《普通物理实验》实验教学大纲.doc.pdf

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1、普通物理实验实验教学大纲 一、教学目的 1、通过一定数量的普物实验，使学生在物理实验的基本知识、基本方法和基本技能方面受到较系 统的训练，掌握基本物理量的测量原理和方法，能根据误差要求合理选择与正确使用基本仪器，能进 行有效数字的运算和数据的处理；对实验结果能做正确的分析和判断，使学生具有中学物理实验教学 的能力。 2、通过对实验现象的观察和判断，对实验结果的分析和总结，使学生加深对物理基本概念和规律 的认识。 3、它侧重培养学生科学实验能力、实验技能的基本训练和良好的科学实验规范，同时培养大学生 学习能力、实践能力和创新能力。 4、培养学生辨证唯物主义世界观，严肃认真， 实事求是的科学态度，

2、严谨的工作作风和良好的实 验习惯。 二、教学基本要求 1、掌握物理实验的基本知识、基本方法和基本技能； 2、掌握基本物理量的测量原理和方法，能根据误差要求合理选择与正确使用基本仪器，能进行有 效数字的运算和数据的处理； 3、 准确观察和判断实验现象，分析和总结实验结果的初步能力。 4、初步形成良好的工作作风，基本的科学实验能力和创新意识。 三、教材及参考书 1、 普通物理实验 （一、力学、热学部分），杨述武主编马葭生、张景泉、贾玉民编，高等教 育出版社 , 2000 年，第三版 2、 普通物理实验 （二、电磁学部分） ，杨述武主编杨介信，陈国英编，高等教育出版社, 2000 年，第三版； 3、

3、 普通物理实验 （三、光学部分） ，杨述武主编王定兴编，高等教育出版社, 2000 年，第三版 4、 普通物理实验 （四、综合及设计部分），杨述武主编，马葭生、张景泉、贾玉民编，高等教 育出版社 ,，2000 年，第一版 四、其它说明 1、本课程采用理论教学和学生分组实验相结合，分组集中讲解与个别指导相结合的教学方法。 即教师先讲解绪论部分；在分组实验时， 教师先分大组对学生讲解实验的原理和实验方法，然后在分 组实验过程中对学生进行个别辅导。学生轮流循环做所有实验。 2、考核内容 预习报告、操作技能、实验现象解释提问、实验态度、实验室制度的遵守情况、实验报告六个方 面。 3、考核方法 笔试、口

4、试、实际操作。 4、成绩评定 平时实验考核、期末笔试和抽测实验相结合。 五、实验项目一览表 课程名称：普通物理实验使用专业：物理学实验总课时：144 序号实验项目 学 时 实验 类别 实验 要求 实验 类型 每组 人数 主要仪 器设备 目的要求 1 长度测量2 基础必修验证1 米尺、游标卡尺、 螺旋测微计、读 数显微镜 1)掌握游标及螺旋测微原理。 2)正确使用游标卡尺、螺旋测微计、 读数显微镜。 3)掌握多次等精度测量误差的估算方 法。 2 固 体 和 液 体 密度的测定 2 基础必修验证1 物理天平、烧杯 1)熟练掌握物理天平的调节和正确使 用。 2)熟悉物质密度的测量方法。 3 单摆2

5、基础必修验证1 单摆、停表 1)用单摆测当地的重力加速度。 2)研究单摆振动的周期和摆长的关 系。 4 牛 顿 第 二 运 动 定 律 的 验 证 2 基础必修验证1 气垫导轨、计时 计数测速仪、气 泵 1） 熟悉用光电测量系统测量短时间的 方法。 2）学会测物体的速度、加速度。 3）验证牛顿第二定律。 5 惯性称2 基础必修验证1 惯性称、定标用 质量块、数字测 时器 1)掌握惯性称测定物体质量的原理和 方法。 2)了解仪器的定标，研究所用惯性称 的性能。 6 复摆2 基础必修验证1 复摆、光电门、 智能数字测时器 1)考查复摆振动周期与回转轴到重心 距离的关系。 2)测出重力加速度，回转半

6、径和转动 惯量。 7 用 三 线 摆 测 量转动惯量 3 基础必修验证1 三线摆、米尺、 游标卡尺、 停表、 圆柱体 1)掌握三线摆法测量转动惯量的原理 方法。 2)研究物体转轴位置和转动惯量的关 系。 8 杨 氏 模 量 的 测定 3 基础必修验证1 杨 氏 模 量 测 定 仪、尺读望远镜、 金属丝、光杠杆 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。 9 切 变 模 量 的 测定 2 基础必修验证1 扭摆、圆环、游 标卡尺 1)学习用摆动法测量棒状材料的切变 模量。 2)测定物体切变模量。 10 弦 振 动 的 研 究 3 基础必修验证1 电振音叉、 滑轮、 弦线

