1、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱課程編號：11140010課程名稱：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)1/Physical Experiment of College 1課程總學(xué)時(shí)/學(xué)分：16/0.5面向?qū)I(yè)：全校理工科各專業(yè)（非物理）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是對理工科大學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)基本訓(xùn)練的一門獨(dú)立的必修基礎(chǔ)課程，是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后接受系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的開端，是理工科類專業(yè)對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的重要基礎(chǔ)。物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)和物理理論教學(xué)具有同等重要的地位，它們既有深刻的內(nèi)在聯(lián)系和配合，又有各自的任務(wù)和作用。本課程應(yīng)在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，按照循序漸進(jìn)的原則，學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)、方法和技能，使

2、學(xué)生初步了解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的主要過程和基本方法，為今后的學(xué)習(xí)和工作奠定良好的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。本課程的基本任務(wù)是：1 通過對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、分析和對物理量的測量，學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)，加深對物理學(xué)原理的理解。2 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分必做實(shí)驗(yàn)和選做實(shí)驗(yàn)，在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)1階段必須完成緒論課1學(xué)時(shí)，必做實(shí)驗(yàn)9學(xué)時(shí)，選做實(shí)驗(yàn)6學(xué)時(shí)（光學(xué)或熱學(xué)）。其中選做實(shí)驗(yàn)可根據(jù)各專業(yè)的性質(zhì)來安排（學(xué)年：電氣、計(jì)算機(jī)、電子必選三個(gè)以上電學(xué)實(shí)驗(yàn)，機(jī)械、土木、包裝工程必選三個(gè)以上力學(xué)實(shí)驗(yàn)；另外任選），教師也可利用現(xiàn)有儀器開出新的選做實(shí)驗(yàn)。3 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課堅(jiān)持以實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練為主，必做實(shí)驗(yàn)確保一人一臺(tái)（套）儀器，部分選做實(shí)驗(yàn)不超過二人一臺(tái)（套）儀器，增加

3、學(xué)生獨(dú)立實(shí)踐的機(jī)會(huì)。4 在教學(xué)中要適當(dāng)?shù)亟榻B一些物理實(shí)驗(yàn)史料、物理實(shí)驗(yàn)在當(dāng)今高科技領(lǐng)域的新進(jìn)展和物理實(shí)驗(yàn)在工程技術(shù)的應(yīng)用知識(shí)，使學(xué)生了解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要性，明確物理實(shí)驗(yàn)課程的性質(zhì)、地位、作用和任務(wù)。5 在整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，要教育學(xué)生養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，愛護(hù)公共財(cái)產(chǎn)、遵守安全制度，樹立優(yōu)良的學(xué)風(fēng)，培養(yǎng)和提高他們的科學(xué)實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)和能力。6 要求學(xué)生了解測量誤差的基本知識(shí)，具有正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的初步能力。其中包括下列內(nèi)容：測量誤差的基本概念；直接測量結(jié)果的誤差表示（可用標(biāo)準(zhǔn)偏差、平均誤差、儀器誤差或估計(jì)誤差來表示測量結(jié)果的誤差限值）；間接測量的誤差計(jì)算；不確定度的基本知識(shí)和計(jì)算方法；處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的一些

4、重要方法，例如列表法、作圖法、逐差法和一元線性函數(shù)的最小二乘法等；初步學(xué)習(xí)系統(tǒng)誤差對測量的影響消除方法，特別是一些基本系統(tǒng)誤差，如零位誤差的消除方法；初步了解B類不確定度的討論方法。7 通過物理實(shí)驗(yàn)的基本訓(xùn)練，要求學(xué)生做到：（1） 能夠自行完成預(yù)習(xí)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和撰寫報(bào)告或小論文等主要實(shí)驗(yàn)程序。（2） 能夠調(diào)整常用實(shí)驗(yàn)裝置，并基本掌握常用的操作技術(shù)。例如：零位校準(zhǔn)；水平、鉛直調(diào)整；光路的共軸調(diào)整；視差的消除；逐次逼近調(diào)節(jié)；根據(jù)給定的電路原理圖正確連接線路等。（3） 了解物理實(shí)驗(yàn)中基本的實(shí)驗(yàn)方法和測量方法。例如：比較放大、模擬、交換、補(bǔ)償、平衡和干涉等方法。（4） 能夠進(jìn)行常用物理量的一般測量。例如

5、：長度、質(zhì)量、時(shí)間、熱量、溫度、電流強(qiáng)度、電壓、電動(dòng)勢、電阻、磁感應(yīng)強(qiáng)度、折射率、光波長等。（5） 了解常用儀器的性能，并學(xué)會(huì)使用方法。例如：測長儀器、計(jì)時(shí)儀器、變壓器、電表、直流電橋、通用示波器、低頻信號發(fā)生器、常用電源和常用光源等。（6） 在進(jìn)行以上各項(xiàng)基本訓(xùn)練的過程中，要重視對物理現(xiàn)象的觀察和分析，運(yùn)用理論知識(shí)指導(dǎo)實(shí)踐、解決實(shí)驗(yàn)中的問題。8 培養(yǎng)與提高學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ渲邪ǎ?1) 能夠通過閱讀實(shí)驗(yàn)教材、資料和儀器說明書正確使用常用儀器。(2) 能夠運(yùn)用物理學(xué)理論對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行初步分析判斷。(3) 能夠正確記錄和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制曲線，撰寫合格的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。(4) 能夠完成簡單的具有

