《大学物理实验》课程实践教学大纲 The university physics experiment 课程编号：130703004 课程类别：独立开设实验课程 学时：48学时 学分：1.5学分 适用对橡：全校理工科各专业 先修课程：大学物理 一、课程的性质与任务 本课程可支撑自动化专业培养方案中毕业要求1（工程知识）、2（问题分析）、4（研究） 的达成。物理实验是对高等工科院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 验的重要基础。本课程的具体任务是： 1.使学生在科学实验基本方法和技能方面得到系统训练，从而逐步提高学生科学实验基本 素养 2.培养并不断提高学生理论联系实际，观察事物分析问题的本领和独立工作能力。 3通过实验过程中的观察、测量与结果分析，进一步加深并巩固对物理概念、规律和理论 的理解和认识。 4培养学生严肃认真的工作作风，实事求是的科学态度，爱护国家财产和守纪律讲协作的 优良品德。 二、教学的目的与要求 大学物理实验教学的目的是在中学物理实验的基础上，按照循序渐进的原则，使学生学习 物理实验的知识、方法和技能，了解科学实验的主要过程与基本方法，为今后的学习和工作莫 定良好的实验基础。根据学生基础的不同，本课程可以分四轮（四个层次）。以下阐述各轮的 重点要求： 第一轮实验重点要求： (1)熟悉实验程序，培养良好的科学实验习惯，树立良好的学风： (2)学会独立写出预习报告，撰写较完整的实验报告： (3)学会正确记录实验数据。学会用实验数据处理，学会有关的实验误差分析和计算： 第二轮实验重点要求： (1)掌握用列表法，作图法，处理实验数据：进一步学习有关误差的分析和计算： (2)学会应用说明书，正确使用仪器： 27
27 《大学物理实验》课程实践教学大纲 The university physics experiment 课程编号：130703004 课程类别：独立开设实验课程 学时：48 学时 学分：1.5 学分 适用对象：全校理工科各专业 先修课程：大学物理 一、课程的性质与任务 本课程可支撑自动化专业培养方案中毕业要求 1（工程知识）、2（问题分析）、4（研究） 的达成。物理实验是对高等工科院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 验的重要基础。本课程的具体任务是： 1.使学生在科学实验基本方法和技能方面得到系统训练，从而逐步提高学生科学实验基本 素养。 2.培养并不断提高学生理论联系实际，观察事物分析问题的本领和独立工作能力。 3.通过实验过程中的观察、测量与结果分析，进一步加深并巩固对物理概念、规律和理论 的理解和认识。 4.培养学生严肃认真的工作作风，实事求是的科学态度，爱护国家财产和守纪律讲协作的 优良品德。 二、教学的目的与要求 大学物理实验教学的目的是在中学物理实验的基础上，按照循序渐进的原则，使学生学习 物理实验的知识、方法和技能，了解科学实验的主要过程与基本方法，为今后的学习和工作奠 定良好的实验基础。根据学生基础的不同，本课程可以分四轮（四个层次）。以下阐述各轮的 重点要求： 第一轮实验重点要求： （1）熟悉实验程序，培养良好的科学实验习惯，树立良好的学风； （2）学会独立写出预习报告，撰写较完整的实验报告； （3）学会正确记录实验数据。学会用实验数据处理，学会有关的实验误差分析和计算； 第二轮实验重点要求： （1）掌握用列表法，作图法，处理实验数据；进一步学习有关误差的分析和计算； （2）学会应用说明书，正确使用仪器；
第三轮实验重点要求： (1)掌握基本实验技能： (2)熟悉实验方法： 第四轮实验重点要求： (1)通过学习有关物理史料，进一步了解科学实验的重要性 (2)通过近代物理实验，提高进行综合性实验的能力： (3)通过设计实验，提高综合运用所学实验基本知识的能力，根据选题，进行实验方法， 实验仪器的选择和配合，实验条件确定等训练，并做出相应的实验报告。 三、考核方式及办法 物理实验成绩考核包括以下两个方面：单个实验成绩评定、课程成绩汇总。 1单个实验成绩评定 每个实验按照百分计，根据学生完成的内容和质量评分，分值及评分标准见表1，指导老 师参照本表并结合实验内容和要求制定每个实验具体的评分标准。 表】物理（单个）实验成绩评分标准 评分内容 满分 优秀 良好 中等 及格 不及格 评分办法 预习、出勒与纪律 30 >25 23-25 19-22 16-18 <16 根据出勤和纪律，检查预 习报告，上课时教学互动 操作与数据记录 30 >25 23-25 19-22 16-18 <16 操作技术 数据处理与报告 40 >35 33-35 29-32 28 <28 报告批阅（数据处理、误 质量 差处理、回答思考题等) 2.课程成绩汇总 实验成绩=工（单个实验成绩×该实验学时）所有实验学时。 28
