《普通物理实验》教学大纲.doc
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陇南师范高等专科学校教学大纲·物理教育专业·普通物理实验
《普通物理实验》教学大纲
说明
课程性质
本课程是三年制高等师范专科学校物理教育专业必修的基础实验课，它与普通物理理论课既有紧密联系，又相互独立，是一门独立设置的专业基础课。
教学目的
通过本课程的学习，使学生接受基本实验理论和操作技能的训练，熟练掌握基本物理量的测量原理和常用的测量方法，能合理选择与正确使用基本仪器，能正确运用有效数字并掌握基本的实验数据处理方法，能对实验结果做出正确的分析和判断，能写出符合要求的实验报告。
在物理实验的基本知识、基本方法、基本技能等方面受到系统的训练，加深对物理学基本概念和基本规律的理解和掌握，培养良好的科学素质、创新精神和实践能力。
教学内容
1、力学实验
序号
实验名称
实验类型
课时
备注
0
绪论、测量误差与数据处理
4
讲授
1
物体密度的测量
验证性
2
必做实验
2
单摆
验证性
2
必做实验
3
自由落体运动
验证性
2
必做实验
4
测量滑块的速度和加速度
验证性
2
必做实验
5
牛顿第二定律的验证
综合性
2
必做实验
6
碰撞实验
设计性
2
必做实验
7
杨氏模量的测定（伸长法）
综合性
2
必做实验
8
切变模量的测定
综合性
2
必做实验
9
三线摆
综合性
2
必做实验
10
复摆振动的研究
综合性
2
必做实验
11
惯性秤
验证性
2
必做实验
12
弦振动的研究
综合性
2
必做实验
13
声速的测量
综合性
2
必做实验
14
液体粘性系数的测量（落球法）
验证性
2
必做实验
15
液体表面张力系数的测定（拉脱法）
综合性
2
必做实验
2、热学实验
序号
实验名称
实验类型
课时
备注
0
绪论及数据处理基础知识
4
讲授
1
金属线膨胀系数的测定
验证性
2
必做实验
2
温差电偶定标
设计性
2
必做实验
3
金属电阻温度系数的测量
验证性
2
必做实验
4
热敏电阻温度特性的研究
设计性
2
必做实验
5
电阻温度计与非平衡直流电桥
综合性
2
必做实验
6
PN结正向压降与温度关系的研究
综合性
2
必做实验
7
集成温度传感器AD590的温度特性测量
综合性
2
必做实验
8
金属比热容的测量
验证性
2
必做实验
9
不良导体热导系数的测量
验证性
2
必做实验
10
气体绝热系数的测量
验证性
2
必做实验
11
水的汽化热的测量
验证性
2
必做实验
12
冰的熔解热的测量
验证性
2
必做实验
13
液体比热容的测量
验证性
2
必做实验
14
固体比热容的测量
验证性
2
必做实验
15
水的沸点与压强关系的研究
综合性
2
必做实验
3、电磁学实验
序号
实验名称
实验类型
课时
备注
0
电磁学实验基础知识
2
讲授
1
电子示波器的使用
验证性
2
必做实验
2
伏安法测电阻
设计性
2
必做实验
3
惠斯通电桥测电阻
设计性
2
必做实验
4
低电阻的测量
验证性
2
必做实验
5
板式电位差计测量电源电动势
设计性
2
必做实验
6
箱式电位差计较正电表
设计性
2
必做实验
7
电表的改装与校准
设计性
2
必做实验
8
静电场的描绘
验证性
2
必做实验
9
磁场的描绘
验证性
2
必做实验
10
霍耳效应
综合性
2
必做实验
11
电子束的偏转与聚焦
综合性
2
必做实验
12
交流电桥
综合性
2
必做实验
13
铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线