6、設(shè)計(jì)性內(nèi)容實(shí)驗(yàn)，從而達(dá)到對科學(xué)研究能力的初步訓(xùn)練。(5) 通過內(nèi)容廣泛的物理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。9 培養(yǎng)與提高學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。要求學(xué)生具有理論聯(lián)系實(shí)際和實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng)，嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度，主動(dòng)研究的探索精神，遵守紀(jì)律、團(tuán)結(jié)協(xié)作和愛護(hù)公共財(cái)產(chǎn)的優(yōu)良品德。二、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及內(nèi)容與目標(biāo)的關(guān)系序號實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及內(nèi)容課時(shí)實(shí)驗(yàn)類型教學(xué)方法1目標(biāo)11.緒論2.測量與誤差、有效數(shù)字與數(shù)據(jù)處理，物理實(shí)驗(yàn)中的基本測量方法和測量技術(shù)。1教師指導(dǎo)2目標(biāo)21.長度和密度的測量2.掌握長度基本測量儀器和溫度測量儀器的工作原理及操作方法，進(jìn)行一些基本測量。3驗(yàn)證型教師指導(dǎo)3目標(biāo)31.氣軌

7、上測量速度與加速度2.了解氣墊技術(shù)、光電計(jì)時(shí)技術(shù)，測量勻變速運(yùn)動(dòng)的速度、加速度，驗(yàn)證牛頓第二定律。3驗(yàn)證型教師指導(dǎo)4目標(biāo)41.基本電學(xué)量和時(shí)間的測量2.掌握數(shù)字式電壓表、電流表、直流穩(wěn)壓電源、信號源和雙蹤示波器的工作原理及操作方法，進(jìn)行一些基本測量。3驗(yàn)證型教師指導(dǎo)5目標(biāo)51.模擬法描繪靜電場2.用模擬法描繪靜電場,加深對電場強(qiáng)度和電位概念的理解。3驗(yàn)證型教師指導(dǎo)6目標(biāo)61.非良導(dǎo)體導(dǎo)熱系數(shù)的測量2.用穩(wěn)態(tài)平板法測量非良導(dǎo)體導(dǎo)熱系數(shù),了解熱傳導(dǎo)的規(guī)律，用牛頓冷卻定律測量散熱速度。3綜合型教師指導(dǎo)7目標(biāo)71.分光計(jì)的調(diào)節(jié)及三棱鏡折射率的測定2.掌握分光計(jì)的調(diào)節(jié)方法，用最小偏向角法測量三棱鏡的折射

8、率。3驗(yàn)證型教師指導(dǎo)8目標(biāo)81.磁阻效應(yīng)2.用磁阻效應(yīng)測定和研究與磁阻效應(yīng)有關(guān)的若干關(guān)系,掌握磁阻效應(yīng)及霍爾效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方法。3綜合型教師指導(dǎo)9目標(biāo)91.邁克爾遜干涉儀的調(diào)整和應(yīng)用2.掌握邁克爾遜干涉儀的原理和結(jié)構(gòu).學(xué)會(huì)它的調(diào)整方法和技巧.了解等傾干涉條紋形成的條件和變化規(guī)律;用邁克爾遜干涉儀測量單色光波長。3綜合型教師指導(dǎo)10目標(biāo)101.測量單縫衍射光強(qiáng)的分布2.觀察并測定單縫衍射光強(qiáng)的分布,加深對單縫衍射光強(qiáng)理論的了解,利用光電子元件進(jìn)行測量光強(qiáng)相對分布。3綜合型教師指導(dǎo)11目標(biāo)111.測量空氣折射率2.組裝邁克爾遜干涉儀，并掌握測量氣體折射率的原理及方法。3綜合型教師指導(dǎo)12目標(biāo)121.

9、空氣比熱容比的測定2.掌握測量空氣比熱容比的方法，了解相關(guān)熱力學(xué)過程。3綜合型教師指導(dǎo)13目標(biāo)131.大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)2.學(xué)習(xí)用電腦仿真的方法進(jìn)行大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，了解實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法，理解實(shí)驗(yàn)原理，掌握實(shí)驗(yàn)操作過程和數(shù)據(jù)處理方法。3驗(yàn)證型教師指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)類型：從“驗(yàn)證型、綜合型、設(shè)計(jì)型、研究型”中選擇一個(gè)三、考核方式1、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是高校理工科各專業(yè)學(xué)生必修的主要基礎(chǔ)課之一。凡參加本課程學(xué)習(xí)的學(xué)生，必須通過嚴(yán)格的考核，考核成績由實(shí)驗(yàn)中心上報(bào)教務(wù)處。2、本課程所有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目完成以后最終成績以平時(shí)單個(gè)實(shí)驗(yàn)的成績計(jì)算(但其中有30實(shí)驗(yàn)不及格或缺做一個(gè)實(shí)驗(yàn)者均不及格)，考核成績均以優(yōu)、良、中、及格與不及格等區(qū)分。3、單個(gè)實(shí)驗(yàn)成績的考核、按照預(yù)習(xí)情況(10%)、實(shí)驗(yàn)操作(35)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果(15)、回答問題（10)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告(25)、文明衛(wèi)生紀(jì)律(5)等， 分步逐項(xiàng)考核計(jì)分。其方式可靈活多樣、但必須統(tǒng)一要求和標(biāo)準(zhǔn)。四、實(shí)驗(yàn)課程教材或參考書1 株洲工學(xué)院物理實(shí)驗(yàn)室.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn).20042 沈元華，陸申龍. 基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn).高等教育出版社，20033 周殿清.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教程，武漢大學(xué)出版社，20054 熊永紅.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，華中科技大學(xué)出版社，200