28 第三轮实验重点要求： （1）掌握基本实验技能； （2）熟悉实验方法； 第四轮实验重点要求： （1）通过学习有关物理史料，进一步了解科学实验的重要性； （2）通过近代物理实验，提高进行综合性实验的能力； （3）通过设计实验，提高综合运用所学实验基本知识的能力，根据选题，进行实验方法， 实验仪器的选择和配合，实验条件确定等训练，并做出相应的实验报告。 三、考核方式及办法 物理实验成绩考核包括以下两个方面：单个实验成绩评定、课程成绩汇总。 1.单个实验成绩评定 每个实验按照百分计，根据学生完成的内容和质量评分，分值及评分标准见表 1，指导老 师参照本表并结合实验内容和要求制定每个实验具体的评分标准。 表 1 物理（单个）实验成绩评分标准 评分内容 满分 优秀 良好 中等 及格 不及格 评分办法 预习、出勤与纪律 30 >25 23-25 19-22 16-18 <16 根据出勤和纪律，检查预 习报告，上课时教学互动 操作与数据记录 30 >25 23-25 19-22 16-18 <16 操作技术 数据处理与报告 质量 40 >35 33-35 29-32 28 <28 报告批阅（数据处理、误 差处理、回答思考题等） 2.课程成绩汇总 实验成绩=Σ（单个实验成绩×该实验学时）/所有实验学时
四、实验项目名称与学时分配 大学物理实验安排一览表 序号 实验项目名称 学时 必开或 分组 分配 选开 超 人毅 绪论 3 必开 基本 25 金届丝杨氏横量的测定 3 必开 综合 25 3 光学平台 3 必开 基本25 4 电表的改装 3 必开 设计 25 5 设计性实验基础 3 必开 基本25 6 设计伏安法测电阻 3 必开 设计 25 7 模拟法测静电场 3 必开 综合 25 8 示波器的使用 3 必开 基本 25 0 密立根油滴实验 3 必开 综合 25 10 光的干涉 3 必开综合25 11 分光计的谓节与使用 3 必开 基本 25 12 夫兰克一赫兹实验 3 必开 基本25 迈克尔逊干涉仪的调节和使 13 用 必开 基本 14 应用光电效应测量普朗克常 3 必开 综合 15 热电转换技术的观测 3 必开 综合 25 16 光相衍射 3 必开 综合25 五、实验项目的具体内容： 实验一绪论 1本次实验的目的和要求 了解实验基本方法，掌握物理实验的数据处理方法及误差理论，能正确记录和处理实验数 据，分析实验结果，撰写实验报告 2.教学方式 讲授法 3.实验内容 (1)实验基本方法： (2)实践数据处理方法及误差理论。 29
29 四、实验项目名称与学时分配 大学物理实验安排一览表 序号 实验项目名称 学时 分配 必开或 选开 实验 类型 分组 人数 1 绪论 3 必开 基本 25 2 金属丝杨氏模量的测定 3 必开 综合 25 3 光学平台 3 必开 基本 25 4 电表的改装与校准及万用表 的设计 3 必开 设计 25 5 设计性实验基础 3 必开 基本 25 6 设计伏安法测电阻 3 必开 设计 25 7 模拟法测静电场 3 必开 综合 25 8 示波器的使用 3 必开 基本 25 9 密立根油滴实验 3 必开 综合 25 10 光的干涉 3 必开 综合 25 11 分光计的调节与使用 3 必开 基本 25 12 夫兰克—赫兹实验 3 必开 基本 25 13 迈克尔逊干涉仪的调节和使 用 3 必开 基本 25 14 应用光电效应测量普朗克常 数 3 必开 综合 25 15 热电转换技术的观测 3 必开 综合 25 16 光栅衍射 3 必开 综合 25 五、实验项目的具体内容： 实验一 绪论 1. 本次实验的目的和要求 了解实验基本方法，掌握物理实验的数据处理方法及误差理论，能正确记录和处理实验数 据，分析实验结果，撰写实验报告。 2. 教学方式 讲授法 3. 实验内容 （1）实验基本方法； （2）实践数据处理方法及误差理论
