大学物理实验A教学大纲.pdf

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1、第 1 页/共 10 页大学物理实验A 一、课程说明课程编号：140201X11 课程名称：大学物理实验A/College physics experiment A 课程类别：公共基础学时/学分：64/2 先修课程：无适用专业：理科和实验技能要求较高的工科专业、临床医学（八年）专业教材、教学参考书：徐富新主编.大学物理实验.长沙:中南大学出版社.2013年;周克省主编.大学物理实验教程.长沙:中南大学出版社.2001年.二、课程设置的目的意义物理学是一门实验科学，物理规律的发现及其理论的建立，都必须以严格的物理实验为基础，并受到实验的检验。大学物理实验是高等院校理工科学生必修的一门重要基础实验

2、课程，它与普通物理理论课程既有紧密的联系，又互相独立，在高素质的工程技术人才培养中具有十分重要的作用。其目的是通过实验知识、实验方法的教学和实验技能的训练，使学生了解科学实验的全过程，为今后的学习和工作奠定良好的实验基础。同时把理论与实际、方法与技能结合起来，促使学生既动手又动脑，在实践中学习，培养创新精神和科学实验能力。三、课程的基本要求知识：自行完成实验预习，独立进行实验，撰写规范的实验报告；掌握常用实验装置的调整与基本操作技术；熟悉物理实验中基本的实验方法；能够进行常用物理量的一般测量；了解常用仪器的性能，并学会使用方法；掌握测量误差的基本知识，具有正确处理实验数据的能力；独立自主地进行

3、基本的设计型及研究创新型实验。能力：通过预习，培养自主学习的能力。通过操作，培养敏锐观察、大胆探索、勇于实践、分析问题和解决问题的能力、初步开发与创新能力以及实验完成后整理实验仪器的能力等。通过实验报告撰写，培养应用数学知识定量分析实验数据的能力；利用归纳/演绎/类比等方法总结物理规律的能力；分析实验误差来源和减少误差方法的能力。素质：通过对大量经典实验的接触，经过实验中预习、操作及实验报告撰写三个环节的严格训练，能提高学生求实的作风、严谨的科学态度、科学的思维方式、创新精神、优秀的劳动技能、良好的实验习惯等素质。同时，对学生文化科学、身体、心理等方面素质的提高也非常有帮助。第 2 页/共 1

4、0 页四、教学内容、重点难点及教学设计按照物理分支学科的知识体系，构建了八大实验模块：力学、热学、电学、磁学、光电、光学、近代物理 和技术物理。针对不同专业、不同层次学生开设丰富的实验选题，解决物理实验课教学远离专业的问题。注：实践包括实验、上机等章节教学内容总学时学时分配教学重点教学难点教学方案设计（含教学方法、教学手段）讲课(含研讨)实践绪论误差知识、数据处理、实验方法和实验仪器的介绍3 3 实 验 数 据 的处 理 及 有 效数 字 的 运 算规则间接测量量不确定的估算老师讲解为主，在课堂上针对难点部分举例示范，并出题要学生进行课堂计算气轨上运动定律的研究学习气垫技术、掌握光电计时方法、

5、测量匀变速运动的加速度和重力加速度。选做内容:测量空气的阻尼系数3 3 气轨的调节、光 电 计 时 方法、V-t 图的描绘气轨水平度的精确调节检查预习情况，约 5分钟；讲解实验原理、操作中注意事项等，约 30 分钟；学生实验操作、老师巡视并指导，约 90分钟；检查实验数据，约10 分钟；批阅实验报告（课后）刚体转动惯量的测定学用三线摆法测刚体转动惯量，掌握数据处理及误差计算的基本方法。选作内容：扭摆3 3 基 本 测 量 工具（秒表、米尺、游 标 卡尺）的使用及多 次 测 量 减少 随 机 误 差的处理间接测量量不确定度的计算检查预习情况，约 5分钟；讲解实验原理、操作中注意事项等，约 30

