力学实验教学大纲
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普通物理实验(力学)教学大纲
(物理系物理教育专业用)
实验目的:本课程是对理科学生进行科学实验训练的一门必修课程,通过本课程的学习,
使学生了解科学实验的主要过程与基本方法,培养学生熟练、扎实的实验基本知识、方法和技能,培养学生良好的科学素质,创新精神和实践能力,为今后的学习和工作奠定基础。
基本要求:本课程要求学生对基本物理现象进行观察和研究,学习基本物理量的测量方
法,学习常用测量仪器的结构原理和测量方法,提高学生的基本实验能力、分析能力、表达能力和综合设计能力。通过完成一定数量的力学、热学实验,应达到如下要求:
1、掌握常用基本物理实验仪器的原理和性能,学会正确使用、调节和读数。
2、了解一些物理量的测量方法,知道如何根据实验要求确定实验方案、选择实验仪器、设备,如何减少实验误差。学会对实验进行误差分析和不确定度评定的基本方法,正确运用有效数字,学会定性判断和定量估算实验结果的可靠性。
3、养成良好的实验习惯和严谨的科学作风,特别是严肃认真对待实验数据,杜绝弄虚作假,树立实事求是的科学态度和道德。
第一部分力学实验(36 学时)
绪论(误差理论)4 学时
实验一长度测量
要求:练习使用测长度的几种仪器;做好实验记录和计算不确定度。
实验类型:验证实验
学时分配:2 学时
实验二自由落体运动
要求:学习用自由落下的物体测量重力加速度,对组合测量进行数据处理。
实验类型:验证实验
学时分配:2 学时
实验三密度的测量
要求:熟习物质密度的测量方法,测定规则和不规则物体的密度。
实验类型:验证实验
学时分配:2 学时
实验四倾斜气垫导轨上滑块运动的研究
要求:用倾斜气垫导轨测定重力加速度,分析和修正实验中的部分系统误差分量。
实验类型:综合实验
学时分配:2 学时
实验五阻尼振动
要求:观察弹簧振子在有阻尼情况下的振动,测定表征阻尼振动特征的一些参量,利用动态法测定
滑块和导轨之间的粘性阻尼常量。
实验类型:综合实验
学时分配:2 学时
实验六单摆
要求:使用停表和米尺测单摆周期和长度,求出当地重力加速度g 值,考查单摆的系统误差对测重
力加速度的影响。
实验类型:验证实验
分配学时:2 学时
实验七杨氏弹性模量测量
要求:用伸长法测定金属丝的杨氏模量,学习光杠杆的原理并掌握使用方法。
实验类型:综合实验
学时分配:2 学时
实验八转动惯量的测定
要求:测量不同形状物体的转动惯量。
实验类型:综合实验
学时分配:2 学时
实验九弦振动的研究
要求:观察弦振动时形成的驻波,测量均匀弦线上横波的传播速度及均匀弦线的线密度。实验类型:综合实验
学时分配:2 学时
实验十复摆振动的研究
要求:考查复摆振动时振动周期与质心到支点距离的关系,测出重力加速度、回转半径和转动惯量。
实验类型:综合实验
学时分配:2 学时
实验十一牛顿第二定律的验证
要求:学习在气垫导轨上验证牛顿第二定律
实验类型:验证实验
学时分配:2 学时
实验十二弹簧振子的研究
要求:研究弹簧本身质量对振动的影响
实验类型:综合实验
学时分配:2 学时
实验十三碰撞实验
要求:验证动量守恒定理,了解非完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞的特点。
实验类型:验证实验
分配学时:2 学时
实验十四惯性秤
要求:掌握用惯性秤测定物体质量的原理和方法,了解仪器的定标和使用。
实验类型:综合实验
学时分配:2 学时