物理系—教育技术学专业实验教学大纲

物理系—教育技术学专业实验教学大纲内容摘要：

时又为后继的实验课程以及以后的工作打好基础，注意培养学生的实验能力，尤其是分析问题的能力和解决实际问题的能力。 通过完成一定数量的力学、热学、电磁学、光学实验，达到如下要求： 的基本技能。 、分析、研究物理现象和物理规律，通过实验加深对某些物理现象和规律的认识和理解。 ，掌握误差的概念，以及如何减小误差的方法，初步建立误差分析的思想。 、逐差法、最小二乘法等数据处理方法，即简单的线性回归方法，尽量与计算机结合进行数据处理。 5. 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、教学环节及学时安排 普通物理实验主要由绪论、力学实验，热学实验、光学实验和电磁学实验组成，其中绪论 6 学时，力学实验 40 学时，热学实 验 28 学时，电磁学实验 40 学时，光学实验24 学时。 四、与其他课程的关系 本课程是大学阶段实验教学的基础，为后续的实验课程做准备，同时又为力学、热学、光学和电磁学等理论课的必要的实践环节。 五、教材及参考书 教材 郭旺周、姚久民编，普物实验讲义（力学、热学部分） . 李建华编，普物实验讲义（光学部分） . 曹福军编，普物实验讲义（电磁学部分） . 参考书 [1] 杨述武主编，马葭生、张景泉、贾玉民编，普通物理实验（一、力学、热学部分），高等教育出版社 , 2020 年 . [2] 杨述武主编，杨介信，陈国英编， 普通物理实验（二、电磁学部分），高等教育出版社 , 2020 年 . [3] 杨述武主编，王定兴编，普通物理实验（三、光学部分），高等教育出版社 , 2020年 . [4] 杨述武主编，马葭生、张景泉、贾玉民编，普通物理实验（四、综合及设计部分），高等教育出版社 , 2020 年 . [5] 沈元华、陆申龙主编，基础物理实验，高等教育出版社， 2020. [6] 吕斯骅、段家齐主编，新编基础物理实验，高等教育出版社， 2020. 六、考核形式及要求 采用平时考核与期末考试相结合成绩评定办法，比例为平时占 60%，期末考试占 40%。 平时成绩包括实验预习、实验操作及实验报告，期末考试形式为实验操作考试。 实验成绩采用百分制。 七、实验项目及学时分配 项目序号 实验项目 目的与要求 学时 要求 类型 每组 人数 必修 选修 验证性 演示性 设计性 综合性 其他 1 长度的测量 练习使用测长度的几种常用仪器。 练习做好记录和计算不确实度。 3 √ √ 1 2 密度的测量 掌握物理天平的组装、调试及使用方法。 熟悉物质密度的测量方法。 学会选择和计算测量结果的标准不确定度。 了解等臂天平的不等臂误差及 其修正方法。 3 √ √ 1 3 牛顿第二定律的验证 学会在导轨上测瞬时速度和加速度的方法。 学习用作图法验证加速度与外力关系的方法。 求线性参数 验证加速度与质量关系。 3 √ √ 1 项目序号 实验项目 目的与要求 学时 要求 类型 每组 人数 必修 选修 验证性 演示性 设计性 综合性 其他 4 杨氏弹性模量的测定 (伸长法） 学会用伸长法测定金属丝的杨氏模量。 学习光杠杆原理并掌握使用方法。 学习用逐差法求平均值。 会运用误差理论合理选择测量仪器。 3 √ √ 1 5 碰撞实验 验证动量守恒定律。 了解非完全弹性碰撞与完全非弹性碰撞的特点。 通过二滑 块在碰撞时动量守恒的验证，以及恢复系数和动能比的计算对非完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞的特点和规律认识的更加清楚和深刻。 