6、分钟；学生实验操作、老师巡视并指导，约 90分钟；检查实验数据，约10 分钟；批阅实验报告（课后）拉伸法测定杨氏模量学习望远镜的结构原理和使用方法、掌握光杠杆测微法、运用拉伸法测量杨氏模量3 3 光 杠 杆 放 大法 测 钢 丝 的伸长量、逐差法处理数据光路的调节检查预习情况，约 5分钟；讲解实验原理、操作中注意事项等，约 30 分钟；学生实验操作、老师巡视并指导，约 90分钟；检查实验数据，约10 分钟；批阅实验报告（课后）液体表面张力的测量k 值的测定,F 值的测定3 3 拉 脱 法 测 量原理、焦利氏秤的使用金属环拉脱前瞬间的把握、毛细管液面要求升到一定的高度检查预习情况，约 5分钟；讲

7、解实验原理、操作中注意事项等，约 30 分钟；学生实验操作、老师巡视并指导，约 90分钟；检查实验数据，约10 分钟；批阅实验报告（课后）液体粘利用落球法及3 3 伯 箫 叶 公 式粘滞计的检查预习情况，约 5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 H

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14、S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5第 3 页/共 10 页章节教学内容总学时学时分配教学重点教学难点教学方案设计（含教学方法、教学手段）讲课(含研讨)实践滞系数测定奥氏粘滞计法分别测定蓖麻油、蒸馏水和酒精的粘滞系数的应用、毛细管 粘 度 计 的使 用 以 及 比较法的应用正确 使用、液体温度的精确控制分钟；讲解实验原理、操作中注意事项等，约 30 分钟；学生实验操作、老师巡视并指导，约 90分钟；

15、检查实验数据，约10 分钟；批阅实验报告（课后）超声声速的测定了解声 电转换的原理和超声探头的工作特性，通过驻波共振法、相位比较法、时差法等三种方法测定空气中超声波的传播速度3 3 3 种不同的方法测声速、逐差 法 处 理 数据换能器之间匹配频率点的判断、相位差的判断检查预习情况，约 5分钟；讲解实验原理、操作中注意事项等，约 30 分钟；学生实验操作、老师巡视并指导，约 90分钟；检查实验数据，约10 分钟；批阅实验报告（课后）动态法测定杨氏模量利用交变电信号激励样品杆振荡，测其共振频率，确定杨氏模量3 3 判 断 杆 是 否作基频共振理解外延法测量频率的思想检查预习情况，约 5分钟；讲解实

16、验原理、操作中注意事项等，约 30 分钟；学生实验操作、老师巡视并指导，约 90分钟；检查实验数据，约10 分钟；批阅实验报告（课后）简谐振动研究设计实验测量方案，掌握量纲分析法在物理现象的数学模型建立中的作用，通过作图法处理数据，归纳振动周期的变化规律4 4 量 纲 分 析 法在 物 理 现 象的 数 学 模 型建 立 中 的 作用、作图法处理数据归纳振动周期的变化规律学生设计实验过程（课前）；老师考察设计方案的可行性并讲解操作中注意事项，约 0 分钟；学生实验操作、老师巡视并指导，约120 分钟；检查设计结果的实现情况，约0分钟；批阅实验报告（课后）脆性材料抗弯强度测试查阅资料学习材料强度

17、的多种测量方法，利用新颖的物理思路解决工程实际中硅片抗弯强度的测试问题6 6 冲 击 法 测 硅片 强 度 的 原理、圆片冲击法 的 准 确 度检验、该方法的创新之处测试原理的理解及与其它方法的比较检查预习情况，约 5分钟；讲解实验原理、操作中注意事项等，约 30 分钟；学生实验操作、老师巡视并指导，约225 分钟（可分次进行实验操作）；检查实验数据，约10 分钟；批阅实验报告（课后）文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9

