大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)（2）教學(xué)大綱課程名稱：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)（2）課程編碼：1104070406英文名稱：PhysicsLab（2）學(xué)時(shí)：27學(xué)分：1適用專業(yè)：機(jī)電類課程類別：必修課程性質(zhì)：實(shí)驗(yàn)先修課程：大學(xué)物理參考教材：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，天津大學(xué)出版社，朱獻(xiàn)松，2007一、制定本大綱的依據(jù)《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱》是根據(jù)國家教育部工科物理教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)編寫的《高等工業(yè)學(xué)校物理實(shí)驗(yàn)課教學(xué)基本要求》而制定的。二、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)（2）課程的具體安排序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱內(nèi)容簡(jiǎn)介實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)要求實(shí)驗(yàn)類型實(shí)驗(yàn)類別每組人數(shù)1實(shí)驗(yàn)緒論課重點(diǎn)講授在學(xué)生大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)（一）中存在的錯(cuò)誤，進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)誤差理論和不確定度理解。3必修講課基礎(chǔ)全班2分光計(jì)的調(diào)整和光柵衍射實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)分光計(jì)的調(diào)整和使用方法。觀察光柵的衍射光譜。測(cè)定光柵常數(shù)和汞原子光譜部分特征波長(zhǎng)。3必修基礎(chǔ)基礎(chǔ)13用牛頓環(huán)測(cè)量曲率半徑觀察牛頓環(huán)等厚干涉圖樣，學(xué)習(xí)使用讀數(shù)顯微鏡的方法，并且用讀數(shù)顯微鏡測(cè)量牛頓環(huán)的直徑。從而測(cè)出平凸透鏡的曲率半徑。3必修基礎(chǔ)基礎(chǔ)14傳感器實(shí)驗(yàn)使學(xué)生熟悉了解各種傳感器的原理和用途，重點(diǎn)學(xué)習(xí)單臂電橋和應(yīng)變電路的溫度補(bǔ)償，箔式應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)以及學(xué)習(xí)霍爾式傳感器的直流激勵(lì)特性，了解霍爾元件的工作特性，最后還要熟悉霍爾傳感器的應(yīng)用――電子秤。3必修綜合基礎(chǔ)25電表的改裝與校正學(xué)生自主設(shè)計(jì)將表頭改裝成電壓表和電流表，并且擴(kuò)大量程若干倍。檢驗(yàn)自制電表的等級(jí)，并作出與標(biāo)準(zhǔn)電表的校正曲線。3必修設(shè)計(jì)基礎(chǔ)16邁克耳孫干涉儀的調(diào)整和使用邁克爾遜干涉儀是光的干涉重要儀器。本實(shí)驗(yàn)是用點(diǎn)光源的非定域干涉測(cè)出氦氖激光的波長(zhǎng)。使學(xué)生掌握邁克爾遜干涉儀的使用和調(diào)整方法。3必修基礎(chǔ)基礎(chǔ)17金屬電子逸出功的測(cè)定本實(shí)驗(yàn)采用熱電子發(fā)射的方法測(cè)定金屬鎢的逸出功，對(duì)熱電子發(fā)射規(guī)律的研究及應(yīng)用曲線改直的理查遜直線法和外延法求零場(chǎng)電流的物理實(shí)驗(yàn)方法。使復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化。使學(xué)生掌握一種處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果的巧妙方法。3必修基礎(chǔ)基礎(chǔ)18單縫衍射的光強(qiáng)分布用氦氖激光做單縫衍射實(shí)驗(yàn)。