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实验大纲
来源:本站 作者:admin 更新时间:2011-10-24 14:44:00 字体大小:

潍坊学院普通物理实验(一)课程(0602031)教学大纲

适应专业:物理学、电子科学与技术、光信息科学与技术 光电子技术科学

总学时:18  学分:1学分

一、说明

1、本课程的目的、任务

《普通物理实验(一)》是对学生进行实验教育的入门课程,是对物理学(本科)、电子科学与技术、光信息科学与技术等专业学生的科学实验能力和实验技能进行基本训练,培养学生形成良好的科学实验规范,以及学习实验数据的处理方法等所独立设置的一门必修基础实验课,是一系列后继实验课程的基础。

2、本课程的教学要求

(1)培养学生掌握运用实验原理、方法去研究各种物理现象和进行具体测试并得出结论的能力。

(2)培养学生进行科学实验的能力。

(3)培养学生进行实验技能的基本训练,熟悉常用仪器的基本原理、结构、性能、调整要求,观察分析和排除故障。

(4)学习基本的误差理论及实验数据处理方法培养学生实验报告的写作能力。

(5)通过实验培养学生严肃认真,细致踏实,一丝不苟,实事求是的科学态度和克服困难的工作作风。

二、课程内容及课时分配

(一)课程内容

项目编号:060203101

实验名称:实验数据处理 

1、教学目的与要求

(1)了解普通物理实验的地位、目的和任务。

(2)掌握误差和数据处理基础知识。

(3)学会撰写实验报告。

2、教学内容

(1)普通物理实验基础知识。

(2)误差和数据处理基础知识。

(3)普通物理实验课的基本程序和要求。

    

