物理實驗A教學(xué)大綱

物理實驗A教學(xué)大綱課程英文名PhysicsExperimentA課程代碼J0702X08學(xué)分3總學(xué)時48課程類別公共基礎(chǔ)課課程性質(zhì)必修先修課程高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理適用專業(yè)理工科專業(yè)開課學(xué)院理學(xué)院一、課程地位與課程目標（一）課程地位物理實驗（A）屬于公共基礎(chǔ)課程。本課程是對高等工科學(xué)校學(xué)生進行科學(xué)實驗基本訓(xùn)練的一門獨立的必修課，是學(xué)生進入大學(xué)后受到系統(tǒng)實驗方法和實驗技能訓(xùn)練的開端，是工科類專業(yè)對學(xué)生進行科學(xué)實驗訓(xùn)練的重要基礎(chǔ)。它與大學(xué)物理學(xué)理論課既有緊密聯(lián)系又相互獨立，本課程的任務(wù)是使學(xué)生掌握物理實驗的基本知識、方法和技能，加深對物理學(xué)基本概念和基本規(guī)律的理解和掌握，培養(yǎng)良好的科學(xué)素質(zhì)，創(chuàng)新精神和實踐能力，為后繼課程的學(xué)習(xí)奠定一定的實驗基礎(chǔ)。（二）課程目標課程目標畢業(yè)要求目標分類1.能夠通過閱讀實驗教材和資料，學(xué)習(xí)和掌握物理實驗涉及的物理原理和實驗方法。問題分析2.2記憶理解分析2.利用科學(xué)方法和科學(xué)儀器對物理現(xiàn)象和問題進行測量測試，能夠正確記錄和處理數(shù)據(jù)、分析結(jié)果、撰寫實驗報告，學(xué)習(xí)和掌握物理實驗的基本知識、基本方法和基本技能。研究4.1,4.2分析應(yīng)用3.通過對實驗現(xiàn)象的觀察、分析和對物理量的測量，能夠運用物理學(xué)理論對實驗現(xiàn)象進行初步分析和判斷，培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度、實事求是的作風以及團結(jié)協(xié)作的精神。研究4.3,4.4分析應(yīng)用評價二、課程目標達成的途徑與方法課程目標教學(xué)環(huán)節(jié)對應(yīng)內(nèi)容課程目標1講授緒論知識、實驗項目操作、實驗報告1.緒論（6學(xué)時）2.13個實驗項目課程目標2實驗項目操作、實驗報告1.8個必做實驗項目課程目標3實驗項目操作、實驗報告2.5個選作綜合設(shè)計實驗項目三、課程目標與相關(guān)畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系課程目標課程目標對畢業(yè)要求的支撐程度（H、M、L）畢業(yè)要求2畢業(yè)要求4課程目標1H課程目標2M課程目標3M四、課程內(nèi)容及基本要求序號實驗項目名稱學(xué)時基本要求/學(xué)生任務(wù)實驗性質(zhì)實驗類別01密度測量31、了解物理天平的構(gòu)造、掌握天平的使用方法；2、掌握測量規(guī)則固體和不規(guī)則固體密度的方法；3、進一步鞏固誤差計算和有效數(shù)字的概念。驗證必做二選一02金屬絲楊氏彈性模量的測定31、學(xué)習(xí)用拉伸法測量金屬絲的楊氏模量；2、了解光杠桿的結(jié)構(gòu)和原理，掌握用光杠桿測量微小長度變化的方法；3、學(xué)會用逐差法處理數(shù)據(jù)。驗證03三線擺測轉(zhuǎn)動慣量31、用三線擺法測定剛體的轉(zhuǎn)動慣量；2、驗證轉(zhuǎn)動慣量平行軸定理。驗證必做二選一04扭擺法測轉(zhuǎn)動慣量31、用扭擺驗證轉(zhuǎn)動慣量平行軸定理，測量彈簧的扭動常數(shù)；2、測定幾種不同形狀物體的轉(zhuǎn)動慣量，并與理論值進行比較。驗證05不良導(dǎo)體導(dǎo)熱系數(shù)的測定31、了解熱傳導(dǎo)現(xiàn)象的物理過程；2、學(xué)習(xí)用穩(wěn)態(tài)法測量不良導(dǎo)體的導(dǎo)熱系數(shù)。3、學(xué)習(xí)求冷卻速率的方法；4、學(xué)習(xí)用熱電偶測量溫度的方法。驗證必做二選一06熱電偶標定與測溫31、了解熱電偶測溫原理；2、學(xué)習(xí)標定熱電偶的方法；3、熟悉電位差計的使用。驗證07電子元件的伏安特性31、測繪金屬膜電阻和晶體二極管的伏安特性曲線；2、掌握伏安特性曲線測量中電流表的兩種接法——內(nèi)接法和外接法。驗證必做二選一08示波器的調(diào)整和使用31、了解示波器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握使用示波器和信號發(fā)生器的基本方法；2、學(xué)會使用示波器觀測電信號波形和電壓幅值以及頻率；3、學(xué)會使用示波器觀察李薩如圖并測頻率。