《大学物理》课程实验教学大纲 一、课程基本信息 课程代码:21110073 课程名称:大学物理 英文名称:University Physics 实验总学时:6 适用专业:信息学院各专业 课程类别:学科基础课 先修课程:《高等数学》 二、实验教学的总体目的和要求 1、对学生的要求: (1)、每次实验前必须对实验内容进行预习,并完成相应的实验预习报告。 (②)、每次实验须带齐实验指导书、实验数据记录卡等实验相关文件 (3)、必须准时进入实验室。 迟到五分钟者,不予进入实验室, 当次实验课以 旷课论处。 (4)、因故需请假者,必须按学校规定的要求持有效请假条交给任课教师,事 后补交者无效。 (⑤)、服从实验指导教师的安排,按“序号”对号入座,因故需调整机器者, 须经实验指导教师同意 (⑥)、上机有问题请举手,同学间可相互讨论,但不得喧哗 (⑦)、实验期间不得做与实验无关的事,不得将食物或饮料带入实验室,水杯 必须拧紧,一经发现,经提醒无效后,将赶离实验室。 (⑧)、实验结束后须将实验仪器关闭,将器件及座椅摆放整齐,并将个人物品 全部带离实哈室 2、对教师的要求: ()、教师上实验课时需按时进入实验室,不得无故迟到。 (②)、实验前要检查学生的预习报告,对没有认真预习的、或根本不预习的学 下允许进行实验操作 (3)、实验课上,教师要认真指导学生,发现问题及时解决。 (4)、认真批改学生的实验报告,并如实地打出实验成绩。 (⑤)、严格要求学生遵守操作规程和学生实验守则,对违反并不听劝告者,教 师有权制止其使用机器,必要时停止其实验。 (6)、实验课上不做与实验内容无关的事,不能无故擅离实验室 3、对实验条件的要求:
1 《大学物理》课程实验教学大纲 一、课程基本信息 课程代码:21110073 课程名称:大学物理 英文名称:University Physics 实验总学时:6 适用专业:信息学院各专业 课程类别:学科基础课 先修课程:《高等数学》 二、实验教学的总体目的和要求 1、对学生的要求: (1)、每次实验前必须对实验内容进行预习,并完成相应的实验预习报告。 (2)、每次实验须带齐实验指导书、实验数据记录卡等实验相关文件。 (3)、必须准时进入实验室。迟到五分钟者,不予进入实验室,当次实验课以 旷课论处。 (4)、因故需请假者,必须按学校规定的要求持有效请假条交给任课教师,事 后补交者无效。 (5)、服从实验指导教师的安排,按“序号”对号入座,因故需调整机器者, 须经实验指导教师同意。 (6)、上机有问题请举手,同学间可相互讨论,但不得喧哗。 (7)、实验期间不得做与实验无关的事,不得将食物或饮料带入实验室,水杯 必须拧紧,一经发现,经提醒无效后,将赶离实验室。 (8)、实验结束后须将实验仪器关闭,将器件及座椅摆放整齐,并将个人物品 全部带离实验室。 2、对教师的要求: (1)、教师上实验课时需按时进入实验室,不得无故迟到。 (2)、实验前要检查学生的预习报告,对没有认真预习的、或根本不预习的学 生,不允许进行实验操作。 (3)、实验课上,教师要认真指导学生,发现问题及时解决。 (4)、认真批改学生的实验报告,并如实地打出实验成绩。 (5)、严格要求学生遵守操作规程和学生实验守则,对违反并不听劝告者,教 师有权制止其使用机器,必要时停止其实验。 (6)、实验课上不做与实验内容无关的事,不能无故擅离实验室。 3、对实验条件的要求:
(1)、硬件要求(实体实验): 杨氏模量测定仪,螺旋测微器,游标卡尺,物理天平、牛顿环仪,劈尖干涉 仪,测量显微镜,直流单双臂电桥,检流计,静电场描绘仪,真空管电压表,电 源,滑线变阻器,模拟场模型,双踪示波器,低频信号发生器,整流波形仪等。 (2)、软件要求(仿真实验): 大学物理仿真实验V2.0 三、实验教学内容 根据课程设计及教学要求,本实验开设了3个实验项目,共计4个专项实 验内容,培养学生的观察能力,以及透过现象研究规律、运用物理学原理解决实 际问题、从事现代化科学实验的能力。 实验项目一力学 实验一名称:杨氏模量的测量 实验内容:调节测量仪的螺钉,使之铅直或水平。将光杠杆放到指定位置, 目测初调后细调,直到望远镜中的标尺刻度线的像与叉丝水平线 的像重合。逐一加砝码并微调倾角,记录从望远镜中观察到的各 标尺读数。再逐次移去砝码,记录相应读数。测量各长度参数和 钢丝直径,根据公式计算结果及误差。 