《普通物理实验（二）》课程教学大纲 一、课程基本信息 英文名称General Physics Experiment II 课程代码 PHYS1029 课程性质大类基础课程 授课对象 物理学（师范） 学分1学分 学时 54学时 主讲教师 叶超、杨俊义、吴茂成、孙宝印等 修订日期 2021年9月 指定教材 江美福、方建兴，大学物理实验教程（第三版）上、下册们，北京：高等教育 出版社，2020 二、课程目标 (一)总体目标： 普通物理实验（二）是物理学（师范）类大学生必修的独立开设的一门基础课，是学生 进入大学后接受系统实验方法和实验技能训练的继续，是学生进行科学实验训练的重要课程 基础。通过对普通物理实验中有关误差理论知识的学习和对实验现象的观察、物理量的测量 以及对实验数村 的 分析和处理，掌握物理实验的基本知识、基本技能和基本方法，从而加深 对物理学中有关基本原理的理解与掌握，注重培养学生的想象力和创新能力以及学生独立开 展科学研究工作的综合素质，提高学生的科学实验能力和科学实验素养。 (二)课程目标： 课程目标1：通过对普通物理实验中有关误差理论知识的学习和对实验现象的观察、物 理量的测量以及 据的分析和 ,掌握物理实验的基本知识，基 方法 从而加深对物理学中有关基本原理的理解与掌握。 课程目标2：注重培养学生的想象力和创新能力以及学生独立开展科学研究工作的综合 素质，提高学生的科学实验能力和科学实验素养。 课程目标3：通过了解物理学发展史上的经典实验、重要实验和实验物理学家的故事等 学习物理学家的科学探索精神。通过了解我国实验物理学及应用领域科学家的科学探索和奉 献精神，培养学生的爱国热情，探素未知、追求真理、永攀高峰的贵任感和使命感。通过教 师的人文示范和教学过程的严格管理，树立学生的理想责任，培养学生的品德修养，以立德 树人为己任，树立学为人师、行为世范的职业理想
1 《普通物理实验（二）》课程教学大纲 一、课程基本信息 英文名称 General Physics Experiment II 课程代码 PHYS1029 课程性质 大类基础课程 授课对象 物理学（师范） 学 分 1 学分 学 时 54 学时 主讲教师 叶超、杨俊义、吴茂成、孙宝印等 修订日期 2021 年 9 月 指定教材 江美福、方建兴，大学物理实验教程（第三版）上、下册[M]， 北京：高等教育 出版社，2020. 二、课程目标 （一）总体目标： 普通物理实验（二）是物理学（师范）类大学生必修的独立开设的一门基础课，是学生 进入大学后接受系统实验方法和实验技能训练的继续，是学生进行科学实验训练的重要课程 基础。通过对普通物理实验中有关误差理论知识的学习和对实验现象的观察、物理量的测量 以及对实验数据的分析和处理，掌握物理实验的基本知识、基本技能和基本方法，从而加深 对物理学中有关基本原理的理解与掌握，注重培养学生的想象力和创新能力以及学生独立开 展科学研究工作的综合素质,提高学生的科学实验能力和科学实验素养。 （二）课程目标： 课程目标 1：通过对普通物理实验中有关误差理论知识的学习和对实验现象的观察、物 理量的测量以及对实验数据的分析和处理，掌握物理实验的基本知识、基本技能和基本方法， 从而加深对物理学中有关基本原理的理解与掌握。 课程目标 2：注重培养学生的想象力和创新能力以及学生独立开展科学研究工作的综合 素质，提高学生的科学实验能力和科学实验素养。 课程目标 3：通过了解物理学发展史上的经典实验、重要实验和实验物理学家的故事等， 学习物理学家的科学探索精神。通过了解我国实验物理学及应用领域科学家的科学探索和奉 献精神，培养学生的爱国热情，探索未知、追求真理、永攀高峰的责任感和使命感。通过教 师的人文示范和教学过程的严格管理，树立学生的理想责任，培养学生的品德修养，以立德 树人为己任，树立学为人师、行为世范的职业理想
