大学物理实验教学大纲
(64学时)
(一)绪论
1.物理实验课程的地位、作用和任务
2.物理实验课程的基本程序及教学基本要求
(二)测量误差和数据处理
1.测量与误差
2.随机误差的估算方法
3.间接测量误差的计算
4.有效数字及其运算规则
5.实验数据的表示方法
(三)力学、热学和声学实验
1.长度测量和密度测量
2.用气垫导轨研究物体的运动
速度、加速度的测量 b. 碰撞的研究
3.用拉伸法测金属丝的扬氏弹性模量
4.用拉脱法测液体的表面张力系数
5.用三线扭摆测物体的转动惯量
6.热绝缘体导热系数的测定
7.热电偶定标曲线的测定
(四)电磁学实验
1.电磁学实验的基本知识及伏-安法测电阻
2.电桥法测电阻
用惠斯登电桥测中值电阻 b. 用开尔文电桥测低值电阻
3.是板工电位差计测电池电动势和内阻
4.阴极射线示波器的使用
5.用模拟法测绘静电场
6.电表的改装与校正
7.通电长直螺线管内的磁感应强度的测定
(五)光学实验
1.光学实验基本知识及分光计调整
2.测定光栅常数和有光栅测光波波长
3.用牛顿环测透镜的曲率半径
4.玻璃三棱镜折射率的测定
5.光的偏振现象的观察和研究
(六)近代物理实验与综合性实验
1.迈克尔逊干涉仪的调整和使用
2.全息照片的拍摄与观察
(七)演示实验
1. 力光热演示实验
2. 电磁学演示实验
大学物理实验教学大纲说明书
一、 物理实验课的地位和作用:
物理实验课是对高等工业学校学生进行科学实验基本训练的一门独立的必修基础课程,是学生进入大学后受到系统实验方法和实验技能训练的开端,是工科类专业对学生进行科学实验训练的重要基础。
物理学是一门实验科学,物理实验教学和理论教学具有同等重要的地位。它们既有深刻的内在联系和配合,又有各自的任务和作用。
本课程在中学物理实验的基础上,按照循序渐进的原则,学习物理实验知识、方法和技能,使学生初步了解科学实验的主要过程与基本方法,为以后的学习和工作奠定良好的实验基础。
二、 物理实验课的主要任务:
1.通过对实验现象的观察、分析和对各种物理量的测量,学习物理实验知识,加深对有关物理原理的理解。
2.培养与提高学生的科学实验能力,其中包括:
(1) 能够通过阅读实验教材或资料,作好实验前的准备。
(2) 能够借助教材或仪器书正确使用常用仪器。
(3) 能够运用物理学理论对实验现象进行初步分析判断。
(4) 能够正确记录和处理实验数据,绘制曲线,说明实验结果,撰写合格的实验报告。
(5) 能够完成简单的具有设计性内容的实验。
3.培养与提高学生的科学实验素养。要求学生具有理论联系实际和实事求是的科学作风,严肃认真的工作态度,主动研究的探索精神,遵守纪律,团结协作和爱护公共财产的优良品德。
三、 物理实验课的教学基本要求:
1.重视观念教育:结合实验教学适当地介绍一些物理实验史料和物理实验在工程技术中的应用知识,对学生进行辩证唯主义世界观和方法论的教育,使学生了解科学实验的重要性,明确物理实验课程的地位、作有和任务。
2.素质教育:在整个教学过程中,要始终注意培养学生实事求是的工作作风,严肃认真的工作态度,良好的实验习惯和爱护公共财产的优秀品格。
3.要求学生了解测量误差的基本知识,具有正确处理实验数据的初步能力。
4.通过物理实验的基本训练,要求学生:
(1) 能够自行完成预习、进行实验和撰写实验的报告等主要实验程序。
(2) 能够独立调整常用实验装置并基本掌握常用的操作技术,如零位校准、水平铅直调整、光路的共轴调整、视查的消除、逐次逼近调节、根据电路图正确联线等。
(3) 了解物理实验中基本实验方法和测量方法,如比较法、放大法、转换测量法、补偿法、模拟法、平衡法和干涉法等。
(4) 能够进行常用物理量的一般测量,如长度、质量、时间、热量、温度、电流强度、电压、电阻、电动势、磁感应强度、折射率等。
(5) 了解常用仪器的性能,学会使用方法,如测长仪器、计时仪器、测温仪器、变阻器、电表、电桥、电位差计、示波器、讯号发生器、分光计、常电源和常用光源等。
(6) 演示实验要求了解和观察日常生活中力光热电磁等一些基本的物理现象并能给出解释
在进行以上各项基本训练的过程中,要重视对物理现象的观察和分棉,引导学生运用理论去指导实践,解决实验中的各种问题。
5.为了使学生在实验方法的考虑、测量仪器的选配、测量条件的等方面受到初步训练,在教学内容上适当的安排有一定设计性内容的实验。并在少量的实验中适当使用计算机,以提高学生应用计算机的能力,如单片机在三线扭摆实验和气轨实验中的的应用等。
四、 说 明:
1.本课程教学大刚是根据“高等工业学校物理实验课程教学基本要求”,结合我校的实际情况和具体条件制定的。在具体执行时,各部分内容按下列比例分配:
测量、误差、数据处理 10%
力学、热学实验 35%
电磁学实验 25%
光学实验 20%
近代和综合性实验 10%
2.本课程安排在第二、三学期。
3.本课程结束,按基本实验和开放实验两部分计成绩,即按42%+58%权重给出成绩,每个实验按预习(10%)、纪律(10%)、操作(30%)和报告(50%)共四项统计成绩。