7、 1)观察弦振动时形成的驻波。 2)测量弦线上横波的传播速度。 3)验证弦振动的波长与张力的关系。 11 用 混 合 法 测 固体比热容 3 基础必修验证1 量热器、物理天 平、温度计 1)掌握基本的量热方法-混合法。 2)测定金属的比热容。 12 冷 却 法 测 量 金属比热容 2 基础选修验证1 冷却法测量金属 比热容实验装置 1)掌握用冷却法测量金属的比热容,测 量金属在室温至200室温时的比热 容。 2)了解金属的冷却速率与环境之间的 温差关系， 以及进行测量的实验条件。 13 表 面 张 力 系 数的测定 3 基础选修验证1 焦利氏秤、金属 框、砝码、玻璃 皿 1)用拉脱法测量室温下

8、水的表面张力 系数。 2)学习焦利氏秤的使用方法。 14 金 属 线 胀 系 数的测定 3 基础选修验证1 线 胀 系 数 测 定 仪、尺读望远镜、 利用光杠杆测量金属棒的线胀系数。 序号实验项目 学 时 实验 类别 实验 要求 实验 类型 每组 人数 主要仪 器设备 目的要求 光杠杆 15 水 的 汽 化 热 的测定 3 基础选修验证1 测量器， 温度计， 天平，蒸汽过。 用量热器测定水在沸腾时的汽化热。 16 金 导 热 系 数 的测定 3 基础选修验证1 导 热 系 数 测 定 仪、导热系数电 压表、变压器、 测温热电偶 1)掌握用稳态法测量不良导体、金属、 空气的导热系数原理、方法。

9、2)测定样品材料的导热系数。 17 电 子 元 件 伏 安 特 性 的 测 量 3 基础必修验证1 直流电源，滑线 变阻器， 电压表， 电流表， 500的 电阻， 68 的保 护电阻， 二极管， 单刀双掷关及导 线若干等。 1)了解分压器电路的调节特性。 2)验证欧姆定理。 3)掌握测量伏安特性的基本方法。 4)学会直流电源，滑线变阻器，电压 表，电流表，电阻箱等仪器的正确使 用方法。 18 用 开 耳 芬 电 桥 测 低 值 电 阻 2 基础选修验证1 直流稳压电源、 箱式双臂电桥 学习双臂电桥测量低电阻的原理和方 法 19 用 惠 斯 通 电 桥测电阻 3 基础必修验证1 直流电源、直流

10、检流计、 电阻箱、 箱式电桥 1)掌握惠斯通电桥测电阻的原理。 2)了解提高电桥灵敏度的几种途径。 20 示 波 器 的 调 节与使用 3 基础必修验证1 示波器，信号发 生器， 1)了解示波器的基本结构和工作原 理，掌握使用示波器和信号发生器的 基本方法。 2)学会使用示波器观测电信号波形和 电压幅植以及频率。 3)学会使用示波器观察李萨如图并测 频率。 21 用 冲 击 电 流 计测量电容 2 基础选修验证1 冲击电流计，标 准电容箱，电压 表，直流电源， 滑线变阻器，待 测电容，电阻箱 学会用比较法测电容。 22 用 冲 击 电 流 计 测 螺 线 管 内 轴 线 上 磁 场分布 2 基

11、础选修验证1 冲击电流计、螺 线管 学习用冲击磁感强度的原理和方法。 23 电 子 射 线 的 电 聚 集 与 磁 聚集 3 基础选修验证1 电 子 素 束 实 验 仪；米尺，游标 卡尺 掌握带电粒子在电场和磁场中的运动 规律，学习电聚焦和磁聚焦的基本原 理和实验方法。 24 电 子 射 线 电 偏 转 和 磁 偏 转 3 基础选修验证1 电子束实验仪； 可调直流电源； 数字式万用表。 1)掌握电子束在外加电场和磁场作用 下偏转的原理和方式； 2)了解阴极射线管的构造与作用。 25 地 磁 场 水 平 分量的测量 3 基础选修验证1 直流电源、磁场 描绘仪、直流电 流表、电阻箱、 罗盘 1)学

12、习地磁场测量水平分量的方法。 2)了解正切电流计的原理。 3)学习分析系统误差的方法。 26 薄 透 镜 焦 距 的测定 3 基础必修验证1 光具座、会聚透 镜、发散透镜、 1)学习调节光学系统使之共轴。 2)掌握薄透镜焦距的常用测定方法。 序号实验项目 学 时 实验 类别 实验 要求 实验 类型 每组 人数 主要仪 器设备 目的要求 物屏、白屏 27 透 镜 组 基 点 的测定 3 基础选修验证1 光具座、 测节器、 透镜组、光源、 透镜 1)加强对光具组基点的认识。2)学习测 定光具组基点和焦距的方法。 28 液 体 折 射 率 的测定 2 基础选修验证1 阿贝折射计、滴 管 1）掌握用掠

13、入射法测定液体的折射 率。2）了解阿贝折射计的工作原理及 使用方法。 29 分 光 计 的 调 整 及 棱 镜 折 射率的测定 3 基础必修验证1 分光计、 三棱镜、 光源 1)了解分光计的结构，掌握调节和使 用分光计的方法。 2)掌握测定棱镜顶角的方法。 3)用最小偏向角法测棱镜玻璃的折射 率。 30 等 厚 干 涉 现 象的研 究 牛 顿环 3 基础必修验证1 钠光灯、 牛顿环、 玻璃片、 升降台、 支架 1)掌握牛顿环曲率半径的测量方法。 2)加深对等厚干涉原理的理解。 31 偏 振 现 象 的 观察与分析 3 基础选修验证1 偏振光实验仪、 钠光灯、氦氖激 光器、检流计 1)光的偏振现