实验性质:验证性 实验学时:2学时 实验目的与要求: 1、理解光杠杆测量微小长度变化的原理。 2、掌握用静态伸长法测量金属丝杨氏模量的方法。 3、学会用逐差法和作图法处理实验数据。 实验条件:杨氏模量测定仪(包括光杠杆、砝码、镜尺等),螺旋测微器 游标卡尺,米尺,待测金属丝等。 研究与思考: 1、本实验中,各长度利用不同的仪器来测量,为什么? 2、深差法的优点是什么? 实验项目二热学 实验二名称:用混合法测固体比热容 实验内容:称质量,在加热过程中记录时间和温度,作温度-时间曲线,根 据热平衡原理求铁块的比热容C,并和标准值比较,求出相对误差
2 (1)、硬件要求(实体实验): 杨氏模量测定仪,螺旋测微器,游标卡尺,物理天平、牛顿环仪,劈尖干涉 仪,测量显微镜,直流单双臂电桥,检流计,静电场描绘仪,真空管电压表,电 源,滑线变阻器,模拟场模型,双踪示波器,低频信号发生器,整流波形仪等。 (2)、软件要求(仿真实验): 大学物理仿真实验 V2.0 三、实验教学内容 根据课程设计及教学要求,本实验开设了 3 个实验项目,共计 4 个专项实 验内容,培养学生的观察能力,以及透过现象研究规律、运用物理学原理解决实 际问题、从事现代化科学实验的能力。 实验项目一 力学 实验一名称:杨氏模量的测量 实验内容:调节测量仪的螺钉,使之铅直或水平。将光杠杆放到指定位置, 目测初调后细调,直到望远镜中的标尺刻度线的像与叉丝水平线 的像重合。逐一加砝码并微调倾角,记录从望远镜中观察到的各 标尺读数。再逐次移去砝码,记录相应读数。测量各长度参数和 钢丝直径,根据公式计算结果及误差。 实验性质:验证性 实验学时:2 学时 实验目的与要求: 1、理解光杠杆测量微小长度变化的原理。 2、掌握用静态伸长法测量金属丝杨氏模量的方法。 3、学会用逐差法和作图法处理实验数据。 实验条件:杨氏模量测定仪(包括光杠杆、砝码、镜尺等),螺旋测微器, 游标卡尺,米尺,待测金属丝等。 研究与思考: 1、本实验中,各长度利用不同的仪器来测量,为什么? 2、逐差法的优点是什么? 实验项目二 热学 实验二名称:用混合法测固体比热容 实验内容:称质量,在加热过程中记录时间和温度,作温度-时间曲线,根 据热平衡原理求铁块的比热容 C,并和标准值比较,求出相对误差
实验性质:验证性 实验学时:2学时 实验目的与要求: 1、掌握用混合法测固体比热容】 2、学习一种修正散热的方法 3、学习使用温度计,量热器,加热器等常用量热仪器。 实验条件:量热器一套、温度计、物理天平、秒表、被测物体(铁块)、烧 杯等。 研究与思考 1、为什么要对散热进行修正?如何修正? 2、为什么要求初始温度与环境温度接近? 实验项目三电磁学 实验三名称:用直流单臂电桥测电阻 实验内容:自组电桥测电阻,分析比率值R1R2对电桥灵敏度的影响,测 定金属丝的电阻温度系数,测量热敏电阻的温度特性。 实验性质:验证性和设计性 实验学时:1学时 实验目的与要求: 1、掌握用平衡电桥和非平衡电桥测电阻的原理及方法。 2、了解平衡电桥的测量误差及灵敏度。 3、研究热敏电阻的温度特性,并了解电阻温度计的原理。 4、学习用作图法处理实验数据。 实验条件:直流单双臂电桥,检流计,电阻若干,导线若干等。 实验四名称:用电流场模拟静电场 实验内容:测绘同轴电缆的等势线,测绘平行输电线周围的等势线。 实验性质:验证性和设计性 实验学时:1学时 实验目的与要求: 1、加深对静电场以及描述静电场的基本物理量E、U之间关系的理 解。 2、了解模拟实验方法及其适用条件。 3、研究热敏电阻的温度特性,并了解电阻温度计的原理。 4、学习用图示法表达实验结果。 实验条件:静电场描绘仪,真空管电压表,电源,滑线变阻器,模拟场模型, 单刀开关等。 3
