大学物理实验B》教学大纲
大学物理实验课程教学大纲物理实验中心河北工业大学
大学物理实验课程实验教学大纲课程名称：大学物理实验英文名称：University Physics Experiment实验学时：60学时（春天学期30学时；秋季学期30学时）适应专业：全校理工科各专业一、实验目的：物理学是研究物质运动一般规律及物质大体结构的科学，是自然科学的基础。
它的进展不仅推动了整个自然科学，而且对人类的物质观、时空观、宇宙观乃至人类文化都产生了深刻的影响。
物理学的研究必需以客观事实为基础，必需依托观察和实验。
物理实验在物理学的进展进程中起着重要的和直接的作用。
实验能够发觉新事实，实验结果能够为物理规律的成立提供依据。
归根结底物理学是一门实验科学，无论物理概念的成立仍是物理规律的发觉都必需以严格的科学实验为基础，并通过此后的科学实验来证明。
实验物理与理论物理相辅相成。
规律、公式是不是正确必需经受实践查验。
只有经受住实验的查验，由实验所证明，才会取得公认。
物理学又是今世技术进展最主要的源泉。
物理实验的方式、思想、仪器和技术已经被普遍地应用在各个自然科学领域和技术部门和其他学科领域。
本课程是高校各理工科专业开设的一门基础实验课，它与普通物理理论课程既有紧密的联系，又彼此独立。
它不同于一般的探索性的科学实验研究，每一个实验题目都通过精心设计、安排，实验结果也比较有定论。
它不仅能够加深大家对理论的理解，更重要的是可使同窗取得大体的实验知识，在实验方式和实验技术诸方面取得较为系统、严格的训练，是大学生进行自主学习、创新训练及科学研究的第一步，同时在培育科学工作者的良好素质及科学世界观方面，物理实验课程也起着潜移默化的作用。
本课程的主要目的和任务：1.通过对实验现象的观察、分析和对物理量的测量，使学生进一步掌握物理实验的“大体知识，大体方式和大体技术”（即“三基”能力）；并能运用物理学原理和物理实验方式来研究物理现象和规律，加深对物理学原理的理解。
2.培育与提高学生从事科学实验的素质。
其中包括：理论联系实际和实事求是的科学作风；严肃认真的工作态度；不怕困难，主动进取的探索精神；遵守操作规程，珍惜公共财物的优良道德；和在实验进程中彼此协作，一路探索的团队合作精神。
大学物理B(二) 教学大纲
大学物理B（二）
一、课程说明
课程编号：140102X20
课程名称（中/英文）：大学物理B（二）/ University Physics B（Ⅱ）
课程类别：物理类
学时/学分：56/3.5
先修课程：高等数学
适用专业：理工类专业基本要求及医学八年制
教材、教学参考书：大学物理学，第2版，杨兵初主编，高等教育出版社，2015
二、课程设置的目的意义
本课程是一般工科各专业的必修基础课，它具有双重任务、基础理论教育和科学素质教育。
通过学习可使学生获取系统的经典物理和近代物理的基础知识，同时，本学科体系也能够最生动、最有效的培养学生辩证唯物主义世界观和科学宇宙观。
而物理学的研究方法全面涵盖了现代科学研究方法论，是培养学生从事创造性研究的基础。
因此本课程是对工科学生进行基础理论和科学素质教育的一门重要课程。
三、课程的基本要求
1．掌握课程中的基本概念、基本理论和基本方法,并对此有比较系统的认识与理解，能应用这些基本理论和方法解决基础的物理问题。
2．对课程中的近代物理部分能有一个全面系统的认识，为二十一世纪多学科的大融合、大突破、大发展奠定理论基础。
3.通过本课程的学习，使学生抽象思维受到严格的训练。
培养学生逻辑思维能力和分析问题、解决问题的能力，为以后课程学习和科研打下扎实的物理基础。
四、教学内容、重点难点及教学设计
注：实践包括实验、上机等五、实践教学内容和基本要求
大学物理实验另开设一门课六、考核方式及成绩评定
七、大纲主撰人：大纲审核人：。
《大学物理实验》(B类)教学大纲
《大学物理实验》(B类)教学大纲课程名称：大学大学物理实验课程编号：实验学时：实验学分：面向专业：非物理学本科一、本实验课的性质、任务与目的（一）课程性质大学物理实验课程是高等工科院校的一门必修课，是一门独立的、实践性很强的基础课，是学生进入大学后，受到系统实验方法和实验技能基本训练的开端，是理工科类专业对学生进行科学实验训练的重要基础。
大学物理实验教学和物理理论教学具有同等重要的地位，它们既有深刻的内在联系，又有各自的任务和作用。
（二）课程的任务与目的1、通过对实验现象的观察、分析和物理量的测量，学习物理实验知识，加强对相关物理学原理的理解。
2、培养与提高学生的科学实验能力：①能自行阅读实验教材或资料，作好实验前的准备；②借助教材或仪器说明书能正确使用仪器；③能够运用物理理论对实验现象进行初步分析；④能正确记录数据，掌握列表法、作图法和遂差法等数据处理方法，初步具备处理数据、分析结果、用不确定度表示实验结果、撰写实验报告的能力，能撰写完整规范的实验报告；了解并学会使用本课程的网上教学系统。
⑤能够完成简单的设计性实验。
3、培养与提高学生的科学实验素质，要求学生具有理论联系实际和实事求是的科学作风、严肃认真的工作态度、主动研究的探索精神和遵守纪律、爱护公共财产的优良品质。
4、掌握实验的基本知识、基本方法、基本技能，为后继的实验课程的学习打下必备的基础。
二、本实验课的基本理论大学物理实验课程是高等工科院校的一门必修课，是国家教育部规定的一门独立的实验课程，本实验课是基于大学物理理论的重于实验方法和实验技能训练的实验课程。
（一）误差基本理论（在绪论课中介绍，并在各实验的学习中逐步掌握）：1、测量与误差的基本知识2、测量的不确定度和测量结果评定3、有效数字4、数据处理方法(列表法、作图法和逐差法)（二）各实验原理所依据的物理理论知识1、力学、热学、电磁学、光学以及近代物理的基本知识2、各实验的设计思想和基本原理三、实验方式与基本要求实行分层次教学：基础（必做）实验教学→开放（选做）实验教学1、基础实验教学为了培养学生的基本实验知识和基本实验操作能力，对于基础（必做）实验的教学要求：（1）由指导教师讲解实验的基本原理、基本要求、目的、操作规程及注意事项。
《大学物理实验》教学大纲（SyllabusofCollegePhysicsExperiment）
《大学物理实验》教学大纲（Syllabus of College PhysicsExperiment）Syllabus of College Physics Experiment(for engineering majors)Course number:Course English Name: Physical experiment of CollegeApplicable Specialty: Engineering Department: water conservancy, power, civil engineering, power machinery, medical department (five year) each professionDepartment of information: Surveying and mapping, remote sensing information, computer science, resources and environmental specialtiesSemester: This course takes two semesters (one, two)Class hour: 54 hoursCredits: 1.5Examination: examination scores of the experimental class with grades and final experimental skills examination of two parts: the scores accounted for 70% (including the report