《大学物理实验》教学大纲（基础课）

《大学物理实验》教学大纲（基础课），以下是小编整理的详细信息，因信息具有时效性，仅供参考。

（适用于理、工科类各专业）（第二、三学期）

一、开设《大学物理实验》课的依据

本大纲是依据教育部“大学物理课程指导委员会”制定的《高等学校物理实验课程教学基本要求》，并参照“高等学校物理学与天文学教学指导委员会”制订的《物理实验大纲》草稿和《世界银行代款高等教育发展项目实验教学建设方案》制定的。

选用教材为：《普通物理实验》,黑龙江教育出版社。

二、实验学时

本课程为独立的一门必修基础课，教学总时数为60学时，其中绪论及测量误差与数据处理理论课为3学时。课程要求每人完成20个左右的实验，每个实验3学时。本课程采取开放性实验的教学方法，除少数必做实验外，学生可在选修实验内容中自行选择要做的实验题目，每学期至少做10个实验，分两学期完成全部课程。

三、实验项目

１．绪论 测量误差与数据处理（3学时）

实验目的：了解实验课的基本程序；学习误差理论的基本内容，掌握数据处理的基本方法。

实验要求：必修

２．固体密度的测定（3学时）

实验目的：学习游标卡尺、螺旋测微器、物理天平的构造原理及正确使用方法；掌握仪器的读数规则以及数据处理，不确定度评定的方法。

实验要求：必修

实验步骤：

(1) 用游标卡尺测量金属圆柱的高度。

(2) 用螺旋测微器测量金属圆柱的直径。

(3) 用天平采用复称法测量金属圆柱的质量。

(4) 计算出金属圆柱体的密度，并求出测量不确定度。

实验类型：验证

实验组数：10

消耗材料额：1000元

3．用“气轨”验证牛顿第二定律及动量守恒定律（3学时）

实验目的：熟悉气轨的调整及光电计时器的使用；掌握一种验证牛顿第二定律以及动量守恒定律的方法。

实验要求：

实验步骤：

(1) 调节气轨

(2) 验证牛顿第二定律

(3) 验证动量守恒定律*

实验类型：验证

实验组数：10

消耗材料额：1000元

4．用拉伸法测固体的杨氏模量（3学时）

实验目的：用拉伸法测定钢丝的杨氏模量；掌握用光杠杆法测量微小伸长量的原理；学会用逐差法处理数据。

实验要求：必修

实验步骤：

(1) 调节仪器

(2) 测量钢丝伸长量及其他各量

(3) 利用逐差法计算出杨氏模量E。

实验类型：验证

实验组数：10

消耗材料额：1000元

5．用拉脱法测液体表面张力系数（3学时）

实验目的：学习焦利称的使用方法；用拉脱法测量室温下液体的表面张力系数。

实验要求：

实验步骤：

(1) 测量弹簧的弹性系数k

(2) 测量蒸馏水的表面张力系数

(3) 测量肥皂水的表面张力系数

实验类型：验证

实验组数：10

消耗材料额：1000元

6．用落球法测液体粘滞系数（3学时）

实验目的：了解依据斯托克斯公式用落球法测定液体粘滞系数的原理及方法；掌握读数显微镜的使用方法。

实验要求：

实验步骤：

(1) 称量金属小球的质量m

(2) 用读数显微镜测量小球直径

(3) 用比重计测量待测液体的密度ρ

(4) 用游标卡尺测量玻璃圆筒的内径R

(5) 用秒表测量小球通过N1、N2二标线间距离所用的时间t

(6) 计算粘滞系数

实验类型：验证

实验组数：10

消耗材料额：1000元

7．空气比热容比的测定（3学时）

实验目的：测定空气的比热容比；学习传感器测量气体压强和温度的原理与方法。

实验要求：

实验步骤：

(1) 接好测定仪电路

(2) 测量各种数据

(3) 计算比热容比

实验类型：验证

实验组数：10

消耗材料额：1000元

8．转动惯量的测定（3学时）

实验目的：验证刚体的转动定律；测量物体的转动惯量；验证转动惯量平行轴定理。

实验要求：

实验步骤：

(1) 调节转动惯量测试仪

(2) 用物理天平测量所有待测物体的质量；用游标卡尺（测高仪）测量塑料圆柱的外径、金属圆筒的内、外径、木球的直径(分别测量3次)；用米尺测量金属长杆的长度

(3) 测量物体的摆动周期T

　　(4) 计算弹簧的扭转系数k

(5) 计算物体的转动惯量，並计算其百分差

(6) 验证转动惯量平行轴定理。

