《基础物理实验一》实验教学大纲 课程编号405220 课程名称 基础物理实验（一） 总学时48 学分教 适用专业物理学 先修课程无 一、实验教学的目的和任务 基础物理实验课是对物理学专业学生进行科学实验基本训练的必修基础课 程，是学生接受系统实验方法和实验技能训练的开端。 基础物理实验课覆盖面广，具有丰富的实验思想、方法、手段，同时能提供 综合性很强的基本实验技能训陈，是培养科学实验能力、提高科学素质的重要基 础。对培养学生严谨的治学态度、活跃的创新意识，理论联系实际和适应科技发 展的综合应用能力，具有其它实践类课程不可替代的作用， 二、实验教学的基本要求 基础物理实验（一）包括力学、热学、电学、光学、原子物理及近代物理相 关的实验内容。具体达到如下基本要求： 1、掌握测量误差与不确定度的基本概念，能逐步学会用不确定度对直接测量 和间接测量的结果进行评估；掌握列表法，作图法处理实验数据，能应用计算机 软件处理实验数据。 2、掌握长度、质量、时间、温度、湿度、压强、压力、电流、电压、电阻 磁感应强度、光强度、折射率、电子电荷等常用基本物理量及物性参数的测量 能较好地应用数字化测量技术和计算技术进行实验。 3、通过实验视频观察物理实验现象，培养学生分析问题和解决问题的初步能
《基础物理实验一》实验教学大纲 课程编号 405220 课程名称 基础物理实验（一） 总学时 48 学分数 3 适用专业 物理学 先修课程 无 一、实验教学的目的和任务 基础物理实验课是对物理学专业学生进行科学实验基本训练的必修基础课 程，是学生接受系统实验方法和实验技能训练的开端。 基础物理实验课覆盖面广，具有丰富的实验思想、方法、手段，同时能提供 综合性很强的基本实验技能训练，是培养科学实验能力、提高科学素质的重要基 础。对培养学生严谨的治学态度、活跃的创新意识，理论联系实际和适应科技发 展的综合应用能力，具有其它实践类课程不可替代的作用。 二、实验教学的基本要求 基础物理实验（一）包括力学、热学、电学、光学、原子物理及近代物理相 关的实验内容。具体达到如下基本要求： 1、掌握测量误差与不确定度的基本概念，能逐步学会用不确定度对直接测量 和间接测量的结果进行评估；掌握列表法，作图法处理实验数据，能应用计算机 软件处理实验数据。 2、掌握长度、质量、时间、温度、湿度、压强、压力、电流、电压、电阻、 磁感应强度、光强度、折射率、电子电荷等常用基本物理量及物性参数的测量， 能较好地应用数字化测量技术和计算技术进行实验。 3、通过实验视频观察物理实验现象，培养学生分析问题和解决问题的初步能
力 4、培养学生科学实验能力： （1)通过阅读实验参考教材和对照实物做实验前的准备。 (2)通过阅读相关仪器资料，能正确使用常用仪器。 （3)正确记录和处理实验数据，拟定合格的实验报告。 (4)通过拟定实验报告，培养学生科技写作能力和语言表达能力。 5、培养学生严谨的治学态度和实事求是的科学作风。 6、能完成简单的设计性实验，培养学生主动精神和创新意识。 三、实验项目设置、学时分配 实验 实验项目名称 实验目的 实验类型 开出要求 号 学时 绪论 了解实验基本规范、掌握 3 理论 必做 误差基本概念合理论 长度的测量 1、掌握游标卡尺、干 分尺、移测显微镜的测量 原理及正确使用方法。 2、应用误差知识，合 理选择测量仪器。 3 验证 必做 3、掌握不确定度和有 效数字的概念，学会正确 记录和处理数据
力。 4、培养学生科学实验能力： （1） 通过阅读实验参考教材和对照实物做实验前的准备。 （2） 通过阅读相关仪器资料，能正确使用常用仪器。 （3） 正确记录和处理实验数据，拟定合格的实验报告。 （4） 通过拟定实验报告，培养学生科技写作能力和语言表达能力。 5、培养学生严谨的治学态度和实事求是的科学作风。 6、能完成简单的设计性实验，培养学生主动精神和创新意识。 三、实验项目设置、学时分配 序 号 实验项目名称 实验目的 实验 学时 实验类型 开出要求 1 绪论 了解实验基本规范、掌握 误差基本概念合理论 3 理论 必做 2 长度的测量 1、掌握游标卡尺、千 分尺、移测显微镜的测量 原理及正确使用方法。 2、应用误差知识，合 理选择测量仪器。 3、掌握不确定度和有 效数字的概念，学会正确 记录和处理数据。 3 验证 必做
