西南交通大学大学物理实验中心（国家级实验教学示范中心）

教学大纲

来源：教务处 2012-09-14 14:31:00.0 阅读量：1851

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课程名称：大学物理实验课

英文名称：Experiment of Physics

课程代码：6111110 / 6111120

实验代码：

一、适用专业

一般本科理工科（非物理类）专业。也可作为工科专科类参考。

二、学时学分

总学时：必修课 68学时学分：2

三、教材

大学物理实验教程(自编)

大学物理实验指导书(自编)../download/UpLoadFiles/files/12-09-14/danpai.gif

四、教学内容安排

1. 本课程开课时间：第一学期34学时，第二学期34学时。

2. 第一学期基础实验7-8个，每个4学时，绪论课6学时；第二学期综合实验7—8个。每个4学时。

3. 本课程为单独设置课程，单独考核成绩。

五、课程的教学目的

通过本课程的教学，使学生学习物理实验知识、方法和技能，了解科学实验的主要过程与基本方法，通过对实验现象的观察、分析和对物理量的测量，培养与提高学生的科学实验能力和科学实验素养，提高素质创新能力。要求学生：(1)了解测量误差、实验不确定度的基本知识，具有正确处理实验数据的能力。(2)能够自行完成预习，进行实验和撰写报告等主要实验程序。(3)了解物理实验中基本的实验方法和测量方法，能够进行常用物理量的一般测量；了解常用仪器的性能，学会其使用方法，能够调整常用实验装置，并掌握常用的操作技术。(4)学习一定数量的近代与综合性物理实验，应用性、综和型、设计性物理实验，并注意系统误差的分析。

六、课程内容与学时分配

第一学期 34学时

(一)绪论与误差概论	6学时
(二)基础物理实验	28学时
1．电学预备实验	4学时
2．薄透镜焦距测定	4学时
3．拉伸法测杨氏模量	4学时
4．静电场模拟	4学时
5．惠斯通电桥测电阻	4学时
6．电位差计测电池电动势与内阻	4学时
7．牛顿环与尖劈干涉	4学时
8．双棱镜测定光的波长	4学时
9．偏振光实验	4学时
10．光栅衍射规律的研究	4学时
11．示波器使用	4学时
12．固体折射率的测定	4学时

第二学期 34学时

综合、设计性物理实验	34学时
1．全息照相	4学时
2．光电效应实验	4学时
3. 迈克尔逊干涉仪	4学时
4．电子和场	4学时
5．示波器测声速	4学时
6．霍耳效应	4学时
7．计算机仿真	4学时
8．光电效应测普朗克常数	4学时
9．霍耳元件测磁场	4学时
10. 弗兰克－赫兹实验	4学时
11. 塞曼效应实验	4学时
12. 光敏器件的研究	4学时
13. 电光效应	4学时
14. 声光效应	4学时

