《大學(xué)物理實驗》課程簡介

及教學(xué)大綱課程編號：適用專業(yè)：工科類通用學(xué) 制：四年本科學(xué) 時：60學(xué)時學(xué) 分：石家莊經(jīng)濟學(xué)院教務(wù)處審定2023年三月10編寫朱孝義張素萍審定張道明爭論朱孝義張素萍趙惠裘平一郭濤名目一． 物理試驗課的地位、任務(wù)和作用????????????〔4〕二． 試驗內(nèi)容及根本要求?????????????????〔4〕三． 試驗課程安排及課時安排???????????????〔7〕四． 對各個試驗的具體教學(xué)要求??????????????〔8〕并結(jié)合我校的具體狀況制定的。一、 物理試驗課的地位、任務(wù)和作用物理試驗是對高等工業(yè)學(xué)校學(xué)生進展科學(xué)根本訓(xùn)練的一門獨立的必修根底課程，是學(xué)生進入大學(xué)后受到的系統(tǒng)試驗方法和試驗技能訓(xùn)練的開端，是工科類專業(yè)對學(xué)生進展科學(xué)試驗訓(xùn)練的重要根底。物理學(xué)是一門以試驗為根底的科學(xué)，物理試驗教學(xué)和物理理論教學(xué)具有同等重要的地位，它們既有深刻的內(nèi)在聯(lián)系和協(xié)作，又有各自的任務(wù)和作用。方法和技能，使學(xué)生了解科學(xué)試驗的主要過程與根本方法，為今后的學(xué)習(xí)和工作奠定良好的根底。本課程根本任務(wù)：通過對試驗現(xiàn)象的觀看、分析和對物理量的測量，學(xué)習(xí)物理試驗學(xué)問，加深對物理學(xué)原理的理解。培育與提高學(xué)生的科學(xué)試驗力量，其中包括：能夠自行閱讀試驗教材和資料，作好試驗前的預(yù)備。能夠借助教材或儀器說明書正確使用常用儀器。能夠應(yīng)用物理學(xué)理論對試驗現(xiàn)象進展初步分析推斷。能夠正確記錄和處理試驗數(shù)據(jù)，繪制曲線，說明試驗結(jié)果，撰寫合格的試驗報告。能夠完成簡潔的設(shè)計性試驗。培育與提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，要求學(xué)生具有對待科學(xué)試驗一絲不茍的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度和實事求是的科學(xué)作風(fēng)。二、 試驗內(nèi)容及根本要求緒論：教學(xué)內(nèi)容〔教師講授〕物理試驗課的教學(xué)任務(wù)、教學(xué)方式、預(yù)習(xí)和試驗報告的要求及試驗室規(guī)章。介紹測量誤差、有效數(shù)字及數(shù)據(jù)處理的根底學(xué)問，內(nèi)容包括：測量分類、測量誤差的根本概念、系統(tǒng)誤差的分析、偶然誤差的估量、直接測量結(jié)果的誤差表示、間接測量的誤差計算。有效數(shù)字的性質(zhì)和運算。處理試驗數(shù)據(jù)的一些重要方法，例如：列表法、作圖法、逐差法和簡潔線性函數(shù)的最小二乘法等。根本要求：了解測量誤差的根本概念，會初步區(qū)分系統(tǒng)誤差和偶然誤差。了解偶然誤差的統(tǒng)計意義，把握正確計算單次測量、屢次測量和間接測量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)誤差。了解有效數(shù)字位數(shù)的意義，能正確使用有效數(shù)字記錄試驗數(shù)據(jù)和表達試驗結(jié)果。了解科學(xué)處理試驗數(shù)據(jù)的重要性及有關(guān)重要方法。力學(xué)、熱學(xué)試驗：試驗內(nèi)容：物體密度的測量用自由落體測重力加速度驗證動量守恒定律和測定加速度用光杠桿法測楊氏模量用三線擺測定轉(zhuǎn)動慣量剛體轉(zhuǎn)動定律的驗證超聲聲速測定液體外表張力系數(shù)的測定用落球法測定液體的粘滯系數(shù)根本要求：學(xué)生能自行完成預(yù)習(xí)、試驗操作，并寫出合格的預(yù)習(xí)和試驗報告。能正確的用有效數(shù)字記錄數(shù)據(jù)、計算偶然誤差〔主要是標(biāo)準(zhǔn)誤差、表達試驗結(jié)果。留意系統(tǒng)誤差的分析，不僅能找出其發(fā)生的緣由，而且要爭論減小或消退的方法。嫻熟把握用逐差法處理數(shù)據(jù)及其他幾種數(shù)據(jù)處理方法的具體應(yīng)用。了解試驗的根本原理，能按要求調(diào)整好常用的力、熱試驗裝置，并掌握根本的操作技術(shù)，例如：零位校準(zhǔn)，水平和鉛直調(diào)整、視差消退等。把握光杠桿法、光電法等根本的測量方法、能進展有關(guān)力、熱物理量的一般測量，例如：長度、質(zhì)量、時間、力、速度、加速度、動量、轉(zhuǎn)動慣量、溫度等。