天津理工大学：《普通物理实验》课程教学大纲 General Physics Experiment.pdf

《普通物理实验》教学大纲课程代码：1580016（I）、1580026(I)、1580036(I)课程名称：普通物理实验GeneralPhysicsExperiment开课学院、实验室：理学院、物理实验中心适用专业：应用物理学实验指导书名称：《大学物理实验》一、学时、学分学时：I:32学时1I：32学时IⅢI：32学时学分：I：1学分II：1学分IⅢI：1学分二、课程简介普通物理实验课是高等理工科院校对物理专业学生进行科学实验基本训练的必修基础课程，是本科生接受系统实验方法和实验技能的开端。课程内容涉及力学、热学、电磁学、光学、微观物理学等相关的实验，覆盖面广，为学生提供丰富的实验思想、方法、手段，是培养学生科学实验能力、提高科学素质的重要基础。它在培养学生严谨的治学态度、活跃的创新意识、理论联系实际和适应科技发展的综合应用能力等方面具有其他实践类课程不可替代的作用。按照打好基础、循序渐进、拓宽视野、培养个性、开放创新的原则，通过物理实验课程的学习，要求学生掌握物理实验基础知识、基本实验方法、基本物理量的测量和常规实验仪器的使用，在此基础上学习现代物理技术，为今后的专业学习、科学研究工作及知识更新奠定良好的实验基础。三、实验课程目标知识目标：通过对实验现象的观测、分析和物理量的测量，学习物理实验基本知识和技能，学习运用理论指导实验，分析和解决实验中遇到的问题，并从实际应用中加深对理论知识的理解。通过对实验背景，实验设计思想等调查研究掌握最新的科技前沿动态，了解物理学知识在推动自然科学及工程技术领域的运用。能力目标：正确使用仪器及辅助设备、独立完成实验内容、撰写合格的实验报告：能够融合实验原理、设计思想、实验方法及相关的理论知识对实验结果进行分析、判断、归纳与综合。掌握通过实验进行物理现象和物理规律研究的基本方法，具有初步的分析与研究的能力。能够在实验中发现问题、分析问题，通过团队合作或自主思考学习解决问题的科学方法，逐步提高学生综合运用所学知识和技能解决实际问题的能力。素质及德育目标：提高学生的科学素养，培养学生理论联系实际和实事求是的科学作风，认真严谨的科学态度，积极主动的探索精神，以及遵纪守法，团结协作，爱护公共财产的优良品德，使学生树立科学的唯物主义世界观、方法论和认识论。四、实验方式与基本要求

《普通物理实验》教学大纲课程代码： 1580016（I）、1580026(II)、1580036(III) 课程名称：普通物理实验General Physics Experiment 开课学院、实验室：理学院、物理实验中心适用专业：应用物理学实验指导书名称：《大学物理实验》一、学时、学分学时：I：32学时 II：32学时 III：32学时学分：I：1学分 II：1学分 III：1 学分二、课程简介普通物理实验课是高等理工科院校对物理专业学生进行科学实验基本训练的必修基础课程，是本科生接受系统实验方法和实验技能的开端。课程内容涉及力学、热学、电磁学、光学、微观物理学等相关的实验，覆盖面广，为学生提供丰富的实验思想、方法、手段，是培养学生科学实验能力、提高科学素质的重要基础。它在培养学生严谨的治学态度、活跃的创新意识、理论联系实际和适应科技发展的综合应用能力等方面具有其他实践类课程不可替代的作用。按照打好基础、循序渐进、拓宽视野、培养个性、开放创新的原则，通过物理实验课程的学习，要求学生掌握物理实验基础知识、基本实验方法、基本物理量的测量和常规实验仪器的使用，在此基础上学习现代物理技术，为今后的专业学习、科学研究工作及知识更新奠定良好的实验基础。三、实验课程目标知识目标：通过对实验现象的观测、分析和物理量的测量，学习物理实验基本知识和技能，学习运用理论指导实验，分析和解决实验中遇到的问题，并从实际应用中加深对理论知识的理解。通过对实验背景，实验设计思想等调查研究掌握最新的科技前沿动态，了解物理学知识在推动自然科学及工程技术领域的运用。能力目标: 正确使用仪器及辅助设备、独立完成实验内容、撰写合格的实验报告；能够融合实验原理、设计思想、实验方法及相关的理论知识对实验结果进行分析、判断、归纳与综合。掌握通过实验进行物理现象和物理规律研究的基本方法，具有初步的分析与研究的能力。能够在实验中发现问题、分析问题，通过团队合作或自主思考学习解决问题的科学方法，逐步提高学生综合运用所学知识和技能解决实际问题的能力。素质及德育目标：提高学生的科学素养，培养学生理论联系实际和实事求是的科学作风，认真严谨的科学态度，积极主动的探索精神，以及遵纪守法，团结协作，爱护公共财产的优良品德，使学生树立科学的唯物主义世界观、方法论和认识论。四、实验方式与基本要求

