《普通物理实验（力学）》实验教学大纲.doc

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1、普通物理实验（力学）实验教学大纲普通物理实验（力学）实验教学大纲 课程名称：普通物理实验（力学） 课程类别：专业必修课 适用专业：物理学 所属实验室：力学实验室 实验学时、学分：48 学时 1.5 学分 一、课程性质、教学目标 物理学是一门实验性的科学。物理学中的概念和规律都是从实验 当中得到的。普通物理实验课是对学生进行实验教育的入门课程，其教学目的在于使学生在学习物理实验基础知识的同时，受到严格的训练，掌握初步的实验能力，养成良好的实验习惯和严谨的科学作风。具体课程教学目标为：课程教学目标 1：通过物理实验的教学，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，从而使学

2、生具有初步的科学实验能力； 课程教学目标 2：通过对实验现象的观察和分析p ，实验数据的测量和处理，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；学习实验的物理思想，增强用实验方法分析p 问题、解决问题和提出问题的能力，增强学生的素质，以适应学生各种可能的发展。课程教学目标 3：培养学生实事求是的科学态度和严肃、认真、坚忍不拔的科学精神。课程教学目标与毕业要求对应的矩阵关系 教学目标 毕业要求 1 2 3 4 5 6 7 8 9 教学目标1 H M L H 教学目标2 H L M M H 教学目标3 L H L L L L 注：以关联度标识，课程与某个毕业要求的关联度可根据该课程对相应毕

3、业要求的支撑强度来定性估计，H 表示关联度高；M 表示关联度中；L 表示关联度低。二、实验教学要求 实验课虽然是在教师指导下的学习环节，但在实验课上学生的活动有较大的独立性，我们要求学生以研究者的态度去组装实验装置，进行观测与分析p ，探讨最佳实验方案，从中积累经验、锻炼技巧和机智，为以后独立设计实验方案和解决新的实验课题创造条件。三、对学生的指导和要求 （一）既要指导学生安装、调整和操作实验装置，又要指导学生设计实验步骤、选取实验条件、分析p 实验现象、判断实验故障和审查实验数据。要求每个学生都会进行实验操作。（二）指导学生进行实验数据的处理，要求学生既能正确读出有效数字，又能给出测量结果的

4、不确定度。四、实验考核方式 考查 五、实验教学内容 理论项目 ：绪论 误差理论（4 学时） 主要目的要求：明确普通物理实验课的目的；掌握测量与误差的关系；熟练掌握仪器测量时记录有效数字的方法；熟练掌握计算不确定度的方法；熟练掌握用图解法、分组求差法、最小二乘法进行直线拟合的方法。实验项目(一)：长度测量（4 学时） （1）项目类别：必做 R 选做£ （2）项目性质：演示性£ 验证性£ 设计性£ 综合性 R （3）项目主要目的要求：掌握游标卡尺及螺旋测微计的使用方法；练习数据记录和运算的有效数字及误差的估算。（4）主要仪器：游标卡尺、螺旋测微计。实

5、验项目(二)：单摆（4 学时） （1）项目类别：必做 R 选做£ （2）项目性质：演示性£ 验证性£ 设计性£ 综合性 R （3）项目主要目的要求：掌握用单摆测当地重力加速度的方法；练习使用停表和米尺测单摆的周期和摆长；考查单摆的系统误差对测量结果的影响。（4）主要仪器：单摆、停表、游标卡尺、米尺。实验项目(三)：密度的测定（4 学时） （1）项目类别：必做 R 选做£ （2）项目性质：演示性£ 验证性£ 设计性£ 综合性 R （3）项目主要目的要求：掌握物理天平的构造、原理及使用方法； 学会用流体

6、静力称衡法测固体的密度。（4）主要仪器：物理天平、烧杯、细线、待测物。实验项目(四)：用气垫导轨测速度、加速度（4 学时） （1）项目类别：必做 R 选做£ （2）项目性质：演示性£ 验证性£ 设计性£ 综合性 R （3）项目主要目的要求：掌握数字毫秒计的使用方法；学会用倾斜气垫导轨测速度、加速度。（4）主要仪器：气轨、滑块、光电门、数字毫秒计、游标卡尺。实验项目(五)：牛顿第二定律验证（4 学时） （1）项目类别：必做 R 选做£ （2）项目性质：演示性£ 验证性 R 设计性£ 综合性£ （3）项