了解和生疏常用力、熱試驗儀器的原理、性能、調(diào)整和使用方法，例如：米尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測微計、秒表、數(shù)字毫秒計、溫度計、望遠(yuǎn)鏡、光杠桿、天平、讀數(shù)顯微鏡、氣墊導(dǎo)軌、三線擺儀、剛體轉(zhuǎn)動試驗儀、超聲聲速測定儀、焦利稱等。培育學(xué)生嚴(yán)格、嚴(yán)峻、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹叭龂?yán)”作風(fēng)。電磁學(xué)試驗：試驗內(nèi)容電阻元件伏安特性的測定惠斯登電橋測電阻模擬法測繪靜電場分布示波器的使用RC、RL電路的暫態(tài)過程用補償法測電動勢雙臂電橋測低值電阻用沖擊電流計測定螺線管磁場利用霍爾效應(yīng)測磁場電子射線的電偏轉(zhuǎn)和磁偏轉(zhuǎn)根本要求：進一步穩(wěn)固力、熱試驗局部的各項根本要求。把握系統(tǒng)誤差的覺察、修正和估算方法。了解常用電學(xué)試驗儀器的性能、調(diào)整和使用方法、使用條件及留意事項，例如：電流表、電壓表、萬用表、變阻器、電阻箱、直流電橋、電位差計、標(biāo)準(zhǔn)電阻、靈敏電流計、示波器、信號發(fā)生器、穩(wěn)壓電源和各種開關(guān)等。把握和生疏典型的測量方法，例如：補償法、平衡法、模擬法、磁電轉(zhuǎn)換法等。能夠進展常用電磁學(xué)物理量的一般測量，例如：電流、電壓、電阻、電動勢、磁感應(yīng)強度等。能正確連接簡單的電路，并能分析和排解試驗電路中的簡潔故障。學(xué)會用微機處理數(shù)據(jù)，并加強作圖技巧的練習(xí)。光學(xué)試驗試驗內(nèi)容：薄透鏡焦距的測定牛頓環(huán)測量平凸透鏡的曲率半徑分光計的調(diào)整和使用用極限法測透亮介質(zhì)折射率邁克爾遜干預(yù)儀的調(diào)整和使用照相技術(shù)偏振光的觀看和分析單縫衍射和雙縫干預(yù)測量鈉光光源的波長和相干長度根本要求：進一步穩(wěn)固力、熱試驗局部的各項根本要求。理解和加深波動光學(xué)的根本概念。能依據(jù)要求調(diào)整好常用光學(xué)試驗裝置，并把握根本操作技術(shù)，例如：光路的等高共軸調(diào)整，逐次靠近調(diào)整等。了解常用光學(xué)試驗儀器的構(gòu)造和工作原理、儀器性能、調(diào)整和使用方法及留意事項，例如：分光計、激光器、鈉燈、測微目鏡、照相機、印相機、放大機及其他各種光學(xué)儀器和元件。學(xué)會觀看、記錄和分析、爭論各種光學(xué)試驗現(xiàn)象。生疏干預(yù)法、衍射法等測量技術(shù)、能對光學(xué)根本物理量進展測定，例如：光柵常數(shù)、波長、相干長度、折射率等。對試驗數(shù)據(jù)和誤差處理有更高的要求。近代物理試驗：試驗內(nèi)容：微波光學(xué)試驗密立根油滴測定電子電荷夫蘭克─赫茲試驗普朗克常數(shù)的測定〔*〕氫原子光譜的爭論全息照相阿貝成像原理和空間濾波根本要求：弄清試驗原理，必要時閱讀有關(guān)試驗參考書。閱讀儀器說明書，了解近代物理試驗儀器的工作原理，調(diào)整和使用方法及留意事項，例如：邁克爾遜干預(yù)儀、阿貝比長儀、小型棱鏡攝譜儀等。加深對近代物理概念的理解，提高進展近代物理試驗的力量。重視對近代物理試驗現(xiàn)象的觀看與分析，引導(dǎo)學(xué)生能運用理論去指導(dǎo)實踐，解決試驗中存在的問題。力求用微機處理數(shù)據(jù)和作圖。設(shè)計性試驗：試驗內(nèi)容：依據(jù)試驗室具體狀況另定題目。根本要求：開設(shè)內(nèi)容較為豐富、設(shè)計性較強的試驗。在教師指導(dǎo)下，使學(xué)生在試驗方法的考慮、測量儀器的選擇與協(xié)作、測量條件確實定等方面受到初步訓(xùn)練。學(xué)生還可以自行提出試驗題目，通過查閱資料寫出試驗方案，經(jīng)教師檢查，只要原理合理，無論方法是否可行，試驗室均給于支持，供給所需儀器設(shè)備，并讓學(xué)生試驗完畢后做出認(rèn)真總結(jié)。三、 試驗課程安排及課時安排本課程宜在第三、四學(xué)期進展。使用教材：大學(xué)物理試驗〔自編鉛印〕依據(jù)課程特點，試驗分五局部〔緒論、力學(xué)和熱學(xué)試驗、電磁學(xué)試驗、光學(xué)試驗、近代物理試驗〕和三大類〔預(yù)備試驗、根底試驗、綜合提高試驗在課程安排時，既要考慮三種試驗類型的安排，又要符合五局部試驗內(nèi)容的規(guī)定比例。為到達每人一套儀器，依據(jù)試驗室的設(shè)備條件，每班分為四組，同時開四個試驗，而后輪換進展。兩學(xué)期一般完成五輪試驗。