通過光電轉(zhuǎn)換器（硒光電池）將光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，根據(jù)光信號(hào)的強(qiáng)弱測(cè)出單縫衍射的光強(qiáng)分布。3必修基礎(chǔ)基礎(chǔ)19懸絲耦合彎曲共振法測(cè)定金屬材料的楊氏模量動(dòng)態(tài)懸掛法測(cè)楊氏模量的方法是，將一根截面均勻的金屬棒懸掛再兩只傳感器（一只激振，一只拾振）下面，在兩端自由的條件下，使之自由振動(dòng)，測(cè)出棒的固有頻率，并根據(jù)棒的幾何尺寸，密度等參數(shù)，測(cè)得材料的楊氏模量。3必修基礎(chǔ)基礎(chǔ)1三、本實(shí)驗(yàn)課在課程體系中的地位與作用物理課是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，從實(shí)驗(yàn)中觀察物理現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，使物理學(xué)科的理論不斷地得到完善和發(fā)展。認(rèn)識(shí)來源于實(shí)踐，物理實(shí)驗(yàn)科學(xué)研究是一切物理理論的源泉，是自然科學(xué)的根本，是工程技術(shù)的基礎(chǔ)，同時(shí)，物理理論對(duì)實(shí)驗(yàn)又起著指導(dǎo)作用。因此搞好實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生觀察認(rèn)識(shí)物理現(xiàn)象，加強(qiáng)對(duì)物理理論的知識(shí)理解，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，訓(xùn)練學(xué)生動(dòng)手能力，科學(xué)研究能力，創(chuàng)新思維能力，必不可少的一門實(shí)踐課程。四、學(xué)生應(yīng)達(dá)到的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰εc標(biāo)準(zhǔn)1、通過對(duì)試驗(yàn)現(xiàn)象的觀察分析和對(duì)物理量的測(cè)量，使學(xué)生進(jìn)一步掌握物理試驗(yàn)的基本知識(shí)、基本方法和基本技能；并能運(yùn)用物理學(xué)原理、物理實(shí)驗(yàn)方法研究物理現(xiàn)象和規(guī)律，加深對(duì)物理學(xué)原理的解釋。2、培養(yǎng)與提高學(xué)生從事科學(xué)實(shí)驗(yàn)的素質(zhì)。包括：理論聯(lián)系實(shí)際和實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng)；嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度；不怕困難，主動(dòng)進(jìn)取的探索精神；遵守操作規(guī)程，愛護(hù)公共財(cái)物的優(yōu)良品德；以及在試驗(yàn)過程中同學(xué)間相互協(xié)作，共同探索的合作精神。3、培養(yǎng)與提高學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力。包括：自學(xué)能力――能夠自行閱讀試驗(yàn)教材或參考資料，正確理解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在實(shí)驗(yàn)前作好準(zhǔn)備。動(dòng)手實(shí)踐能力――－能夠借助材料和儀器說明書，正確調(diào)整和使用常用儀器。思維判斷能力――能夠運(yùn)用物理學(xué)理論，對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行初步的分析和判斷。表達(dá)書寫能力――能夠正確記錄和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制圖線，說明實(shí)驗(yàn)結(jié)果，撰寫合格的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)能力――能夠根據(jù)課題要求，確定根據(jù)課題要求，合理選擇儀器，擬定具體的實(shí)驗(yàn)程序。