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25、温度3 3 材 料 磁 性 转换 机 理 及 其与 磁 导 率 的关系、测定装置必备的 4个功能RC积 分回路 原理、作图法处理数据检查预习情况，约 5分钟；讲解实验原理、操作中注意事项等，约 30 分钟；学生实验操作、老师巡视并指导，约 90分钟；检查实验数据，约10 分钟；批阅实验报告（课后）非良导体导热系数的测量利用自然冷却法测量不良导体的热导率。选作：测金属的热膨胀系数3 3 稳态的建立、散 热 速 率 与散 热 面 积 的关系自然冷却速率的测量检查预习情况，约 5分钟；讲解实验原理、操作中注意事项等，约 30 分钟；学生实验操作、老师巡视并指导，约 90分钟；检查实验数据，约10 分

26、钟；批阅实验报告（课后）电桥实验学习电桥中的桥式测量法、掌握检流计等精密电学仪器的使用。必做内容为直流电桥测量电阻R并正确计算误差。选做内容：直流电桥的优化测量；交流电桥测阻抗3 3 比例C 的选择 及 电 路 的调节电桥平衡的调节、检流计的使用检查预习情况，约 5分钟；讲解实验原理、操作中注意事项等，约 30 分钟；学生实验操作、老师巡视并指导，约 90分钟；检查实验数据，约10 分钟；批阅实验报告（课后）交流电桥及应用在直流电桥基础上，掌握利用交流电桥测量元器件交流参量如电阻、电感、电容等3 3 交 流 电 桥 平衡 的 原 理 及应用、调节平衡的方法可调参数的选择检查预习情况，约 5分钟

27、；讲解实验原理、操作中注意事项等，约 30 分钟；学生实验操作、老师巡视并指导，约 90分钟；检查实验数据，约10 分钟；批阅实验报告（课后）示波器及应用掌握电子示波器工作的物理原理、熟悉其使用方法、用示波器检测波形、测量电压和频率3 3 示 波 器 的 波形 显 示 原 理及 两 列 相 互垂 直 的 波 的叠加稳定且清晰的波形的调节、实验过程中异常现象的排查和解决检查预习情况，约 5分钟；讲解实验原理、操作中注意事项等，约 30 分钟；学生实验操作、老师巡视并指导，约 90分钟；检查实验数据，约10 分钟；批阅实验文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H

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33、V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10

34、T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5第 5 页/共 10 页章节教学内容总学时学时分配教

35、学重点教学难点教学方案设计（含教学方法、教学手段）讲课(含研讨)实践报告（课后）电子综合实验学习电子学的基础知识和D/A 转换的物理原理、进行电子学综合测量与检测3 3 连 线 的 原 理及 与 电 阻 网络 图 的 对 应关系、操作注意事项二进制与模拟量转换原理、电阻网路原理图的理解检查预习情况，约 5分钟；讲解实验原理、操作中注意事项等，约 30 分钟；学生实验操作、老师巡视并指导，约 90分钟；检查实验数据，约10 分钟；批阅实验报告（课后）密立根油滴实验以微小的荷电粒子在极板间的运动为测量对象，测其运动时间，用最小公约数法确定电子电荷值e 3 3 油 滴 电 量 的测量方法、电子 电

36、量 的 计算油滴的选择及控制检查预习情况，约 5分钟；讲解实验原理、操作中注意事项等，约 30 分钟；学生实验操作、老师巡视并指导，约 90分钟；检查实验数据，约10 分钟；批阅实验报告（课后）电学设计实验利用电学实验平台，自行设计实验方案，进行电学量的测试和方案优化4 4 将 简 单 的 物理、电子知识在 实 际 中 得以应用、动手能 力 的 培 养及 各 仪 器 的正确使用方案 设计、仪器的正 确选择学生设计实验过程（课前）；老师考察设计方案的可行性并讲解操作中注意事项，约 0 分钟；学生实验操作、老师巡视并指导，约120 分钟；检查设计结果的实现情况，约0分钟；批阅实验报告（课后）万用电