3 验证动量和能1.观察碰撞过程，了解 必做 量守恒定律 碰撞的分类、特点等。 3 验证 2.验证动量守恒定律。 4 金属材料杨氏 1.掌握用光杠杆测量微 必做 模量的测量 小长度变化的原理、方法 和应用；掌握各种长度测 3 验证 量工具的选择和使用；3. 学习用逐差法和作图法 处理实验数据。 液体粘滞系数1、了解斯托克斯定律2、 必做 的测定 掌握用落球法测定液体 3 验证 的粘滞系数 6 液体表面张力1.学习用焦利氏秤测量 必做 系数的测定 微小的力。2.掌握用拉 3 综合 脱法测量液体表面张力 系数的原理和方法。 7 1、学习用转动惯量仪测 必做 定物体的转动惯量；2、 研究作用在刚体上的外 刚体转动的研力矩与刚体角加速度的 关系，验证刚体转动定律 3 综合 究 和平行轴定理；3、观测 转动惯量随质量、质量分 布及转动轴线的不同而 改变的状况
3 验证动量和能 量守恒定律 1．观察碰撞过程，了解 碰撞的分类、特点等。 2．验证动量守恒定律。 3 验证 必做 4 金属材料杨氏 模量的测量 1. 掌握用光杠杆测量微 小长度变化的原理、方法 和应用；掌握各种长度测 量工具的选择和使用；3. 学习用逐差法和作图法 处理实验数据。 3 验证 必做 5 液体粘滞系数 的测定 1、了解斯托克斯定律；2、 掌握用落球法测定液体 的粘滞系数 3 验证 必做 6 液体表面张力 系数的测定 1．学习用焦利氏秤测量 微小的力。 2．掌握用拉 脱法测量液体表面张力 系数的原理和方法。 3 综合 必做 7 刚体转动的研 究 1、学习用转动惯量仪测 定物体的转动惯量；2、 研究作用在刚体上的外 力矩与刚体角加速度的 关系，验证刚体转动定律 和平行轴定理；3、观测 转动惯量随质量、质量分 布及转动轴线的不同而 改变的状况。 3 综合 必做
8 1.学习传热学的有关概念 必做 非良导体的热 和冷却速度的测定方法。 综合 导率的测量 2.了解傅立叶传热定律 测定非良导体的热导率 9 1.熟悉气垫导轨的构造 掌握正确的使用方法。 必做 2.熟悉光电计时系统的 气垫导轨上运 工作原理 学会用光电计 时系统测量短暂时间的 方法。 综合 动定理的研究 3.学会测量物体的速度 和加速度 4.验证牛顿第二定律。 1.了解声速测量仪的结构 必做 0 和测试原理；2.通过实验 了解作为传感器的压电 陶瓷的功能；3.用共振干 不同介质中声 涉法、相位比较法和时差 综合 速的测量 法测量声速，并加深有关 共振、振动合成、波的干 涉等理论知识的理解；4， 进一步掌握示波器使用。 1 了解示波器的主要结 数字与模拟示 构和显示波形的基本原 必做 1 理。2.学会使用信号发 生器。3，学会用示波器 3 验证 波器的使用 观察波形以及测量电压、 周期和频率。 1 分光计实验 1 了解分光计的结构， 3 验证 必做
8 非良导体的热 导率的测量 1.学习传热学的有关概念 和冷却速度的测定方法。 2.了解傅立叶传热定律， 测定非良导体的热导率。 3 综合 必做 9 气垫导轨上运 动定理的研究 1．熟悉气垫导轨的构造， 掌握正确的使用方法。 2．熟悉光电计时系统的 工作原理，学会用光电计 时系统测量短暂时间的 方法。 3．学会测量物体的速度 和加速度。 4．验证牛顿第二定律。 3 综合 必做 1 0 不同介质中声 速的测量 1.了解声速测量仪的结构 和测试原理；2.通过实验 了解作为传感器的压电 陶瓷的功能；3.用共振干 涉法、相位比较法和时差 法测量声速，并加深有关 共振、振动合成、波的干 涉等理论知识的理解；4. 进一步掌握示波器使用。 3 综合 必做 1 1 数字与模拟示 波器的使用 1．了解示波器的主要结 构和显示波形的基本原 理。2．学会使用信号发 生器。3．学会用示波器 观察波形以及测量电压、 周期和频率。 3 验证 必做 1 分光计实验 1． 了解分光计的结构， 3 验证 必做
2 学习分光计的调节和使 用方法；2.利用分光计 测定三棱镜的顶角； 3、利用分光计测定玻璃 三棱镜的折射率。 1 1.了解迈克尔逊干涉仪的 干涉原理和迈克尔逊干 必做 涉仪的结构，学习其调节 迈克耳逊干涉方法；2.调节观、察干 仪实验 涉条纹，测量激光的波 3 综合 处理实验数 1、 微波反射、单逢衍射、 微波的光学特 双逢干涉实验、迈克尔逊 必做 性实验 干涉、偏振、布拉格衍射 3 综合 等实验； 1了解全息照相的基本原 必做 全息照相 学习静物全息照相的拍 3 综合 摄方法；3.了解再现全息 物象的性质和方法。 1、了解金属箔式的应变 效应、电桥的工作原 必做 电子秤实验 理 6 3 设计 学习和掌握电子秤秤 重的实验方法 1 电子在电磁场 了解带电粒子在电磁场 中的运动规律，电子束的 > 运动规律的研 电偏转、电聚焦、磁偏转， 磁聚焦的原理；2、学习 3 验证 选做 测量电子荷质比的一种 究 方法。 1、了解光电效应的规律 加深对光的量子性的理 用光电效应测 解。 2、会用零电流法找到光 综合 选做 定普朗克常数 电效应的截止电压。 3、会用实验法作出不同 的U。-v直线，并求出直乡