(三)课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系 表1：课程目标与课程内容、毕业要求的对应关系表 课程目标 对应课程内容 对应毕业要求（及对应关系说明） 通过下列实验训练、实验数据 通过普通物理力学、热学、 分析处理与实验误差理论知识 电学、光学实验以及拓展创 的运用训练、实验背景知识学 新实验教学，通过实验误差 习来实现课程目标。 3-4掌握基本物 理论知识和实验数据分析 课程目标1 1、用单臂直流电桥测量电阻 理实验方法与技 处理知识的运用实践，使学 能。 生系统掌握基本实验技能、 2、用双臂直流电桥测量低值电 实验方案与实验路线，培养 学生掌握基本物理实验方 3、示波器的使用 法与技能的基本能力 4、磁滞回线的测定 4-1了解中学生通过普通物理实验中与中 物理学习的认知学物理相关的电学、光学实 5、霜耳效应测磁感强度 特点。掌握物理 验教学， 使学生堂挥中学 6、灵敏电流计的研究 教学的基 理 理教学的基本理论和 课程目标2 7、油滴实验 和初、高中物理技能，掌握物理教学的基 课程标准。 理论和初、高中物理课程标 8、电介质介电常数的测量 准，了解中学生物理学习的 9、电子元件伏安特性测量 认知特点。 10、RLC电路谐振特性的研究 3-4掌握基本物通过了解物理学发展史上 11、RLC电路暂态过程的研究 理实验方法与技的经典实验、重要实验和实 12、LC电路稳态特性的研究 能。 验物理学家的故事等，学习 物理学家的科学探索精神 13、交流电桥 通过了解我国实验物理学 14、温度传感器及其使用 及应用领域科学家的科学 探索和奉献精神，培养学生 15、电势差计及其使用 的爱国热情，探索未知、追 课程目标3 16、半导体PN结物理特性 求宾理、 永攀高峰的责任 和使命感。通过教师的人文 17、运算放大器的研究 示范和教学过程的严格管 18、地磁场水平分量测量 理，树立学生的理想责任 培养学生的品德修养，以立 19、力学专题实验 德树人为己任，树立学为人 20、电学专题实验 师、行为世范的职业理想 21、光学专题实验
2 （三）课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系 表 1：课程目标与课程内容、毕业要求的对应关系表 课程目标 对应课程内容 对应毕业要求（及对应关系说明） 课程目标 1 通过下列实验训练、实验数据 分析处理与实验误差理论知识 的运用训练、实验背景知识学 习来实现课程目标。 1、用单臂直流电桥测量电阻 2、用双臂直流电桥测量低值电 阻 3、示波器的使用 4、磁滞回线的测定 5、霍耳效应测磁感强度 6、灵敏电流计的研究 7、油滴实验 8、电介质介电常数的测量 9、电子元件伏安特性测量 10、RLC 电路谐振特性的研究 11、RLC 电路暂态过程的研究 12、RLC 电路稳态特性的研究 13、交流电桥 14、温度传感器及其使用 15、电势差计及其使用 16、半导体 PN 结物理特性 17、运算放大器的研究 18、地磁场水平分量测量 19、力学专题实验 20、电学专题实验 21、光学专题实验 3-4 掌握基本物 理实验方法与技 能。 通过普通物理力学、热学、 电学、光学实验以及拓展创 新实验教学，通过实验误差 理论知识和实验数据分析 处理知识的运用实践，使学 生系统掌握基本实验技能、 实验方案与实验路线，培养 学生掌握基本物理实验方 法与技能的基本能力。 课程目标 2 4-1 了解中学生 物理学习的认知 特点。掌握物理 教学的基本理论 和初、高中物理 课程标准。 通过普通物理实验中与中 学物理相关的电学、光学实 验教学，使学生掌握中学物 理教学的基本理论和实验 技能，掌握物理教学的基本 理论和初、高中物理课程标 准，了解中学生物理学习的 认知特点。 课程目标 3 3-4 掌握基本物 理实验方法与技 能。 通过了解物理学发展史上 的经典实验、重要实验和实 验物理学家的故事等，学习 物理学家的科学探索精神。 通过了解我国实验物理学 及应用领域科学家的科学 探索和奉献精神，培养学生 的爱国热情，探索未知、追 求真理、永攀高峰的责任感 和使命感。通过教师的人文 示范和教学过程的严格管 理，树立学生的理想责任， 培养学生的品德修养，以立 德树人为己任，树立学为人 师、行为世范的职业理想