3 实验性质:验证性 实验学时:2 学时 实验目的与要求: 1、掌握用混合法测固体比热容。 2、学习一种修正散热的方法。 3、学习使用温度计,量热器,加热器等常用量热仪器。 实验条件:量热器一套、温度计、物理天平、秒表、被测物体(铁块)、烧 杯等。 研究与思考: 1、为什么要对散热进行修正?如何修正? 2、为什么要求初始温度与环境温度接近? 实验项目三 电磁学 实验三名称:用直流单臂电桥测电阻 实验内容:自组电桥测电阻,分析比率值 R1/R2 对电桥灵敏度的影响,测 定金属丝的电阻温度系数,测量热敏电阻的温度特性。 实验性质:验证性和设计性 实验学时:1 学时 实验目的与要求: 1、掌握用平衡电桥和非平衡电桥测电阻的原理及方法。 2、了解平衡电桥的测量误差及灵敏度。 3、研究热敏电阻的温度特性,并了解电阻温度计的原理。 4、学习用作图法处理实验数据。 实验条件:直流单双臂电桥,检流计,电阻若干,导线若干等。 实验四名称:用电流场模拟静电场 实验内容:测绘同轴电缆的等势线,测绘平行输电线周围的等势线。 实验性质:验证性和设计性 实验学时:1 学时 实验目的与要求: 1、加深对静电场以及描述静电场的基本物理量 E、U 之间关系的理 解。 2、了解模拟实验方法及其适用条件。 3、研究热敏电阻的温度特性,并了解电阻温度计的原理。 4、学习用图示法表达实验结果。 实验条件:静电场描绘仪,真空管电压表,电源,滑线变阻器,模拟场模型, 单刀开关等
实验六名称:电子示波器的原理和应用 实验内容:定量测量输入信号的电压值,观察波形,李萨如法测频率。 实验性质:验证性 实验学时:2学时 实验目的与要求: 1、学习使用示波器观察各种电信号的波形,学习测量电压信号的大 小及频率 2、了解电子示波器的基本结构和工作原理。 3、学习低频信号发生器的使用。 实验条件:双踪示波器,低频信号发生器,整流波形仪等。 研究与思考: 1、接通示波器电源预热3分钟后,若屏幕上既无亮点又无扫描线,会是什 么原因?应如何调节(示波器可正常工作)? 2、若被测信号幅度太大(在不引起仪器损坏的前提下),在屏上会看到什么 图形?应如何调节? 四、考核方式 实验课成绩的登记采用随堂计分的方法进行,由实验教师根据每个学生完成 相应实验的情况,给予A(按要求完成)、B(完成大部分)、C(完成小部分), D(未完成)四个等级的分数。实验课成绩和期中考试成绩以及学生课堂出勤、 课堂表现等一起计入平时成绩考核,平时成绩占学期总成绩的40%。 五、推荐实验教材和教学参考书 [1]黄彦,大学物理实验(少学时适用),电子工业出版社,2017.2 「2]施卫,大学物理实验教程(第2版),机械工业出版社,2013.2 六、其他需说明的 物理学本质上是一门实验科学。物理实验覆盖面广,大学物理阶段主要在于 通过物理实验的训练培养学生的基本科学实验技能,加深对物理学原理的理解 使之具有结合物理学原理解决实际问题的能力、不官目相信书本和权威,尊重数 据和实验结果,实事求是的科学精神、对现象观察和分析的能力以及良好的实验 习惯和科学作风等优良的实验素质。 大纲修订人: 程艾芝、黄元南 修订日期:2023年2月 大纲审定人: 审定日期:
4 实验六名称:电子示波器的原理和应用 实验内容:定量测量输入信号的电压值,观察波形,李萨如法测频率。 实验性质:验证性 实验学时:2 学时 实验目的与要求: 1、学习使用示波器观察各种电信号的波形,学习测量电压信号的大 小及频率。 2、了解电子示波器的基本结构和工作原理。 3、学习低频信号发生器的使用。 实验条件:双踪示波器,低频信号发生器,整流波形仪等。 研究与思考: 1、接通示波器电源预热 3 分钟后,若屏幕上既无亮点又无扫描线,会是什 么原因?应如何调节(示波器可正常工作)? 2、若被测信号幅度太大(在不引起仪器损坏的前提下),在屏上会看到什么 图形?应如何调节? 四、考核方式 实验课成绩的登记采用随堂计分的方法进行,由实验教师根据每个学生完成 相应实验的情况,给予 A(按要求完成)、B(完成大部分)、C(完成小部分)、 D(未完成)四个等级的分数。实验课成绩和期中考试成绩以及学生课堂出勤、 课堂表现等一起计入平时成绩考核,平时成绩占学期总成绩的 40%。 五、推荐实验教材和教学参考书 [1]黄彦,大学物理实验(少学时适用),电子工业出版社,2017.2 [2]施卫,大学物理实验教程(第 2 版),机械工业出版社,2013.2 六、其他需说明的 物理学本质上是一门实验科学。物理实验覆盖面广,大学物理阶段主要在于 通过物理实验的训练培养学生的基本科学实验技能,加深对物理学原理的理解, 使之具有结合物理学原理解决实际问题的能力、不盲目相信书本和权威,尊重数 据和实验结果,实事求是的科学精神、对现象观察和分析的能力以及良好的实验 习惯和科学作风等优良的实验素质。 大纲修订人: 程艾芝、黄元南 修订日期:2023 年 2 月 大纲审定人: 审定日期: