《大学物理实验》课程教学大纲 课程名称:大学物理实验 课程类别:专业基础课 适用专业:食品质量与安全 所属实验室:普通物理 实验学时、学分:20学时、0.5学分 一、课程实验目的 物理学是一门实验性的科学。物理学中的概念和规律都是从实验 当中得到的。普通物理实验课是对学生进行实验教育的入门课程,其教学目的在于使学生在 学习物理实验基础知识的同时,受到严格的训练,掌握初步的实验能力,养成良好的实验习 惯和严谨的科学作风。 1.通过物理实验的教学,培养学生学习物理的兴趣: 2.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,从而 使学生具有初步的科学实验能力: 3.通过对实验现象的观察和分析,实验数据的测量和处理,从理论和实践的结合上加 深对物理基本概念和规律的认识: 4.培养学生实事求是的科学态度和严肃、认真、坚忍不拔的科学精神。 二、实验教学要求 实验课虽然是在教师指导下的学习环节,但在实验课上学生的活动有较大的独立性,我 们要求学生以研究者的态度去组装实验装置、连接电路,进行观测与分析,探讨最佳实验方 案,从中积累经验、锻炼技巧和机智,为以后独立设计实验方案和解决新的实验课题创造条 件。 三、对学生的指导和要求 (一)既要指导学生安装、调整和操作实验仪器,又要指导学生设计实验电路和实验步骤、 选取实验条件、分析实验现象、判断实验故障和审查实验数据。要求每个学生都会进行实验 操作。 (二)指导学生进行实验数据的处理,要求学生既能正确读出有效数字,又能给出测量结果 的不确定度。 四、实验考核方式 考查 五、实验教学内容 实验项目(一):长度测量(2学时) (1)项目类别:必做☑选做口 (2)项目性质:演示性口验证性口设计性口综合性☑ (3)项目主要目的要求: 1)掌握游标卡尺及螺旋测微计的使用方法:
1 《大学物理实验》课程教学大纲 课程名称:大学物理实验 课程类别:专业基础课 适用专业:食品质量与安全 所属实验室:普通物理 实验学时、学分:20 学时 、0.5 学分 一、课程实验目的 物理学是一门实验性的科学。物理学中的概念和规律都是从实验 当中得到的。普通物理实验课是对学生进行实验教育的入门课程,其教学目的在于使学生在 学习物理实验基础知识的同时,受到严格的训练,掌握初步的实验能力,养成良好的实验习 惯和严谨的科学作风。 1.通过物理实验的教学,培养学生学习物理的兴趣; 2.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,从而 使学生具有初步的科学实验能力; 3.通过对实验现象的观察和分析,实验数据的测量和处理,从理论和实践的结合上加 深对物理基本概念和规律的认识; 4.培养学生实事求是的科学态度和严肃、认真、坚忍不拔的科学精神。 二、实验教学要求 实验课虽然是在教师指导下的学习环节,但在实验课上学生的活动有较大的独立性,我 们要求学生以研究者的态度去组装实验装置、连接电路,进行观测与分析,探讨最佳实验方 案,从中积累经验、锻炼技巧和机智,为以后独立设计实验方案和解决新的实验课题创造条 件。 三、对学生的指导和要求 (一)既要指导学生安装、调整和操作实验仪器,又要指导学生设计实验电路和实验步骤、 选取实验条件、分析实验现象、判断实验故障和审查实验数据。要求每个学生都会进行实验 操作。 (二)指导学生进行实验数据的处理,要求学生既能正确读出有效数字,又能给出测量结果 的不确定度。 四、实验考核方式 考查 五、实验教学内容 实验项目(一):长度测量(2 学时) (1)项目类别:必做 选做□ (2)项目性质:演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性 (3)项目主要目的要求: 1)掌握游标卡尺及螺旋测微计的使用方法;