603〔50鐘計算。設(shè)計性試驗包括在60學(xué)時之內(nèi)。在進展設(shè)計性試驗時，要全天開放試驗室。20掛圖等教學(xué)手段和措施。試驗〔輪〕緒論預(yù)備〔個〕根底〔個〕試驗〔輪〕緒論預(yù)備〔個〕根底〔個〕綜合提高〔個〕〔12〕45①照相(全過程)63〔3〕〔6〕〔30〕1112224344表二:試驗內(nèi)容試驗數(shù)學(xué)時數(shù)比例緒論135%力熱學(xué)試驗51525%電磁學(xué)試驗61830%光學(xué)試驗41220%近代物理試驗41220%合計2060100%四、 對各個試驗的具體教學(xué)要求第一章 緒論根本概念：有效數(shù)字、測量、誤差、系統(tǒng)誤差、偶然誤差、確定誤差、相對誤差、測量值、真值、最正確值。教學(xué)目的：①明確物理試驗課的目的、任務(wù)和程序。②把握誤差的有關(guān)學(xué)問，生疏有效數(shù)字的讀數(shù)、寫法及運算規(guī)章。③把握一些簡潔的數(shù)據(jù)處理方法，例如：圖像法、列表法等。根本要求及教學(xué)內(nèi)容如前述。思考題：①求誤差的簡便方法是什么？②系統(tǒng)誤差、偶然誤差的特點是什么？③有效數(shù)字的運算規(guī)章是什么？其次章 預(yù)備試驗一、物體密度的測量根本概念：精度、感量、靈敏度、最大量程、復(fù)稱法、質(zhì)量、密度。教學(xué)目的：學(xué)習(xí)游標(biāo)和測微螺旋原理，把握游標(biāo)卡尺和螺旋測微計的使用方法。把握物理天平稱衡物體的方法。根本要求：了解游標(biāo)卡尺、螺旋測微計、物理天平的構(gòu)造、讀數(shù)原理、測量方法及儀器誤差。搞清測量物體密度〔包括規(guī)章和不規(guī)章物體〕的原理試驗式和間接測量方法。長度承受直接屢次測量、質(zhì)量承受復(fù)稱法。按有效數(shù)字規(guī)章正確讀數(shù)和運算，用誤差傳遞求間接測量的相對誤差和確定誤差，正確表示測量結(jié)果。了解有關(guān)系統(tǒng)誤差的消退方法。教學(xué)內(nèi)容：物體密度的測量。游標(biāo)卡尺、螺旋測微計、物理天平的使用。直接和間接測量的誤差估量，系統(tǒng)誤差的分析。思考題：用游標(biāo)卡尺讀數(shù)時，從何處讀出被測量的毫米整數(shù)位？如何求出缺乏1mm的小數(shù)？用天平測量物體質(zhì)量時，要把握哪些根本原則？假設(shè)一不規(guī)章物體的密度比水小，則如何用流體靜力學(xué)稱衡法去測量它的密度？二、用自由落體測定重力加速度教學(xué)目的：用自由落體法測當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。用?shù)字毫秒計測量微小時間間隔。根本要求：把握用自由落體法測重力加速度的原理和方法。學(xué)會使用數(shù)字毫秒計和低壓電源。能按要求調(diào)整好自由落體裝置。教學(xué)內(nèi)容：嫻熟把握數(shù)字毫秒計的使用方法，弄清面板上各旋鈕的作用。了解自由落體裝置的構(gòu)造，并調(diào)其立柱鉛直。讓鋼球自由落下，記錄下降的距離和所用的時間。用原理試驗式求g，并與當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣缺容^求百分誤差。思考題：假設(shè)以體積一樣而質(zhì)量不同的空心鋼球代替原來的鋼球，試驗測得g值是否一樣？依據(jù)自由落體公式h 1gt2測h和t時，假設(shè)在鋼球開頭下落的同時開2始計時并測距，這種方法有何缺點？應(yīng)當(dāng)怎樣消退或減??？試用作圖法求剛球的初速度V0?是否存在g的測量誤差？假設(shè)存在又如何減小?三、電阻元件伏安特性的測定根本概念：電流、電阻、電壓。教學(xué)目的：生疏各種電表，練習(xí)連接線路。學(xué)習(xí)作圖法處理數(shù)據(jù)。了解伏安法測電阻的方法誤差、阻值修正及電路選擇。根本要求：把握伏安法測電阻的原理及特點，生疏兩種測量線路的特點及選擇判據(jù)，了解二極管伏安特性。把握微安表、毫安表、安培表、伏特表、滑線變阻器、電阻箱及電源的正確使用，了解他們的型號、規(guī)格、構(gòu)造和儀器誤差。把握用作圖法處理試驗數(shù)據(jù)的根本原則。教學(xué)內(nèi)容：伏安法測電阻〔電流表內(nèi)接、電流表外接。測定二極管伏安法特性曲線〔二極管正向特性曲線和反向特性曲線。思考題：利用伏安法設(shè)計出測量電流表和電壓表內(nèi)阻的電路圖。10100000的兩個電阻值，請畫出適宜的測試電路圖。四、惠斯登電橋測電阻教學(xué)目的：把握惠斯登電橋的構(gòu)造及電橋平衡條件。學(xué)會用電橋和分壓線路測量表頭的內(nèi)阻。