三、教学内容 实验项目1：用单臂直流电桥测量电阻 1.教学目标 掌握直流电桥测电阻的原理及方法， 2.教学重难点 单臂直流电桥的构建与使用。 3.教学内容 单臂直流电桥测电阻， 4.教学方法 教师讲授，学生动手实验。 5.教学评价 课前预习报告，课上实验操作与测量，课后实验报告 实验项目2：用双臂直流电桥测量低值电阻 1.教学目标 掌握低值电阻的测量原理及方法， 2.教学重难点 单臂直流电桥的构建与使用。 3.教学内容 双臂直流电桥测电阻 4.教学方法 教师讲授，学生动手实验。 5.教学评价 课前预习报告，课上实验操作与测量，课后实验报告。 实验项目3：示波器的使用 1.教学目标 (1)学习使用示波器和信号发生器 (2)用示波器测量交流电压的有效值和频率： (3)通过观察利萨如图形，加深对振动合成概念的理解
3 三、教学内容 实验项目 1：用单臂直流电桥测量电阻 1.教学目标 掌握直流电桥测电阻的原理及方法。 2.教学重难点 单臂直流电桥的构建与使用。 3.教学内容 单臂直流电桥测电阻。 4.教学方法 教师讲授，学生动手实验。 5.教学评价 课前预习报告，课上实验操作与测量，课后实验报告。 实验项目 2：用双臂直流电桥测量低值电阻 1.教学目标 掌握低值电阻的测量原理及方法。 2.教学重难点 单臂直流电桥的构建与使用。 3.教学内容 双臂直流电桥测电阻。 4.教学方法 教师讲授，学生动手实验。 5.教学评价 课前预习报告，课上实验操作与测量，课后实验报告。 实验项目 3：示波器的使用 1.教学目标 （1）学习使用示波器和信号发生器； （2）用示波器测量交流电压的有效值和频率； （3）通过观察利萨如图形，加深对振动合成概念的理解
2.教学重难点 示波器的正确使用。 3.教学内容 用示波器测量交流电压的有效值和频率，观察利萨如图形。 4.教学方法 教师讲授，学生动手实验。 5.教学评价 课前预习报告，课上实验操作与测量，课后实验报告。 实验项目4：磁滞回线的测定 1.教学目标 用磁滞回线仪测铁磁材料的磁滞回线。 2.教学重难点 示波器显示磁滞回线的机理。 3.教学内容 测铁磁材料的磁滞回线。 4.教学方法 教师讲授，学生动手实验。 5.教学评价 课前预习报告，课上实验操作与测量，课后实验报告。 实验项目5：置耳效应测磁感强度 1.教学目标 用霍耳效应测量仪测量磁感强度。 2.教学重难点 霍耳效应及测量磁感强度原理， 3.教学内容 测量磁感强度。 4.教学方法 教师讲授，学生动手实验。 5.教学评价 课前预习报告，课上实验操作与测量，课后实验报告。 4
4 2.教学重难点 示波器的正确使用。 3.教学内容 用示波器测量交流电压的有效值和频率，观察利萨如图形。 4.教学方法 教师讲授，学生动手实验。 5.教学评价 课前预习报告，课上实验操作与测量，课后实验报告。 实验项目 4：磁滞回线的测定 1.教学目标 用磁滞回线仪测铁磁材料的磁滞回线。 2.教学重难点 示波器显示磁滞回线的机理。 3.教学内容 测铁磁材料的磁滞回线。 4.教学方法 教师讲授，学生动手实验。 5.教学评价 课前预习报告，课上实验操作与测量，课后实验报告。 实验项目 5：霍耳效应测磁感强度 1.教学目标 用霍耳效应测量仪测量磁感强度。 2.教学重难点 霍耳效应及测量磁感强度原理。 3.教学内容 测量磁感强度。 4.教学方法 教师讲授，学生动手实验。 5.教学评价 课前预习报告，课上实验操作与测量，课后实验报告