and experiment operation examination) accounted for 30% (including experimental operation and experimental results).Lecture room and teaching and research section: Physics Laboratory Center of physical science and Technology College (1), (two)First, the nature, purpose and task of the courseThe university physics experiment in higher school students in basic training of scientific experiment a compulsory basic course, is the beginning to accept system training experimental skills of students entering college, is an important basis for engineering students to conduct scientific experiments and training. It is the practical teaching link that students turn knowledge into ability through their own practice. It plays an important role in cultivating students' ability to observe, discover, analyze and research problems, and ultimately solve problems by means of experiments. Also for students to carry out scientific research independently, the design of experimental programs, selection, use of equipment and put forward new experimental topics; for further study of subsequent experimental courses to lay a good foundation. Its specific tasks are as follows:1, cultivate and improve students' scientific experimental literacy. Asked students to engage in scientific experiments should be conscientious, meticulous and strict working attitude and style of combining theory with practice, study and active exploration spirit, good discipline, unity and cooperation and take good care of public property.2, learn and master the use of experimental principles, methods to study some physical phenomena, conduct specific tests, drawconclusions, deepen the understanding of the principles of physics.3. Cultivate and improve students' ability of scientific experiment:(1) be able to read textbooks and materials, from the purpose of measurement requirements, the correct understanding of the scientific principles on the basis of good preparation before the experiment;(2) the correct selection and use of common instruments and the determination of reasonable experimental procedures can be carried out with the aid of teaching materials and instrument instructions;(3) basic training of experimental skills, familiar with the working principle, structure, performance, adjustment operation, observation, analysis and troubleshooting of common instruments;(4) good at using physics theory, observing the phenomena (general, normal, individual, abnormal) in experiment, and analyzing and judging the experimental phenomena preliminarily;(5) learn the correct recording and processing of experimental data, according to the requirements of drawing curves, the correct expression of the experimental results, writing experiment report qualified and the analysis of experimental methods, measuring instruments, the surrounding environment,the number of measurements and skills to influence the measurement result;(6) the experimental data can be consulted, and the simple design experiment can be done independently.Two, the course before classAdvanced mathematics and general physicsThree, the basic requirements of curriculum teaching1, in experiment teaching and introduces some appropriate physical experiment for students of the historical development, dialectical materialism, the world outlook and methodology of education, to enable