14、象，加深对偏振光的了 解。 2)掌握产生和检验偏振光的原理 和方法。 32 电容式传 感 器 的 位 移 特性实验 2 基础选修验证1 电容传感器、电 容传感器实验模 板、测微头、数 显单元、直流稳 压源。 了解电容式传感器及其特点。 33 直 流 激 励 时 霍 尔 式 传 感 器 位 移 特 性 实验 2 基础选修验证1 霍尔式传感器模 板、霍尔传感器、 15V直 流 电 源、测微头、数 显单元。 了解霍尔式传感器原理与应用。 34 集 成 温 度 传 感器的特性 3 基础选修验证1 温度控制器、加 热源、温度模块、 数显单元、万用 表 了解常用的集成温度传感器基本原 理、性能与应用。 3

15、5 Pt 热 电阻 测 温实验 3 基础选修验证1 100t P铂电阻、恒 流源、温度控制 单元、温度传感 器实验模板、数 显单元、 万用表。 了解热电阻特性与应用。 36 热 敏 电 阻 特 性研究 3 基础选修验证1 加热源、温度控 制单元、温度传 感器实验模板、 万用表。 了解热敏电阻特性与应用。 37 金 属 箔 式 应 变实验 3 基础选修验证1 应变式传感器实 验模板、砝码、 数显表、电源、 万用表。 了解金属箔式应变片的应变效应，单 臂电桥工作原理和性能。 38 用 动 态 悬 挂 法 测 定 杨 氏 3 专业选修综合1 杨 氏 模 量 实 验 仪、示波器。 1)挂法测定金属材料

16、的杨氏模量； 2)培养学生综合应用物理仪器的能 序号实验项目 学 时 实验 类别 实验 要求 实验 类型 每组 人数 主要仪 器设备 目的要求 模量力。 39 用 落 针 法 测 定 液 体 的 动 力粘度系数 3 专业选修综合1 落针式动力粘度 测定仪等。 1)学会用落针法测量液体的动力粘度 系数。 2)学习用霍尔传感器与单板机记录针 的下落时间。 40 扭 摆 法 测 定 物 体 转 动 惯 量 3 专业选修综合1 扭摆及几种待测 转 动 惯 量 的 物 体、转动惯量测 试仪 1)用扭摆测定几种不同形状物体的转 动惯量和弹簧的转常数，并与理论值 进行比较。 2)验证转动惯量平行轴定理。 4

17、1 超 声 波 波 速 的测量 3 专业必修综合1 函 数 信 号 发 生 器、双踪示波器、 声速测量仪 1)掌握用共振干涉法和相位比较法测 声速。 2)用空气中声速求空气的比热容。 42 弦音实验3 专业选修综合1 弦音实验仪 1)了解弦振动的传播规律，观察弦振 动形成驻波时的波形，聆听相关频率 的声音。 2)量弦线上横波的传播速度及弦线的 线密度和张力间的关系。 43 电 表 改 装 与 标准 3 专业选修综合1 电表改装实验仪 1)按照实验原理设计测量线路。 2)掌握毫安计、伏特计和欧姆计的改 装、标准和使用。了解电表面板上符 号的含义。 44 介 电 常 数 的 测量 2 基础选修综合

18、1 介电常数实验装 置，环已烷、乙 酸乙醇。 用电桥法测定极性物质（乙酸乙酯） 在非极性溶剂（环已烷）中的介电常 数。 45 霍尔效应3 专业必修综合1 霍尔效应测试仪 1)观察霍尔效应。 2)测量硅单晶片的霍 尔系数，载流子浓度。 46 用 电 磁 感 应 法 测 磁 场 分 布 3 专业选修综合1 函数信号发生 器、晶体管毫伏 表、交变磁场实 验仪。 1)了解用电磁感应法测交变磁场的原 理和一般方法，掌握交变磁场实验仪 及测试仪的使用方法。 2)测量载流圆形线圈和亥姆霍磁线圈 的轴向上的磁场分布。 3)了解载流圆形线圈（或亥姆霍磁线 圈）的径向磁场分布。 4)研究探测线圈平面的法线与载流圆

19、 形线圈（或亥姆霍磁线圈）的轴线成 不同夹角时所产生的感应电动势的值 的变化规律。 47 用 箱 式 电 位 差 计 校 正 电 表 3 专业选修综合1 箱式电位差计、 直流电源、电压 表、标准电池、 检流计、 电阻箱、 滑线变阻器。 1）了解箱式电位差计的结构和原理。 2）掌握箱式电位差计的使用方法。 48 LR 电路的 暂 态 过 程 研 究 3 专业选修综合1 双踪示波器、函 数信号发生器、 晶体管毫伏表、 十进式电容箱、 可调电感箱 1)研究 RLC 电路的暂态特性。 2)加深 R、L、 C 各元件在电路的作用。 3)进一步熟悉使用双踪示波器。 49 LRC电 路 的 稳态特性 3 专