实验项目6：灵敏电流计的研究 1.教学目标 (1)了解灵敏电流计的原理和运转特性，测定其内阻及外临界电阻： (2)学会用最小二乘法处理数据方法。 2.教学重难点 灵敏电流计的原理与正确使用 3.教学内容 测定灵敏电流计内阻及外临界电阻。 4.教学方法 教师讲授，学生动手实验。 5.教学评价 课前预习报告，课上实验操作与测量，课后实验报告。 实验项目7：油滴实验 1.教学目标 用密立根油滴仪测定电子的电荷值。 2.教学重难点 密立根油滴仪的调节与使用。 3.教学内容 测定电子的电荷值。 4.教学方法 教师讲授，学生动手实验。 5.教学评价 课前预习报告，课上实验操作与测量，课后实验报告。 实验项目8：电介质介电常数的测量 1.教学目标 掌握测定固体电介质介电常数的原理和方法。 2.教学重难点 分布电容的修正，LCR电桥的正确使用。 3.教学内容 测定固体电介质介电常数
5 实验项目 6：灵敏电流计的研究 1.教学目标 （1）了解灵敏电流计的原理和运转特性，测定其内阻及外临界电阻； （2）学会用最小二乘法处理数据方法。 2.教学重难点 灵敏电流计的原理与正确使用。 3.教学内容 测定灵敏电流计内阻及外临界电阻。 4.教学方法 教师讲授，学生动手实验。 5.教学评价 课前预习报告，课上实验操作与测量，课后实验报告。 实验项目 7：油滴实验 1.教学目标 用密立根油滴仪测定电子的电荷值。 2.教学重难点 密立根油滴仪的调节与使用。 3.教学内容 测定电子的电荷值。 4.教学方法 教师讲授，学生动手实验。 5.教学评价 课前预习报告，课上实验操作与测量，课后实验报告。 实验项目 8：电介质介电常数的测量 1.教学目标 掌握测定固体电介质介电常数的原理和方法。 2.教学重难点 分布电容的修正，LCR 电桥的正确使用。 3.教学内容 测定固体电介质介电常数
4.教学方法 教师讲授，学生动手实验。 5.教学评价 课前预习报告，课上实验操作与测量，课后实验报告。 实验项目9：电子元件伏安特性测量 1.教学目标 (1)伏安法测电子元件特性： (2)了解合成不确定度的计算方法： (3)掌握系统误差的修正方法。 2.教学重难点 电路连接，误差修正方法。 3.教学内容 电子元件伏安特性测量 4.教学方法 教师讲授，学生动手实验。 5.教学评价 课前预习报告，课上实验操作与测量，课后实验报告 实验项目10：RLC电路谐振特性的研究 1.教学目标 (1)了解交流电路串联谐振的特点 (2)掌握测量谐振曲线的方法。 2.教学重难点 RLC串联电路的诰振特性 3.教学内容 研究LC串联电路的谐振特性。 4.教学方法 教师讲授，学生动手实验。 5.教学评价 课前预习报告，课上实验操作与测量，课后实验报告！ 实验项目11：LC串联电路暂态过程的研究
6 4.教学方法 教师讲授，学生动手实验。 5.教学评价 课前预习报告，课上实验操作与测量，课后实验报告。 实验项目 9：电子元件伏安特性测量 1.教学目标 （1）伏安法测电子元件特性； （2）了解合成不确定度的计算方法； （3）掌握系统误差的修正方法。 2.教学重难点 电路连接，误差修正方法。 3.教学内容 电子元件伏安特性测量。 4.教学方法 教师讲授，学生动手实验。 5.教学评价 课前预习报告，课上实验操作与测量，课后实验报告。 实验项目 10：RLC 电路谐振特性的研究 1.教学目标 （1）了解交流电路串联谐振的特点； （2）掌握测量谐振曲线的方法。 2.教学重难点 RLC 串联电路的谐振特性。 3.教学内容 研究 RLC 串联电路的谐振特性。 4.教学方法 教师讲授，学生动手实验。 5.教学评价 课前预习报告，课上实验操作与测量，课后实验报告。 实验项目 11：RLC 串联电路暂态过程的研究