（一）实验室安全准入要求为了顺利地做好物理实验，保证实验成功，保护实验仪器设备，维护每个师生的安全，防止一切实验事故，师生必须遵守以下安全操作规程。一、未进实验室时，就应对本次实验进行预习，掌握操作过程及原理，弄清所有仪器的性能。估计可能发生危险的实验，在操作时注意防范。二、学生实验时，实验设备和电路按要求连接好后，经老师检查无误，统一供电后方可进行实验。使用电器时要谨防触电，不要用湿的手、物接触电源。实验后应教师应立即统一切断电源。三、若发生触电现象，首先切断电源，采取必要的救护措施。四、学生要遵守纪律，严格按规程操作，发现异常现象立即向老师报告。五、严禁在实验室内吸烟或饮食。六、实验完毕后教师离开实验室前，要认真检查门窗和水电，一切无误后方可离开实验室。（二）实验要求1.基础性、验证性实验(1)实验绪论预习要求：理解误差的定义、分类和评价方法：了解系统误差的来源和消除方法；掌握直接测量和间接测量不确定度的简化计算：掌握数据处理的典型方法实验目的：掌握数据处理的基本要求，作图的基本要求，不确定的评定。实验方式：教师讲解实验设备：无。实验分组：1人/组完成时间：3学时(2)长度测量预习要求：了解游标卡尺、千分尺的原理，测量方法。实验目的：熟练使用游标卡尺、千分尺的使用。实验方式：教师讲解后独立实验，教师巡回指导。实验设备：游标卡尺、千分尺、钢球、圆柱体。实验分组：1人/组完成时间：3学时(3)密度的测量预习要求：了解密度测量的实验原理，物理天平的使用方法。实验目的：掌握物理天平的使用方法，用流体静力称衡法测量固体密度。实验方式：教师讲解后分组实验，教师巡回指导。实验设备：物理天平、待测钢块和蜡块。实验分组：1-2人/组完成时间：3学时

（一）实验室安全准入要求为了顺利地做好物理实验，保证实验成功，保护实验仪器设备，维护每个师生的安全，防止一切实验事故，师生必须遵守以下安全操作规程。一、未进实验室时，就应对本次实验进行预习，掌握操作过程及原理，弄清所有仪器的性能。估计可能发生危险的实验，在操作时注意防范。二、学生实验时，实验设备和电路按要求连接好后，经老师检查无误，统一供电后方可进行实验。使用电器时要谨防触电，不要用湿的手、物接触电源。实验后应教师应立即统一切断电源。三、若发生触电现象，首先切断电源，采取必要的救护措施。四、学生要遵守纪律，严格按规程操作，发现异常现象立即向老师报告。五、严禁在实验室内吸烟或饮食。六、实验完毕后教师离开实验室前，要认真检查门窗和水电，一切无误后方可离开实验室。（二）实验要求 1. 基础性、验证性实验 (1) 实验绪论预习要求：理解误差的定义、分类和评价方法；了解系统误差的来源和消除方法；掌握直接测量和间接测量不确定度的简化计算；掌握数据处理的典型方法实验目的：掌握数据处理的基本要求，作图的基本要求，不确定的评定。实验方式：教师讲解实验设备：无。实验分组：1人/组完成时间：3学时 (2) 长度测量预习要求：了解游标卡尺、千分尺的原理，测量方法。实验目的：熟练使用游标卡尺、千分尺的使用。实验方式：教师讲解后独立实验，教师巡回指导。实验设备：游标卡尺、千分尺、钢球、圆柱体。实验分组： 1人/组完成时间：3学时 (3) 密度的测量预习要求：了解密度测量的实验原理，物理天平的使用方法。实验目的：掌握物理天平的使用方法，用流体静力称衡法测量固体密度。实验方式：教师讲解后分组实验，教师巡回指导。实验设备：物理天平、待测钢块和蜡块。实验分组： 1-2人/组完成时间：3学时