实验类型：验证

实验组数：10

消耗材料额：1000元

9．电学基本仪器的使用及伏安法测电阻（3学时）

实验目的：学习电学基本仪器的使用

实验要求：必修

实验步骤：

(1) 验证欧姆定律

(2) 用“内接法”测电阻

(3) 用“外接法”测电阻

实验类型：验证

实验组数：10

消耗材料额：1000元

10．用惠斯登电桥测电阻（3学时）

实验目的：掌握惠斯登电桥测电阻的原理和方法；了解电桥灵敏度与元件参量之间的关系。

实验要求：

实验步骤：

(1) 用滑线式电桥测电阻

(2) 用箱式电桥测电阻

实验类型：验证

实验组数：10

消耗材料额：1000元

11．电表的改装与校正（3学时）

实验目的：了解安培计、伏特计的构造，掌握电磁表和数字表改装成较大量程的电流表和电压表的原理和方法；学习电流表和电压表的校正方法。

实验要求：

实验步骤：由实验者自行设计

实验类型：设计

实验组数：10

消耗材料额：1000元

12．用模拟法测绘静电场（3学时）

实验目的：学习用模拟法测绘静电场的原理和方法；测定给定形状电极间的电场分布。

实验要求：

实验步骤：

(1) 测定两异性点电荷的电场分布

(2) 研究导体对电场分布的影响

(3) 测绘同轴电缆的电场分布

实验类型：验证

实验组数：10

消耗材料额：1000元

13．用电位差计测电动势（3学时）

实验目的：掌握补偿法测电动势的原理；掌握电位差计的结构原理及使用方法；学习用电位差计测电池的电动势。

实验要求：

实验步骤：

(1) 连接线路

(2) 调整主回路工作电流

(3) 找到平衡位置，测量各数据

(4) 计算出电池电动势

实验类型：验证

实验组数：10

消耗材料额：1000元

14．示波器的调节和使用（3学时）

实验目的：了解示波器的基本结构和工作原理；学会用示波器观测交流电的电压波形和李萨如图形等。

实验要求：必修

实验步骤：

(1) 熟悉并调节好示波器

(2) 用示波器观测交流电的电压波形和李萨如图形

实验类型：验证

实验组数：10

消耗材料额：1000元

15．串联谐振

实验目的：了解交流电路串联谐振的基本原理和品质因素的物理意义；掌握RLC串联谐振曲线的测定方法。

实验要求：

实验步骤：

(1) 连接串联谐振电路

(2) 确定引起电压谐振的整个频率范围

(1) 以频率f为横坐标，以电流I为纵坐标，画出电压谐振曲线

实验类型：验证

实验组数：

消耗材料额：1000元

16．RLC串联电路的暂态过程

实验目的：观察RC、RL和RLC电路的暂态过程，加深对电容、电感特性和阻尼运动规律的理解。

实验要求：

实验步骤：

(1) 观察方脉冲波形

(2) 观察RC串联电路的暂态过程

(3) 观察RL串联电路的暂态过程

(4) 观察RLC串联电路的暂态过程

实验类型：验证

实验组数：10

消耗材料额：1000元

17．用伏安法测量二极管的伏安特性

实验目的：了解二极管的导电性能及特点；掌握用伏安法测量非线性电阻的方法。

实验要求：

实验步骤：

(1) 测定二极管的正向伏安特性

(2) 测定二极管的反向伏安特性

(3) 在坐标纸上作出二极管的伏安特性曲线

实验类型：设计

实验组数：

消耗材料额：1000元

18．用霍耳效应法测量磁场

实验目的：了解产生霍耳效应的物理过程；学会利用霍耳效应测量磁场的原理和方法。

实验要求：

实验步骤：

(1) 连接实验线路

(2) 确定半导体载流子类型

(3) 测量电磁铁磁极间磁感应强度B与水平位置x的分布曲线

(4) 测量励磁电流IB与磁感应强度B的关系曲线

实验类型：验证

实验组数：10

消耗材料额：1000元

19．薄透镜焦距的测量

实验目的：学习测量透镜焦距的几种方法；掌握简单光路的分析和调整方法。

实验要求：必修

实验步骤：

(1) 测量会聚透镜焦距

(2) 测量发散透镜焦距

实验类型：验证

实验组数：10

消耗材料额：1000元

20．分光计的调节和使用

实验目的：了解分光计的结构及调节原理；掌握分光计的调节方法；学会测量棱镜的顶角。