驗證09霍爾效應(yīng)31、了解霍耳效應(yīng)實驗原理以及有關(guān)霍耳器件對材料要求的知識；2、學(xué)習(xí)用“對稱測量法”消除副效應(yīng)的影響，測量試樣的UH-IS和UH-IM曲線；3、確定樣品的導(dǎo)電類型、載流子濃度以及遷移率。驗證必做三選一10Pasco-沖量定理31、理解沖量的物理意義，掌握測量沖量的方法；2、驗證沖量定理；3、比較完全彈性碰撞、一般碰撞和完全非彈性碰撞過程中沖量的變化。綜合11Pasco—熱機原理3研究熱機將熱轉(zhuǎn)換為功的過程和原理；學(xué)會計算熱機循環(huán)的效益；探索提高熱機循壞效率。綜合12電位差計精確測量電壓或電動勢31、了解電位差計測量電位差或電動勢的原理和方法；2、學(xué)習(xí)并掌握UJ31箱式電位差計的使用；3、用箱式電位差計標定微安表。綜合必做二選一13萬用表的使用31、研究電表的接入誤差；2、學(xué)會歐姆表的使用；3、掌握線路故障檢查的一般方法。驗證14用牛頓環(huán)測定透鏡的曲率半徑31、觀察光的等厚干涉現(xiàn)象，熟悉光的等厚干涉的特點；2、用牛頓環(huán)測定平凸透鏡的曲率半徑。驗證必做二選一15邁克爾遜干涉儀31、了解邁克爾遜干涉儀的原理和結(jié)構(gòu)，學(xué)習(xí)調(diào)節(jié)方法；2、觀察非定域干涉現(xiàn)象；3、利用點光源產(chǎn)生的同心圓干涉條紋測量單色光的波長。驗證16分光計的調(diào)整和使用31、了解分光計的結(jié)構(gòu)，掌握分光計的調(diào)整方法；2、使用分光計測定三棱鏡的頂角。驗證必做二選一17單縫衍射的光強分布31、觀察單縫衍射現(xiàn)象，加深對衍射理論的理解；2、會用光電元件測量單縫衍射的相對光強分布，掌握其分布規(guī)律；3、學(xué)會用衍射法測量微小量。驗證18熱敏電阻與熱電阻溫度特性的研究31、研究熱敏電阻和熱電阻的“電阻——溫度”特性；2、學(xué)習(xí)箱式惠斯通電橋的原理及其使用方法；3、學(xué)習(xí)坐標轉(zhuǎn)換，曲線變直線求系數(shù)的實驗方法。綜合必做二選一19雙臂電橋測量低電阻3了解雙臂電橋測電阻的原理；2、掌握雙臂電橋測電阻的方法。驗證20光電效應(yīng)法測定普朗克常數(shù)31、加深對光電效應(yīng)和光的量子性的理解；2、學(xué)習(xí)驗證愛因斯坦光電方程的實驗方法，并測定普朗克常數(shù)h。綜合選做21夫蘭克－赫茲實驗31、通過測定氬原子的第一激發(fā)電位，證明原子能級的存在；2、了解電子與原子碰撞和能量交換過程的微觀圖像及影響該過程的主要物理因素綜合選做22交流電橋31、了解交流橋路的特點和調(diào)節(jié)平衡的方法；2、學(xué)會使用交流電橋測量電容及其損耗；3、學(xué)會使用交流電橋測量電感及其Q值；4、學(xué)會使用交流電橋測量電阻。綜合選做23聲速的測定31、了解聲速測量儀的結(jié)構(gòu)和測試原理；2、通過實驗了解作為傳感器的壓電陶瓷的功能；3、用共振干涉法、相位比較法和時差法測量超聲波在空氣中的傳播速度；4、加深對有關(guān)共振、振動合成、波的干涉等理論知識的理解；5、鞏固用逐差法處理數(shù)據(jù)。綜合選做24密立根油滴實驗31、了解密立根油滴儀的結(jié)構(gòu)，驗證電量的量子性；2、掌握實驗方法和實驗技巧，測定電荷的基本量——電子電荷。綜合選做25氣軌上的物理實驗31、熟悉氣墊導(dǎo)軌，學(xué)習(xí)使用數(shù)字毫秒計；2、觀察勻速運動和勻加速運動，測量速度和加速度；3、驗證動量守恒定律和牛頓第二定律。綜合選做26碰撞打靶31、熟悉對碰實驗的條件；2、分析碰觸過程的動量和能量的變化；3、通過自主設(shè)計實驗，得出實驗結(jié)論。設(shè)計選做27整流濾波31、熟悉單相整流、濾波電路的連接方法；2、學(xué)習(xí)單相整流、濾波電路的測試方法；。3、加深理解整流、濾波電路的作用和特性。綜合選做28黑匣子實驗31、進一步學(xué)習(xí)與掌握萬用表的使用方法；2、學(xué)習(xí)電阻、電感、半導(dǎo)體二極管、三極管、電容等元器件的特性與基本判斷方法。設(shè)計選做29光柵衍射實驗31、觀察光柵衍射現(xiàn)象，理解光柵衍射基本規(guī)律；2、學(xué)會用分光計測光柵常數(shù)。驗證選做30偏振光的研究31、通過觀察光的偏振現(xiàn)象，加深對光波傳播規(guī)律的認識；2、掌握產(chǎn)生和檢驗偏振光的原理和方法。驗證選做注：1.實驗性質(zhì)指演示性、驗證性、設(shè)計性、綜合性等；2.實驗類別指必做、選做等。五、考核方式及成績評定考核內(nèi)容考核方式評定標準（依據(jù)）占總成績比例過程考核到課率、實驗操作、實驗報告簽到、預(yù)習(xí)（20%）實驗操作（40%）實驗報告（40%）60%期末考核理論考試、實驗操作考試緒論知識（25％）實驗理論知識（25-50％）實驗操作（25-50％）40%考核類別考查成績登記方式五級制六、推薦教材與主要參考書（一）推薦教材：《新編物理實