五、講授實(shí)驗(yàn)的基本理論與實(shí)驗(yàn)技術(shù)知識(shí)實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)緒論課1.實(shí)驗(yàn)的基本內(nèi)容介重點(diǎn)講授在學(xué)生大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)（一）中存在的錯(cuò)誤，進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)誤差理論和不確定度理解。2.實(shí)驗(yàn)的基本要求要求學(xué)生能夠全面掌握測(cè)量不確定度的計(jì)算，正確書寫物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告，做到表述準(zhǔn)確，格式符合要求。實(shí)驗(yàn)二分光計(jì)的調(diào)整和光柵衍射實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)的基本內(nèi)容學(xué)習(xí)分光計(jì)的調(diào)整和使用方法。觀察光柵的衍射光譜。測(cè)定光柵常數(shù)和汞原子光譜部分特征波長(zhǎng)。2.實(shí)驗(yàn)的基本要求學(xué)習(xí)理解分光計(jì)的光路圖。掌握分光計(jì)的調(diào)整和使用方法。學(xué)會(huì)使用光柵的調(diào)整方法。測(cè)出汞原子光譜的特征波長(zhǎng)。3.實(shí)驗(yàn)的基本儀器設(shè)備和耗材分光計(jì)、光柵、平行平板玻璃、汞燈、汞燈管、小燈泡、鏡頭紙、無水乙醇（光柵、平行平板玻璃）。實(shí)驗(yàn)三用牛頓環(huán)測(cè)量曲率半徑1.實(shí)驗(yàn)的基本內(nèi)容觀察牛頓環(huán)等厚干涉圖樣，學(xué)習(xí)使+用讀數(shù)顯微鏡的方法，并且用讀數(shù)顯微鏡測(cè)量牛頓環(huán)的直徑。從而測(cè)出平凸透鏡的曲率半徑。2.實(shí)驗(yàn)的基本要求學(xué)會(huì)調(diào)整使用讀數(shù)顯微鏡。理解牛頓環(huán)等厚干涉的原理。測(cè)出平凸透鏡曲率半徑。學(xué)會(huì)用逐差法處理數(shù)據(jù)。3.實(shí)驗(yàn)的基本儀器設(shè)備和耗材讀數(shù)顯微鏡、牛頓環(huán)、鈉光燈、鈉光管、鏡頭紙、無水乙醇（牛頓環(huán)）。實(shí)驗(yàn)四傳感器實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)的基本內(nèi)容使學(xué)生熟悉了解各種傳感器的原理和用途，重點(diǎn)學(xué)習(xí)單臂電橋和應(yīng)變電路的溫度補(bǔ)償，箔式應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)以及學(xué)習(xí)霍爾式傳感器的直流激勵(lì)特性，了解霍爾元件的工作特性，最后還要熟悉霍爾傳感器的應(yīng)用――電子秤。2.實(shí)驗(yàn)的基本要求理解霍爾式傳感器和壓電傳感器的原理。并應(yīng)用傳感器測(cè)出測(cè)微頭移動(dòng)的距離與輸出電壓之間的關(guān)系，得到曲線并處理數(shù)據(jù)。3.實(shí)驗(yàn)的基本儀器設(shè)備和耗材傳感器系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)儀、導(dǎo)線。實(shí)驗(yàn)五電表的改裝與校正1.實(shí)驗(yàn)的基本內(nèi)容學(xué)生自主設(shè)計(jì)將表頭改裝成電壓表和電流表，并且擴(kuò)大量程若干倍。檢驗(yàn)自制電表的等級(jí)，并作出與標(biāo)準(zhǔn)電表的校正曲線。2.實(shí)驗(yàn)的基本要求學(xué)生自主設(shè)計(jì)將表頭改裝成電壓表和電流表，并且擴(kuò)大量程若干倍。檢驗(yàn)自制電表的等級(jí)，并作出與標(biāo)準(zhǔn)電表的校正曲線。3.實(shí)驗(yàn)的基本儀器設(shè)備和耗材電表改裝與校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)儀、導(dǎo)線。實(shí)驗(yàn)六邁克耳孫干涉儀的調(diào)整和使用1.實(shí)驗(yàn)的基本內(nèi)容邁克爾遜干涉儀是光的干涉重要儀器。