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1、《大學物理實驗2-1》課程教學大綱
課程名稱(中文):大學物理實驗2-1
課程名稱(英文):Experiments of College Physics 2-1
課程編號:
課程類型:必修
學時:27 學時
學分:
適用對象:電子信息科學與技術專業(yè)
先修課程:無
一、課程性質和教學目的
1.課程性質:
物理學是研究物質運動一般規(guī)律及物質基本結構的科學,是自然科學的基礎。它的發(fā)展不僅推動了整個自然科學,而且對人類的物質觀、時空觀、宇宙觀乃至人類文化都產(chǎn)生了深刻的影響。物理學的研究必須以客觀事實為基礎,必須依靠觀察和實驗。物理實驗在物理學的發(fā)展過程
2、中起著重要的和直接的作用。實驗可以發(fā)現(xiàn)新事實,實驗結果可以為物理規(guī)律的建立提供依據(jù)。
歸根結底物理學是一門實驗科學,無論物理概念的建立還是物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)都必須以嚴格的科學實驗為基礎,并通過今后的科學實驗來證實。實驗物理與理論物理相輔相成。規(guī)律、公式是否正確必須經(jīng)受實踐檢驗。只有經(jīng)受住實驗的檢驗,由實驗所證實,才會得到公認。物理學又是當代技術發(fā)展最主要的源泉。物理實驗的方法、思想、儀器和技術已經(jīng)被普遍地應用在各個自然科學領域和技術部門以及其他學科領域。
大學物理實驗是理工科各專業(yè)一門重要的基礎實驗課程,它與大學物理理論課程既有緊密的聯(lián)系,又互相獨立??梢约由畲蠹覍碚撜n知識的理解,更重要的是
3、可使同學獲得基本的實驗知識,在實驗方法和實驗技能諸方面得到較為系統(tǒng)、嚴格的訓練,是大學生進行自主學習、創(chuàng)新訓練及科學研究的第一步,同時在培養(yǎng)科學工作者的良好素質及科學世界觀方面,物理實驗課程也起著潛移默化的作用。
2.教學目的:
(1)通過對實驗現(xiàn)象的觀察、分析和對物理量的測量,使學生進一步掌握物理實驗的“基本知識,基本方法和基本技能”;并能運用物理學原理和物理實驗方法來研究物理現(xiàn)象和規(guī)律,加深對物理學原理的理解。
(2)培養(yǎng)與提高學生從事科學實驗的素質。其中包括:理論聯(lián)系實際和實事求是的科學作風;嚴肅認真的工作態(tài)度;不怕困難,主動進取的探索精神;遵守操作規(guī)程,愛護公共財物的優(yōu)良品德;以
4、及在實驗過程中相互協(xié)作,共同探索的團隊合作精神。
(3)培養(yǎng)學生進行綜合實驗、應用實驗和設計實驗的能力,以及自主學習和科學研究的能力,提高學生的創(chuàng)新素質。
二、教學內(nèi)容與課時分配
1.基本測量: 3 學時
實驗目的:1、掌握游標卡尺和螺旋測微計的原理;
2、學會游標卡尺和螺旋測微計的使用方法;
3、運用已掌握的誤差理論和有效數(shù)字的運算規(guī)則完成實驗數(shù)據(jù)處理,并分析產(chǎn)生誤差的原因。
實驗儀器:游標卡尺、螺旋測微計、讀數(shù)顯微鏡
2.固體密度的測定:
5、 3 學時
實驗目的:1、了解物理天平的構造原理,掌握其調整和使用方法.
2、了解比重瓶測密度的原理,掌握其使用方法.
3、學習用流體靜力稱衡法測定不規(guī)則固體的密度.
4、學會用比重瓶法測定不規(guī)則固體的密度.