实验要求：必修

实验步骤：

(1) 调节分光计

(2) 测量三棱镜的顶角

实验类型：验证

实验组数：10

消耗材料额：1000元

21．衍射光栅

实验目的：观察光的衍射现象；掌握光栅常数的测量原理和方法。

实验要求：

实验步骤：

(1) 调整分光计

(2) 测量衍射时谱线的衍射角

(3) 观察白光衍射光谱

实验类型：验证

实验组数：

消耗材料额：1000元

22．用牛顿环测透镜的曲率半径

实验目的：观察和研究等厚干涉现象；学习用干涉法测量平凸透镜的曲率半径。

实验要求：

实验步骤：

(1) 调节牛顿环装置

(2) 测量平凸透镜的曲率半径

(3) 设计测量薄片的厚度或细丝的直径*

实验类型：验证

实验组数：10

消耗材料额：1000元

23．偏振光现象的实验研究

实验目的：观察光的偏振现象；了解各种偏振光的产生方法和各种波长片的作用原理。

实验要求：

实验步骤：

(1) 鉴别自然光和偏振光

(2) 研究 和 波片的作用

(3) 应用布儒斯特定律测定玻璃板的折射率

实验类型：验证

实验组数：10

消耗材料额：1000元

24．双棱镜干涉

实验目的：观察双棱镜干涉现象；用双棱镜测定光的波长。

实验要求：

实验步骤：

(1) 观察双棱镜干涉现象，描绘其特点

(2) 用双棱镜测波长

实验类型：验证

实验组数：

消耗材料额：1000元

25．黑白摄影（一）

26．黑白摄影（二）

实验目的：了解照相的基本原理；学会拍摄、冲洗及印相的基本操作方法。

实验要求：

实验步骤：

(1) 拍摄

(2) 冲卷

(3) 印相（或放大）

实验类型：验证

实验组数：10

消耗材料额：4000元

27．用迈克尔逊干涉仪测光波波长

实验目的：掌握迈克尔逊干涉仪的结构原理及调节、使用方法；观察等倾、等厚干涉现象；测定He-Ne激光的波长。

实验要求：

实验步骤：

(1) 观察点光源产生的非定域干涉花样，观察等倾干涉花样和等厚干涉花样

(2) 测量He-Ne激光的波长

实验类型：验证

实验组数：

消耗材料额：1000元

28．光电效应

实验目的：通过观察光电管的光电效应，加深理解光的量子性；测定光电管的伏安特性曲线和光照特性曲线。

实验要求：

实验步骤：

(1) 测量光电管的伏安特性曲线

(2) 测量光电管的照度特性曲线

(3) 作暗电流与电压的关系曲线进行修正

实验类型：综合

实验组数：

消耗材料额：1000元

29．全息照相

实验目的：了解全息照相的记录及再现原理；学习全息照相的基本技术；记录和观察全息照片。

实验要求：

实验步骤：

(1) 拍静物的全息照片

(2) 观察全息照片的再现像

实验类型：综合

实验组数：5

消耗材料额：4000元

注：本实验安排一人一套设备做实验有困难，必须二人完成。

30．声速的测量

实验目的：了解声波的产生、传播特性；学会用驻波法和相位比较法测定空气中的声速。

实验要求：

实验步骤：

(1) 调节仪器

(2) 用驻波法测量声速

(3) 用相位比较法测量声速

实验类型：验证

实验组数：

消耗材料额：1000元

31．单缝衍射

实验目的：了解单缝、单丝、双缝、多缝等的干涉、衍射现象。测量单缝的缝宽、单丝的直径、光源的波长、双缝的缝宽和缝间距、光栅常数等。

实验要求：

实验步骤：

(1) 测量单缝夫琅禾费衍射的相对光强分布

(2) 衍射法测量细丝直径

(3) 观察研究双缝干涉现象

(4) 观察研究多缝的干涉现象

实验类型：验证

实验组数：10

消耗材料额：1000元

32．密立根油滴实验

实验目的：学会用油滴法测量微小油滴上所带的电量；验证电荷的不连续性原理。

实验要求：

实验步骤：

(1) 调节仪器

(2) 测量油滴下落速度

(3) 计算电量值

实验类型：验证

实验组数：10

消耗材料额：1000元

注：

１．本课程为理工科类各专业的公共基础课。

２．各学院不同的系可根据其专业特点，从以上实验题目中选取不同的实验作为教学安排。

【微语】既然我们共享着太平洋的风，就让它吹过所有的一切。