2)练习数据记录和运算的有效数字及误差的估算。 (4)主要仪器:游标卡尺、螺旋测微计。 实验项目(二):牛顿第二定律验证(2学时) (1)项目类别:必做☑选做口 (2)项目性质:演示性☐验证性☑设计性口综合性口 (3)项目主要目的要求: 1)熟悉气垫导轨的构造和调整: 2)进一步熟悉用光电计时系统测量时间的方法: 3)学会用气垫导轨验证牛顿第二定律: 4)学习用“图解法”进行直线拟合的方法。 (4)主要仪器:气垫导轨、滑块、光电门、数字毫秒计、游标卡尺。 实验项目(三):自由落体运动(2学时) (1)项目类别:必做☑选做口 (2)项目性质:演示性口验证性口设计性口综合性☑ (3)项目主要目的要求: 1)学会用自由落下的物体测量重力加速度g: 2)练习用最小二乘法进行数据处理。 (4)主要仪器:自由落体装置、数字毫秒计。 实验项目(四):刚体转动的研究(2学时) (1)项目类别:必做☑选做口 (2)项目性质:演示性口验证性口设计性☑综合性口 (3)项目主要目的要求: 1)研究刚体转动时外力矩的矢量和与刚体转动角加速度的关系: 2)考查刚体的质量分布改变时对转动的影响。 (4)主要仪器:刚体转动实验仪、停表、游标卡尺、米尺。 实验项目(五):制流电路和分压电路(2学时) (1)项目类别:必做☑选做口 (2)项目性质:演示性口验证性口设计性☑综合性口 (3)项目主要目的要求: 了解基本仪器的性能和使用方法:掌握制流和分压两种电路的联结方法,性能和特 点,学习检查电路故障的一般方法:熟悉电磁学实验的操作规程和安全知识。 (4)主要仪器:直流电源毫安表伏特表滑线变阻器电阻箱 实验项目(六):伏安法测二极管的特性(2学时) (1)项目类别:必做☑选做口
2 2)练习数据记录和运算的有效数字及误差的估算。 (4)主要仪器:游标卡尺、螺旋测微计。 实验项目(二):牛顿第二定律验证(2 学时) (1)项目类别:必做 选做□ (2)项目性质:演示性□ 验证性 设计性□ 综合性□ (3)项目主要目的要求: 1)熟悉气垫导轨的构造和调整; 2)进一步熟悉用光电计时系统测量时间的方法; 3)学会用气垫导轨验证牛顿第二定律; 4)学习用“图解法”进行直线拟合的方法。 (4)主要仪器:气垫导轨、滑块、光电门、数字毫秒计、游标卡尺。 实验项目(三):自由落体运动(2 学时) (1)项目类别:必做 选做□ (2)项目性质:演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性 (3)项目主要目的要求: 1)学会用自由落下的物体测量重力加速度 g; 2)练习用最小二乘法进行数据处理。 (4)主要仪器:自由落体装置、数字毫秒计。 实验项目(四):刚体转动的研究(2 学时) (1)项目类别:必做 选做□ (2)项目性质:演示性□ 验证性□ 设计性 综合性□ (3)项目主要目的要求: 1)研究刚体转动时外力矩的矢量和与刚体转动角加速度的关系; 2)考查刚体的质量分布改变时对转动的影响。 (4)主要仪器:刚体转动实验仪、停表、游标卡尺、米尺。 实验项目(五):制流电路和分压电路(2 学时) (1)项目类别:必做 选做□ (2)项目性质:演示性□ 验证性□ 设计性 综合性□ (3)项目主要目的要求: 了解基本仪器的性能和使用方法;掌握制流和分压两种电路的联结方法,性能和特 点,学习检查电路故障的一般方法;熟悉电磁学实验的操作规程和安全知识。 (4)主要仪器:直流电源 毫安表 伏特表 滑线变阻器 电阻箱 实验项目(六):伏安法测二极管的特性(2 学时) (1)项目类别:必做 选做□
(2)项目性质:演示性☐验证性☑设计性☐综合性☐ (3)项目主要目的要求: 了解二极管的伏安特性:掌握分压器和限流器的使用方法:正确掌握在被测对象为 低阻和高阻时,伏特计的两种连接法。 (4)主要仪器:滑线电阻、万用表、电流表、电压表、直流电源、待测二极管。 实验项目(七):磁场的描绘(2学时) (1)项目类别:必做☑选做口 (2)项目性质:演示性口验证性☑ 设计性口综合性口 (3)项目主要目的要求: 解感应法测量磁场的原理:研究载流圆电流轴向磁场的分布。描绘亥姆霍兹线圈中 的磁场均匀区。 (4)主要仪器:圆形线圈、感应试探线圈、晶体管毫伏表、交流电源、交流安培表。 实验项目(八):霍耳效应(2学时) (1)项目类别:必做口选做☑ (2)项目性质:演示性口验证性☑设计性口综合性口 (3)项目主要目的要求:观察霍耳效应现象:了解应用霍耳效应测量磁场的方法。 (4)主要仪器:箱式电位差计、检流计、标准电阻、直流电源、螺线管、霍耳元件、标 准电池 实验项目(九):用气垫导轨测速度、加速度(2学时) (1)项目类别:必做口选做☑ (2)项目性质:演示性口验证性口设计性口综合性☑ (3)项目主要目的要求: 1)掌握数字毫秒计的使用方法: 2)学会用倾斜气垫导轨测速度、加速度。 (4)主要仪器:气轨、滑块、光电门、数字毫秒计、游标卡尺。 实验项目(十)静电场的描绘(2学时) (1)项目类别:必做口选做☑ (2)项目性质:演示性口验证性☑设计性口综合性口 (3)项目主要目的要求: 用模拟法研究静电场:描绘二种场结构的等位线。 (4)主要仪器:直流稳压电源、电压表、导电纸、电极(或静电场测试仪)。 六、实验学时分配
