《普通物理实验》实验课程教学大纲

《普通物理实验》实验课程教学大纲
实验课程名称：普通物理实验
课程性质：专业基础课
课程代码：
学时：108（理论6学时，实验102学时）
学分：6
适用专业：物理学本科专业
《普通物理实验》实验课程教学大纲—力学部分(36学时)
一、实验的目的与任务：
物理学是实验的科学，物理学的新概念的确立和新规律的发现要依赖与反复实验。

物理实验的方法、思想、仪器和技术已经被普遍地应用在自然科学各个领域和技术部门。

力学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。

二、实验的基本要求：
通过实验，要求学生掌握长度、时间、质量三个验证物理量的测量方法，懂得正确使用游标卡尺、螺旋测微计、测量显微镜、秒表、数字式毫秒及光电门、天平、气垫导轨、光杠杆等验证仪器和实验设备。

能应用误差理论正确处理实验数据，并对实验结果作出正确的分析。

三、实验项目与学时分配：
1、误差分析初步：6学时
四、实验教学参考书、指导书
杨述武主编，普通物理实验（力学及热学部分），高等教育出版社2000年版
五、力学实验考核方式：考试
《普通物理实验》实验课程教学大纲－热学部分（21学时）
一、实验的目的与任务
热学实验是普通物理实验教学的一部分，其教学目的在于使学生学习热学实验基础知识的同时，受到热学实验技能的训练，掌握初步的实验能力，养成良好实验习惯和严谨的科学作风。

实验能力应包括动手能力和动脑能力。

要训练安装、调整和操作实验装置的技能，培养设计实验步骤、选取实验条件、分析现象、判断故障和查审数据等方面的能力。

二、实验的基本要求
该实验课虽然是在教师指导下的实验教学，但在实验课上学生的活动有较大的独立性，学生要以研究者的态度去组装热学实验装置，进行观测与分析，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、实验内容与学时分配
实验项目与学时分配一览表
四、实验教学参考书、指导书
普通物理实验（一、力学及热学部分）第三版杨述武主编高等教育出版社
热学第二版秦允毫主编高等教育出版社
五、热学实验考核方式：考试
《普通物理实验》实验课程教学大纲－电磁学部分（30学时）
一、实验的目的与任务：
通过实验教学，使学生加深对静电场和稳恒磁场分布规律的认识。

掌握电流、电压、电阻、电动势和磁感应强度等基本量的测量方法。

熟练使用电流表、电压表、电桥、电位差计、检流计等基本测量仪器与仪表，进一步学会示波器观察各种波形及进行有关量的测量，能初步分析实验中存在的系统误差，并能运用随机误处理的方法计算平均值、标准差和作图。

二、实验的基本要求：
1．误差估计和最小二乘法（选做）：学会用最小二乘法对实验数据进行误差分析和估计。

2．制流电路与分压电路（必做）：了解基本仪器的性能和使用方法，掌握制流与分压电路的联结方法、性能和特点，学习检查电路故障的一般方法，熟悉电磁学实验的操作规程和安全知识。