students to understand the importance of scientific experiments, clear the course of physical experiment purpose, status, function and task.2, during the experiment, to educate students to develop good habits of experiment, training scientific style, linking theory with practice and realistic serious attitude and take good care of public property, follow the operating rules, abide by the rules of good moral character.3, the experimental introduction class should give students the basic knowledge of measurement error, uncertainty and experimental data processing, requiring students to master and apply in specific experiments,Cultivate students' ability to correctly analyze experimentalerrors and deal with experimental results.4, through the physical experiment system training, require students to do:(1) finish the experiment preparation before the class, write the preview report of the experiment (ask for self made data record form), conduct the experiment operation independently, and write the experiment report after class.(2) master the adjustment and operation technology of common physics experiment instruments. For example: zero calibration; horizontal, vertical balance adjustment; according to the correct circuit wiring diagram is given; the light path and high alignment etc..(3) master the commonly used experimental methods. Such as comparison method, amplification method, conversion measurement method, simulation method, balance method, compensation method, interference method and so on.(4) the measurement of common physical quantities. For example, length (including micro length and its change), angle, mass, time, force, pressure, temperature, heat, current, voltage, electromotive force, resistance, magnetic induction intensity, wavelength, refractive index, etc..(5) familiar with the performance and usage of common instruments. For example: vernier, micrometer, balance, stopwatch, thermometer (including thermocouple), DC voltage meter, current meter, electric meter, flow, pick up thepotentiometer, sliding rheostat, resistance box, universal oscilloscope, low-frequency signal source, reading microscope and telescope, raler reading spectrometer and the common light source (sodium lamp mercury, light and laser) etc..The design of experiments and comprehensive experiments by 5 students to complete a certain amount (including the modern physics experiment, etc.) determined to make students think, in the experimental method of measuring instrument selection and collocation, the measurement conditions by preliminary training.Four, the main content and specific requirements of the curriculumThis course is divided into introduction, basic experiment (60%), comprehensive and modern physics experiment (25%), design experiment four parts (15%). In the specific teaching arrangements, according to the professional situation and the number of hours of the following parts of the appropriate combination of content.Introduction classThe use of multimedia teaching of the introduction lesson form, measurement error and introduces the basic concepts of uncertainty and experimental results, effective digital processing method of uncertainty estimation, the common data, and the basic procedures and requirements. In the first experiment class, teachers divided classes, explained the experimental data, pre