實驗儀器:物理天平、砝碼組、待測物體、燒杯、比重杯等。
3.示波器的使用: 3 學時
實驗目的:1、學習使用示波器,了解示波器的原理和使用方法。
2、用示波器觀察給定交流電的波形,測量交流電壓的有效值和頻率
6、。
3、通過觀察李薩如圖形,加深對振動合成概念的理解。記錄幾種特殊頻率比情況下的李薩如圖形。
實驗儀器:示波器(模擬、數(shù)字)、函數(shù)信號發(fā)生器
4.薄透鏡焦距的測定: 3 學時
實驗目的:1、學會調節(jié)光學系統(tǒng)使之共軸。
2、掌握測量會聚透鏡和發(fā)散透鏡焦距的方法。
3、驗證薄透鏡成像的理論公式。
實驗儀器:光具座、透鏡夾、薄透鏡(凸凹各一塊)、光源、物屏、象屏,平面反射鏡。
5.靜電場的描繪: 3 學時
實驗目的:1、學習用
7、模擬法測繪靜電場的原理和方法。
2、加深對電場強度和電位要領的理解。
實驗儀器:QE—2型靜電揚描跡儀、不同形狀的電極、數(shù)字萬用電表、ACl5/2指針式檢流計、穩(wěn)壓電源。
6.非線性元件伏安特性: 3 學時
實驗目的:1、了解線性、非線性元件的伏安特性
2、測量線性電阻和硅晶體二極管的伏安特性
3、在同一坐標紙上繪出線性電阻和硅晶體二極管的I—V曲線
實驗儀器:直流電流表、直流電壓表、單刀開關、直流電源、導線、測試板、二極管。
7.利用牛頓環(huán)
8、測定透鏡的曲率半徑: 3 學時
實驗目的:1、掌握用牛頓環(huán)測定透鏡的曲率半徑的方法。
2、通過實驗加深對等厚干涉現(xiàn)象的認識。
3、學習用逐差法處理實驗數(shù)據(jù)。
實驗儀器:讀數(shù)顯微鏡、牛頓環(huán)、鈉光燈。
8.磁場的描繪 3 學時
實驗目的:1、掌握感應法測磁場的原理
2、測量載流圓線圈軸向磁場的分布及描繪磁感應線
3、測量亥姆霍茲線圈的磁均勻區(qū)
實驗儀器:低頻信號發(fā)生器、晶體管毫伏表、亥姆霍茲線圈
9
9、.RC串聯(lián)電路的暫態(tài)過程: 3 學時
實驗目的:1、了解電阻、電容串聯(lián)電路和充電、放電過程的規(guī)律。
2、研究RC串聯(lián)電路的零輸入響應和零狀態(tài)響應的規(guī)律,并觀察參數(shù)對響應的影響。
3、進一步學習使用信號發(fā)生器和示波器。
實驗儀器:信號發(fā)生器、示波器、測試板。
三、實驗方法與基本要求
1、做實驗前,學生必須做好預習(包括實驗目的、實驗原理、畫好有關電路圖、光路圖、測量數(shù)據(jù)表格等)。
2、學生在教師的指導下進行實驗,每次實驗前,任課教師要向學生介紹該實驗所配置儀器的使用方法,實驗測
10、量的要點及注意事項。
3、實驗中每2人一小組共同完成實驗操作,如實記錄實驗數(shù)據(jù),實驗完畢,將實驗記錄交教師審核簽名,整理好實驗儀器,方能離開實驗室。
4、學生應按要求認真撰寫實驗報告,獨立完成。報告要按時上交,報告后面要附上有教師簽名的數(shù)據(jù)記錄原稿。教師要認真批改學生實驗報告,并做好成績記錄。
5、任課教師要了解學生的實驗動手情況,耐心輔導學生做好實驗。
四、考核方式與成績評定標準
大學物理實驗課程成績評定遵照以下標準。
1、實驗課成績由平時成績和期末考試成績組成,平時成績占60%,期末考試成績占40%。
2、實驗課平時成績按課堂實驗操作、實驗報告予以綜合評定