20、业选修综合1 双踪示波器、函 数信号发生器、 1)研究交流信号在LRC 串联电路中的 幅频和幅频特性。 序号实验项目 学 时 实验 类别 实验 要求 实验 类型 每组 人数 主要仪 器设备 目的要求 晶体管毫伏表、 交流电阻箱、可 调电感箱 2)学习使用双踪示波器，掌握相位差 的测量方法。 3)复习，巩固交流电路中矢量图解法 和复数表示法。 50 RLC电 路 谐 振 特 性 的 研 究 3 专业必修综合1 函 数 信 号 发 生 器、晶体毫伏表、 十进式电容箱、 可调电感箱、交 流电阻箱 1)研究 RLC 串、 并联电路的幅频特性。 2)掌握幅频特性的测量方法。 3)进一步理解回路Q 值的物

21、理意义。 51 交流电桥3 专业选修综合1 函 数 信 号 发 生 器、万用表、可 调电感箱、十进 式电容箱、交流 电阻箱 1)了解电桥平衡原理，掌握调节平衡 方法。 2)用交流电桥测量电感和电容 及其损耗。 52 PN 结正向压 降 与 温 度 关 系 的 研 究 和 应用 3 专业选修综合1 PN 结正向压降 与温度关系实验 仪 1)了解 PN 结正压降随温度变化的基 本关系式。2)在恒流供电条件下，测 绘 PN 结正压降随温度变化曲线，并 由此确定其灵敏度和被测PN 结材料 的禁带宽度。 53 铁 磁 材 料 的 磁 滞 回 线 和 基 本 磁 化 曲 线 3 专业选修综合1 铁磁材料的

22、磁滞 回线实验测量装 置 1)认识铁磁物质的磁化规律，比较两 种典型的铁磁物质的动态磁化特性。 2)测定样品的基本磁化曲线，作-H 曲线。 3)测定样品的 c H、 r B、 m B和 )( mm BH等参数。 4)测绘样品的磁 滞回线，估算其磁滞损耗。 54 非 平 衡 电 桥 的 原 理 和 应 用 3 专业选修综合1 非平衡电桥、 1)掌握非平衡电桥的工作原理以及与 平衡电桥的异同。 2)掌握利用非平衡电桥的输出电压来 测量变化电阻的原理和方法。 3)学习与掌握根据不同被测对象灵活 选择不同桥路形式进行测量。 55 音 频 信 号 光 纤 传 输 技 术 实验 3 专业选修综合1 音频信

23、号光纤传 输实验仪；信号 发生器；双踪示 波器。 1)学习音频信号光纤传输系统的基本 结构及各部件选配原则。 2)熟悉光纤传输系统中电光/光电转换 器件的基本性能。 56 硅 光 电 池 特 性的研究 3 专业选修综合1 硅光电池特性实 验仪、信号发生 器、双踪示波器。 1)掌握 PN 结形成原理及其工作机理； 2)了解 LED 发光二极管的驱动电流和 输出光功率的关系； 3)掌握硅光电池的工作原理及其工作 特性。 57 温 度 传 感 器 特性的研究 3 专业选修综合1 直流低电势电位 差计，多挡恒流 智 能 控 温 实 验 仪，标准电势与 待测低电势，直 流稳压电源，平 衡指示仪。 1)掌

24、握补偿法测电动势的基本原理， 学会用低电势电位差计测定热电偶的 温差电动势。 2)掌握热电偶温度计的定标及用热电 偶温度计测温的原理。 3)研究热电阻的温度特性。 4)掌握非平衡电桥的工作原理，学会 用非平衡电桥测量热电阻的阻值。 58 用 透 镜 光 栅 测 定 光 波 的 3 专业选修综合1 分光计、光栅、 光源 1)深对光栅分光原理的理解。2)透射光 栅测定光栅常量，光波波长和光栅角 序号实验项目 学 时 实验 类别 实验 要求 实验 类型 每组 人数 主要仪 器设备 目的要求 波长色散。 3)悉分光计的使用方法。 59 迈 克 尔 逊 干 涉 仪 的 调 整 和使用 3 专业必修综合1

25、 迈 克 尔 逊 干 涉 仪、钠光灯、激 光管 1)掌握迈克尔逊干涉仪的调节和使用 方法。 2)应用迈克尔逊干涉仪测定钠双线平 均波长及波长差。 60 摄影技术3 专业选修综合1 照相机， 放大机， 黑白冲影设备， 彩色冲影设备， 药水配置器具。 1)掌握摄影的基本知识和基本技能。 2)掌握基本的暗房技术。 61 光 电 二 极 管 和 光 敏 电 阻 特性的研究 3 专业选修综合1 光电模块，主控 箱，万用表， 恒源流。 1)了解光电二极管和光敏电阻特性和 应用。 62 光电效应及 普 朗 克 常 量 的测量 3 专业选修综合1 光电效应实验装 置 1)了解光的量子性。 2)验证了爱因斯坦方