1.教学目标 (1)加深对电容、电感充放电特性的认识： (2)进一步熟悉示波器的使用。 2.教学重难点 RLC电路的暂态过程 3.教学内容 研究RC、RL、RLC电路的暂态过程。 4.教学方法 教师讲授，学生动手实验。 5.教学评价 课前预习报告，课上实验操作与测量，课后实验报告。 实验项目12：LC串联电路稳态特性的研究 1.教学目标 (1)掌握同频率信号相位差的测量方法： (2)进一步掌握交流电路中矢量图解法和复数表示法。 2.教学重难点 RLC串联电路的幅频特性和相频特性。 3.教学内容 研究LC串联电路的幅频特性和相频特性。 4.教学方法 教师讲授，学生动手实验。 5.教学评价 课前预习报告，课上实验操作与测量，课后实验报告。 实验项目13：交流电桥 1.教学目标 了解交流电桥平衡的原理，掌握交流电桥的调节方法。 2.教学重难点 交流电桥的调节使用。 3.教学内容 用交流电桥测电容和电感
7 1.教学目标 （1）加深对电容、电感充放电特性的认识； （2）进一步熟悉示波器的使用。 2.教学重难点 RLC 电路的暂态过程。 3.教学内容 研究 RC、RL、RLC 电路的暂态过程。 4.教学方法 教师讲授，学生动手实验。 5.教学评价 课前预习报告，课上实验操作与测量，课后实验报告。 实验项目 12：RLC 串联电路稳态特性的研究 1.教学目标 （1）掌握同频率信号相位差的测量方法； （2）进一步掌握交流电路中矢量图解法和复数表示法。 2.教学重难点 RLC 串联电路的幅频特性和相频特性。 3.教学内容 研究 RLC 串联电路的幅频特性和相频特性。 4.教学方法 教师讲授，学生动手实验。 5.教学评价 课前预习报告，课上实验操作与测量，课后实验报告。 实验项目 13：交流电桥 1.教学目标 了解交流电桥平衡的原理，掌握交流电桥的调节方法。 2.教学重难点 交流电桥的调节使用。 3.教学内容 用交流电桥测电容和电感
4.教学方法 教师讲授，学生动手实验。 5.教学评价 课前预习报告，课上实验操作与测量，课后实验报告。 实验项目14：温度传感器及其使用 1.教学目标 (1)了解热敏电阻的温度特性 (2)学习非平衡电桥的原理。 2.教学重难点 非平衡电桥的构建与正确调节使用 3.教学内容 掌握热敏电阻温度计的基本原理及使用方法。 4.教学方法 教师讲授，学生动手实验。 5.教学评价 课前预习报告，课上实验操作与测量，课后实验报告。 实验项目15：电势差计及其使用 1.教学目标 学习用学生型电势差计测量电池电动势及内阻的方法。 2.教学重难点 实验电路的正确连接，电势差计的调节使用 3.教学内容 了解直流电势差计的工作原理和特点。 4.教学方法 教师讲授，学生动手实验。 5.教学评价 课前预习报告，课上实验操作与测量，课后实验报告。 实验项目16：半导体Pw结物理特性 1.教学目标 (1)测量波尔兹曼常量：
8 4.教学方法 教师讲授，学生动手实验。 5.教学评价 课前预习报告，课上实验操作与测量，课后实验报告。 实验项目 14：温度传感器及其使用 1.教学目标 （1）了解热敏电阻的温度特性 （2）学习非平衡电桥的原理。 2.教学重难点 非平衡电桥的构建与正确调节使用。 3.教学内容 掌握热敏电阻温度计的基本原理及使用方法。 4.教学方法 教师讲授，学生动手实验。 5.教学评价 课前预习报告，课上实验操作与测量，课后实验报告。 实验项目 15：电势差计及其使用 1.教学目标 学习用学生型电势差计测量电池电动势及内阻的方法。 2.教学重难点 实验电路的正确连接，电势差计的调节使用。 3.教学内容 了解直流电势差计的工作原理和特点。 4.教学方法 教师讲授，学生动手实验。 5.教学评价 课前预习报告，课上实验操作与测量，课后实验报告。 实验项目 16：半导体 PN 结物理特性 1.教学目标 （1）测量波尔兹曼常量；