37、表的设计制作设计实验方案，选择元件与器材组装万用电表，对其电流、电压及欧姆档进行校正，确定其精度等级4 4 分 压 以 及 分流 电 路 的 计算、连接、调试和测量电路中各器件的参数设计、电路故障处理学生设计实验过程（课前）；老师考察设计方案的可行性并讲解操作中注意事项，约 30 分钟；学生实验操作、老师巡视并指导，约120 分钟；检查设计结果的实现情况，约 30 分钟；批阅实验报告（课后）螺线管磁场测量仿真实验学习微机仿真实验的方法、测量长螺线管中的磁场3 3 感 应 法 测 磁场原理、交流伏 特 表 的 调零、指针式仪表的读数线路 的实现检查预习情况，约 5分钟；讲解实验原理、操作中注意事

38、项等，约 30 分钟；学生实验操作、老师巡视并指导，约 90分钟；检查实验数据，约10 分钟；批阅实验文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9

39、 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8

40、R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10

41、J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:

42、CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B

43、4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI1

44、0T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6

45、Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5第 6 页/共 10 页章节教学内容总学时学时分配教学重点教学难点教学方案设计（含教学方法、教学手段）讲课(含研讨)实践报告（课后）霍尔效应及应用掌握霍尔效应的物理本质、学习各种副效应的消除方法、精确测定螺线管磁场3 3 霍 尔 元 件 对材料的要求、副 效 应 的 消除 方法线路的正确连接及实验过程中异常现象的排查和解决检查预习情况，约 5分钟；讲解实验原理、操作中注意事项等，约 30 分钟；学生实验操作、老师巡视并指导，约 90分钟；检查实验数据，约10 分钟；批阅

46、实验报告（课后）电子束实验根据电子在电磁场中的偏转行为、测定其电荷值与质量之比3 3 电 子 偏 转 的影响因素、电子 荷 质 比 的测定示波管的工作 原理、地磁场影响的消除检查预习情况，约 5分钟；讲解实验原理、操作中注意事项等，约 30 分钟；学生实验操作、老师巡视并指导，约 90分钟；检查实验数据，约10 分钟；批阅实验报告（课后）介质损耗测试研究测试电介质的阻容特性，并分析计算其损耗系数4 4 比较法测量、损 耗 系 数 的计算和分析测量的基本理论、数据 的处理检查预习情况，约 5分钟；讲解实验原理、操作中注意事项等，约 30 分钟；学生实验操作、老师巡视并指导，约135 分钟；检查实

47、验数据，约 10 分钟；批阅实验报告（课后）液晶电光特性测试了解液晶的显示原理、掌握其基本特性测试方法与技术3 3 液 晶 显 示 原理、示波器的使用液晶光开关矩阵构成显示图文的 原理、液晶响应时间的准 确测量检查预习情况，约 5分钟；讲解实验原理、操作中注意事项等，约 30 分钟；学生实验操作、老师巡视并指导，约 90分钟；检查实验数据，约10 分钟；批阅实验报告（课后）太阳能电池特性实验掌握太阳能电池的工作原理、光伏效应原理及太阳能电池伏安特性、转换效率的测试方法3 3 太 阳 能 电 池原理、光伏效应原理、电池伏 安 特 性 及转 换 效 率 的测量光伏效应原理 的理解检查预习情况，约

48、5分钟；讲解实验原理、操作中注意事项等，约 30 分钟；学生实验操作、老师巡视并指导，约 90分钟；检查实验数据，约10 分钟；批阅实验报告（课后）CCD 特性的测试了解 CCD 工作原理，测量其光电特性3 3 CCD工作原理、利用 CCD测 长 度 和 面积 的 方 法 和技术CCD的光电转换原理、光路调节检查预习情况，约 5分钟；讲解实验原理、操作中注意事项等，约 30 分钟；学生实验操作、老师巡视并指导，约 90分钟；文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4

49、V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10

50、T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z4H9 ZI10T10H10B4V5文档编码:CX6S3M10J9S9 HW8R5K6Z