3．伏安法测电阻（必做）：学习由测量电压、电流求电阻的方法（伏安法）及仪表的选择，学习减小伏安法中系统误差的方法。

4．伏安法测二极管的特性（选做）：掌握分压器和限流器的使用方法，熟悉测量伏安特性的方法，了解二极管的正向伏安特性。

5．惠斯登电桥测电阻（必做）：使用箱式电桥测电阻的方法，了解提高灵敏度的几种途径。

6．灵敏电流计特性的研究（必做）：了解灵敏电流计的工作原理，并观察在过阻尼、欠阻尼及临界阻尼下的三种运动状态，掌握测定电流计和灵敏度的方法。

7．用板式电位差计测量电池的电动势和内阻（必做）：掌握用电势差计测电动势的原理，测量干电池的电动势和内阻。

8．用箱式电位差计校准电表（必做）：了解箱式电势差计的结构和原理，比较熟练地正确掌握箱式电势差计的使用，运用箱式电势差计校正电压表（或电流表）。

9．万用电表的设计制作和定标（必做）：掌握万用电表的基本原理和设计方法，学习万用电表的组装与定标。

10．低电阻的测量（必做）：掌握用伏安法测量低电阻的方法，学习双电桥测量低电阻的原理和方法。

11．螺线管磁场的描绘（选做）：研究载流圆线圈轴线上磁场的分布，加深对毕奥—萨伐尔定律的理解，掌握感应法测磁场的原理和方法，考查亥姆霍兹线圈的磁场的均匀区。

12．霍耳效应（必做）：观察霍耳效应现象，了解应用霍耳效应测量磁场的方法，用电位差计测
量霍耳电压及电流，进一步掌握电位差计的使用方法。

13．电子示波器的使用（必做）：了解示波器的结构和工作原理初步掌握通用示波器各个旋钮的作用和使用方法学习利用示波器观察电信号的波形，测量电压，频率和相位。

14．冲击电流计特性的研究（选做）：了解冲击电流计的工作原理，观察冲击电流计在过阻尼、临界阻尼和欠阻尼情况下的三种运动状态，测定冲击电流计常量，初步掌握冲击电流计的使用方法。

15．冲击电流计特性的应用（选做）：进一步掌握冲击电流计的原理和使用方法学会用比较法测电容，用电容器漏电法没高电阻的阻值及电容难过高阻的放电曲线。

16．电子束线的偏转（选做）：研究带电粒子在电场和磁场中偏转的规律，了解电子束线管的结构和原理。

17．电子束线的聚焦（选做）：研究电粒子在电场中聚集的规律，了解电子束线管的结构和原理。

18．交流电桥（选做）：交流电桥测量电感和电容及其损耗，了解电桥平衡的原理，掌握调节平衡的方法。

19．LRC电路的稳态研究（选做）：研究交流信号在LRC串联电路中的相频和幅频特性，学习使用双踪示波器，掌握相位的测量方法，复习、巩固交流电路中的矢量图解法和复数表示法。

20．LRC电路谐振特性研究（选做）：研究和测量LRC串、并联电路的幅频特性，掌握幅频特性的测量方法，进一步理解回路Q值的物理意义。

21．LRC电路的暂态过程研究（选做）：研究和测量LRC电路的暂态特性，加深L、R、C各元件。

22．磁致伸缩现象的研究（选做）：研究磁致伸缩系数与磁场强度的关系，掌握非平衡电桥的原理，学习一种非电量的电测方法。

23．波的合成与分解（选做）：通过研究正弦波智力迭加规律和用李萨如图形测频率，相位后进一步熟悉双踪示波器的使用方法为电工学课程学习打下基础。

24．电表的改装（选做）：掌握用半偏法测定表头内阻的方法，学会将电流表改装成安培表和伏特表，了解将电流表改装成欧姆表。

25．静电场的描绘（选做）：学习用模拟法研究静电场的方法描绘静电场的等位线。

26．万用表的使用（选做）：了解万用表的结构原理，学会正确使用万用表，学习用万用表检查电路故障的方法。

三、实验项目与学时分配
四、实验教学参考书、指导书：
杨述武等编：普通物理实验（电磁学分册）.高等教育出版社.
五、电磁学实验考核方式：考试
《普通物理实验》实验课程教学大纲—光学部分（21学时）
一、实验的目的与任务：
光学实验是物理学专业的一门必修基础实验课。

通过实验，使学生掌握光学实验的基本知识、基本方法和基本技能，加深、扩展对光学基本概念和规律的理解，提高理论联系实际和指导中学光学实验的能力。

二、实验的基本要求：
通过实验，使学生加深对光学成像、像差、干涉、衍射、偏振、色散、最小偏向角等概念的理解，能正确使用光具座、测微目镜、望远镜、分光计、干涉仪等基本光学仪器。

掌握汞灯、钠灯、激光器等常用光源的使用方法，以及光学实验的光路调整及基本测量方法，并初步掌握分析光学实验误差的方法。

（1）杨述武：《普通物理实验》（三）光学部分（第三版）高等教育出版社2000．5
（2）沈元华、陆申龙：《基础物理实验》高等教育出版社2003．12
五、光学实验考核方式：考试。