processed knowledge and the firstchapter exercises.Part 1 Basic ExperimentsExperiment 1 gravity acceleration measurementBy measuring the acceleration of gravity free fall 2-12-2 the pendulum is used to measure the acceleration of gravityExperiment 2 optical lever method to measure the young's modulus of steel wireMoment of inertia with torsion pendulum test 3 rigid body experimentExperiment 4 Determination of liquid viscosity coefficientThe surface tension coefficient of 5 by adruption measured liquidExperiment 6 Determination of thermal conductivity of poor conductorExperiment 7 sound velocity measurementExperimental 8 volt ampere method for measuring transistor characteristicsExperiment 9 DC bridge and its applicationThe principle and application of experiment 10 oscilloscopeExperiment 11 simulation of electrostatic fieldExperiment 12 alternating current bridgeExperiment 13 resonance of AC circuitExperiment 14 electromagnetic induction method to measure alternating magnetic fieldExperiment 15 Holzer effectExperiment 16 the measurement of the focal length of thin lensThe adjustment and use of spectrometer in experiment 17Application of equal thickness interference in experiment 18Experiment 19 diffraction gratingExperiment 20 analysis of polarized lightThe second part synthesis and modern physics experimentExperiment 21 measuring Young's modulus of metal by dynamic methodExperiment 22 ultrasonic thickness measurementExperiment 23 using nonlinear circuit to study chaoticphenomenaExperiment 24 unbalanced DC bridge and its application Steady state characteristics of RLC circuit in experiment 25 Transient characteristics of RLC circuit in experiment 26Fourier analysis of square wave electrical signals in experiment 27Experiment 28 Michelson interferometerExperiment 29 ultrasonic gratingExperiment 30 holographyExperiment 31 photoelectric effectExperiment 32 Franck Hertz experimentIn experiment 33, Millikan Oil Drop ExperimentExperiment 34 hydrogen atom spectrumThe third part is the design experimentExperiment 35 determination of the density of soluble particles in waterExperiment 36 measuring the volt ampere characteristic curveof small bulbExperiment 37 measuring the resistance of a given resistance wireExperiment 38 measuring resistance with potential difference meterIn experiment 39, the electromotive force and internal resistance of dry cell were measured by potential difference meterExperiment 40 modification and correction of ammeterExperiment 41 measuring the temperature coefficient of metal resistanceExperiment 42 design and manufacture of small power stabilized voltage power supplyExperiment 43 measuring the temperature characteristics of PN junction temperature sensorDesign and manufacture of digital thermometer in experiment 44Experiment 45 measuring the hysteresis loop of ferromagnetic materials by oscilloscopeExperiment 46 using Holzer device to measure the horizontal component of geomagnetic fieldExperiment 47 synthetic measurement of refractive index of optical materialsAssembly of internal focusing telescope in experiment 48 and determination of magnificationExperiment 49 measuring tiny length by Moire fringeFabrication of holographic grating in experiment 50In experiment 51, the light wavelength of sodium was measured by laser speckle photographyExperiment 52 measurement of