物理学类本科课程教学大纲Word格式文档下载.docx

1、6、提高进行科学实验工作的实际动手能力、分析判断能力、独立思考能力、革新创造能力、归纳总结能力、口头表达能力等综合能力。【教学时间安排】 本课程计1个学分，36学时，一学期要求完成1316个实验，在实验进行之前，讲授绪论及数据处理基础知识（3学时）。实验学时分配如下： 序号实 验 名 称实验类型课时备 注1绪论32长度测量验证性基本实验单摆4密度的测量5精密称衡综合性6自由落体运动7倾斜气垫导轨上滑块运动的研究8牛顿第二运动定律的验证9碰撞实验10刚体转动的研究11杨氏模量的测定（伸长法）12切变模量的测定13惯 性 秤14弹簧振子的研究15弦振动的研究16声速的测量（超声）17声速的测量（可

2、闻声）18固体比热容的测量（混合法）19金属线胀系数的测量20良导体导热系数的测定21液体粘度的测量（落球法）22液体表面张力系数的测定（拉脱法）23水的汽化热测定（补偿法）24冰的熔化热的测定25三线摆选做实验26阻 尼 振 动27受迫振动（扭摆法）28复摆振动的研究29可倒摆30水的沸点与压强关系的研究31真空的获得与测量合计51【实验内容与要求】 基础物理实验（1）内容分基本实验、选做实验和设计性实验三个部分。大纲列出了30个基本实验和选做实验，设计性实验题目根据教学情况另定。实验教学中应多选做基本实验，综合性和设计性实验应占所做实验数的1/3，以利于学生个性的发展和特长的发挥。基 本

3、实 验一、绪论（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、测量和误差（1）测量与仪器：直接测量，间接测量，单次测量和多次测量；等精度测量和非等精度测量；仪器的准确度等级。（2）误差的概念和误差的种类（A）真值、误差、残差。（B）系统误差。（C）偶然误差 算术平均值； 标准偏差s； 算术平均值的标准偏差； 标准偏差的统计意义。（D）实验中的过失误差； 2、测量不确定度的评价 （1）标准不确定度的A类评定； （2）标准不确定度的B类评定；（3）合成标准不确定度。（1）直接测量的标准不确定度：（2）间接测量的标准不确定度：3、有效数字的概念和运算法则（1）有效数字的

4、概念。（2）仪器读数、记录与有效数字；（3）有效数字的运算法则。（4）在测量和数据处理中有效数字处理的基本原则。4、实验数据的处理方法（1）图示法；（2）分组计算法；（3）逐差法；（4）最小二乘法。（三）实验报告基本要求和内容。（四）力学、热学实验基本仪器。实验仪器的讲解可根据实际情况，在实验中使用到仪器时分别进行介绍。二、长度测量1、实验目的要求（1）学习游标卡尺和螺旋测微计原理及正确使用方法；（2）练习使用长度测量的几种常用仪器；（3）运用误差知识，合理选择测量仪器；（3）掌握不确定度和有效数字的概念，学会正确记录和处理数据。2、实验主要内容（1）学习数据的正确记录方法；（2）用游标卡尺和

5、螺旋测微计测量圆柱体、棒状物体、球体的相关尺寸；（3）计算体积和不确定度；3、实验仪器设备（1）游标卡尺；（2）螺旋测微计。三、单摆（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、摆角间的关系。（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值。（1）单摆；（2）停表；（3）游标卡尺；（4）钢卷尺。四、密度的测量（1）学会正确使用物理天平；（2）掌握用流体静力称衡法和比重瓶测定固体和液体密度的方法。（1）练习物理天平的调节，使其达到最佳工作状态，测量物体质量；（2）用流体静力称衡法

6、测量固体和液体的密度及计算不确定度；（3）用比重瓶法测量液体密度；（4）用定容瓶法测空气的密度。 （1）物理天平；（2）比重瓶；（3）定容瓶；（4）烧杯、温度计。五、精密称衡（1）练习使用分析天平进行精密称衡；（2）掌握精密称衡中的系统误差补正方法。（1）学习振动式分析天平的调整和使用；（2）掌握灵敏度法进行精密称衡；（3）学会对质量精密称衡的系统误差补正。（1）分析天平。六、自由落体运动（1）学习用自由落下的物体测量重力加速度；（2）练习对组合测量进行数据处理。（1）学会用光电计时器测量时间间隔；（2）掌握用光电法测量重力加速度；（3）学习用逐差法进行数据处理。（1）自由落体测定仪；（2）光

7、电门、计时器。七、倾斜气垫导轨上滑块运动的研究（1）学习使用气垫导轨和光电计时系统测定速度和加速度；（2）用倾斜气垫导轨测定重力加速度；（3）分析和校正实验中的系统误差。（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；（1）气垫导轨；（2）光电门、数字计时器。八、牛顿第二运动定律的验证（1）熟悉气垫导轨的结构和调整；（2）学习在气垫导轨上验证牛顿第二定律。（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。（2）光电门、数字计时器；（3）游标卡尺。九、碰撞实验（1）验证

8、动量守恒定律；（2）了解完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞的特点。（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。十、刚体转动的研究（1）研究刚体转动时合外力矩与刚体转动角加速度的关系；（2）考察刚体的质量分布改变时对转动的影响。（1）用刚体转动实验仪验证刚体的转动定律；（2）熟练掌握用作图法处理数据；（3）观测刚体的转动随质量分布不同的改变状况。（1）刚体转动实验仪；（2）停表、砝码。十一、杨氏模量的测定（伸长法）（1）用伸长法测定金属丝的杨氏模量；（2）学习光杠杆原理并掌握使用方法。（1）学习光杠杆装置测量微小长度改变量的原

9、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。（1）杨氏模量测定仪；（2）光杠杆、尺读望远镜；（3）螺旋测微计、米尺、游标卡尺。十二、切变模量的测定（1）掌握切变模量和扭摆的基本原理；（2）学习用摆动法测量棒状材料的切变模量。（1）测定金属棒的切变模量，（2）学习用摆动法测定圆盘和圆环的转动惯量；（3）计算金属棒的切变模量及不确定度。（1）扭摆；（2）圆环；（3）停表；（4）游标卡尺、米尺。十三、惯 性 秤（1）掌握用惯性秤测定物体质量的原理和方法；（2）了解仪器的定标和使用。（1）利用光点计时器测量惯性秤的振动周期；（2）学习用作图法对惯性秤定标；（3）测量待测物质量，并考查重力对惯性秤的影响。（1）惯性称；（2）光电计时器；（3）标准质量块。十四、弹簧振子的研究（1）研究弹簧振