根本要求：生疏惠斯登電橋測量電阻的原理及特點。把握滑線式電橋和箱式電橋的構(gòu)造和正確使用〔特別留意電橋平衡條件。了解檢流計的特點、使用方法及留意事項。教學(xué)內(nèi)容：RX和表頭電阻RR(用兩種電橋測試：①滑線式電橋;②箱式電橋)。能夠自行導(dǎo)出原理試驗式。用滑線式電橋測電阻時，要把握要把握測量的最正確條件和橋臂電阻、電橋靈敏度引入的誤差。思考題：電橋由哪幾局部組成？電橋的平衡條件是什么？為什么分壓電路能轉(zhuǎn)變加在電橋兩端的電壓值？五、薄透鏡焦距的測定根本概念：薄透鏡、焦距、共軸等高、像距、物距、像差。教學(xué)目的：把握薄透鏡焦距的測量方法。觀看單透鏡的像差。學(xué)會調(diào)整光學(xué)系統(tǒng)共軸。根本要求：生疏測量薄透鏡焦距各種方法的原理、試驗條件及特點。把握光學(xué)系統(tǒng)同軸等高的調(diào)整方法。了解光具座、透鏡、平面反射鏡、狹縫光源及光欄等的使用方法和維護的根本規(guī)章。教學(xué)內(nèi)容：把握測透鏡焦距的各個計算公式。光具座上各元件共軸等高調(diào)整。用物距---像距法測凸、凹透鏡焦距，用位移法測凸透鏡焦距，用自準(zhǔn)直法測凸、凹透鏡焦距。觀看透鏡的成像像差。思考題：如何區(qū)分凸、凹透鏡？測量凸透鏡焦距時物與像有什么特點？測量凹透鏡焦距時物與像有什么特點？第三章 根底試驗一、驗證動量守恒定律和測定加速度加速度。教學(xué)目的；用碰撞特例驗證動量守恒定律。測定物體沿光滑斜面作勻加速運動的加速度。根本要求：了解氣墊導(dǎo)軌裝置〔包括氣源〕的組成、構(gòu)造原理及特點，把握其調(diào)整方法及使用留意事項。把握數(shù)字毫秒計的計時原理、使用方法，并了解其型號、規(guī)格、精度和最大量程。生疏在氣墊上利用滑塊驗證動量守恒定律和測定加速度的原理、方法。教學(xué)內(nèi)容：驗證動量守恒定律〔完全彈性碰撞、完全非彈性碰撞。測定加速度。學(xué)習(xí)氣墊導(dǎo)軌和數(shù)字毫秒計的原理及使用。思考題：氣墊調(diào)整時，能否到達滑塊在正反方向運動時經(jīng)二光電門的時間完全一樣？碰撞后測得的動量總是小于碰撞前的，說明什么問題？二、用光杠桿法測楊氏模量根本概念：楊氏模量。教學(xué)目的：把握用光杠桿測微小長度變化的原理。用金屬絲的伸長測楊氏模量。學(xué)會用逐差法處理數(shù)據(jù)。根本要求：了解用光杠桿法測楊氏模量的根本原理。生疏楊氏模量測定裝置的組成和調(diào)整。把握視差的產(chǎn)生及消退方法。了解用逐差法處理數(shù)據(jù)的意義及方法。依據(jù)誤差分析，找出提高測量精度的措施。教學(xué)內(nèi)容：搞清楊氏彈性模量的物理意義及根本原理。用光杠桿放大法測量微小伸長量。了解楊氏模量測定裝置的調(diào)整步驟和關(guān)鍵，把握試驗條件。用遞增、遞減法測同一荷重下砝碼的質(zhì)量，用逐差法處理試驗數(shù)據(jù)。強調(diào)重點：逐差法，它是物理試驗中常用的一種數(shù)據(jù)處理方法。光杠桿放大法，它是物理試驗中把肉眼看不見的伸長量，通過光杠桿變成了可觀的量。思考題：光杠桿法有何優(yōu)點？如何提高測量靈敏度？鋼絲伸長的滯后效應(yīng)所產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差如何消退？哪個物理量的測量誤差對結(jié)果的影響較大？應(yīng)實行什么措施？三、用三線擺測定轉(zhuǎn)動慣量根本概念：轉(zhuǎn)動慣量。教學(xué)目的：把握三線擺測定轉(zhuǎn)動慣量的原理和方法。驗證平行軸定理。根本要求：了解三線擺儀的構(gòu)造和使用方法，正確使用秒表。把握三線測轉(zhuǎn)動慣量和驗證平行軸定理的原理及方法。用誤差傳遞求相對和確定誤差。教學(xué)內(nèi)容：測三線擺下圓盤對中心軸的轉(zhuǎn)動慣量，測圓環(huán)對中心軸的轉(zhuǎn)動慣量。驗證平行軸定理。用比較法求相對誤差。思考題：怎樣扭轉(zhuǎn)三線擺才能防止它晃動？三線擺在搖擺中受到空氣的阻尼，振幅越來越小，則它的周期有無變化？試說明緣由。假設(shè)圓環(huán)與三線擺下圓盤不同軸有何影響？假設(shè)兩軸相距d有多大影響？驗證平行軸定理時，假設(shè)兩圓柱中心部在下圓盤直徑上有何影響？怎樣測定一個質(zhì)量分布不均勻的物體的轉(zhuǎn)動慣量？簡述測量原理和方法。四、剛體轉(zhuǎn)動定律的驗證根本概念：剛體轉(zhuǎn)動定律、轉(zhuǎn)動慣量、張力距、摩擦力距、剛體系。教學(xué)目的：驗證剛體轉(zhuǎn)動定律。觀測剛體轉(zhuǎn)動慣量隨其質(zhì)量、質(zhì)量分布及轉(zhuǎn)動軸的位置不同而轉(zhuǎn)變的狀況。把握用作圖法處理數(shù)據(jù)的方法。