综合性
2
必做实验
14
冲击电流计测电容和高电阻
综合性
2
必做实验
15
串联电路的暂态过程
综合性
2
必做实验
4、光学实验
序号
实验名称
实验类型
课时
备注
0
光学实验基础知识
2
讲授
1
薄透镜焦距的测定
综合性
2
必做实验
2
光具组基点的测定
综合性
2
必做实验
3
望远镜和显微镜
设计性
2
必做实验
4
双缝干涉测单色光波长
验证性
2
必做实验
5
单缝衍射的光强分布
验证性
2
必做实验
6
光的偏振现象研究
验证性
2
必做实验
7
双棱镜干涉测光波波长
综合性
2
必做实验
8
牛顿环及光的等厚干涉
设计性
2
必做实验
9
分光计的调节与棱镜折射率的测定
综合性
2
必做实验
10
透射光栅测定光波波长
综合性
2
必做实验
11
光电效应测定普朗克常量
综合性
2
必做实验
12
阿贝折射仪测定透明介质折射率
验证性
2
必做实验
13
迈克耳逊干涉仪的调节与使用
综合性
2
必做实验
14
用旋光仪测定糖溶液的浓度
验证性
2
必做实验
15
单色仪的定标
综合性
2
必做实验
教学时数
36×4=144学时
教学方式
实验室分组操作，教师巡回指导。
绪论、测量误差与数据处理
教学要点
1、普通物理实验的地位与作用。
2、测量误差与数据处理基础知识。
3、物理实验操作规则。
教学内容
（一）基础物理实验的地位和作用及实验课的目的。
（二）误差和数据处理基础知识
1、测量与误差的基本概念
2、误差的处理
3、有效数字及其运算
4、测量结果的评定和不确定度
5、数据处理的几种常用方法
（三）实验报告基本要求和内容。
（四）力学、热学实验基本仪器。
考核要求
1、理解普通物理实验的地位与作用。
2、掌握误差和数据处理基础知识。
3、知道物理实验操作规则。
一、力学实验
实验一物体密度的测定
实验目的
1、掌握测定规则物体密度的一种方法。
2、掌握游标卡尺、螺旋测微器、物理天平的正确使用方法。
3、理解误差和有效数字的概念，并能正确地表示测量结果。
4、学习不规则物体密度的测量方法。
实验内容
1、规则物体密度的测定
2、用静力称衡法测量不规则固体的密度
3、用静力称衡法测量液体的密度
4、用比重瓶测量液体的密度
实验仪器
物理天平，游标卡尺，螺旋测微器，烧杯，比重瓶，定容瓶，温度计。
被测物：
规则固体（金属块圆柱体），不规则物体（石块、玻璃），液体（酒精、盐水等）。
考核要求
1、熟练掌握物理天平的调节和正确使用方法。
2、规则物体密度的测定
实验二单摆
实验目的
1、用单摆测量当地的重力加速度；
2、研究摆振动的周期和摆长的关系。
实验内容
1、学习用停表、米尺和游标卡尺测量单摆周期和摆长；
2、测定当地重力加速度和其不确定度；
3、研究单摆振动和摆长的关系，并利用作图法求重力加速度ɡ值。
实验仪器
单摆，米尺，电子秒表，游标卡尺，铁架台。
考核要求
1、学会游标卡尺和秒表的使用。
2、掌握用单摆测定重力加速度的方法。
3、研究单摆的周期和摆长，周期和摆角的关系。
4、学习用作图法处理测量数据。
实验三自由落体运动
实验目的
1、验证自由落体运动方程,理解匀加速直线运动的规律。
2、学会用数字毫秒计测量微小时间间隔。
3、测定当地重力加速度。
实验内容
1、用光电计时器测量时间间隔；
2、用光电法测量重力加速度；
3、用逐差法进行数据处理。
实验仪器
自由落体实验仪，数字毫秒计，小铁球。
考核要求
1、掌握用自由落下的物体测量重力加速度的原理和方法；
2、掌握数字毫秒计的使用方法。
实验四测量滑块的速度和加速度
实验目的