26、程，测量普朗克 常数 h； 3)学习单色光的获得，弱电流的测量 等实验技术。 63 碰撞实验3 基础必修设计1 气垫导轨、计时 计数测速仪、气 泵 1)验证动量守恒定律。 2)了解非弹性碰撞与完全弹性碰撞的 特点。 64 重 力 加 速 度 测 量 方 法 的 比较研究 3 基础选修设计1 单摆、三线摆、 物理天平、 米尺、 游标卡尺、 秒表、 气垫导轨、气源 和光电计时系。 1)比较几种测量重力加速度g 的方法。 根据实验室提供的仪器设备设计二种 实验方案，米测定本地区的重力加速 度 g。 65 弹 簧 振 子 的 研究 3 基础选修设计1 锥形弹簧、秒表 1）验证弹簧振子的运动规律。 2）

27、研究弹簧本身质量对振动的影响。 3）测定悬挂不同质量的砝码时，弹簧 振子的振动周期并画m-T2 图线。 4）研究锥形弹簧的c值。 66 简 谐 振 动 规 律的研究 3 基础选修设计1 气垫导轨系统、 弹簧组、物理天 平、砝码、约利 弹簧秤、光电计 时系、米尺、游 标卡尺。 1)观察简谐振动规律及特征，学习建 立实验公式的方法。 2)通过实验测定弹簧劲度系数k 和研 究简谐振动中弹簧有效质量 67 倾 斜 气 垫 导 轨 上 滑 块 的 运动研究 3 基础选修验证 1 气垫导轨、计时 器测速仪、 气泵、 光电门 ）用倾斜气垫测重力加速度。 ）分析实验中的系统误差。 68 电 位 差 计 校 准

28、 电 表 和 测 量电阻 3 基础必修设计1 电 势 差 一 套 ,直 流稳压电源，分 压器，标准电阻， 变阻器，待校电 流表，待测电阻， 开关，导线等。 1)训练简单测量电路的设计和测量条 件的选择。 2)加深对补偿法测量原理的理解与运 用。 69 制 流 电 路 与 分压电路 3 基础必修设计1 毫安表、伏特表 1)了解基本仪器的性能和使用方法。 2)掌握两种电路的联结方法、性能和 序号实验项目 学 时 实验 类别 实验 要求 实验 类型 每组 人数 主要仪 器设备 目的要求 特点。 70 RLC电 路 充 放 电 过 程 研 究 3 基础选修设计1 晶体管直流稳压 电源，数字电压 表，万

29、用表， RC 接线板，方波信 号以生器，秒表 1)了解 RC 电路在暂态过程中电压，电 流的变化规律，加深对电容性能的认 识。 2)进一步熟悉示波器的作用，提 高分析电路的能力。 71 转 动 惯 量 测 量 方 案 和 结 果的比较 3 基础选修设计1 复摆、三线摆、 转 动 惯 量 测 量 仪。 1)设计二种不同的测量转动惯量方案 2)分析测量结果，比较二种测量转动 惯量方案的特点。 72 电 阻 测 量 方 案 和 结 果 的 比较 3 基础选修设计1 电桥、电位差计、 电阻箱、滑线变 阻器、电源、电 阻丝、米尺、电 表、标准电池等。 1)设计二种测量电阻的方案； 2)分析测量结果，比较

30、二种不同的测 量电阻的方案的特点和适用范围。 73 电 容 测 量 的 方 案 和 结 果 的分析 3 基础选修设计1 电阻箱、滑线变 阻器、电源、电 阻丝、电表、标 准电容、冲击电 流计等。 1)设计二种测量电容的方案； 2)分析测量结果误差产生的原因。 74 电 感 测 量 的 方 案 和 结 果 的分析 3 基础选修设计1 电阻箱、滑线变 阻器、电源、电 表、标准电感、 冲击电流计、螺 线管等。 1)设计二种测量电感的方案； 2)分析测量结果误差产生的原因。 75 光 波 波 长 测 量 方 案 和 结 果的比较 3 基础选修设计1 迈克尔干涉仪、 分光计、 牛顿环、 读数显微镜、光 源

31、、光栅等。 1)设计二种光波波长测量方案； 2)分析比较测量结果。 76 简 易 万 用 表 的 设 计 与 制 作 3 基础选修设计1 检流计、电阻、 电源、线路板、 电压表、 电流表。 1)了解万用表测量电压、电流以及电 阻的基本原理。 2)掌多量程易万用表制作方法。 77 整 流 器 的 设 计与制作 3 基础选修设计1 电子示波器、信 号发生器、二极 管、电阻、 电容、 电源变压器和实 验用专用面包板 以及部分导线。 1)根据实验室提供的元器件，完成各 种整流电路的设计。 2)熟悉常用的一些电子元件、熟悉电 子示波器以及万用表的使用。 78 简 易 电 位 差 计 的 设 计 与 制作