七、课程内容与具体要求

(一)绪论与误差概论

1．绪论

课程简介，教学安排，实验报告，实验规则。

2．测量与误差

测量、误差及误差估算。系统误差分析。

附录：正态分布、均匀分布及t分布。

3．实验不确定度的评定

概念、直接测量量不确定度的估算、间接测量量的不确定度。微小误差准则，误差等量分配原则与测量仪器选择。

4．有效数字与测量结果表示

有效数字，测量结果表示。

5.数据处理

列表法，作图法，逐差法，最小二乘法。

(二)实验教学项目见项目表

(三)考核成绩平时占70％+期末考试占30％

大学物理实验教学项目表

序号	实验项目	内容提要	学时	实验要求	实验类型	每组人数
1	电学预备实验	通过本实验学习最常用仪表(电压表、电流表、万用表及滑线变阻器)，和最基本的电学常识，为以后的电学实验打下基础．	4	必修	基础	1
2	薄透镜焦距测定	了解透镜成像规律，测量透镜焦距，学习简单光学系统的共轴调节方法，学习不确定度计算．	4	必修	基础	1
3	液体粘度的测定	用落球法测定液体粘度，实验中学习秒表、游标卡尺、螺旋测微计的使用．	4	必修	基础	1
4	单摆研究	在学习实验设计基础知识的基础上，根据要求自行设计并完成实验：测定重力加速度。	4	必修	基础	1
5	拉伸法测扬氏模量	采用静态拉伸法测量纲丝材料的杨氏模量，其中所采用的光杠杆放大法是测量微小长度变化的一种重要方法，学习用逐差法处理数据，了解其适用条件。	4	必修	基础	1
6	静电场模拟	模拟法分物理模拟和数学模拟，本实验用稳恒电流场来模拟静电场是数学模拟的典型例子。	4	必修	基础	1
7	牛顿环与劈尖干涉	掌握光的干涉原理、牛顿环和劈尖干涉规律，测定平凸透镜曲率半径，劈尖干涉方法测细丝直径。	4	必修	基础	1
8	示波器的调整与使用	了解示波管的基本结构，热悉示波器面板旋钮功能和基本调整方法,正确调出稳定的电信号波形和李萨如图形并学习信号源的正确使用方法。	4	必修	基础	1
9	示波器测磁滞回线与磁化曲线	用示波器测铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线，测定示波器的偏转因数．学习转换测量法。	4	必修	基础	1
10	光栅衍射规律的研究	光栅由于具有较大的色散率和较高的分辨本领而广泛应用于各种光谱仪器中。本实验在学习分光计的调节和使用的基础上，利用分光计测量衍射光栅的光栅常数。	4	必修	基础	1
11	固体折射率测定	学习分光计的调节，用最小偏向角法测量棱镜玻璃的折射率。	4	必修	基础	1
12	惠斯通电桥测电阻	通过用惠斯通电桥测电阻学习电磁测量中测量准确度高的比较测量法，掌握电桥测电阻的原理和电路特点，调节电桥平衡的方法等。	4	必修	基础	1
13	电势差计测电动势	用电势差计测电池的电动势，掌握补偿法原理，了解标准电池的性能及其保护措施。	4	必修	基础	1
14	偏振光研究	在掌握产生和鉴别平面偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光的原理和方法基础上，用光电法定量测定椭圆偏振光的形状和方位。	4	必修	基础	1
15	霍尔元件测量磁场	学习霍尔效应的理论解释，利用霍尔元件测量永久磁铁磁场中某一点的磁感应强度。	4	必修	基础	1
16	双棱镜测激光波长	利用菲涅耳双棱镜作为波前分割的干涉元件，研究分割波阵面双光束干涉现象的规律，测定激光波长。	4	必修	仿真	1
17	示波器测声速	用压电效应发射和接收声波，以示波器监视接收信号的振幅与相位测量声波在空气中的传播速度。	4	必修	基础	1
18	迈克尔逊干涉仪	在了解迈克尔逊干涉仪的结构，原理并学习其调节方法的基础上，用迈克尔逊干涉仪测定激光波长。	4	必修	综合	1
19	光电效应的研究	在学习爱因斯坦光电效应理论的基础上，测定光电管的伏安特性曲线，光照特性曲线，测定普朗克常数。	4	必修	综合	1
20	霍尔效应及其应用	在掌握霍尔效应原理基础上测定霍尔系数、电导率，确定样品导电类型、载流子浓度、迁移率等。	4	必修	综合	2
21	全息照像	通过制作全息片掌握全息照相的基本原理和主要特征，掌握全息照相的拍摄方法，了解物光光波再现的一般规律。	4	必修	综合	2
22	电子和场	研究电子束在电场和磁场中的偏转规律．了解示波管的结构及工作原理。	4	必修	综合	1
23	示波器测声速	用压电效应发射和接收声波，以示波器监视接收信号的振幅与相位测量声波在空气中的传播速度。	4	必修	综合	1
24	迈克尔逊干涉仪及其应用	应用迈克尔逊干涉仪测量激光波长，设计测定白光源相干长度的实验。	4	必修	综合	1
25	由布儒斯特角测定介质的折射率	通过阅读材料，写出设计方案，并在实验中修改、完善。学习用分光计测定布儒斯特角以确定介质折射率的方法。	4	必修	综合	1
26	电学设计性实验(计算机仿真实验)	学习电学实验中的基本线路和基本方法，测量微安表内阻和电流表满刻度电流值，分析数据，选取最佳值。	4	必修	综合	1
27	小型摄谱仪	通过学习小型摄谱仪的使用,掌握光谱分析的基本方法和原理.学会铁谱线的分析。	4	必修	设计	1
28	导热系数的测定	掌握稳态法测量良导体和不良导体的导热系数。学习热力学的基本概念。	4	必修	设计	1
29	红外传输实验	学习红外线传输的基本原理及红外线器件的物理特性。	4	必修	设计	1
30	虚拟仪器实验	通过虚拟仪器实验掌握虚拟仪器的构建平台和在现代技术中的应用。	4	必修	设计	1
31	光学信息处理	通过实验掌握光学信息处理的基本方法，了解现代光学技术的发展。	4	必修	设计	1
32	微波特性研究实验	通过实验了解微波的物理特性极其应用，了解现代技术的发展。	4	必修	设计	1
33	光纤传感实验	通过光纤传感实验了解光纤传感器的基本原理和现代技术的发展。	4	必修	设计	1
34	弗兰克－赫兹实验	通过本实验学习近代物理原子能级的概念。	4	必修	设计	1
35	塞曼效应实验	通过本实验学习近代物理原子能级分裂的概念。	4	必修	设计	1

实验课程设置细化表

序号	课程代码	课程类型	课程名称	课程性质	学分	课内实践教学学分	开课学期	面向专业
1	6111110	基础	大学物理实验I	必修	1	1	第2学期	全校理工科
2	6111120	基础	大学物理实验II	必修	1	1	第3学期	全校理工科

来源：教务处