项目编号:060203102

实验名称:长度测量

1、实验目的

(1)掌握米尺、游标卡尺、螺旋测微器、数显读数显微镜的测量原理和使用方法。

(2)掌握等精度测量中误差的估算方法和有效数字的基本运算。

2、实验内容

(1)用米尺多次测量长方体的长度,记录数据。

(2)用游标卡尺多次测量圆柱体的直径和高度并计算圆柱体的体积。

(3)用螺旋测微器多次测量钢球的直径。

(4)用数显读数显微镜多次测量铜丝(或钢丝)的直径校对毫米刻度尺。

(5)数据处理

3、实验要求

(1)熟练掌握米尺、游标卡尺、螺旋测微器、数显读数显微镜等仪器的测量长度的原理和方法。

(2)掌握直接测得量与间接侧得量的误差估算方法。

(3)掌握有效数字的基本运算规则。

(4)撰写实验报告。

4、实验仪器

米尺、游标卡尺、螺旋测微器、数显读数显微镜、待测物

项目编号:060203103

实验名称:杨氏模量的测定

1、实验目的

(1)掌握用光杠杆测量微小长度的原理和方法,测量金属丝的杨氏模量。

(2)训练正确调整测量系统的能力。

(3)学习一种处理实验数据的方法——逐差法。

2、实验内容

(1)杨氏模量测定仪的调整。

(2)光杠杆及望远镜直横尺的调节。

(3)测量。

(4)用逐差法计算测量结果,求出杨氏模量。

3、实验要求

(1)学习光杠杆原理并掌握使用方法。

(2)掌握逐差法处理实验数据的方法。

(3)撰写实验报告。

4、实验仪器

杨氏模量测定仪、光杠杆、尺读望远镜、砝码、钢丝、米尺、游标卡尺、千分尺

项目编号:060203104

实验名称:固体密度的测定  

1、实验目的

(1)熟练掌握物理天平的调整和使用方法。

(2)掌握测定不规则物体密度的方法——流体静力称衡法。

2、实验内容

(1)物理天平的调整。

(2)用流体静力称衡法测定固体样品的密度。

(3)用比重瓶法测定小块固体的密度。

3、实验要求

(1)掌握物理天平的原理和使用方法。

(2)掌握流体静力称衡法的原理。

(3)掌握单次直接测量的误差估算方法和间接测量的误差传递。

(4)撰写实验报告。

4、实验仪器

物理天平、烧杯、比重瓶、温度计、细线、各类待测样品等

项目编号:060203105

实验名称:刚体转动惯量的测定 

1、实验目的

(1)验证刚体转动定理和平行轴定理。

(2)观察刚体转动惯量随质量分布不同而改变的情况。

(3)掌握用作图法(曲线改直)处理数据。

2、实验内容

(1)验证刚体的转动定理,测定刚体的转动惯量。

(2)观测转动惯量与质量分布的关系,验证平行轴定理。

3、实验要求

(1)掌握刚体转动实验仪的调整。

(2)学会曲线改直线作图法处理数据。

(3)撰写实验报告。

4、实验仪器

刚体转动实验仪、秒表、游标卡尺、米尺、物理天平

项目编号:060203106

实验名称:用单摆测定重力加速度

1、实验目的

(1)掌握用单摆测重力加速度的方法。

(2)掌握秒表使用方法。

(3)学习用作图法处理测量数据。

2、实验内容

(1)测摆长。

(2)测单摆周期,计算重力加速度。

3、实验要求

(1)学会秒表的使用。

(2)学会作图法处理数据。

(3)撰写实验报告。

4、实验仪器

单摆、钢球、米尺、游标卡尺、秒表

项目编号:060203107

实验名称:扭摆法测定刚体的转动惯量

1、实验目的

(1)用扭摆测定几种不同形状刚体的转动惯量和弹簧的扭转系数,并与理论值进行比较。

(2)验证转动惯量平行轴定理。

2、实验内容

1)熟悉扭摆的构造,及使用方法,以及转动惯量测定仪的使用方法。

2)测定扭摆弹簧的扭转系数。

(3)测定塑料圆柱、金属圆筒、实心球与金属细长杆的转动惯量。并与理论值比较,求百分差。

(4)改变滑块在金属细杆上的位置,炎症状动惯量平行轴定理。

3、实验要求

(1)测出塑料圆柱体的外径、金属圆筒的内外径、实心球直径、金属细长杆长度及各物体的质量(各测量3次)。

(2)调整扭摆基座底脚螺钉,使水平仪中气泡居中。

(3)测定塑料圆柱、金属圆筒、实心球与金属细长杆的摆动周期T0

  (4)计算扭摆弹簧的扭转系数k。

(5)计算塑料圆柱、金属圆筒、实心球与金属细长杆的理论转动惯量值

  4、实验仪器

转动惯量测定仪,天平、游标卡尺、塑料圆柱、金属圆筒、实心球与金属细长杆

项目编号:060203108

实验名称:动量守恒定律验证 

1、实验目的

(1)验证动量守恒定律。

(2)了解完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞的特点。

(3)进一步熟悉气垫导轨、通用电脑计数器的使用方法。

2、实验内容

(1)调整光电测量系统和调平气垫导轨。

(2)观察等质量时的完全弹性碰撞。

(3)观察不等质量时的完全弹性碰撞。

(4)观察等质量时的完全非弹性碰撞。

(5)数据处理。

3、实验要求

(1)掌握气垫导轨水平调整的方法。

(2)掌握光电门的调整方法。

(3)在实验操作中保证实验条件。

(4)撰写实验报告。

4、实验仪器 

气垫导轨、光电门、电脑通用计数器、滑块、物理天平、缓冲弹簧、尼龙搭扣、气源、配重块