3 √ √ 1 6 惯性秤 掌握用惯性秤测物体质量的原理和方法。 会给惯性秤定标。 了解惯性秤 秤体 垂直放置时，振动周期改变的原因。 3 √ √ 1 7 三线摆 掌握三线摆测物体转动惯量的原理和方法。 验证平行轴定理。 3 √ √ 1 8 重力加速度的测量与综合分析 用多套方案测量重力加速度（包括单摆法、复摆法、导轨法、落体法）并与本地 标准值进行比较。 用标准不确定度分析各种方案的优劣。 进一步加强设计型实验理念、思路的培养。 8 √ √ √ 1 9 气垫转盘的研究 熟悉气垫转盘的构造、原理。 掌握用气垫转盘测量刚体转动惯量的方法。 验证转动定律。 验证平行轴定理。 验证角动量守恒。 3 √ √ 1 10 弦振动的研究 观察弦振动时形成的驻波。 用两种方法测量弦线上横波的传播速度，比较两种方法没得的结果。 验证弦振动的波长与张力的关系。 3 √ √ 1 11 综合法测物体转动惯量 给出待测物转动惯量真值的最佳估计值或求出理论值。 用三线摆法和气垫转盘法分别测出该物体之转动惯量。 与最佳估计值或理论值进行比较，分析两种方法的标准不确定度，找出缺陷，确定最佳方案。 3 √ √ 1 项目序号 实验项目 目的与要求 学时 要求 类型 每组 人数 必修 选修 验证性 演示性 设计性 综合性 其他 12 磁阻尼和动摩擦系数的测量 观察磁阻尼现象，掌握磁阻尼概念及用途。 观察滑动摩擦现象，了解摩擦系数在工业中的应用。 学会将非线性方程化成线性方程进行数据处理的方法。 用作图法及最小二乘法求磁阻尼系数和动摩擦系数。 了解霍尔开关的原理及应用 培养查阅和理解相关资料的能力。 8 √ √ 1 13 温度传感器测试及半导体制冷控温实验（综合实验） 学习温度传感器 AD590 的原理，测试温度传感器的温度 —— 输出特性。 测试温度传感器 AD590 在实际温度测量中的应用特性，掌握其在摄氏温度应用技术调零。 了解半导体制冷片的致冷原理，测试其致冷效率。 了解 TCF708 智能控温仪的精确控温原理，利用 原理精确设定控温参数使每一点设定温度精确控温至177。 ℃。 8 √ √ 1 14 水的汽化热的测定 掌握液体比汽化热的一种电测量方法。 掌握基 本的量热方法 ——混合法。 掌握电子天平的使用方法。 掌握 修正系统误差的一种方法 —— 冷热补偿法。 掌握 修正系统误差的一种方法 —— 修正质量。 3 √ √ 1 15 空气比热比的测定 掌握 测量空气绝热指数的一种方法。 了解压力传感器和电流型集成温度传感器的使用方法和特性。 观测热力学过程中状态变化及其基本规律。 3 √ √ 1 16 冷却 法测量固体比热容 学会用冷却法测定金属比热容。 掌握铜 康铜热电偶的特性及使用方法。 掌握电子天平的使用方法。 3 √ √ 1 17 液体表面张力系数的测定（拉脱法） 用砝码对硅压阻力敏传感器定标，计算该传感器的灵敏度，学习传感器的定标方法。 观察拉托法测液体表面张力的物理过程和物理现象，并用物理学基本概念和定律进行分析和研究，加深对物理规律的认识。 用拉脱法测量室温下水的表面张力系数。 3 √ √ 1 项目序号 实验项目 目的与要求 学时 要求 类型 每组 人数 必修 选修 验证性 演示性 设计性 综合性 其他 18 牛顿冷却定律的验证（设计实验） 试用实验方法测定在有循环水装置的环境中，某一确定系统在冷却时n 和 K 的数值。 学习计算机辅助实验方法。 学习用作图法求物理量。 8 √ √ √ 1 19 薄透镜焦距的 测定 掌握实验基本原理。 掌握正确处理数据及正确表示实验结果。 