optical fiber characteristic parametersExperiment 53 fiber optic temperature sensorExperiment 54 the application of computer in physics experimentLaser Doppler frequency shift measurementFive, teaching implementation and main contentEmphasis on experimental methods is a very important means of scientific research, such as comparative methods, amplification method, conversion measurement method, simulation method, compensation method and interference method used in physics experiments. Make the students realize the importance and necessity of the experiment course. In class, we should use questions and speeches, and take the students'independent operation as the main teaching method. In the course of teaching, we should consciously carry out the education of dialectical materialism and scientific methodology, and appropriately introduce some historical materials of physical experiments.The specific approach is strictly three:Good preview. Before class prepare to inform students to do experiment preparation, put forward request, teachers should check the students' Preview report before the students enter the lab, asked a sample preview the degree and effect of some experimental principle, the use of the equipment, operation steps, measurement of the content, check the students for individual students.Seriously guide the experiment. Before the operation, the teacher first teaches the basic principles of the experiment (theory and formula), the operation essentials and the basic requirements in the experiment, and puts forward the matters needing attention. The whole experiment process is the most active and the most important stage for students, and teachers should seize the opportunity to conduct on-the-spot instruction. With the elicitation method, cultivating students' independent thinking, independent operation, independent observation, analysis and problem solving ability; check the students' operation and reading correctly, guide the students to observe the experiment phenomenon of contact theory, make a rational analysis, and requires students to exclude the general fault, teachers do not require students to engage in rigorous acting on their behalf, students should cherisheducation, strict in demands, equipment, comply with laboratory rules, through the experiment, cultivate students' attitude is rigorous, careful, realistic, bold exploration, scientific experiments style of thinking, teacher to student questions to answer patiently. In the experiment, the student's measurement data should be signed by teachers, and the equipment should be cleaned so that they can leave the laboratory.To read the reports. First check whether the original data with the experiment report (by teacher signature, analysis and preview report) discuss the processing accuracy and data seriouslycritiqued experimental results, experimental report requirements of standardization requirements shall be clean and neat handwriting, with test report sheet. Check the ability of students to properly handle the experimental data (such as the effective number of application and operation, error analysis, the correct expression, curve drawing, answer questions or specify teacher questions) according to the comprehensive score, the experiment report no original data to be eligible.In addition to the normal arrangement of