11、,給出各實驗課教學單元的成績,其中課堂實驗操作占40%、實驗報告占60%。期末取各實驗課教學單元成績的平均值為總平時成績。
3、期末考試:筆試、實驗操作。按考試結果給出期末考試成績。
《大學物理實驗2-2》課程教學大綱
課程名稱(中文):大學物理實驗2-2
課程名稱(英文):Experiments of College Physics 2-2
課程編號:
課程類型:必修
學時:24 學時
學分:
適用對象:電子信息科學與技術專業(yè)
先修課程:無
一、課程性質和教學目的
1.課程性質:
物理學是研究物質運動一般規(guī)
12、律及物質基本結構的科學,是自然科學的基礎。它的發(fā)展不僅推動了整個自然科學,而且對人類的物質觀、時空觀、宇宙觀乃至人類文化都產(chǎn)生了深刻的影響。物理學的研究必須以客觀事實為基礎,必須依靠觀察和實驗。物理實驗在物理學的發(fā)展過程中起著重要的和直接的作用。實驗可以發(fā)現(xiàn)新事實,實驗結果可以為物理規(guī)律的建立提供依據(jù)。
歸根結底物理學是一門實驗科學,無論物理概念的建立還是物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)都必須以嚴格的科學實驗為基礎,并通過今后的科學實驗來證實。實驗物理與理論物理相輔相成。規(guī)律、公式是否正確必須經(jīng)受實踐檢驗。只有經(jīng)受住實驗的檢驗,由實驗所證實,才會得到公認。物理學又是當代技術發(fā)展最主要的源泉。物理實驗的方法、思
13、想、儀器和技術已經(jīng)被普遍地應用在各個自然科學領域和技術部門以及其他學科領域。
大學物理實驗是理工科各專業(yè)一門重要的基礎實驗課程,它與大學物理理論課程既有緊密的聯(lián)系,又互相獨立。可以加深大家對理論課知識的理解,更重要的是可使同學獲得基本的實驗知識,在實驗方法和實驗技能諸方面得到較為系統(tǒng)、嚴格的訓練,是大學生進行自主學習、創(chuàng)新訓練及科學研究的第一步,同時在培養(yǎng)科學工作者的良好素質及科學世界觀方面,物理實驗課程也起著潛移默化的作用。
2.教學目的:
(1)通過對實驗現(xiàn)象的觀察、分析和對物理量的測量,使學生進一步掌握物理實驗的“基本知識,基本方法和基本技能”;并能運用物理學原理和物理實驗方法來研
14、究物理現(xiàn)象和規(guī)律,加深對物理學原理的理解。
(2)培養(yǎng)與提高學生從事科學實驗的素質。其中包括:理論聯(lián)系實際和實事求是的科學作風;嚴肅認真的工作態(tài)度;不怕困難,主動進取的探索精神;遵守操作規(guī)程,愛護公共財物的優(yōu)良品德;以及在實驗過程中相互協(xié)作,共同探索的團隊合作精神。
(3)培養(yǎng)學生進行綜合實驗、應用實驗和設計實驗的能力,以及自主學習和科學研究的能力,提高學生的創(chuàng)新素質。
二、教學內(nèi)容與課時分配
1.分光儀的調節(jié)與三棱鏡頂角的測定: 3 學時
實驗目的:1、了解分光儀的結構,掌握調節(jié)和使用分光儀的方法。
2、利用分光儀測量三棱鏡頂角。
實驗
15、儀器:分光儀、鈉光燈及電源、三棱鏡一塊。
2.棱鏡玻璃折射率的測定: 3 學時
實驗目的:1、進一步掌握分光儀的調節(jié)和使用方法。