3 √ √ 1 20 分光仪的调整和棱镜折射率的测定 掌握实验的基本原理。 能够正确计算棱镜折射率并能正确表示结果。 通过实验对光的反射定律、折射定律及枝镜的特点有更深入的了解并知道不同波长的光棱镜的折射率不同。 3 √ √ 1 21 用菲涅耳双棱镜测光波波长 掌握实验基本原理。 能根据误差理论正确地表示实验结果并会分析产生误差的原因 应通过该实验知道如何获得相干光源。 3 √ √ 1 22 用牛顿环测透镜的曲率半径 1 、 掌握实验的基本原理中 R ＝mmDkD k4 22 。 会从理论上来分析，用弦长代替直径对测量 R 没有影响，在实验中实际是对弦长的测量 3．学会利用逐差法处理数据，也可用曲线作图法求 R。 3 √ √ 1 23 用透射光栅测 光波波长 掌握实验基本原理。 应掌握描述光栅特性的两个重要参数、光栅的分辨本领和角色散率。 通过该实验对衍射的特点进一步理解加深。 3 √ √ 1 24 迈克耳逊干涉 仪 应掌握实 验基本原理 通过实验使学生知道定域干涉条纹的特点 通过该实验知道它是研究“以太”而设计的精密光学仪器，实验结果否定了“以太”的存在，促进了相对论的建立。 3 √ √ 1 25 分光计上的实 验（综合） 掌握光的反射定律和折射定律。 知道与物质折射率有关的因素（温度和光波波长）。 熟练使用分光计。 8 √ √ 1 26 用光的干涉原理测定法丝直径（设计） 掌握光的干涉原理。 能根据测量结果说明测量值与表称值之间产生差异的原因。 通过实验知道测定微小长度的一种方法。 8 √ ~ 1 27 直流电表和直 流测量电路 了解模拟式安培计的原理和应用条件。 通过测量固定电阻、可变电阻及二极管非线性电阻，学习掌握直流电路及其应用。 3 √ √ 1 项目序号 实验项目 目的与要求 学时 要求 类型 每组 人数 必修 选修 验证性 演示性 设计性 综合性 其他 28 用直流电桥测 电阻 能按实验电路自组惠斯通电桥。 自组电桥时能正确选择比例臂电阻的阻值和倍率，并掌握调节电桥平衡的方法。 用箱式电桥时 ,能工确选择比例臂倍率，使测量结果有四位有效数字；能正确使用检流计的粗、细调按钮；掌握电源按钮和检流计按钮的正确通断顺序，使电桥能安全并较快地达到平衡。 3 √ √ 1 29 电表的改装与 核准 掌握设计多量程直流电流表的原理。 掌握设计多量程直流电压表的原理。 掌握校准电流表、电压表的方法。 3 √ √ 1 30 用箱式电势差 计校正电表 直流电位差计的结构和工作原理，直流电位差计由工作电流回路、校准工作电流回路和测量回路组成，应用补偿法（或电势比较法）原理测量。 校准电流表的原理。 了解标准电池的特性和使用注意事项。 了解标准电阻的特点和使用方法。 3 √ √ 1 31 阴极射线示波 器 了解通用示波器的基本 结构和波形显示原理。 能对显示的波形不完整，波形左右移动，波形不稳定等现象作出正确的说明。 用示波器测量电压、时间、周期和频率，观察李萨如图形。 3 √ √ 1 32 交流电桥 用交流电桥测量电感和电容及其损耗，了解电桥平衡的原理、掌握调节平衡的方法。 3 √ √ 1 33 亥姆霍兹线圈 磁场的测定 研究载流圆线圈轴线上磁场的分布，加深对毕奥 — 萨伐尔定律的理解；掌握霍尔效应法测量磁场的原理和方法。 考查亥姆霍兹线圈磁场的均匀区。 3 √ √ 1 34 铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线 1． 认识铁磁物质的磁化规律，比较两种典型的铁磁态磁化特性。 测定样品的基本磁化曲线。 测定样品的 HC、 BR、 Bm 和（ mm BH  ）等参数。