本科生教育

《基础物理实验》实验教学大纲

课程编号08210004 大纲执笔人江美福

课程名称基础物理实验大纲审批人晏世雷

英文名称Fundamental Physical Experiments

课程学时54学时实验学时54学时

实验室名称基础物理实验室中心:普通物理实验室

实验课性质独立设课

适用专业物理学院电子信息、测控技术、建筑环境、热能动力等专业,数学学院

数学、统计、信息、师范等专业,化学学院化学工程、化学、环境、应用化学等专业

计算机学院的软件工程、计算机科学、信息管理等专业,机电学院电气、机电一体、

自动控制等专业,材料学院材料、纺织、轻化、无机、服装、高分子等专业,电子信

息学院的电子信息、信息、通信、微电子、电子科学等专业,教育学院的教育技术专

业,生命学院生科、生信、生技、动物科学等专业,放射医学院放医、核医、预防卫

生法学、放医(七)、医学物理等专业,医学院护理、临床(五)、临床(七)、儿科、

影像、口腔、法医,医学心理学、医检等专业,药学院药学、药理、中药、生物制药,

城市学院园艺、园林等专业。

一、本课程实验教学目的与要求

通过对普通物理实验中有关误差理论知识的学习和对实验现象的观察、物理量的测量以及对实验数据的分析和处理,掌握物理实验的基本知识、基本技能和基本方法,从而加深对物理学中有关基本原理的理解与掌握,注重培养学生的想象力和创新能力以及学生独立开展科学研究工作的综合素质,提高学生的科学实验能力和科学实验素养。

 

二、主要仪器设备及现有台套数

杨氏弹性模量仪20套表面张力仪20套

电振音叉20套液体粘度系数仪20套

物理天平40套热电偶20套

示波器40套灵敏检流计20套

密粒根油滴仪20套

直流电桥20套

磁滞回线仪20套普朗克常量的测定20套

介电常数测试仪20套分光计40套

激光全息10套旋光仪26套

迈克尔逊干涉仪20套牛顿环20套

单缝衍射光强分布测量仪20套高真空镀膜装置1套

 

 

三、实验课程内容和学时分配

基础物理实验

序号

实验名称

目的要求

实验类型

每组人数

学时

必开

选开

验证

综合

设计

1

绪论

讲授实验的基本要求、注意事项,误差理论、数据处理等知识

 

 

 

以班级为单位

4

 

2

长度和密度的测量

掌握游标卡尺和螺旋测微器的使用,掌握固体密度的测量方法

 

 

1

3

 

3

温度的电测法

热电偶的定标及测温

 

 

1

3

 

4

杨氏模量的测定

测量金属丝杨氏模量(拉伸法)

 

 

1

3

 

5

表面张力系数的测定

用拉脱法测定水的表面张力系数

 

 

1

3

 

6

弦振动的研究

用驻波测出波速及电振音叉的频率

 

 

1

 

 

7

用落球法测液体的粘度系数

掌握落球法测液体(蓖麻油)的粘度系数的原理及方法

 

 

1

3

 

8

用直流电桥测量电阻

掌握直流电桥测电阻的原理及方法

 

 

1

3

 

9

磁滞回线的测定

用磁滞回线仪测铁磁材料的磁滞回线

 

 

1

3

 

10

霍耳效应测磁感强度

用霍耳效应测量仪测量磁感强度

 

 

1

3

 

11

分光计的调节及棱镜折射率的测定

掌握分光计的调节原理和使用方法,测定三棱镜的顶角和折射率

 

 

1

3

 

12

用透射光栅测定光波波长

掌握用光栅测波长及由波长测光栅常数的方法

 

 

1

3

 

13

迈克耳逊干涉仪的调节和使用

掌握迈克耳逊干涉仪的调节和使用方法,测量单色光的波长

 

 

1

3

 

14

示波器的使用

学习使用示波器和信号发生器,用示波器测量交流电压的有效值和频率,通过观察利萨如图形,加深对振动合成概念的理解

 

 

1

6

 

15

灵敏电流计的研究

了解灵敏电流计的原理和运转特性,测定其内阻及外临界电阻,学会用最小二乘法处理数据

 

 

1

3

 

16

油滴实验

用密立根油滴仪测定电子的电荷值

 

 

1

3

 

17

牛顿环与劈尖干涉

掌握利用牛顿环测平凸透镜曲率半径的原理

 

 

1

3

 

18

偏振面的旋转和旋光仪

学会用旋光仪测溶液浓度

 

 

1

3

 

19

电介质介电常数的测量

掌握测定固体电介质介电常数的原理和方法

 

 

1

3

 

20

CCD单缝衍射相对光强分布的测量

CCD法测量夫琅和费单缝衍射的条纹位置和光强分布

 

 

1

3

 

21

激光全息照相

了解激光全息照相的基本原理、特点,学会光路调整,掌握全息照相的拍摄方法和再现技术

 

 

3-4

3

 

22

空气中声速的测量

用驻波法(或位相法)测定空气中的声速

 

 

1

3

 

23

普朗克常量的测定

了解光电效应的基本规律,测定光电管基本特性曲线,验证爱因斯坦光电效应方程,测定普朗克常数

 

 

1

4

 

24

振动法测材料的杨氏模量

用振动法测金属丝的杨氏模量

 

 

2

4

 

25

真空的获得与测量

掌握有关真空的获得与测量的有关知识

 

 

3-4

6

 

26

纳米薄膜的制备

了解真空制备纳米薄膜的方法和技术

 

 

3-4

6

 

序号1—26所对应的实验适用于所有专业,每学期从中选取54课时的实验内容。

四:实验项目的内容和要求(略)

五、考核方式

1、实验报告:本课程对实验报告的要求包括

(一)实验目的

(二)实验原理

简要地用文字和公式说明其原理。原理叙述简洁清楚,原理图、线路图、光路图、公式完整。

(三)仪器列出实验中所要使用的主要仪器。

(四)实验内容应简明扼要地写出实际操作步骤、实验的内容。

(五)实验数据及其处理应用文字、表格、图形、将数据表示出来。根据实验要求及计算公式,计算、分析结果并进行有关数据和误差处理,尽可能地使记录表格化。

(六)问题讨论包括实验教材上的思考题和对实验中的现象、产生的误差等进行讨论和分析,尽可能地结合物理有关理论,以提高自己的分析问题、解决问题的能力,也为以后的科学研究打下一定的基础。

2、考核方式

(1)实验课的考核方式:笔试或操作考试

(2)实验课考核成绩确定:考核成绩采用平时考核与期终考核相结合的办法。教师根据记录的学生实验预习、操作情况以及撰写的实验报告,依据实验室制定的考核办法和评分标准评定学生单次实验的成绩,最后的平时成绩是以每次实验课程成绩累加除以实验项目个数得出。在总成绩中平时占70%,笔试或操作考试占30%。

六、实验教材、参考书

1、教材《物理实验》方建兴 江美福 魏品良 编著,苏州大学出版社,2000年版

2、参考书《普通物理实验》,杨述武主编:高等教育出版社,1996年版

《大学物理实验》江美福谈利琴编著,苏州大学出版社,1998年版

《大学物理实验教程》,曾金根编著,同济大学出版社

《基础物理实验》,吕斯骅编著,北京大学出版社

《物理实验教程》,丁慎训编著,清华大学出版社

 


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