根本要求：把握驗證剛體轉(zhuǎn)動定律的原理及條件。了解影響剛體轉(zhuǎn)動慣量的因素及其關(guān)系。生疏剛體轉(zhuǎn)動試驗儀的構(gòu)造及調(diào)整。在不同的試驗條件下測相應(yīng)的時間t，然后用作圖法處理數(shù)據(jù)、分析結(jié)果、得出結(jié)論。教學(xué)內(nèi)容：弄清各關(guān)系式的意義。用作圖法求剛體的轉(zhuǎn)動慣量。觀測轉(zhuǎn)動慣量與質(zhì)量、質(zhì)量分布及軸線的關(guān)系。思考題：試驗中怎樣才能保證a<<g的條件？無視a之后會對試驗結(jié)果產(chǎn)生多大影響？分析圖中直線不過坐標(biāo)原點的緣由。如何從圖中求M？你能否依據(jù)能量守恒原理從試驗結(jié)果中測出M？五、超聲聲速測定根本概念：超聲波、頻率、波長、振幅、位相、波節(jié)、波腹。教學(xué)目的：用駐波法測超聲波在空氣中的傳播速度。進一步把握低頻信號發(fā)生器、示波器等根本電子測量儀器的使用方法。根本要求：把握駐波、行波法測聲速的原理及方法。生疏和正確使用SBZ---AXFD---7型低頻信號發(fā)生器、J2458型示波器、頻率計等。逐差法處理數(shù)據(jù)。教學(xué)內(nèi)容：按要求調(diào)整低頻信號發(fā)生器、示波器。把握超聲聲速測定儀的構(gòu)造及調(diào)整方法，找出諧振頻率。用駐波法或行波法測定超聲聲速，其中用逐差法求得波長。求理論與試驗值的相對誤差。思考題：為什么要用超聲波測聲速？為什么要在駐波系統(tǒng)共振狀態(tài)下測量聲速?S2有時微小，說明極大或微小時空氣柱處于什么狀態(tài)。六、外表張力系數(shù)的測定根本概念：外表張力、外表張力系數(shù)、拉脫法。教學(xué)目的：把握用焦利稱測量微小力的原理和方法。了解液體外表的性質(zhì)。用拉脫法測定液體外表張力系數(shù)。根本要求：搞請焦利稱的構(gòu)造、調(diào)整、校準(zhǔn)和使用方法。把握用拉脫法測定外表張力系數(shù)的原理、方法及留意事項。正確使用溫度計。教學(xué)內(nèi)容：了解原理試驗式中各待測量的意義。調(diào)整和校準(zhǔn)焦利稱。用焦利稱測量微小力以及測長、測溫。求水的外表張力系數(shù)及相對和確定誤差。思考題：在水中滴入幾滴皂液或?qū)⑺訜?，水的外表張力有何變化？由此可得出什么結(jié)論？測時，為什么在降低平臺的同時上升彈簧，而不能只降低平臺呢？請用作圖法求焦利稱彈簧的倔強系數(shù)，并與逐差法求的結(jié)果進展比較，說明哪種方法更好？七、用落球法測定液體的粘滯系數(shù)根本概念：粘滯力、粘滯系數(shù)、收尾速度。教學(xué)目的：觀看液體的內(nèi)摩擦現(xiàn)象，把握依據(jù)斯托克斯定律用落球法測定液體粘滯系數(shù)的方法。生疏分析天平和讀數(shù)顯微鏡的使用。根本要求：把握用落球法測定液體的粘滯系數(shù)的原理及方法。了解分析天平的構(gòu)造、性能、使用方法及留意事項。了解讀數(shù)顯微鏡的構(gòu)造、光學(xué)系統(tǒng)原理與使用方法及留意事項。正確使用秒表、比重計。教學(xué)內(nèi)容：用分析天平、讀數(shù)顯微鏡、秒表分別測小鋼球的質(zhì)量、直徑、在量桶內(nèi)勻速運動一段距離的時間。用誤差傳遞求液體粘滯系數(shù)的相對和確定誤差。分析引起誤差的各種因素，找出提高測量精度的措施。思考題：假設(shè)小鋼球的直徑大些是否可以？為什么？當(dāng)小球半徑減小時，它下降的首尾速度如何變化？當(dāng)小球的密度增大時，又將要如何變化？試驗時，假設(shè)標(biāo)線N放在液面四周或N 放在筒底四周是否可以？為什1 2么？假設(shè)使用小球在靠近筒壁處自由下落是否可以？為什么/八、模擬法測繪靜電場分布根本概念：模擬法、靜電場、穩(wěn)恒電流場、電導(dǎo)率。教學(xué)目的：把握模擬法測繪靜電場分布的原理及方法。學(xué)會使用直流穩(wěn)壓電源、復(fù)用表、靜電場描繪儀。根本要求：了解用電流場模擬靜電場的理論依據(jù)和根本試驗條件。加深理解電場強度和電位的關(guān)系。正確使用穩(wěn)壓電源、復(fù)用表、靜電場描繪儀。學(xué)習(xí)用微機和作圖法處理數(shù)據(jù)。教學(xué)內(nèi)容：測繪同軸柱形電極的電位分布。測繪靜電聚焦場的電位分布。用最小二乘法尋求圓心位置和計算半徑的平均值〔用微機。繪出兩種電場的電位、場強分布圖。作關(guān)系曲線，計算百分誤差。思考題：假設(shè)電源電壓增加一倍，電位線、電力線的外形是否變化？電場強度和電位分布是否變化？九、示波器的使用根本概念：電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、掃描、電壓峰峰值。