32、 3 基础选修设计1 电阻箱、滑线变 阻器、电源、电 阻丝、米尺、电 表、标准电池等。 1)要体现出补偿的思想方法； 2)用长度的测量代替电压的测量； 3)可以根据需要改变量程； 4)能达到一定精度。 79 简 易 单 臂 直 流 电 桥 的 设 计与制作 3 基础选修设计1 阻箱、滑线变阻 器、电源、电阻 丝、米尺、检流 计等 1)要体现出比较法的思想方法； 2)用长度的测量代替电阻的测量； 3)能达到一定精度和灵敏度； 4)可以根据需要改变量程。 80 折 射 率 测 定 装 置 的 设 计 3 基础选修设计1 高精度直角坐标 纸、激光器、米 1)能演示光的反射和折射现象； 2)能验证光的

33、反射定律； 序号实验项目 学 时 实验 类别 实验 要求 实验 类型 每组 人数 主要仪 器设备 目的要求 与制作尺、玻璃器具等。 3)能测量透明介质的折射率。 编制人：毛杰健校对人：胡清华系部审定人：王仁炎 近代物理实验教学大纲 一、教学目的 通过近代物理实验丰富和活跃学生的物理思想，着重培养学生独立工作能力，学习如何用实验方 法研究物理现象与规律，掌握近代物理主要领域中常用的实验方法与技术，培养正确和良好的实验习 惯及严谨的科学作风。 主要内容： 二、教学基本要求 掌握近代物理主要领域中常用的实验方法和技术；了解相关物理现象与规律；在实验过程中发现 问题、分析问题和解决问题的各种方法；掌握

34、相关仪器的性能和使用；查阅资料、拟定实验方案、选 择仪器、观察现象、协作操作、正确测量、处理实验数据及对实验结果分析讨论的技能；掌握微机在 近代物理实验中的应用技术。原子物理、核物理、信息光学、固体物理的基本知识； 三、教材及参考书 1、 近代物理实验教程 ，林木欣，科学出版社，2002 2、 近代物理实验 ，吴思诚，北京大学出版社，1986； 3、 物理实验教程（近代） ，张孔时，清华大学出版社，1991 四、其它说明 1、本课程采用理论教学和学生分组实验相结合，分组集中讲解与个别指导相结合的教学方法。即 教师先讲解绪论部分；在分组实验时，教师先分大组对学生讲解实验的原理和实验方法，然后在分

35、组 实验过程中对学生进行个别辅导。学生轮流循环做所有实验。 2、考核内容 预习报告、操作技能、实验现象解释提问、实验态度、实验室制度的遵守情况、实验报告六个方 面。 3、考核方法 笔试、口试、实际操作。 4、成绩评定 平时实验考核、期末笔试和抽测实验相结合。 五、实验项目一览表 实验项目一览表 课程名称：近代物理实验使用专业：物理学实验总课时：60 序 号 实验项目学时 实验 类别 实验 要求 实验 类型 每组 人数 主要仪 器设备 目的和要求 1 弗 兰 克 - 赫兹实验 3 专业必修综合1 F-H 管、 F-H 管电 源组、扫描电源和 微电流放大器、 加 热炉、控温装置 1、 通过对汞原子

36、第一激发电位 的测量，了解弗兰克和赫兹研 究原子内部能量量子化的基本 思想和方法。 2、 了解电子与原子碰撞和能量 交换过程的微观图像，以及影 响这个过程的主要物理因素。 2 超声探伤 和超声速 度测量 3 专业必修综合1 超声探伤仪、 试块 1、了解超声探伤的物理基础。 2、 学习超声探伤的一些基本方 法，并作超声速度的相对测定。 序 号 实验项目学时 实验 类别 实验 要求 实验 类型 每组 人数 主要仪 器设备 目的和要求 3 微波的传 输特性和 基本测量 3 专业必修综合1 YM3892 选频放大 器、GXZC 数字小 功率计、 驻波测量 线、 YM1123 标准 信号发生器、 三厘

37、米波导元件 1、要求学生使用基本微波器 件。 2、 了解微波振荡源的基本工作 特性和微波的传输特性。 3、掌握频率、 功率以及驻波比 等基本量的测量。 4 核磁共振3 专业必修综合1 永磁铁、 大功率直 流 电 源 、 扫 场 线 圈、 50Hz 交流电 源、边限振荡器、 探头、频率计、双 踪示波器、 特斯拉 计、移相器 1、要求学生掌握NMR 的基本 原理和稳态吸收的实验方法。 2、测定一些样品的核磁矩，并 学会用 NMR 方法测定磁场。 5 密立根油 滴实验 3 基础必修验证1 油滴仪、 直流高压 稳 压 电 源 、 显 微 镜、照明灯、秒表、 喷雾器 让学生通过实验亲自验证电荷 的颗粒性