(2)通过数据处理证实PW结特性符合波尔兹曼分布律： (3)学习用运算放大器组成电流-电压转换器测量弱电流 2.教学重难点 PN结电流-电压特性，电流-电压转换器测量弱电流。 3.教学内容 测量PN结电流与电压的关系。 4.教学方法 教师讲授，学生动手实验。 5.教学评价 课前预习报告，课上实验操作与测量，课后实验报告。 实验项目17：运算放大器的研究 1.教学目标 掌握运算放大器的简单应用方法 2.教学重难点 运算放大器的基本特性。 3.教学内容 了解运算放大器的基本特性。 4.教学方法 教师讲授，学生动手实验。 5.教学评价 课前预习报告，课上实验操作与测量，课后实验报告 实验项目18：地磁场水平分量测量 1.教学目标 (1)了解亥姆霍兹线圈的特点： (2)学习用正切电流计测磁场方法。 2.教学重难点 弱磁场的测量 3.教学内容 测量地磁场的水平分量。 4.教学方法 9
9 （2）通过数据处理证实 PN 结特性符合波尔兹曼分布律； （3）学习用运算放大器组成电流-电压转换器测量弱电流。 2.教学重难点 PN 结电流-电压特性，电流-电压转换器测量弱电流。 3.教学内容 测量 PN 结电流与电压的关系。 4.教学方法 教师讲授，学生动手实验。 5.教学评价 课前预习报告，课上实验操作与测量，课后实验报告。 实验项目 17：运算放大器的研究 1.教学目标 掌握运算放大器的简单应用方法。 2.教学重难点 运算放大器的基本特性。 3.教学内容 了解运算放大器的基本特性。 4.教学方法 教师讲授，学生动手实验。 5.教学评价 课前预习报告，课上实验操作与测量，课后实验报告。 实验项目 18：地磁场水平分量测量 1.教学目标 （1）了解亥姆霍兹线圈的特点； （2）学习用正切电流计测磁场方法。 2.教学重难点 弱磁场的测量。 3.教学内容 测量地磁场的水平分量。 4.教学方法
教师讲授，学生动手实验。 5.教学评价 课前预习报告，课上实验操作与测量，课后实验报告 实验项目19：力学专题实验 1.教学目标 掌握力学实验的拓展研究方法。 2.教学重难点 拓展实验方法的构建。 3.教学内容 以已做过的力学实验为基础，完成专题性的拓展实验研究， 4.教学方法 学生自主选题，教师审核：学生动手实验，教师辅助指导。 5.教学评价 课前自主选题预案，课后完整实验报告。 实验项目20：电学专题实验 1.教学目标 掌握电学实验的拓展研究方法 2.教学重难点 拓展实验方法的构建。 3.教学内容 以已做过的电学实验为基础，完成专题性的拓展实验研究 4.教学方法 学生自主选题，教师审核：学生动手实验，教师辅助指导。 5.教学评价 课前自主选题预案，课后完整实验报告。 实验项目21：光学专题实验 1.教学目标 掌握光学实验的拓展研究方法 2,教学重难点 拓展实验方法的构建
10 教师讲授，学生动手实验。 5.教学评价 课前预习报告，课上实验操作与测量，课后实验报告。 实验项目 19：力学专题实验 1.教学目标 掌握力学实验的拓展研究方法。 2.教学重难点 拓展实验方法的构建。 3.教学内容 以已做过的力学实验为基础，完成专题性的拓展实验研究。 4.教学方法 学生自主选题，教师审核；学生动手实验，教师辅助指导。 5.教学评价 课前自主选题预案，课后完整实验报告。 实验项目 20：电学专题实验 1.教学目标 掌握电学实验的拓展研究方法。 2.教学重难点 拓展实验方法的构建。 3.教学内容 以已做过的电学实验为基础，完成专题性的拓展实验研究。 4.教学方法 学生自主选题，教师审核；学生动手实验，教师辅助指导。 5.教学评价 课前自主选题预案，课后完整实验报告。 实验项目 21：光学专题实验 1.教学目标 掌握光学实验的拓展研究方法。 2.教学重难点 拓展实验方法的构建