(4) 数字万用表的使用预习要求：了解数字万用表的使用方法、原理及基本结构。实验目的：了解数字万用表的基本功能，学会测量基本电学量。实验方式：教师讲解后分组实验，教师巡回指导。实验设备：数字万用表、电阻箱、滑线变阻器、导线等实验分组： 1-2人/组。实验分组： 1-2人/组完成时间：3学时 (5) 数字示波器的使用预习要求：了解数字示波器和函数发生器的原理、使用方法；如何根据李萨如图形计算频率和相位差。实验目的：学会使用数字示波器和信号发生器；学会测量未知信号的参数；通过观察李萨如图形，加深对互相垂直谐振动合成理论的理解，并学会一种测量正弦振动频率的方法。实验方式：教师讲解后分组实验，教师巡回指导。实验设备：数字示波器、函数发生器等。实验分组： 1-2人/组完成时间：2-3学时 (6) 刚体转动惯量的测量预习要求：了解实验原理，刚体转动实验仪结构，实验步骤等。实验目的：测量给定系统的转动惯量，研究刚体定轴转动时转动惯量随质量分布改变的规律。实验方式：教师讲解后分组实验，教师巡回指导。实验设备：刚体转动仪、砝码、米尺、秒表等实验分组： 1-2人/组完成时间：3学时 (7) 用模拟法测绘静电场预习要求：了解模拟法测绘静电场的原理。实验目的：测绘静电场，加深对电场强度和电势概念的理解。实验方式：教师讲解后分组实验，教师巡回指导。实验设备：静电场测绘仪、测绘仪电源、连接线、同步测量探针实验分组：1-2人/组完成时间：3学时 (8) 薄透镜焦距的测定预习要求：了解透镜成像规律，光路调整和焦距测量的方法实验目的：掌握光学元件共轴等高调节技术，学习测量薄透镜焦距的基本方法，加深透镜成像规律的认识

实验方式：教师讲解后分组实验，教师巡回指导实验设备：光具座、物屏、像屏、凸透镜、凹透镜等实验分组：1-2人/组完成时间：3学时(9）电学元件伏安特性的测量预习要求：了解电学元件的分类，电路的选取原则。实验目的：学习电学元件伏安特性测量的基本方法，正确使用仪器测量金属膜电阻、灯泡、二极管的伏安特性。实验方式：教师讲解后分组实验，教师巡回指导。实验设备：电学元件伏安特性实验仪、导线实验分组：1-2人/组完成时间：3学时(10)电表的改装与校准预习要求：了解电表改装的原理和方法。实验目的：掌握微安表改装成较大量程电流表和电压表的原理和方法：学习用比较法校准电表。实验方式：教师讲解后分组实验，教师巡回指导。实验设备：微安表、电压表、电流表、滑线变阻器、稳压电源、导线等。实验分组：1-2人/组完成时间：3学时(11)电源电动势测量预习要求：了解直流位差计的工作原理及使用方法：了解测量电源电动势及校准电压表、电流表的方法。实验目的：通过对电源电动势及对电压表和电流表的校准，熟练掌握直流电位差计的使用方法；学会用测得的数据作出校准曲线。实验方式：教师讲解后分组实验，教师巡回指导。实验设备：UJ/25型直流电位差计、钾电池、电压表、电流表、直流稳压电源、检流计、滑线变阻器等。实验分组：1-2人/组完成时间：3学时(12)惠斯通电桥测电阻预习要求：了解单、双臂电桥的工作原理及使用方法；了解用电桥测中、低值电阻的方法。实验目的：通过用自组和箱式电桥用比较法对中、低值电阻进行测量，熟练掌握电桥的使用方法，学会提高电桥灵敏度的方法。实验方式：教师讲解后分组实验，教师巡回指导。实验设备：箱式电桥、电阻箱、直流检流计、直流稳压电源、导线等

实验方式：教师讲解后分组实验，教师巡回指导。实验设备：光具座、物屏、像屏、凸透镜、凹透镜等实验分组：1-2人/组完成时间：3学时 (9) 电学元件伏安特性的测量预习要求：了解电学元件的分类，电路的选取原则。实验目的：学习电学元件伏安特性测量的基本方法，正确使用仪器测量金属膜电阻、灯泡、二极管的伏安特性。实验方式：教师讲解后分组实验，教师巡回指导。实验设备：电学元件伏安特性实验仪、导线实验分组：1-2人/组完成时间：3学时 (10) 电表的改装与校准预习要求：了解电表改装的原理和方法。实验目的：掌握微安表改装成较大量程电流表和电压表的原理和方法；学习用比较法校准电表。实验方式：教师讲解后分组实验，教师巡回指导。实验设备：微安表、电压表、电流表、滑线变阻器、稳压电源、导线等。实验分组：1-2人/组完成时间：3学时 (11) 电源电动势测量预习要求：了解直流位差计的工作原理及使用方法；了解测量电源电动势及校准电压表、电流表的方法。实验目的：通过对电源电动势及对电压表和电流表的校准，熟练掌握直流电位差计的使用方法；学会用测得的数据作出校准曲线。实验方式：教师讲解后分组实验，教师巡回指导。实验设备：UJ/25型直流电位差计、钾电池、电压表、电流表、直流稳压电源、检流计、滑线变阻器等。实验分组：1-2人/组完成时间：3学时 (12) 惠斯通电桥测电阻预习要求：了解单、双臂电桥的工作原理及使用方法；了解用电桥测中、低值电阻的方法。实验目的：通过用自组和箱式电桥用比较法对中、低值电阻进行测量，熟练掌握电桥的使用方法，学会提高电桥灵敏度的方法。实验方式：教师讲解后分组实验，教师巡回指导。实验设备：箱式电桥、电阻箱、直流检流计、直流稳压电源、导线等