experimental extracurricular activities, we also actively create conditions to expand open experimental projects. This will enable students to use their spare time to prepare and prepare for the laboratory. In order to improve students' interest in physics experiments, and be familiar with the equipment and instruments, as well as the surrounding environment.Setting up designing experiment further.According to the equipment condition and teachers' strength in this room, we can set up the design experiment items. First of all, the questions and requirements are put forward by the teacher, and then the experiment is completed by the students themselves (including the principle, the choice of the instrument, the design of the circuit or light path, the means of operation, etc.). The teacher only serves as a supplementary guide. Designing experimental items is of great benefit to the cultivation of students' ability to think independently, to practice and to handle problems by themselves, which is of great benefit to the initiative to explore the spirit.Some experimental questions require students to use the microcomputer to process the data on the spot and exercise the ability of using computers.Six. Distribution of reference hoursIntroduction class (3 hours), basic experiment (30 hours), comprehensive and Modern Physics (12 hours), design experiment (9 hours)Seven, teaching materials and reference booksZhou Dianqing edited the college physics experiment course, Wuhan University press, January 2005Edited by Pan Shouqing, college physics experiment, Dalian Maritime University press, February 1998Ma Qingmao edited the physics experiment course, Wuhan University of Surveying and Mapping Press, January 1999Shen Yuanhua, Lu Shenlong, editor of basic physics experiment, higher education press, March 2003.College of physical science and technology, Wuhan UniversityPhysics Experiment Center2005.2 revisionOne。
《大学物理实验》课程教学大纲
《大学物理实验》课程教学大纲《大学物理实验》课程教学大纲一、课程概述《大学物理实验》是高等教育阶段一门重要的实验课程，旨在通过系统性的实验训练，培养学生具备严谨的科学思维、实验操作技能和数据分析能力。
本课程的学习将为学生在物理学科以及其他理工科领域的研究和实践中打下坚实的基础。
二、课程目标1、理解物理学的基本原理和实验方法，掌握实验数据的记录、处理和分析技巧。
2、培养学生的实验设计能力，使他们能够独立思考并解决问题。
3、帮助学生建立严谨的科学态度，培养他们的团队协作精神和创新能力。
三、课程内容本课程将按照由浅入深的原则，涵盖以下内容：1、物理实验的基本知识和技能：包括实验数据处理、误差分析、实验方法的选择等。
2、基本物理量的测量：如长度、时间、质量、温度、电流等。
3、力学实验：包括物体运动规律的研究、刚体转动惯量的测量等。
4、热学实验：研究热力学过程，如热传导、热辐射等。
5、电学实验：研究电路特性，如电阻、电容、电感的测量等。
6、光学实验：研究光的传播、干涉、衍射等规律。
7、现代物理实验：涉及量子力学、原子分子物理、凝聚态物理等领域。
四、教学方法1、理论讲解：教师简要介绍实验原理、目的、方法和步骤，让学生明确实验的目的和意义。
2、实验操作：学生根据实验指导书进行实验操作，教师现场指导，解答学生疑问。
3、数据处理与分析：学生独立完成实验数据的处理和分析，教师进行巡回指导。
4、讨论与总结：学生撰写实验报告，进行课堂汇报，教师进行评价和总结。
五、评估方式1、实验操作评价：根据学生的实验操作技能、实验态度和团队协作能力进行评价。
2、实验报告评价：根据实验报告的完整性、逻辑性、科学性和准确性进行评价。
3、课堂讨论评价：根据学生的参与度、思考深度和问题解决能力进行评价。
六、课程安排本课程安排为12周，每周一次，每次2学时，共计24学时。
具体安排如下：1、第1周：课程介绍与实验安全教育。
2、第2-3周：基本物理实验知识和技能的学习。
《大学物理B》教学大纲
《大学物理B》课程教学大纲课程编号：90901010学时：64学分：4适用专业：工业设计、车辆工程、交通运输、计算机科学与技术、土木工程、工程管理、道路桥梁与渡河工程、药学、药物制剂开课部门：基础教学部一、课程的性质与任务大学物理课程是我校工科专业的一门专业基础课，具有实验性强的特点。
通过本课程的学习，使学生对物理学的基本概念、基本理论和基本方法有比较系统的认识和正确的理解，为进一步学习打下坚实的基础。
在大学物理课程的各个教学环节中，都应在传授知识的同时，注重学生分析问题和解决问题能力的培养，注重学生探索精神和创新意识的培养，努力实现学生知识、能力、素质的协调发展。
三、实践教学的基本要求2.实践教学要求实践教学具体要求见《大学物理实验大纲》。
四、课程的基本教学内容及要求第一章质点力学1. 教学内容（1）质点和参考系；（2）质点运动的描述；（3）牛顿运动定律；（4）功和能以及机械能守恒定律；（5）冲量和动量以及动量守恒定律；（6）力矩和角动量以及角动量守恒定律。
2．重点与难点重点：质点运动的描述、牛顿运动定律及其应用、动量定理、动能定理、机械能定理、机械能守恒定律、动量守恒定律和角动量守恒定律、冲量、力矩和角动量的概念。