本實(shí)驗(yàn)是用點(diǎn)光源的非定域干涉測(cè)出氦氖激光的波長(zhǎng)。使學(xué)生掌握邁克爾遜干涉儀的使用和調(diào)整方法。2.實(shí)驗(yàn)的基本要求理解邁克爾遜干涉用分振法獲得相干光原理。掌握光路圖和實(shí)驗(yàn)公式。學(xué)會(huì)邁克爾遜干涉儀的使用和調(diào)整方法。測(cè)氦氖激光波長(zhǎng)。3.實(shí)驗(yàn)的基本儀器設(shè)備和耗材邁克爾遜干涉儀、激光源、鈉光源、激光管、鈉燈管、鏡頭紙、無水乙醇、凡士林。實(shí)驗(yàn)七金屬電子逸出功的測(cè)定1.實(shí)驗(yàn)的基本內(nèi)容本實(shí)驗(yàn)采用熱電子發(fā)射的方法測(cè)定金屬鎢的逸出功，對(duì)熱電子發(fā)射規(guī)律的研究及應(yīng)用曲線改直的查理遜直線法和外延法求零場(chǎng)電流的物理實(shí)驗(yàn)方法。使復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化。使學(xué)生掌握一種處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果的巧妙方法。2.實(shí)驗(yàn)的基本要求理解熱電子發(fā)射方法測(cè)金屬逸出功的原理和方法。學(xué)會(huì)用曲線改直的理查遜直線法求逸出功及外延法求零場(chǎng)電流。掌握用作圖法表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果。3.實(shí)驗(yàn)的基本儀器設(shè)備和耗材金屬電子逸出功測(cè)定儀、電流表、導(dǎo)線、電池、標(biāo)準(zhǔn)二極管。實(shí)驗(yàn)八單縫衍射的光強(qiáng)分布1.實(shí)驗(yàn)的基本內(nèi)容用氦氖激光做單縫衍射實(shí)驗(yàn)。通過光電轉(zhuǎn)換器（硒光電池）將光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，根據(jù)光信號(hào)的強(qiáng)弱測(cè)出單縫衍射的光強(qiáng)分布。2.實(shí)驗(yàn)的基本要求掌握光具座的等高同軸調(diào)節(jié)方法。了解單縫衍射原理和光強(qiáng)分布特點(diǎn)。利用光電轉(zhuǎn)換器測(cè)出單縫的光強(qiáng)分布。并作圖表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果。3.實(shí)驗(yàn)的基本儀器設(shè)備和耗材光強(qiáng)分布測(cè)定儀、氦氖激光器、激光管、信號(hào)線、凡士林。實(shí)驗(yàn)九懸絲耦合彎曲共振法測(cè)定金屬材料的楊氏模量1.實(shí)驗(yàn)的基本內(nèi)容動(dòng)態(tài)懸掛法測(cè)楊氏模量的方法是，將一根截面均勻的金屬棒懸掛再兩只傳感器（一只激振，一只拾振）下面，在兩端自由的條件下，使之自由振動(dòng)，測(cè)出棒的固有頻率，并根據(jù)棒的幾何尺寸，密度等參數(shù)，測(cè)得材料的楊氏模量。2.實(shí)驗(yàn)的基本要求理解動(dòng)態(tài)法測(cè)金屬楊氏模量的原理。會(huì)用信號(hào)發(fā)生器和示波器測(cè)出棒的固有頻率。并用作圖法表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果。3.實(shí)驗(yàn)的基本儀器設(shè)備和耗材動(dòng)態(tài)楊氏模量實(shí)驗(yàn)儀、游標(biāo)卡尺、Q9頭信號(hào)線、細(xì)線。六、實(shí)驗(yàn)的考核與成績(jī)?cè)u(píng)定實(shí)驗(yàn)課是獨(dú)立的一門課程，單獨(dú)計(jì)學(xué)分，單獨(dú)考核?？己说霓k法是：平時(shí)成績(jī)占期末成績(jī)的70％；期末考試采用閉卷答題和實(shí)驗(yàn)操作考試相結(jié)合的辦法，占期末成績(jī)的30％。七、主要參考書1.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，高等教育出版社，張兆奎、繆連元、張立，第二版，2001.12（2005重?。?。2.物理實(shí)驗(yàn)教程，清華大學(xué)出版社，丁慎訓(xùn)、張連芳，第二版，2002.9