教學(xué)目的：了解示波器的構(gòu)造和工作原理。把握示波器和信號發(fā)生器的使用方法。學(xué)會用示波器測定電信號的電壓和頻率。根本要求：了解示波器的組成及各局部的作用。生疏示波器的工作原理及波形穩(wěn)定條件。生疏示波器各旋鈕的作用及正確使用。把握用示波器調(diào)整電信號波形的方法。把握J(rèn)2462型低頻信號發(fā)生器、電壓表的正確使用。了解用李薩如圖形測頻率、用比較法測待測信號電壓及頻率的原理和方法。教學(xué)內(nèi)容；看錄像：示波器的構(gòu)造、各局部作用、工作原理等。了解示波器原理、穩(wěn)定條件及正弦波、方波、三角波的調(diào)整。學(xué)習(xí)正確使用低頻信號發(fā)生器。用李薩如圖形測正弦波的頻率，用正弦波與方波的比較測方波的電壓及頻率。了解有效數(shù)字的位數(shù)與測量方法的關(guān)系。思考題：調(diào)整好的李薩如圖形為什么還有緩慢變化？熒光屏上看不見亮點或波形是什么緣由？屏上只消滅一條直線是什么緣由？屏上假設(shè)消滅波形總移動是什么緣由？根本概念：暫態(tài)過程、半衰期、電容、電感。教學(xué)目的：觀看RC、RL電路的暫態(tài)過程，加深對電容、電感特性的生疏。生疏雙蹤示波器的使用。根本要求：弄清雙蹤示波器各旋鈕的作用及調(diào)整波形的方法。能用雙蹤示波器測一些物理量，如：半衰期。了解電阻箱的構(gòu)造原理、使用方法及儀器誤差。生疏RC、RL電路的暫態(tài)過程。教學(xué)內(nèi)容：生疏RC、RL電路暫態(tài)過程的根本原理。觀看和爭論RC、RL電路的暫態(tài)過程，測半衰期，信號源內(nèi)阻。思考題：RC電路中，放電時

itEeR

tRC式中的負(fù)號表示什么意義？在RC、RL電路中，為什么固定方波頻率R1會得到各種不同的波形？十一、用補償法測電源電動勢根本概念：補償法、電動勢。教學(xué)目的：把握用補償法測電動勢的原理和方法。生疏一些電子儀器及元件的使用方法。根本要求：能正確連接電路。把握補償法的原理特點和方法。生疏十一線電位差計的構(gòu)造、原理、特點及應(yīng)用。把握標(biāo)準(zhǔn)電池的功能、使用、誤差及留意事項。了解靈敏電流計的正確使用。教學(xué)內(nèi)容：連接線路，并搞清線路的補償原理。校準(zhǔn)電位差計、調(diào)工作電流。測電源電動勢。測定測量誤差。了解標(biāo)準(zhǔn)電池、電阻箱的誤差。分析電位差計靈敏度對測量誤差的影響。思考題：為什么要用補償法測電動勢？為什么在試驗中，按下滑動頭D要保持瞬間接觸？電位差計能否測出高于工作電源電壓的電動勢？為什么？滑動電位器R在電路中起什么作用？試驗中減小R又有什么作用？十二、用牛頓環(huán)測量平凸透鏡的曲率半徑根本概念：等厚干預(yù)、曲率半徑、牛頓環(huán)。教學(xué)目的：觀看等厚干預(yù)現(xiàn)象，加深對等厚干預(yù)原理的理解。利用牛頓環(huán)測量平凸透鏡的曲率半徑。根本要求：把握利用牛頓環(huán)測量平凸透鏡的曲率半徑的原理和方法。了解鈉光燈的是使用和留意事項。進一步生疏讀數(shù)顯微鏡。進一步生疏用逐差法處理數(shù)據(jù)的方法。教學(xué)內(nèi)容：牛頓環(huán)干預(yù)條紋產(chǎn)生的條件及特點。能自行導(dǎo)出原理試驗式。了解消退回程誤差的方法。調(diào)整讀數(shù)顯微鏡，并測量有關(guān)暗環(huán)的直徑。用逐差法處理數(shù)據(jù)，求出平凸透鏡的曲率半徑。思考題：為什么牛頓環(huán)條紋離中心越遠(yuǎn)條紋越密？利用透射光觀測牛頓環(huán)與用反射光觀測會有什么區(qū)分？十三、分光計的調(diào)整和使用根本概念：平行光、光軸、儀器主軸。教學(xué)目的：了解分光計的構(gòu)造、學(xué)會分光計的調(diào)整方法。用分光計測三棱鏡的頂角。根本要求：了解分光計的構(gòu)造平行光管、阿貝式自準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡的作用原理。把握分光計的調(diào)整步驟、方法及要點，并會讀數(shù)。把握用分光計測三棱鏡頂角的原理、計算公式及測量方法。進一步生疏使用鈉光燈和消退視差。教學(xué)內(nèi)容：了解分光計的構(gòu)造原理。調(diào)整望遠(yuǎn)鏡能承受平行光，并使其光軸和儀器轉(zhuǎn)軸垂直。調(diào)整平行光管能發(fā)出平行光，并使其光軸和儀器轉(zhuǎn)軸垂直。調(diào)三棱鏡主截面與儀器轉(zhuǎn)軸垂直。測量和計算三棱鏡頂角，要求從二窗口讀數(shù)。強調(diào)難點：調(diào)望遠(yuǎn)鏡與儀器的轉(zhuǎn)軸垂直。思考題：在調(diào)望遠(yuǎn)鏡與儀器主軸垂直時，用什么方法調(diào)整速度最快？