2、用最小偏向角法測定棱鏡玻璃的折射率。
3、觀察了解棱鏡的色散和光譜的一般特征。
實驗儀器:分光儀、鈉光燈及電源、三棱鏡一塊。
3、霍爾效應 3 學時
實驗目的:1、掌握用“對稱測量法”消除系統(tǒng)誤差的方法。
2、了解霍爾效應實驗原理。
3、確定被測樣品的導電類型及霍爾系
16、數(shù)。
實驗儀器:霍爾效應實驗組合儀
4.直流單臂電橋 3 學時
實驗目的:1、掌握直流單臂平衡電橋的平衡原理及架設方法。
2、掌握用惠斯通電橋測量電阻的方法。
實驗儀器:旋匙式電阻箱ZX一21箱、指針式檢流計AC5/2型、直流穩(wěn)壓電源WYJ一30型、惠斯通電橋QJ一23型、測試板、待測電阻板、單刀單擲開關。
5、直流雙臂電橋 3 學時
實驗目的:1、掌握直流雙臂電橋測低電阻的方法,理解雙臂電
17、橋的結構及原理。
2、學會使用滑線雙橋與箱式雙橋測兩種金屬棒的電阻,并計算其電阻率。
實驗儀器:滑線雙橋(附夾具)、箱式雙橋QJ一44、指針式檢流計AC5/2 、待測金屬棒(紫銅棒、黃銅棒、及鋁棒)三根、壓觸開關、螺旋測微器、米尺(0.5米)、導線、甲電池。
6、光電傳感器特性研究 3 學時
實驗目的:1.了解光電傳感器的工作原理及相關的特性;
2.了解非電量轉化為電量進行動態(tài)測量的方法;
3.選擇合理的光路和測量電路;
4.
18、測量光電傳感器的基本特性
實驗儀器:光電傳感器綜合實驗儀、直流穩(wěn)壓電源、光敏電阻、硅光電池
7、聲速的測量 3 學時
實驗目的:1.學會用駐波共振法和相位比較法測量聲波在空氣中的傳播速度
2.加深對駐波和振動合成等理論知識的理解
3.復習鞏固示波器等儀器的使用
實驗儀器:綜合聲速測試儀、示波器
8、望遠鏡和顯微鏡的組裝 3 學時
實驗目的:1. 熟悉顯微鏡望遠鏡的構造及其放大原理;
19、 2. 學會選擇透鏡組成顯微鏡和望遠鏡;
3. 學會一種測定顯微鏡和望遠鏡放大率的方法。
實驗儀器:光具座、透鏡夾、白熾燈光源
9、光柵衍射實驗 3 學時
實驗目的: 1.觀察光柵衍射現(xiàn)象,了解光柵的應用及其特性。
2.測量汞燈不同譜線的波長。
實驗儀器:分光儀、汞燈、光柵、平面鏡
三、實驗方法與基本要求
1、做實驗前,學生必須做好預習(包括實驗目的、實驗原理、畫好有關電路圖、光路圖、測量數(shù)據(jù)表格等)。
2、學生在教師的指導下進行實驗
20、,每次實驗前,任課教師要向學生介紹該實驗所配置儀器的使用方法,實驗測量的要點及注意事項。
3、實驗中每2人一小組共同完成實驗操作,如實記錄實驗數(shù)據(jù),實驗完畢,將實驗記錄交教師審核簽名,整理好實驗儀器,方能離開實驗室。
4、學生應按要求認真撰寫實驗報告,獨立完成。報告要按時上交,報告后面要附上有教師簽名的數(shù)據(jù)記錄原稿。教師要認真批改學生實驗報告,并做好成績記錄。
5、任課教師要了解學生的實驗動手情況,耐心輔導學生做好實驗。
四、考核方式與成績評定標準
大學物理實驗課程成績評定遵照以下標準。
1、實驗課成績由平時成績和期末考試成績組成,平時成績占60%,期末考試成績占40%。
2、實驗課平時成績按課堂實驗操作、實驗報告予以綜合評定,給出各實驗課教學單元的成績,其中課堂實驗操作占40%、實驗報告占60%。期末取各實驗課教學單元成績的平均值為總平時成績。
3、期末考試:筆試、實驗操作。按考試結果給出期末考試成績。