项目编号:060203109

实验名称:牛顿第二定律的验证 

1、实验目的

(1)熟悉气垫导轨的构造,掌握正确的使用方法。

2)熟悉光电计时系统的工作原理,学会用光电计时系统测量短暂时间的方法。

(3)验证牛顿第二定律。

2、实验内容

(1)调整光电测量系统和调平气垫导轨。

(2)验证牛顿第二定律。

3、实验要求

(1)掌握调平气垫导轨的方法。

(2)在实验操作中保证实验条件。

(4)撰写实验报告。

4、实验仪器

气垫导轨、滑块、光电门、电脑通用计数器、砝码、配重块、物理天平、气源

项目编号:060203110

实验名称:精密称衡 

1、实验目的

(1)了解分析天平的构造原理,学会正确调节使用。

(2)掌握用分析天平进行精密称衡的方法。

(3)熟悉精密称衡中系统误差的补正。

2、实验内容

(1)调天平的水平。

(2)调零点。

(3)测天平的灵敏度。

(4)测物体的质量。

3、实验要求

(1)掌握分析天平的使用方法和操作步骤。

(2)学会系统误差的补正。

(4)撰写实验报告。

4、实验仪器

分析天平、被测物

项目编号:060203111

实验名称:弦振动和驻波实验 

1、实验目的

(1)观察弦振动时驻波的形成,测定波长。

(2)验证弦线上的波长与张力、线密度的关系。

2、实验内容

(1)观察驻波的形成和波形、波长λ(或半波长波段数n)的变化情况。

(2)弦上横波的波长与张力的关系。

3、实验要求

(1)了解弦线达到共振和形成为丁驻波的条件。

(2)掌握电振音叉的调节方法。

(3)撰写实验报告。

4、实验仪器

电振音叉、弦线、分析天平、砝码、滑轮、米尺

项目编号:060203112

实验名称:复摆实验 

1、实验目的

(1)研究复摆周期与回转轴到质心距离的关系。

(2)利用复摆的周期曲线图求复摆的回转半径和复摆绕其质心的转动惯量以及重力加速度。

2、实验内容

(1)测从复摆的一端到各个悬挂点的距离b。

(2)测每个悬挂点的周期T。

(3)作复摆的周期曲线图(T—b图)。

(4)求回转半径、质心位置、转动惯量以及重力加速度。

3、实验要求

(1)学会用复摆求重力加速度。

(2)学会用电脑通用计数器测周期。

(3)撰写实验报告。

4、实验仪器

复摆、支承刀口、米尺、电脑通用计数器

项目编号:060203113

实验名称:声速的测量 

1、实验目的

(1)学习用共振干涉法(驻波法)测量声速。

(2)学习用相位比较法测量声速。

(3)了解声速与气体比热的关系。

2、实验内容

(1)实验仪器调整

(2)测量的声速。自己选择仪器,设计实验原理和实验步骤。

3、实验要求

1测定声波在空气中的传播速度

2)验证声速与声源的频率无关

(3)利用声速求空气的比热容比

(4)撰写设计性实验报告。

4、实验仪器

共鸣管、音叉组、橡皮锤或声速测量实验仪、正弦信号发生器、示波器

项目编号:060203114

实验名称:液体粘滞系数的测定

1、实验目的

测定液体的粘滞系数。

2、实验内容:

(1)测液体粘度。

(2)测液体密度。

3、实验要求

(1)掌握落针法测液体粘度的方法。

(2)学会使用单扳机计时器。

(3)撰写实验报告。

4、实验仪器

变温粘滞系数实验仪、待测液体

项目编号:060200118

(二)课时分配表

项目编号

实 验 内 容

实验类型

实验要求

实验学时

060203101

实验数据处理

理论

选修

3

060203102

长度测量

验证性

选做

3

060203103

杨氏模量的测定

综合性

必做

3

060203104

固体密度的测定

验证性

必做

3

060203105

刚体转动惯量的测定

综合性

选做

3

060203106

用单摆测定重力加速度

验证性

选做

3

060203107

扭摆法测定刚体的转动惯量

验证性

选做

3

060203108

动量守恒定律验证

验证性

选做

3

060203109

牛顿第二定律的验证

验证性

必做

3

060203110

精密称衡

验证性

选做

3

060203111

弦振动和驻波实验

综合性

选做

3

060203112

复摆实验

综合性

选做

3

060203113

声速的测量

设计性

选做

3

060203114

液体粘滞系数的测定

综合性

选做

3

三、推荐教材及参考书目

推荐教材:

1.杨述武主编.《普通物理实验(一、力学及热学部分)第三版.高等教育出版社,2000 

2.朱俊孔,张山彪,高铁军,于大文主编.《普通物理实验》.山东大学出版社,2001

参考书目:

1.杨述武主编.《普通物理实验(四、综合及设计部分).高等教育出版社,2000

2.沈元华,陆申龙主编.《基础物理实验》.高等教育出版社,2003

3.沈元华主编.《设计性研究物理实验教程》.复旦大学出版社,2004

 

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