难点：牛顿运动定律和三个守恒定律及其成立条件3.课程教学要求教学中要通过把质点力学的研究对象抽象为理想模型，逐步使学生学会建立模型的科学研究方法。
应注意1.质点力学中除角动量部分外绝大多数概念学生在中学阶段已有接触，故教学中展开应适度，以避免重复；2.学习矢量运算、微积分运算等方法在物理学中的应用。
3.可简要说明守恒定律与对称性的相互关系及其在物理学中的地位。
使学生掌握描述质点运动的基本物理量：位置矢量、位移、速度和加速度的概念，理解它们具有的矢量性、相对性和瞬时性，能用求导方法由已知的运动方程求速度和加速度；掌握牛顿运动定律的内容及应用；掌握质点的动能和动能定理，理解保守力和势能的概念，理解系统的机械能定理及其应用，掌握机械能守恒定律及适用条件与应用；理解冲量的概念，掌握动量定理、动量守恒定律及适用条件与应用；了解力矩和角动量的概念，理解角动量守恒定律及应用。
大学物理B教学大纲
课程编号：1010000030大学物理BUniversity Physics B学分：4 总学时：80 理论学时：48 实验／实践学时：32/0一、课程作用与目的大学物理B是农、林、动医、生物技术等专业学生的必须基础课。
随着自然科学的迅速发展，出现了大量科学的分支，包括了各个高科技领域，但从其基本理论上讲都是建立在物理理论的基础上。
因此物理学也是自然科学的基石。
大学物理B课程主要讲授与专业有关的内容：流体力学、电磁学、稳恒电流、振动和波、光学。
通过本课程的教学，使学生比较系统地掌握物理学的基本原理和基本知识，培养学生分析问题，解决问题的能力，为后继课的学习和专业训练提供必要的准备。
二、课程基本要求1．课程应着重要求学生掌握物理学的基本概念和基本规律，使学生能建立起鲜明的物理图象。
2．课程的讲授，应该特别注意从实践的观点来分析，综合物理现象和阐明物理规律。
3．在教学中，还应通过分析，概括丰富的自然现象，联系科学发展和生产实际中的有关事例，使物理教学现代化。
在教学环节上采用示教和电教等辅助手段，以及加强习题运算，课堂讨论等多种途径，贯彻理论联系实际的原则。
4．在教学中培养学生阅读能力，提倡学生主动研究问题，提高学生的自学能力。
三、教材及主要参考书1．使用教材罗以密主编．物理学．第一版．上海：华东理工大学出版社，2006．2．主要参考书程守洙等编．普通物理学．第五版．北京：高等教育出版社，2000．四、课程内容第五章流体力学主要内容：流体的压强、理想流体、连续性方程、理想流体的伯努利方程、实际流体的伯努利方程。
重点和难点：理想流体的概念，连续性方程，稳定流动的伯努利方程。
第六章静电场主要内容：电场强度、电场强度叠加原理、点电荷系和带电体电场中电场强度的计算；电通量、高斯定理、高斯定理的应用；静电力的功、静电场的环路定理、电势、电势叠加原理、点电荷系和带电体电场中电势的计算；电场强度和电势的关系；金属导体的静电平衡条件、电解质的极化现象；电容、电容器、静电场的能量。
物理试验BII教学大纲课程名称物理试验BIIPhysicsE
《物理实验BII》教学大纲一、课程名称：物理实验BIIPhysics Experiments BII二、课程编号：1002804三、学分学时：1学分/20学时四、使用教材：《大学物理实验》，朱卫华、徐光衍主编，河海大学出版社2008年1月第一版五、课程属性：实践课程/ 必修六、教学对象：非物理类专业本科生七、开课单位：理学院物理实验中心八、先修课程：高等数学九、教学目标：物理实验是对理工科大学生进行科学实验基本训练的一门独立的必修基础课程，是学生进入大学后接受系统的实验方法和实验技能训练的开端。
通过学习物理实验知识、方法和技能，使学生了解科学实验的主要过程与基本方法，激发学生的想象力、创造力，培养和提高学生独立开展科学研究工作的素质和能力。
十、教学内容：《物理实验B》课程教学的主要任务是指导学生通过涉及力学、热学、光学、电磁学等内容的实验项目的实践，学习物理实验知识，训练实验技能，培养和提高独立开展科学实验研究工作的素质和能力，物理实验课程教学的主要任务是：１. 指导学生通过对实验现象的观察、分析和对物理量的测量，学习物理实验知识，加深对物理学原理的理解。
２. 培养与提高学生的科学实验能力，其中包括：⑴通过阅读实验教材或资料着手进行物理实验的能力。
⑵借助教材或仪器说明书正确使用常用仪器的能力。
⑶运用物理理论定性、定量判断结果准确性和研究物理规律的能力。
⑷根据物理概念与科学研究的要求，建立物理模型的能力。
⑸完成简单设计性实验的能力。
３. 培养与提高学生的科学实验素养，要求学生具有理论联系实际和实事求是的科学作风，严肃认真的工作态度，主动探索的进取精神，遵守纪律、团结协作和爱护公共财物的优良品质。
十一、基本要求：（一）通过物理实验的基本训练，要求学生做到：⑴能够自行完成预习、进行实验和撰写实验报告等主要实验程序。
⑵能够调整常用实验装置，并基本掌握常用的操作技术。
例如：零位调整；水平、铅直调整；光路的共轴调整；逐次逼近调节；根据给定的电路图正确接线等。
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《大学物理实验B》教学大纲实验名称：大学物理实验B学时：40学时（含绪论课4学时）学分：2.5适用专业：农、医各专业执笔人：王阳恩审订人：杨长铭一、实验目的与任务《大学物理实验B》是农、医科各专业的一门学科基础课，是对学生进行科学实验方法和实验技能的基本训练、培养和提高学生科学实验素养以及分析和解决实际问题的能力的实践性课程。
本课程的具体任务是：通过对实验现象的观察、分析和对物理量的测量，使学生学习物理实验知识和基本实验方法，并加深对物理原理的理解；培养与提高学生的科学实验能力，包括自学能力、动手能力、分析能力、表达能力、初步设计能力；培养与提高学生的科学实验素养。
二、教学基本要求1、通过《大学物理实验B》课程的教学，使学生掌握物理实验基本知识、基本方法（实验设计方法：如比较法、放大法、补偿法、模拟法、干涉法、转换测量法等；数据处理方法：如列表法、逐差法、作图法、最小二乘法等），掌握基本仪器的使用，加深对物理现象及基础理论知识的理解，培养学生实验动手能力及创新能力，为学生。
2、通过实验绪论课（4学时）的教学，使学生掌握实验误差理论（如测量及其误差，标准偏差，仪器误差等）、有效数字及其运算、测量不确定度及其估算、减小系统误差常用方法等。
3、医学类、农学类专业必做实验项目7项，计23学时，可根据专业特点选做13学时的实验。
四、实验教学内容及学时分配实验一 不规则固体及液体密度的测定 （3学时）1、目的要求熟练掌握分析天平的调节和使用方法，掌握静力称衡法。
2、方法原理vm=ρ，质量用天平称量，体积用阿基米德定律求出。
3、主要实验仪器及材料分析天平、小烧杯、酒精、不规则铜块、π型架。
4、掌握要点分析天平的调节和方法、测量密度的方法：静力称衡法。
5、实验内容：（1）学习调整和使用分析天平。
（2）用流体静力称衡法测固体的密度。
实验二 三线摆测物体转动惯量 （3学时）1、 目的要求研究刚体转动时合外力矩与刚体转动角加速度的关系，考查刚体的质量分布改变时，对转动惯量的影响。
2、方法原理刚体转动定律：βI M = ， 平行轴定律：20mx I I += 3、主要实验仪器及材料三线摆，秒表，游标卡尺，直尺。
4、掌握要点三线摆的调节与使用。
5、实验内容：（1）测量出三线摆转动的周期、各部分的尺寸，。
（2）改变重物的位置，考查质量分布对转动的影响。
实验三 液体粘滞系数的测定 （3学时）1、目的要求熟练使用基本仪器测量长度、时间和温度，观察液体内摩擦现象，学会用落球法测量液体的粘滞系数。
2、方法原理根据斯托克斯定律rv f πη6=．考虑到各种修正()⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=h r R r L tgr 3.314.219220ρρη3、主要实验仪器及材料落球粘度仪、读数显微镜、游标卡尺、米尺、秒表、温度计、比重计、小球、蓖麻油。
