基础物理实验（I）.doc

物理工程学院课程教学大纲培养方案修订负责人：孟祥省 教学大纲统稿人：孔祥和基础物理实验（I）教学大纲教研室主任：孟祥省 执笔人：孟祥省—、课程基本信息开课单位：物理工程学院课程名称：基础物理实验（I）课程编号：07102111英文名称：Fundamental Physics Experiment （I）课程类型：基础课总学时：30 实验学时：30学 分：1开设专业：理工科本科生先修课程：无二、课程任务目标（-）课程任务普通物理实验（T）是全校理工科本科学生进入大学后所进行的第一门物理实 验课程，是进行普通物理学习的重要组成部分作为实验物理基础的基础物理实 验（T）,是理工科学生接受系统的实验训练、加强理论联系实际的重要途径之-一 通过本课程的学习，要求学生初步掌握基础物理实验的基本内容，及独立进行实 验操作的能力课程目标课程的具体目标：1. 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 训练包括基本物理量的测量原理和方法，基本仪器的合理选择与正确使用，误差和有效数字的运算，数据的处理以及实验结果的分析、判断等从而使学 生具有初步的科学实验能力2. 通过对•实验现象的观察和分析，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。

3. 培养学生严肃、认真、实事求是的科学态度与作用三、教学内容和要求本大纲包括力学、热学实验；电磁学实验；光学实验三部分，共计16个实 验根据学科特点对不同学科专业有不同的要求，对于基础性实验是要求学生必 须在规定的时间内完成的最基本的实验；对于设计、综合实验，各专业可以根据 学科需要，制定实验个数，也可以学生根据自己的兴趣选做其中的实验，但必须 完成其中每个学科的2个设计实验实验课时分配：基础性实验项目-•般为3学时，设计性实验项日一•般为3一5学时下面列出的是各个实验项目的教学安排序号实验名称学时实验类型1绪论6理论课2实验一长度测量3基础3实验二 单摆法测重力加速度3基础4实验三 分析天平的使用（选作）3基础5实验四密度的测定3设计6实验五 用日由落体法测定重力加速度3基础7实验六惯性质量的测定3基础8实验七 电磁学基础知识3基础9实验八伏安特性曲线研究3设计10实验九 万用电表的使用3基础11实验1-用惠斯通电桥测电阻3基础12实验卜一不波器的使用3基础13实验十二分光计的调节及棱镜折射率的测定3基础14实验十三 光具组基点的测定3设计15实验十四 薄透镜焦距的测定3设计16实验十五望远镜和显微镜3设计1. 基础物理实验的地位和作用2. 物理实验各教学环节的要求3. 误差和数据处理(1) 测量和误差(2) 测量结果的表示(3) 误差的计算及其意义(4) 有效数字的概念及运算法则(5) 标准误差的概念及其计算(6) 偶然误差的概率分布函数、高斯分布函数、置信限、置信区间(7) 间接测量结果标准误差的传递公式(8) 系统误差的产生以及消除的一般方法4. 实验结果的图示法5. 实验结果的(一元、二元)回归分析实验一长度测量1. 实验目的(1) 了解米尺、游标卡尺、螺旋测微计和测量显微镜的测量原理及使用方法。

2) 初步掌握直接测量、间接测量的数据处理和误差表示方法3) 多次等精度测量误差的估算4) 运用误差知识，合理选择测量仪器2. 实验内容(1) 用米尺、游标卡尺和螺旋测微计分别测量金属平板的长、宽、厚，求平 均值及误差，并计算其体积2) 正确表示实验结果3) 用测量显微镜测量空心胶管的直径3. 教学重点和难点重点掌握米尺、游标卡尺、千分尺的使用，难点是有效数字的运算，直接测量、间接测量结果的误差计算实验二单摆法测重力加速度1. 实验目的(1) 学习用单摆法测重力加速度的方法2) 掌握秒表的正确使用方法，复习米尺、游标卡尺的使用3) 研究单摆的摆长和周期，周期和摆角的关系4) 巩固用有效数字法则测量数据和计算测量结果2. 实验内容(1) 用米尺测量摆长2) 用秒表或周期仪测量周期，得出重力加速度3) 改变摆长，研究摆长与周期的关系，并求出重力加速度4) 研究同一摆长下周期与摆角之间的关系3. 实验重点和难点重点掌握累计法测量周期，难点是改变摆长测重力加速度(图象法)实验三分析天平的使用1. 实验目的(1) 学习分析天平的设计原理2) 了解分析天平的结构特点3) 掌握分析天平的调节和使用方法。