7、目主要目的要求：熟悉气垫导轨的构造和调整；进一步熟悉用光电计时系统测量时间的方法；学会用气垫导轨验证牛顿第二定律；学习用“图解法”进行直线拟合的方法。（4）主要仪器：气垫导轨、滑块、光电门、数字毫秒计、游标卡尺。实验项目(六)：简谐振动研究（4 学时） （1）项目类别：必做 R 选做£ （2）项目性质：演示性£ 验证性£ 设计性£ 综合性 R （3）项目主要目的要求：掌握集成霍尔传感器的使用方法；学习用简谐振动仪测弹簧的倔强系。（4）主要仪器：简谐振动仪、集成霍尔传感器、弹簧、带镜游标卡尺、小磁钢、天平、水平仪。实验项目(七)：精密称衡（4 学时

8、） （1）项目类别：必做 R 选做£ （2）项目性质：演示性£ 验证性£ 设计性£ 综合性 R （3）项目主要目的要求：练习使用分析p 天平进行精密称衡；熟悉精密称衡中的系统误差补正。（4）主要仪器：分析p 天平、砝码、待测物。实验项目(八)：杨氏模量的测定（伸长法）（4 学时） （1）项目类别：必做£ 选做 R （2）项目性质：演示性£ 验证性£ 设计性£ 综合性 R （3）项目主要目的要求：掌握用光杠杆测量微小长度变化的原理和方法；测定金属丝的杨氏模量；学会用逐法差进行数据处理的方法。（4）主要

9、仪器：杨氏弹性模量测定仪、螺旋测微计、游标卡尺、尺度望远镜、米尺。实验项目(九)：自由落体运动（4 学时） （1）项目类别：必做£ 选做 R （2）项目性质：演示性£ 验证性£ 设计性£ 综合性 R （3）项目主要目的要求：学会用自由落下的物体测量重力加速度 g；练习用最小二乘法进行数据处理。（4）主要仪器：自由落体装置、数字毫秒计。实验项目(十)：碰撞研究（4 学时） （1）项目类别：必做£ 选做 R （2）项目性质：演示性£ 验证性 R 设计性£ 综合性£ （3）项目主要目的要求：验证动量守恒定

10、律；了解非完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞的特点。（4）主要仪器：气垫导轨、滑块、光电门、数字毫秒计、游标卡尺。实验项目(十一)：刚体转动的研究（4 学时） （1）项目类别：必做£ 选做 R （2）项目性质：演示性£ 验证性£ 设计性 R 综合性£ （3）项目主要目的要求：研究刚体转动时外力矩的矢量和与刚体转动角加速度的关系；考查刚体的质量分布改变时对转动的影响。（4）主要仪器：刚体转动实验仪、停表、游标卡尺、米尺。实验项目(十二)：弦振动研究（4 学时） （1）项目类别：必做 R 选做£ （2）项目性质：演示性£ 验证性&p

11、ound; 设计性 R 综合性£ （3）项目主要目的要求：观察弦振动时形成的驻波波形；学习用弦振动的方法测量横波的波长；验证横波的波长与张力的关系；验证横波的波长与频率的关系。（4）主要仪器：弦振动仪、弦线、米尺。六、实验学时分配 序 号 实验项目 实验学时 其他 绪论、误差理论 4 实验一 长度测量 2.5 1.5 实验二 单摆 2.5 1.5 实验三 密度测量 2.5 1.5 实验四 用气垫导轨测速度、加速度 2.5 1.5 实验五 牛顿第二定律验证 2.5 1.5 实验六 简谐振动研究 2.5 1.5 实验七 精密称衡 2.5 1.5 实验八 杨氏模量测定（伸长法） 2.5

12、1.5 实验九 自由落体运动 2.5 1.5 实验十 碰撞研究 2.5 1.5 实验十一 刚体转动研究 2.5 1.5 实验十二 弦振动研究 2.5 1.5 合计 34 18 备注：选做上表中 11 个实验。七、推荐教材与辅助教学资料 1普通物理实验（第 5 版），杨述武，赵立柱，沈国土主编，高等教育出版社，20_ 年； 2普通物理实验（第 1 版），王昆林主编，西南交通大学出版社，20_年； 3普通物理实验（第 1 版），张力主编，云南大学出版社，2021 年； 4普通物理实验（第 1 版），万纯梯主编，南京大学出版，20_ 年； 5普通物理实验（第 1 版），林抒，龚镇雄主编，人民教育出版社，1981年； 6普通物理实验指导（第 1 版），龚镇雄，刘雪休主编，北京大学出版社，1990 年； 7普通物理实验（第 1 版），崔亚量，粱为民主编，西北工业大学出版社，20_7 年。第 5 页 共 5 页