4、掌握要点用粘度仪测粘度的方法。
5、实验内容：（1）调节粘度仪底板上的调螺钉，使玻璃筒轴线沿铅直方向。
（2）用游标卡尺测量玻璃筒仪内径Ｄ，用米尺测筒上两横线间的距离Ｌ。
（3）用读数显微镜测量小球的直径，测５次求平均值。
（4）测小球匀速下落通过距离Ｌ的时间。
（5）计算η及不确定度，误差。
实验四 杨氏模量的测量 （3学时）1、目的要求用伸长法测定金属丝的杨氏模量，学习光杠杆原理并掌握使用方法。
2、方法原理 胡克定律指出，在弹性限度内，弹性体的应力和应娈成正比，设有一根长为l 横截面积为s 的钢丝，在外力F 作用下伸长了δ，则lE sF δ=，此式中比例系数E 称为杨氏模量，单位为2-⋅m N ．设钢丝的直径为d ，则42d s π=，代入上式并整理得出：δπ24d FlE =。
杨式模量表达了材料抵抗外力产生拉伸（压缩）形变的能力。
3、主要实验仪器及材料杨氏模量测定仪、光杠杆、尺读望远镜、螺旋测微仪、游标卡尺、砝码、米尺、金属丝。
4、掌握要点学习光杠杆原理。
5、实验内容：（1）测量金属丝的长度l和直径d，金属丝直径要在金属丝下端测量。
（2）测量光杠杆镜面到直尺的距离2d。
（3）测量光杠杆前后足尖的垂直距离1d，可将光杠杆轻轻在纸上压下三个足痕，用游标卡尺去测量。
（4）测量加砝码m前后的读数0A和m A。
（5）数据处理，算出金属丝的杨氏模量实验五复摆的振动研究（3学时）1、目的要求测量复摆振动的周期，掌握复摆振动的规律。
2、方法原理当物体围绕定轴作小角度的摆动时，其运动规律为简谐振动。
3、主要实验仪器及材料复摆实验组合仪4、掌握要点复摆周期的测量。
5、实验内容：复摆运动规律的研究，复摆周期的测量。
实验六惯性秤（3学时）1、目的要求掌握惯性秤测定物体质量的原理和方法。
2、方法原理惯性秤称衡质量，是基于牛顿第二定律，在失重状态下可照常使用。
3、主要实验仪器及材料惯性秤、秒表定标用标准质量块、待测圆柱体4、掌握要点惯性秤称衡质量的原理。
5、实验内容：（1）惯性秤的定标，并作出拟合曲线。
（2）测量待测物的周期，并用拟合公式求出其质量。
实验七弦振动研究（3学时）1、目的要求学会测量弦线上横波传播速度的方法，用作图法验证弦振动基频与张力的关系。
2、方法原理弦线上横波传播的速度为：λ⋅=f v ，由力学知识可知ρTv =。
这两个速度相等。
3、主要实验仪器及材料低压电源、电动音叉、弦线、分析天平、滑轮、砝码、米尺 4、掌握要点弦振动基频与张力的关系。
5、实验内容：（1）保持砝码的质量不变，改变弦长，使驻波数分别为１、２、３、４、５，验证基频和弦长的关系（2）保持弦长不变，改变砝码的质量，使驻波数分别为１、２、３、４、５，验证基频和张力的关系。
（3）计算，比较两种方法测得的速度． 实验八 超声声速的测定 （3学时）1、目的要求用驻波法、相位法测定超声波在空气中传播速度。
2、方法原理当超声波沿空气传播至不同介质反射时，由于介质的声阻抗大于空气的声阻抗，所以超声波在介质反射时有半波损失，即分界面就是波节，当两超声换能器的距离为λ412-=n L 时，在空气中形成驻波；当超声波经过不同路径传播时，其相位变化也不相同，因为其频率相同，两路超声波可在示波器上形成李萨如图形。
3、主要实验仪器及材料超声声速测量仪、示波器、信号源。
4、掌握要点用超声声速测量仪测超声声速的方法。
5、实验内容：（1）线路的连接、仪器的调试。
（2）用超声声速测量仪测超声声速。
实验九 刚体转动的研究 （3学时）1、目的要求研究刚体转动时合外力矩与刚体转动角加速度的关系，考查刚体的质量分布改变时，对转动惯量的影响。
2、方法原理刚体转动定律：βI M = ， 平行轴定律：20mx I I += 3、主要实验仪器及材料刚体转动实验仪，秒表，游标卡尺，定滑轮，砝码 4、掌握要点刚体转动实验仪的调节与使作。
5、实验内容：（1）测量出塔托的半径、重物的质量与角加速度，考查张力矩与角加速度的关系。
（2）改变重物的位置，测出角加速度，考查质量分布对转动的影响。
实验十 动量守恒定律的验证 （3学时）1、目的要求验证动量守恒定律，深入了解完全弹性碰撞与完全非弹性碰撞的特点。
2、方法原理一力学系统所受外力的矢量和为零，则系统的总动量保持不变，若系统上某一方向上所受合外力为零，则系统在该方向上的总动量保持不变。
完全弹性碰撞：碰撞前后不仅系统的动量守恒，而且机械能也守恒。
完全非弹性碰撞：两物体碰撞后粘在一起，以同一速度运动，动量守恒，机械能不守恒。
3、主要实验仪器及材料气垫导轨、滑块、光电门、数字毫秒计 4、掌握要点气垫导轨调水平的方法，完全弹性碰撞与完全非弹性碰撞的区别。
5、实验内容：（1）通电，打开数字毫秒计，调节气垫导轨水平。
（2）验证完全弹性碰撞的动量和动能守恒。
（3）验证完全非弹性碰撞的动量守恒。
实十一 冰的溶解热的测定 （3学时）1、目的要求掌握用基本的量热方法－混合法。
2、方法原理()()21211t C m t t W M C --+=λ，其中1C 为水的比热容，M 为水的质量，W 为量热器的水当量，m为冰块的质量，1t 为初温，2t 为末温。
3、主要实验仪器及材料量热器、冰块、温水、天平、温度计、小量筒、吸水纸 4、掌握要点掌握用混合法测量比热的方法。
5、实验内容：（1）称量量热器各部位的质量，以及筒内水的质量。
（2）从冰水混合物中取出冰块，用吸水纸吸干，放入量热器中，搅拌，达到平衡。
（3）再次称量量热器的质理，从而求出放入其中冰块的质量。
（4）利用公式求出冰的融解热，并估算误差。
实验十二 水的汽化热的测定 （3学时）1、目的要求掌握一种测定汽化热的方法，并测出水的汽化热。
2、方法原理水蒸气放出的热量完全被水和量热器所吸收，根据这个等式算出水的汽化热。
3、主要实验仪器及材料量热器、蒸汽发生器、蒸汽过滤器、天平、温度计、小量筒 4、掌握要点掌握用混合法测量比热的方法。
5、实验内容：（1）称量量热器各部位的质量，以及筒内水的质量。
（2）将一定量的蒸汽通入量热器中，搅拌，达到平衡，记下平衡温度。
（3）再次称量量热器的质理，从而求出通入其中蒸汽的质量。
（4）利用公式求出冰的融解热，并估算误差。
实验十三 表面张力系数的测量 （3学时）1、目的要求掌握用焦利氏秤测量微小力的原理，测定液体的表面张力系数。
2、方法原理l f α=，则α称为液体表面张力系数。
实验中g ldh l W F ρα++=2，其中F 为弹力，W 为重力与浮力之差，d 为细丝直径，h 为水膜拉断高度。
3、主要实验仪器及材料焦利氏秤、金属框、砝码、玻璃皿、蒸馏水、温度计、游标卡尺、螺旋测微仪。
4、掌握要点焦利氏秤称微小力的方法。
5、实验内容：（1）测量弹簧的倔强系数。
（2）测W F -值。
（3）测水膜被拉断的高度h 。
（4）用游标卡尺测出金属丝的长度，用螺旋测微仪测出金属丝的直径。
（5）计算水的表面张力系数，并查出理论值，求误差。
实验十四 良导体导热系数的测定 （3学时）1、目的要求测量铜等良导体的导热系数。
2、方法原理热源在待测样品内部形成一稳定的温度后，导体的传热速率与导热系数成正比。
3、主要实验仪器及材料导热系数测定仪，游标卡尺。
4、掌握要点稳态法测导热系数的原理。
5、实验内容：（1）用游标卡尺测样品的尺寸。
（2）测量温差电动势，求出导热系数。
实验十五 金属线胀系数的测定 （4学时）1、目的要求学习用百分表测量长度的微小变化，测量金属棒的线胀系数。
2、方法原理固体长度一般随温度的升高而增加，设0L 为物体在零度时的长度，则物体在t 度时的长度为()t L L α+=10，α称为线胀系数。
3、主要实验仪器及材料线胀系数测定仪、百分表、磁力座表、电炉、蒸汽发生器、温度计、钢卷尺 4、掌握要点用线胀系数测定仪测线胀系数的方法及注意事项。