2 学习分光计的调节和使 用方法；2．利用分光计 测定三棱镜的顶角； 3、利用分光计测定玻璃 三棱镜的折射率。 1 3 迈克耳逊干涉 仪实验 1.了解迈克尔逊干涉仪的 干涉原理和迈克尔逊干 涉仪的结构，学习其调节 方法；2．调节观、察干 涉条纹，测量激光的波 长；3．测量钠双线的波 长差；4．练习用逐差法 处理实验数据。 3 综合 必做 1 4 微波的光学特 性实验 1、微波反射、单逢衍射、 双逢干涉实验、迈克尔逊 干涉、偏振、布拉格衍射 等实验； 3 综合 必做 1 5 全息照相 1.了解全息照相的基本原 理； 2.学习静物全息照相的拍 摄方法；3.了解再现全息 物象的性质和方法。 3 综合 必做 1 6 电子秤实验 1、 了解金属箔式的应变 效应、电桥的工作原 理； 2、学习和掌握电子秤秤 重的实验 方法。 3 设计 必做 1 7 电子在电磁场 运动规律的研 究 了解带电粒子在电磁场 中的运动规律，电子束的 电偏转、电聚焦、磁偏转、 磁聚焦的原理；2、学习 测量电子荷质比的一种 方法。 3 验证 选做 1 8 用光电效应测 定普朗克常数 1、了解光电效应的规律， 加深对光的量子性的理 解。 2、会用零电流法找到光 电效应的截止电压。 3、会用实验法作出不同频率下 的 Ua − 直线，并求出直线的斜 3 综合 选做
率。 4、掌握对光电管伏安特 性曲线的处理方法，测定 普朗克常数。 注：1. “实验类型”分为验证性、综合性、设计性、创新性等类型。 2. “开出要求”分为"必做”和“选做”。 3.每个实验项目学时一般以2学时为宜，最多不超过4学时 4.注意不同课程之间实验项目不要重复编制 四、考核方式与评分标准 考核环节 评分依据」 占总成绩的比重 平时实验出勤 课前准备、预习报告、考勤、态度等 15% 平时实验完成情 实验操作、实验记录、实验规范等 55% 实验报告 报告上是否包括目的、仪器、原理、操作步30% 骤、数据记录、数据处理、误差分析、结果 表述与分析、问题回答等内容 评分标准：考核结果分为优、良、中、及格和不及格五等，课程综合成绩采用百 分制记录。课程综合成绩为优，成绩为90-100分；良，成绩为80-89分；中 成绩为70-79分；及格，成绩为60-69分；不及格，则实验不合格，成绩为60 分以下。（注：实验考核方式至少应当包含上述内容，教师根据实际情况还可以增加，实验 课程成绩为100分制，单独录入教务管理系统) 五、实验教材或参考书 教材： 1、李强等编，《大学物理实验》，西南交通大学出版社，2010.1 参考资料： 1、杨长铭、戴同庆、凌向虎等，大学物理实验，武汉大学出版社，2005 年 大纲起草人：唐贤健
率。 4、掌握对光电管伏安特 性曲线的处理方法，测定 普朗克常数。 注：1. “实验类型”分为验证性、综合性、设计性、创新性等类型。 2. “开出要求”分为“必做”和“选做”。 3. 每个实验项目学时一般以 2 学时为宜，最多不超过 4 学时 4. 注意不同课程之间实验项目不要重复编制 四、考核方式与评分标准 考核环节 评分依据 占总成绩的比重 平时实验出勤 课前准备、预习报告、考勤、态度等 15% 平时实验完成情 况 实验操作、实验记录、实验规范等 55% 实验报告 报告上是否包括目的、仪器、原理、操作步 骤、数据记录、数据处理、误差分析、结果 表述与分析、问题回答等内容 30% 评分标准：考核结果分为优、良、中、及格和不及格五等，课程综合成绩采用百 分制记录。课程综合成绩为优，成绩为 90-100 分；良，成绩为 80-89 分；中， 成绩为 70-79 分；及格，成绩为 60-69 分；不及格，则实验不合格，成绩为 60 分以下。（注：实验考核方式至少应当包含上述内容，教师根据实际情况还可以增加，实验 课程成绩为 100 分制，单独录入教务管理系统） 五、实验教材或参考书 教材： 1、李强等编，《大学物理实验》，西南交通大学出版社，2010.1. 参考资料： 1、杨长铭、戴同庆、凌向虎等，大学物理实验，武汉大学出版社，2005 年. 大纲起草人：唐贤健
大纲审核人：李强 大纲批准人：谢四莲 日期：2016年12月20日
大纲审核人：李强 大纲批准人：谢四莲 日期： 2016 年 12 月 20 日