4.考核要求 学会数据处理及误差分析方法 实验二金属丝杨氏模量的测定 1.本次实验的目的和要求 了解和熟悉扬氏模量测定仪的主要结构及工作原理，学会其调节使用方法和注意事项：了 解和熟悉光杠杆放大法测量长度的微小改变量的方法、原理，学会有关计算公式的推导：学会 用静力拉伸法测量杨氏模量的方法、原理及有关计算公式的推导：学会用逐差法处理实验数据。 2.教学方式 讲授法和演示法 3.实验内容 ()杨氏模量测定仪的主要结构、工作原理、调节使用方法和注意事项： (2)光杠杆放大法测量长度的微小改变量的方法、原理。 4.需用的仪器、试剂或材料等 扬氏模量测定议（包括望远镜标尺系统、米尺、千分尺、钢卷尺、标准珐码、钢丝、细线 和重锤等。 5.实践步骤 静力拉伸法测量杨氏模量。 6.考核要求 学会杨氏模量测定仪的调节测量方法，测量钢丝的杨氏模量 7.实验教学报告要求 (1)用静力拉伸法测量杨氏模量的方法、原理及有关计算公式的推导 (2)用逐差法处理实验数据。 实验三光学平台 1.本次实验的目的和要求 了解测量薄透镜焦距的几种方法，掌握自准法和贝塞尔物像交换法测量薄透镜焦距的方法： 掌握简单光路的分析和光学元件等高共轴调节的方法：进一步加深对透镜成像规律的认识。 30
30 4. 考核要求 学会数据处理及误差分析方法 实验二 金属丝杨氏模量的测定 1. 本次实验的目的和要求 了解和熟悉扬氏模量测定仪的主要结构及工作原理， 学会其调节使用方法和注意事项；了 解和熟悉光杠杆放大法测量长度的微小改变量的方法、原理，学会有关计算公式的推导；学会 用静力拉伸法测量杨氏模量的方法、原理及有关计算公式的推导；学会用逐差法处理实验数据。 2. 教学方式 讲授法和演示法 3. 实验内容 (1) 杨氏模量测定仪的主要结构、工作原理、调节使用方法和注意事项； (2) 光杠杆放大法测量长度的微小改变量的方法、原理。 4. 需用的仪器、试剂或材料等 扬氏模量测定议（包括望远镜标尺系统）、米尺、千分尺、钢卷尺、标准珐码、钢丝、细线 和重锤等。 5. 实践步骤 静力拉伸法测量杨氏模量。 6. 考核要求 学会杨氏模量测定仪的调节测量方法，测量钢丝的杨氏模量 7. 实验教学报告要求 （1）用静力拉伸法测量杨氏模量的方法、原理及有关计算公式的推导； （2）用逐差法处理实验数据。 实验三 光学平台 1. 本次实验的目的和要求 了解测量薄透镜焦距的几种方法，掌握自准法和贝塞尔物像交换法测量薄透镜焦距的方法； 掌握简单光路的分析和光学元件等高共轴调节的方法；进一步加深对透镜成像规律的认识
2.教学方式 讲授法和演示法 3.实验内容 ()利用自准法和贝塞尔物像交换法测凸透镜焦距： 2)利用成像法和自准法测凹透镜焦距。 4.需用的仪器、试剂或材料等 光学实验平台、凸透镜、凹透镜、光源、物屏、白屏、平面反射镜、水平尺和滤光片等， 5.实践步爆 等高共轴调节光学元件，并用自准法和贝塞尔物像交换法测凸透镜焦距，用成像法和自准 法测凹透镜焦距。 6.考核要求 自准法和贝塞尔物像交换法测量薄透镜焦距。 7.实验教学报告要求 (1)利用自准法和贝塞尔物像交换法测凸透镜焦距，并采用实验误差分析和计算实验结果： (2)利用成像法和自准法测凹透镜焦距，并采用实验误差分析和计算实验结果。 实验四电表的改装与校准及万用表的设计 1.本次实验的目的和要求 了解电表表头的结构、工作原理及主要技术参数：熟悉测量表头灵敏度及内阻的方法和原 理：学会把表头改装、扩程、校准为各种量程的电流表、电压表的方法及原理：学会校准各种 电表中所测数据的处理方法，求校准误差，画校准曲线，求标称误差，确定被校电表等级的方 法。 2.教学方式 讲授法和演示法 3.实验内容 (1)电表表头的结构、工作原理及主要技术参数 (2)测量表头灵敏度及内阻的方法和原理： (3)把表头改装、扩程、校准为各种量程的电流表、电压表，各种档数的欧姆表： 31
31 2. 教学方式 讲授法和演示法 3. 实验内容 (1) 利用自准法和贝塞尔物像交换法测凸透镜焦距； (2) 利用成像法和自准法测凹透镜焦距。 4. 需用的仪器、试剂或材料等 光学实验平台、凸透镜、凹透镜、光源、物屏、白屏、平面反射镜、水平尺和滤光片等。 5． 实践步骤 等高共轴调节光学元件，并用自准法和贝塞尔物像交换法测凸透镜焦距，用成像法和自准 法测凹透镜焦距。 6. 考核要求 自准法和贝塞尔物像交换法测量薄透镜焦距。 7. 实验教学报告要求 （1）利用自准法和贝塞尔物像交换法测凸透镜焦距，并采用实验误差分析和计算实验结果； （2）利用成像法和自准法测凹透镜焦距，并采用实验误差分析和计算实验结果。 实验四 电表的改装与校准及万用表的设计 1. 本次实验的目的和要求 了解电表表头的结构、工作原理及主要技术参数；熟悉测量表头灵敏度及内阻的方法和原 理；学会把表头改装、扩程、校准为各种量程的电流表、电压表的方法及原理；学会校准各种 电表中所测数据的处理方法，求校准误差，画校准曲线，求标称误差，确定被校电表等级的方 法。 2. 教学方式 讲授法和演示法 3. 实验内容 （1）电表表头的结构、工作原理及主要技术参数； （2）测量表头灵敏度及内阻的方法和原理； （3）把表头改装、扩程、校准为各种量程的电流表、电压表，各种档数的欧姆表;