1、掌握气垫导轨上测量滑块的速度和加速度的一种方法。
2、学习使用气垫导轨和数字毫秒计。
3．测量当地重力加速度。
实验内容
1、学习气垫导轨的调平及测量速度和加速度；
2、学会利用倾斜气轨测定重力加速度；
3、分析和校正实验中的系统误差。
实验仪器
气垫导轨，滑块，垫块，遮光框，光电门，数字毫秒计，气源，螺旋测微器，游标卡尺。
考核要求
1、掌握使用气垫导轨和光电计时系统测定速度和加速度的原理和方法；
2、用倾斜气垫导轨测定重力加速度；
3、学会分析和校正实验中的系统误差。
实验五、牛顿第二定律的验证
实验目的
1、熟悉气垫导轨的构造，掌握正确的调整方法。
2、熟悉用光电测量系统测量短时间的方法。
3、验证牛顿第二定律。
实验内容
1、调整光电测量系统和气垫导轨，测定粘性阻尼常量；
2、验证质量m一定时，加速度a与外力F成正比；
3、验证F一定时，加速度a与质量m成反比。
实验仪器
气垫导轨、气源、数字毫秒计、物理天平、游标卡尺、砝码（5g、10g、10g、20g）。
考核要求
1、熟悉气垫导轨的构造，掌握其正确的调整和使用方法。
2、熟悉用光电计时系统测量短暂时间的方法。
3、学会测运动物体的速度和加速度。
4、验证牛顿第二定律。
实验六碰撞实验
实验目的
1、进一步熟悉和掌握气垫导轨和数字毫秒计的使用方法。
2、在气垫导轨上来验证动量守恒定律和机械能守恒定律。
3、加强对弹性碰撞和非弹性碰撞特点的理解。
实验内容
1、学习在气垫导轨上验证动量守恒定律；
2、求证完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞，碰撞前后的动量和动能变化，及其恢复系数。
实验仪器
气垫导轨、数字毫秒计、滑块、物理天平、游标卡尺。
考核要求
1、验证动量守恒定律。
2、进一步熟悉气垫导轨的使用方法。
3、用观察法研究弹性和非弹性碰撞的特点。
实验七杨氏模量的测定（伸长法）
实验目的
1、掌握用光杠杆法测量微小长度的原理和方法。
2、用杨氏弹性模量仪，掌握拉伸法测定金属丝的杨氏弹性模量。
3、学会用逐差法处理实验数据。
实验内容
1、学习光杠杆装置测量微小长度改变量的原理和调节方法；
2、用光杠杆测量金属丝在外力作用下的伸长量；
3、练习用逐差法、作图法处理数据，并将两种方法进行比较。
实验仪器
杨氏弹性模量仪（含光杠杆、尺度望远镜、砝码），钢卷尺，水准仪，游标卡尺，螺旋测微器。
考核要求
1、掌握用光杠杆测量微小长度变化的原理和方法，测定金属丝的杨氏弹性模量。
2、训练正确地调整测量系统的能力。
3、学会用逐差法进行数据处理的方法。
实验八切变模量的测定
实验目的
1、掌握切变模量和扭摆的基本原理；
2、学习用摆动法测量物体的切变模量。
实验内容
1、测定金属棒的切变模量，
2、计算金属棒的切变模量及不确定度。
实验仪器
扭摆、圆环、游标卡尺、螺旋测微计、米尺、周期测定仪。
考核要求
1、掌握扭摆法测切变模量的基本原理；
2、学习用摆动法测量物体的切变模量。
实验九三线摆
实验目的
1、掌握三线摆法测定转动惯量的原理和方法。
2、验证平行轴定理。
实验内容
1、学习三线摆的原理和调整方法；
2、测量三线摆下盘周期，并求出下盘转动惯量；
3、测待测物的转动惯量；
4、验证平行轴定理。
实验仪器
三线摆，米尺，游标卡尺，托盘天平，周期测定仪，水准仪、圆环，相同的圆柱体两个。
考核要求
1、掌握用三线摆测定转动惯量的原理和方法。
2、验证平行轴定理。
实验十复摆振动的
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