实验内容: 了解光电管的基本结构，测量光电管在不同频率和光强下的伏安特性曲线。验证爱因斯坦光电效应方程，测定普朗克常数。实验要求：了解光电效应的基本规律，加深对光量子理论的认识。研究光电管在不同频率、不同光强下的伏安特性。验证爱因斯坦光电效应方程，测定普朗克常数。适用对象：应用物理专业大学物理实验实验项目大纲实验名称：光偏振实验学时：3实验目的：观察光的偏振现象，熟悉光偏振的基本规律；了解产生和检验偏振光的元件，并掌握产生和检验偏振光的条件和方法；学习一种固体折射率测定方法和了解物质的旋光性。实验内容: 观察不同夹角下的光强分布，验证马吕斯定律。实验要求：课前在了解光的偏振现象，熟悉光偏振的基本规律的前提下，搜集偏振光应用的有关资料，并整理归纳，作为实验报告的一部分；课内完成规定的内容外，还必须完成蔗糖溶液百分含量的测定。适用对象：理工科各专业、应用物理专业光偏振大学物理实验实验项目大纲实验名称：光学平台设计实验1实验学时：3实验目的：了解望远镜的基本原理和结构，并掌握其调节、使用和测量它的放大倍率的两种方法。实验内容: 设计和组装显微镜、望远镜和幻灯片。实验要求：成功组装显微镜、望远镜和幻灯片，并计算显微镜、望远镜的放大率。适用对象：理工科各专业、应用物理专业大学物理实验实验项目大纲实验名称：光学平台设计实验2实验学时：3实验目的：了解显微镜的基本原理和结构，并掌握其调节、使用、和测量它的放大率的一种方法。实验内容: 设计摆放迈克耳逊干涉仪光路，然后数出移动条纹数，根据公式计算空气折射率。实验要求： 独立迈克耳逊干涉仪光路，有耐心。适用对象：理工科各专业、应用物理专业大学物理实验实验项目大纲实验名称：用双棱镜干涉测钠光波长实验学时：3实验目的：观察双棱镜产生的双光束干涉现象，进一步理解产生干涉的条件。实验内容: 用双棱镜干涉测钠光波长。计算波长测量值的标准不确定度。实验要求：观察双棱镜产生的双光束干涉现象，进一步理解产生干涉的条件；学会用双棱镜测定光波波长。适用对象：理工科各专业、应用物理专业大学物理实验实验项目大纲实验名称：近代物理综合实验学时：3实验目的：了解多个近代物理实验项目（台套较少）开阔自主创新实验眼界。实验内容: 了解所涉及各实验的实验内容。实验要求：了解波所涉及各实验的实验要求。适用对象：理工科各专业、应用物理专业