38、，并在测定电子电荷 e 的过程中，学习密立根的物 理思想、实验技术和坚忍不拔 的科学研究毅力。 6 塞曼效应3 专业必修综合1 塞 曼 效 应 实 验 装 置 用高分辨率的分光仪器法布里 -珀罗标准具去观察和拍摄某 一条谱线 (汞 546.1mm)的塞曼 效应，测量它分裂的波长差， 并计算出电子的比荷(即荷质 比)e/m 值。 7 全息技术3 专业必修综合1 干版、钢质防震光 学平台、激光器、 快门、分束镜、反 射镜、扩束镜、透 镜、干版架、曝光 控制器、照度计、 显影定影药、 器皿 1、 让学生了解全息照相的基本 原理和实验方法。 2、 学习摄制全息图和再现物体 像，并激发学生对这一学科的

39、兴趣。 实验仪器： 8 高温超导 体基本特 性的测量 3 专业选修综合1 R-T 测量的低温恒 温器、超导体、杜 瓦瓶、液氮、X-Y 记录仪 1、 通过利用直流测量法测量超 导体的临界温度和零电阻。 2、观察磁悬浮现象，了解超导 体的两个基本特性：零电阻和 迈斯纳效应。 9 光拍法测 量光的速 度 3 专业必修综合1 超 高 频 功 率 信 号 发生器、示波器、 数字频率计 1、 通过测量光拍的波长和频率 来确定光速。 2、 掌握光拍频法测光速的原理 和实验方法，并对声光效应有 一初步的了解。 序 号 实验项目学时 实验 类别 实验 要求 实验 类型 每组 人数 主要仪 器设备 目的和要求 1

40、0 声光效应 实验 3 专 业 必 修 综 合 1 SO2000 声光效应 实验仪 1、了解声光效应的原理。2、 了解布喇格衍射的实验条件和 特点。 3、通过对声光器件衍射 效率和带宽等的测量，加深对 其概念的理解。 4、测量声光偏 转和声光调制曲线。 11 多媒体光 纤传输实 验 3 专 业 必 修 综 合 1 多 媒 体 光 纤 传 输 实验仪 1、熟悉光纤数字通信原理；2、 熟悉光纤的接口方式；3、了解 语音编解码原理；4、了解多媒 体数据的数字化过程。 12 光电效应 测定普朗 克常数 3 专 业 必 修 综 合 1 光电效应实验仪 1、了解光电效应的基本规律， 验证爱因斯坦光电效应方

41、程； 2、 掌握用光电效应法测定普朗 克常数 h。 13 激光双光 栅微弱振 动位移量 的测量 3 基 础 必 修 综 合 1 双 光 栅 微 弱 振 动 测量仪 1、 熟悉一种利用光的多普勒频 移形成光拍的原理，精确测量 微弱振动位移的方法。2、作出 外力驱动音叉时的谐振曲线。 14 CCD 多道 光强分布 测量 3 基 础 必 修 综 合 1 CCD 光强分布测 量仪、示波器， 单缝、单丝、双缝、多缝、双 光束等的干涉、衍射实验。通 过采集系统实时获得曲线，测 量其相对光强分布和衍射角， 进而测量单缝的缝宽、单丝的 直径、光源的波长、双缝的缝 宽和缝间距、光栅常数、激光 束发散角测量等。

42、15 蒸汽冷凝 法制备金 属纳米微 粒 3 基 础 必 修 设 计 1 -21型纳米 微粒制备实验仪 1.学习和掌握利用蒸汽冷凝法 制备金属纳米微粒的基本原理 和实验方法。2.研究铜纳米材 料的直流导电性能。 16 小型制冷 装置制冷 量和制冷 系数的测 量 3 基 础 必 修 综 合 1 小型制冷机制冷 性能实验仪 1、 压缩式制冷机的基本结构和 工作原理，利用加热补偿法测 量不同温度下小型制冷机模拟 系统的制冷量和能效比。 2、过对制冷系统压缩机排气 口、进气口和冷凝器末端温度 及压力的测量估测理论制冷系 数。 3、 通过以上测量学习和掌握对 不同制冷剂及不同灌注量的制 冷剂对制冷量与制冷

43、系数的影 响进行研 序 号 实验项目学时 实验 类别 实验 要求 实验 类型 每组 人数 主要仪 器设备 目的和要求 17 激光器特 性及其参 数的测量 3 基 础 选 修 综 合 1 He-Ne 激光器、激 光功率计、 光电探 测 器 、 读 数 显 微 镜、光栅 1、 要求学生学会正确使用激光 器、激光能量计或功率计。 2、 掌握激光特性及其参数的测 量原理。 18 穆斯堡尔 效应 3 专 业 选 修 综 合 1 电磁振动式等加 速穆斯堡尔谱仪 1、 了解穆斯堡尔效应的基本原 理； 2、 了解等加速穆斯堡尔仪的结 构； 3、 学会基本的测谱的方法以及 数据处理与分析 19 电子衍射3 专