2. 实验内容(1) 调节分析夭平2) 用分析天平秤衡一物体3. 实验重点和难点重点掌握天平的称衡方法，难点是空载灵敏度的测定实验四密度的测定1. 实验目的(1) 了解测定物质密度的基本方法2) 了解比重瓶的结构原理并掌握其使用方法3) 熟练掌握物理天平的调节和使用方法2. 实验内容(1) 物理天平的调节2) 用流体净力称衡法测大块固体和液体的密度3) 用比重瓶法测小块固体的密度和液体的密度3. 实验重点和难点重点掌握物理天平的使用；用流体静力称衡法和比重瓶法测量液体和固体的 密度，难点是物理天平的使用实验五 用自由落体法测定重力加速度1. 实验目的(1) 学会一种测定重力加速度的方法，深刻理解匀加速直线运动的规律2) 学会用数字毫秒计测量小时间间隔3) 测定本地区的重力加速度2. 实验内容(1) 调整仪器2) 测定重力加速度3) 分析误差出现的原因3. 实验重点和难点重点和难点是掌握逐差法处理数据的方法实验六惯性质量的测定1. 实验目的(1) 了解惯性秤的原理及用它测定物体惯性质量的方法2) 测定惯性秤的弹性系数3) 研究重力对惯性秤的影响2. 实验内容(1) 安装和调整测量系统2) 测定惯性秤的定标曲线。

3) 测定物体的惯性质量4) 测定惯性秤的弹性系数5) 研究引力质量和惯性质量，从而研究重力对测量系统的影响3. 实验重点和难点重点掌握惯性秤的原理及用它测定物体惯性质量的方法，难点是重力对惯性 质量的影响实验七电磁学基础知识1. 实验目的(1) 掌握直流电流表、直流电压表、检流计、万用电表、电阻器、直流稳压电源等基本仪器的正确使用，会根据电表及电阻箱的级别计算误差2) 掌握限流与分压两种电路的连接方法、性能和特点2. 实验内容(1) 仔细观察电表和万用电表的表盘，说明表盘上符号的意义，计算电表的 最大引用误差2) 记下所用电阻箱的级别，如果电阻箱的示值是200Q时，计算它的最大 容许电流3) 用万用电表测直流电流、直流电压、交流电压、电阻4) 限流电路和分压电路的特性研究3. 实验重点和难点实验重点掌握万用电表、电阻器、直流稳压电源等基本仪器的正确使用，难 点是限流与分压两种电路的连接方法、性能和特点实验八伏安特性曲线研究1. 实验目的(1) 掌握电学测量的基本方法之 伏安法；(2) 掌握线性电阻及非线性电阻的伏安特性；(3) 掌握分压器和限流器的用法；(4) 学习减小伏安法中系统误差的方法。

2. 实验内容(1) 测量线性电阻的伏安特性曲线2) 测量半导体二极管的伏安特性曲线3. 重点和难点重点掌握限流电路与分压电路的基本运用和二极管的伏安特性，难点是非线 性元件的伏安特性和电流表内接电路与外接电路的误差讨论实验九 用惠斯登电桥测电阻1. 实验目的(1) 掌握电学测量的基本方法之一一比较法；(2) 掌握惠斯登电桥测电阻的原理；(3) 会正确使用箱式电桥和自组电桥测量电阻；(4) 了解提高电桥灵敏度的几种途径2. 实验内容(1) 用自组电桥测电阻2) 用箱式电桥测电阻3. 实验重点和难点重点掌握惠斯登电桥测电阻的原理，难点是用组电桥测量电阻及误差计算实验十示波器的使用1. 实验目的(1) 掌握电学测量的基本方法之一一示波法；(2) 了解通用示波器的结构和工作原理，初步掌握通用示波器各个旋钮的作 用和使用方法；(3) 学习用示波器观察电信号的波形，测量电压、频率的方法；(4) 学会信号发生器的使用2. 实验内容(1) 熟悉示波器的面板，练习使用示波器，观察周期性信号波形2) 测量正弦波和方波的电压、频率等3) 观察二极管伏安特性曲线3. 实验重点和难点重点掌握示波器的工作原理和使用方法，难点是示波器的XT工作模式。

实验十一 万用电表的使用根据实验室要求，实验内容和实验方法自拟实验十二分光计的调节及棱镜折射率的测定1. 实验目的(1) 了解分光计的结构，掌握调节和使用分光计的方法2) 掌握测定棱镜角的方法3) 用最小偏向角法测定棱镜(玻璃)的折射率2. 实验内容(1) 分光计调节1 调望远镜对无穷远调焦1 调平行光管，使之产生平行光1 调平台水平2) 测棱镜顶角3) 测最小偏向角3. 实验重点和难点重点掌握仪器的调整方法，理解测定透明介质折射率的原理，难点是调整仪 器，校正仪器实验十三光具组基点的测定1. 实验目的(1) 加弓虽对光具组基点的认识2) 学习测定光具组基点和焦距的方法2. 实验内容(1) 用测节器测定光具组的基点2) 用牛顿成像公式测量光具组基点3) 研究主要特性4) 借助准直管(平行光管)测定显微目镜的基点根据具体情况可全做 也可选做其中的部分内容)3. 实验重点和难点重点掌握精确测定凸透镜的焦距，难点是调整仪器，找到待测透镜的象实验十四薄透镜焦距的测定根据实验的要求，自己设计拟定实验内容实验十五望远镜和显微镜根据实验的要求，自己设计拟定实验内容。