表達調(diào)整方法。為什么設(shè)置兩個窗口讀數(shù)？十四、用極限法測透亮介質(zhì)折射率根本概念：折射率、極限角。教學(xué)目的：把握分光計的調(diào)整方法。把握用折射極限角測定折射率的原理和方法。根本要求：證明用極限法測透亮介質(zhì)折射率的原理試驗式。調(diào)整分光計，并用分光計測極限角和三棱鏡頂角。進一步生疏分光計的使用，并了解擴展光源的產(chǎn)生。教學(xué)內(nèi)容：生疏測折射率的原理試驗式。把握用分光計測折射率的方法。求折射率。思考題：為什么在測量過程中承受擴展光源？十五、邁克爾遜干預(yù)儀的調(diào)整和使用根本概念：等傾干預(yù)、等厚干預(yù)、光程差、球面波、波長。教學(xué)目的：了解邁克爾遜干預(yù)儀的構(gòu)造及原理。學(xué)會調(diào)整邁克爾遜干預(yù)儀。利用等傾干預(yù)條紋測激光的波長。根本要求：弄清邁克爾遜干預(yù)儀的構(gòu)造、原理和調(diào)整方法。正確使用激光光源和調(diào)整導(dǎo)軌水平。調(diào)整等傾和等厚干預(yù)條紋，觀看和了解它們的特點。把握用等傾干預(yù)條紋測激光波長的原理和方法。調(diào)整和觀看白光干預(yù)條紋〔彩色條紋。教學(xué)內(nèi)容：生疏測激光波長的原理試驗式。調(diào)整邁克爾遜干預(yù)儀，使其符合試驗要求及條件。調(diào)整和觀看等傾干預(yù)條紋的變化，并測出激光的波長。調(diào)整和觀看等厚干預(yù)條紋及白光干預(yù)條紋，然后進展分析。思考題：M2鏡與分化板之間參加補償板?M1M2之間距離d的變化與等傾干預(yù)變化有何關(guān)系?十六、照相技術(shù)根本概念：光圈、快門、曝光量、照度、黑度、反差、景深、感光速度、光譜靈敏度。教學(xué)目的：了解照相機的構(gòu)造和使用方法。學(xué)會拍攝、沖洗、和印相技術(shù)。根本要求：了解照相機的構(gòu)造和各部件的作用。能正確使用照相機，包括使用光圈、快門、調(diào)焦、取景等。生疏照相、沖卷、印相及放大全過程，把握根本技術(shù)。教學(xué)內(nèi)容：了解照相機、印相機及放大機的構(gòu)造、各部件作用及調(diào)整要求。把握成像、調(diào)焦、景深的光學(xué)原理和沖卷、印相、放大的根本原理。正確使用照相機、印相機和放大機。學(xué)生到室外或室內(nèi)實際拍攝。到暗室沖卷、印相及放大，并了解暗室規(guī)章。分析相片，做出總結(jié)。1—2張相片。注：放大技術(shù)一般在其次堂課進展。思考題：正確使用相機應(yīng)留意什么？為什么景深與光圈數(shù)大小有關(guān)？十七、偏振光的觀看和分析根本概念：偏振光、自然光、電場強度、磁場強度、振動面。教學(xué)目的：觀看光的偏振現(xiàn)象。了解偏振光的產(chǎn)生和檢驗的原理、方法。測定玻璃的折射率。根本要求：了解偏振光的根本概念，生疏偏振現(xiàn)象及特點。把握起偏、檢偏現(xiàn)象的原理及方法，了解馬呂斯定律、布儒斯特定律。生疏橢圓偏振儀。教學(xué)內(nèi)容：偏振光的獲得。偏振光的檢測。4觀看和分析偏振光通過晶片〔波片〕時的情形。思考題：4何為起偏器、檢偏器、如何查找布儒斯特角？

波片？各有什么作用？自然光、圓偏振光、線偏振光三種光線如何區(qū)分開？十八、電子射線的電偏轉(zhuǎn)和磁偏轉(zhuǎn)根本概念：偏轉(zhuǎn)靈敏度。教學(xué)目的：爭論帶電粒子在電磁場中運動規(guī)律。把握用外加電場或磁場使電子束偏轉(zhuǎn)的原理和方法。根本要求：把握電偏原理和磁偏原理。學(xué)會使用EBSI—2型電子束測試儀。了解電偏和磁偏的優(yōu)缺點。教學(xué)內(nèi)容：生疏EBSI—2型電子束測試儀的功能、板面上各旋鈕的作用及使用方法。分別爭論電偏轉(zhuǎn)和磁偏轉(zhuǎn)的靈敏度。進一步生疏用作圖法處理數(shù)據(jù)的方法。思考題：假設(shè)一電子束同時在磁場和電場中通過，則在什么條件下，熒光屏上的光點恰好不發(fā)生在電偏轉(zhuǎn)和磁偏轉(zhuǎn)試驗中，怎樣依據(jù)熒光屏上的光點的偏轉(zhuǎn)方向推斷偏轉(zhuǎn)電場和磁場的方向？十九、測量鈉光光源的波長和相干長度根本概念：相干長度、譜線、波長。教學(xué)目的：進一步生疏邁克爾遜干預(yù)儀的使用。測量鈉光的波長和相干長度。根本要求：了解和把握測量鈉光光源和相干長度的原理及方法。教學(xué)內(nèi)容：用非定域干預(yù)測量鈉光光源的波長。用等傾干預(yù)測量鈉光光源的相干長度。思考題：相干長度與光的單色性之間有何關(guān)系？二十、單縫衍射和雙縫干預(yù)根本概念：微波、衍射波、單縫衍射、雙縫干預(yù)。