44、业 选 修 综 合 1 电子衍射仪 20 能谱的 测量 3 专 业 选 修 综 合 1 能谱测定仪 1、 了解 射线与物质相互作用 的基本特性； 2、 掌握 谱仪的 工作原理及其使用方法； 21 氢与氘原 子光谱 3 专 业 选 修 综 合 1 光栅摄谱仪、 氢氘 光谱灯、 电弧发生 器、光谱投影仪、 阿贝比长仪 1、氢氘光谱的拍摄、里德伯常 量和氢氘质量比的测定；2、加 深对氢光谱规律和同位素位移 的认识，并理解精确测量的重 要意义。 22 钠原子光 谱 3 专 业 选 修 综 合 1 光栅摄谱仪、钠 灯、电弧发生器、 光谱投影仪、 阿贝 比长仪 1、通过对钠原子光谱的观察、 拍摄与分析，加

45、深对碱金属原 子的外层电子与原子实相互作 用以及自旋与轨道运动相互作 用的了解； 2、在分析光谱线系 和测量波长的基础上，计算钠 原子的价电子在不同轨道运动 时的量子缺陷，绘制钠原子的 部分能级图。 编制人：杨建荣校对人：胡清华系部审定人：王仁炎 大学物理实验教学大纲 一、教学目的与任务 通过一定数量的普物实验，使学生在物理实验的基本知识、基本方法和基本技能方面受到较系统 的训练，掌握基本物理量的测量原理和方法，能根据误差要求合理选择与正确使用基本仪器，能进行 有效数字的运算和数据的处理；对实验结果能做正确的分析和判断。2） 通过对实验现象的观察和判断， 对实验结果的分析和总结，使学生加深对物

46、理基本概念和规律的认识。3）培养学生辨证唯物主义世界 观，严肃认真，实事求是的科学态度，严谨的工作作风和良好的实验习惯。 二、教学基本要求 1、掌握实验误差计算的基本知识,具有正确处理实验数据的初步能力。 2、具有良好的工作作风与基本的实验能力. 3、熟悉大学物理实验工作的主要步骤:预习 (实验准备 )操作 (接线 ,仪器检查 )。 三、参考书目 教材 : 普通物理实验光学部分，高等教育出版社, 杨述武主编杨介信，陈国英编 教材 : 普通物理实验电磁学部分，高等教育出版社, 杨述武主编杨介信，陈国英编 教材 : 普通物理实验力学部分，高等教育出版社, 杨述武主编杨介信，陈国英编 教材 : 普通

47、物理实验热学部分，高等教育出版社, 杨述武主编杨介信，陈国英编 四、其它说明 1、 本课程的实验采用理论教学和学生分组实验相结合，分组集中讲解与个别指导相结合的教学方 法。在分组实验时，教师先分大组对学生讲解实验的原理和实验方法，然后在分组实验过程中对学生 进行个别辅导。 2、考核内容 预习报告、操作技能、实验现象解释提问、实验态度、实验室制度的遵守情况、实验报告六个方 面。 3、考核方法 笔试、口试、实际操作。 4、成绩评定 平时实验考核、期末笔试和抽测实验相结合。 五、实验项目一览表 课程名称：大学物理实验使用专业：电子信息科学与技术、教育技术学实验总学时： 32 序 号 实验项目 学 时

48、 实验 类别 实验 要求 实验 类型 每组 人数 主要仪 器设备 目的和要求 1 杨氏模量的 测定 2 基础选修综合1 杨 氏 模 量 测 定仪、 尺读望 远 镜 、 金 属 丝、光杠杆 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。 3）用逐差法计算测量结果，求出杨氏 模量 。 2 切变模量的 测定 2 基 础 选 修 综 合 1 扭摆、圆环、 螺旋测微计。 1）用扭摆测定圆环的角皆振动周期和 转动惯量。 2）学习用摆动法测量棒状 材料的切变模量。3）测定物体切变模 量。 3 惯性称3 基 础 选 修 验 证 1 惯性称、 定标 用质量块、 数 字测时器 1）掌握惯性

49、称测定物体质量的原理和 方法。 2）了解仪器的定标，研究所用惯性称 的性能。 3）惯性称定标，作mT 2 定标曲线。 4）测定物体的惯性质量。 序 号 实验项目 学 时 实验 类别 实验 要求 实验 类型 每组 人数 主要仪 器设备 目的和要求 4 牛顿第二运 动定律的验 证 3 基 础 选 修 验 证 1 气垫导轨、 计 时 计 数 测 速 仪、气泵 1）进一步熟悉用光电测量系统测量短 时间的方法。 2）学会测物体的速度、加速度。 3）验证牛顿第二定律。 4）调整光电测量系统和气垫导轨。 5）验证滑块质量m 一定时，加速度a 和外力 F 成正比， 验证 F 一定时， 加速 度 a和 m 成反比。 5 用三线摆测 量转动惯量 2 基 础 必 修 验 证 2 三 线 摆 、 米 尺 、 游 标 卡 尺、停表、 圆 柱体 1）掌握三线摆法测量转动惯量的原理 方法。 2）研究物体转轴位置和转动惯量的关 系。 3）测定圆盘、圆环的转动惯量。 4）验证平行轴定理。 6 超声波波速 的测量 3 基 础 必 修 综 合 2 量热器、 物理 天平、温度计 1）掌握用共振干涉法和相位比较法测 声速。 2）用空气中声速求空气的比热容。 7 弦振动的研 究 2 基 础 必 修 验 证