3 (2)项目性质:演示性□ 验证性 设计性□ 综合性□ (3)项目主要目的要求: 了解二极管的伏安特性;掌握分压器和限流器的使用方法;正确掌握在被测对象为 低阻和高阻时,伏特计的两种连接法。 (4)主要仪器:滑线电阻、万用表、电流表、电压表、直流电源、待测二极管。 实验项目(七):磁场的描绘(2 学时) (1)项目类别:必做 选做□ (2)项目性质:演示性□ 验证性 设计性□ 综合性□ (3)项目主要目的要求: 解感应法测量磁场的原理;研究载流圆电流轴向磁场的分布。描绘亥姆霍兹线圈中 的磁场均匀区。 (4)主要仪器:圆形线圈、感应试探线圈、晶体管毫伏表、交流电源、交流安培表。 实验项目(八):霍耳效应(2 学时) (1)项目类别:必做□ 选做 (2)项目性质:演示性□ 验证性 设计性□ 综合性□ (3)项目主要目的要求:观察霍耳效应现象;了解应用霍耳效应测量磁场的方法。 (4)主要仪器:箱式电位差计、检流计、标准电阻、直流电源、螺线管、霍耳元件、标 准电池 实验项目(九):用气垫导轨测速度、加速度(2 学时) (1)项目类别:必做□ 选做 (2)项目性质:演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性 (3)项目主要目的要求: 1)掌握数字毫秒计的使用方法; 2)学会用倾斜气垫导轨测速度、加速度。 (4)主要仪器:气轨、滑块、光电门、数字毫秒计、游标卡尺。 实验项目(十)静电场的描绘(2 学时) (1)项目类别:必做□ 选做 (2)项目性质:演示性□ 验证性 设计性□ 综合性□ (3)项目主要目的要求: 用模拟法研究静电场;描绘二种场结构的等位线。 (4)主要仪器:直流稳压电源、电压表、导电纸、电极(或静电场测试仪)。 六、实验学时分配
序号 实验项目 学时 长度的测量 2 2 牛顿第二定律验证 2 3 自由落体运动 2 4 刚体转动研究 2 制流电路与分压电路 2 6 伏安法测二极管的特性 2 7 磁场的描绘 2 8 霍尔效应 2 9 用气垫导轨测速度、加速度 2 10 静电场的描绘 2 合计 10项 20 七、推荐教材与辅助教学资料 [1]《普通物理实验》(第4版),杨述武,赵立柱,沈国土主编,高等教育出版社,2007 年: [2]《普通物理实验》(第1版),崔亚量,粱为民主编,西北工业大学出版社,2007年: [3]《普通物理实验》(第1版),张力主编,云南大学出版社,2008年: [4]《普通物理实验》(第1版),万纯梯主编,南京大学出版,2000年: [5]《普通物理实验》(第1版),林抒,龚镇雄主编,人民教育出版社,1981年: [6]《普通物理实验指导》(第1版),龚镇雄,刘雪休主编,北京大学出版社,1990年
4 序 号 实验项目 学 时 1 长度的测量 2 2 牛顿第二定律验证 2 3 自由落体运动 2 4 刚体转动研究 2 5 制流电路与分压电路 2 6 伏安法测二极管的特性 2 7 磁场的描绘 2 8 霍尔效应 2 9 用气垫导轨测速度、加速度 2 10 静电场的描绘 2 合计 10 项 20 七、推荐教材与辅助教学资料 [1]《普通物理实验》(第 4 版),杨述武,赵立柱,沈国土主编,高等教育出版社,2007 年; [2]《普通物理实验》(第 1 版),崔亚量,粱为民主编,西北工业大学出版社,2007 年; [3]《普通物理实验》(第 1 版),张力主编,云南大学出版社,2008 年; [4]《普通物理实验》(第 1 版),万纯梯主编,南京大学出版,2000 年; [5]《普通物理实验》(第 1 版),林抒,龚镇雄主编,人民教育出版社,1981 年; [6]《普通物理实验指导》(第 1 版),龚镇雄,刘雪休主编,北京大学出版社,1990 年