教學(xué)目的：測量微波的衍射強度隨衍射角的變化規(guī)律。觀測微波雙縫干預(yù)所遵從的規(guī)律。根本要求：了解微波的單縫衍射和雙縫干預(yù)的原理及條件。把握微波的衍射強度和干預(yù)強度與衍射角之間的變化關(guān)系。進一步生疏厘米波信號發(fā)生器與微波分光儀的正確調(diào)整。教學(xué)內(nèi)容：搞清試驗原理，調(diào)整好試驗儀器。測試衍射強度和干預(yù)波強度隨衍射角的變化。用作圖法處理數(shù)據(jù)，畫出坐標(biāo)曲線，求出衍射角。用理論公式計算結(jié)果與試驗結(jié)果進展比較，并加以分析。思考題：為什么b值取得比a值大的多？分析當(dāng)肯定，衍射強度分布與狹縫寬度的關(guān)系。第四章 綜合提高試驗一、雙臂電橋測低值電阻根本概念：雙臂電橋、電流接頭、電壓接頭。教學(xué)目的：把握雙臂電橋的構(gòu)造及特點。學(xué)會用雙臂電橋測低值電阻的原理及方法。測定導(dǎo)體的電阻率。根本要求：了解雙臂電橋和惠斯登電橋的區(qū)分，雙臂電橋的構(gòu)造原理及各旋鈕的作用。正確使用AC15電阻的精度及儀器誤差。把握用雙臂電橋測低值電阻的原理及方法。把握消退接觸電阻和引線電阻的方法。教學(xué)內(nèi)容：生疏測低值電阻的原理試驗式。了解各種儀器的構(gòu)造、原理、性能及使用方法。連接線路，并調(diào)整各種參數(shù)。測銅棒的低值電阻〔粗測、細(xì)測。測銅的電阻率。思考題：雙臂電橋與單臂電橋有哪些異同？如何消退熱電勢對測量構(gòu)造的影響。雙臂電橋中，是如何消退引線及接觸電阻的？二、用沖擊電流計測定螺線管磁場根本概念：電容、脈沖電流、欠阻尼、臨界阻尼、過阻尼、電流沖擊常數(shù)、互感系數(shù)、磁通量。教學(xué)目的：了解沖擊電流計的工作原理、構(gòu)造和使用方法。用沖擊電流計測定磁感應(yīng)強度。根本要求：了解沖擊電流計的工作原理、技術(shù)參數(shù)及正確使用。了解線圈三種運動狀態(tài)的特點。正確使用標(biāo)準(zhǔn)互感器。把握用沖擊電流計測定螺線管磁場的原理及方法。教學(xué)內(nèi)容：搞清線圈的運動特性與外電阻的關(guān)系，學(xué)會掌握沖擊電流計的運動狀態(tài)。了解試驗裝置，并正確接線和調(diào)整。電流沖擊常數(shù)的測定。弄清原理試驗式，測定磁感應(yīng)強度，并作分布圖。思考題：〔4〕R應(yīng)包括哪幾局部？計算一下你的測量線路中R是多少？為什么在測量BK時都不能將不用的線圈去掉？三、利用霍爾效應(yīng)測磁場根本概念：霍爾效應(yīng)、霍爾電壓、磁場、洛倫茲力、霍爾元件靈敏度、磁感應(yīng)強度。教學(xué)目的：學(xué)會霍爾效應(yīng)測磁場的原理和方法。學(xué)會使用箱式電位差計。根本要求：明確霍爾效應(yīng)的物理意義，把握用霍爾效應(yīng)測磁場的原理及試驗方法。了解霍爾效應(yīng)測磁場裝置、箱式直流電位差計、高斯計、萬用表等儀器的構(gòu)造、原理、性能、使用方法及留意事項。用計算機處理試驗數(shù)據(jù)。教學(xué)內(nèi)容：生疏求磁感應(yīng)強度的試驗式，搞清各個量的關(guān)系。了解各個儀器或儀器面板上各個旋鈕的作用，并能正確使用。正確連接線路，并調(diào)整各種參數(shù)的大小。認(rèn)真校準(zhǔn)電位差計，測出霍爾電壓。用計算機求出螺線管中磁場的大小，并作出圖形。思考題：霍爾元件上產(chǎn)生不等位電壓的緣由是什么？假設(shè)磁場與霍爾元件薄片不垂直，測出結(jié)果有何問題？試驗中檢流計的光點無論怎樣調(diào)整總偏向一邊，請考慮是什么緣由？怎樣解決？四、微波光學(xué)試驗根本概念：布拉格衍射、密勒指數(shù)。教學(xué)目的：了解微波的布拉格衍射。初步了解晶體構(gòu)造分析方法。根本要求：學(xué)會使用厘米波信號發(fā)生器。把握微波分光儀的構(gòu)造、原理、調(diào)整及使用方法。生疏晶面的密勒指數(shù)標(biāo)記法、微波的布拉格衍射、用邁克爾遜干預(yù)測微波波長的原理。把握晶面〔100〕和〔110〕的布拉格入射角及衍射角的測試方法。教學(xué)內(nèi)容：細(xì)心調(diào)整厘米波信號發(fā)生器和微波分光儀符合試驗要求。驗證布拉格公式，依據(jù)I—曲線求出滿足布拉格公式的入射角。用邁克爾遜干預(yù)測微波波長。思考題：用晶面〔110〕作衍射面，能否有其次級衍射極大？為什么晶格常數(shù)d不能小于？五、密立根油滴法測定電子電荷根本概念：電荷量子化教學(xué)目的：驗證電荷的不連續(xù)性。把握測電子電荷的方法。生疏MOD—2型油滴儀的構(gòu)造、調(diào)整和使用方法。教學(xué)內(nèi)容：把握動態(tài)原理，導(dǎo)出測量公