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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《热学实验》课程(0602002)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:15        学分:1学分

一、说明

1.       本课程的目的、任务。

热学实验是四年制物理学专业第二学期开设的基础物理实验。本实验目的是加深对热传导、热膨胀、相变等热现象以及液体表面现象规律的认识,掌握温度、压强等重要热参量的测量方法,学会正确使用温度计、气压计、量热器等热学仪器,在量热中懂得进行系统误差的修正。

2. 本课程的教学要求

通过完成一定数量的普通物理实验,使学生在实验基本知识、基本方法和基本技能方面得到训练,实验能力和素质逐步提高,要求达到:

1. 训练学生使用基本物理实验仪器和装置,包括了解原理、精度等级,学会正确调节、操作和读数,要注意加强实验操作技能的培养。

2. 学会用实验去观察、分析、研究物理现象和物理规律以及减小实验误差的方法。

3. 学习一些物理量的常用的测量方法。

4. 通过实验加深对某些物理现象和规律的认识和理解。

5. 在测量误差方面,要求掌握随机误差的统计性质、系统误差的性质及其对实验的影响,学会一种直接测量误差和间接测量误差的计算方法,正确表达实验结果,了解由误差评价实验结果的方法,会分析某项误差对实验结果的影响,了解发现和减小系统误差的途径,要注意了解误差的物理内容,初步建立误差分析的思想。

6. 学会运用有效数字,掌握用作图法、逐差法、简单情况下的一元线性回归和二元线性回归处理数据,学习运用估算,建立数量级的观念。

7. 在整个课程中,要着重注意培养学生的实验能力,尤其是进行实验时的动手能力。例如:认识和正确使用仪器装置,安排实验顺序,把握主要的实验条件,判断故障等。

8. 通过整个课程,使学生初步养成良好的实验习惯。例如:在实验前了解实验的目的和特点,在实验中认真地、有条理地调节仪器和进行测量,遵守操作规程,注意安全,爱护仪器,如实地、正确地作实验记录,注意观察实验中出现的现象,判断实验现象和数据的合理与否,写出整洁的实验报告等。特别要培养学生在实验的全过程中进行积极思考的习惯。

二、课程内容及课时分配:

(一)课程内容:

项目编号:060200201

1、实验题目混合法测定固体的比热容

2、实验目的:

1)掌握基本的量热方法——混合法。

2)测定金属的比热

3)学习热学实验中热散失的修正。

3内容及要求

1)采用混合法测定铁的比热

2)利用温升曲线进行热散失的修正。

3根据热平衡原理及能量守恒定律,用混合法测定铁的的比热容。

4)学会用牛顿冷却定律修正温度。

5)分析误差产生的原因

4、实验仪器:

溶解热实验仪、量热器、温度计、天平、铁块、烧杯

5、参考教材:普通物理实验1—力学、热学部分  杨述武等编  高等教育出版社2007.12

                     普通物理实验   朱俊孔等编       山东大学出版社  2001.8

项目编号:060200202

1、实验题目:冰的溶化热的测定

2、实验目的:

1)掌握测定冰的溶化热的方法。

2)学会用图解法作热散失修正。

3内容及要求:

1)测定冰的溶化热。

2)作温升曲线,进行系统误差的修正。

3)根据热平衡原理及能量守恒定律,用混合法测定冰的溶化热

4)散热修正和数据处理

5)分析误差产生的原因

4、实验仪器:

溶解热实验仪、量热器、温度计、物理天平、冰、加热器、吸水纸、烧杯

5、参考教材:普通物理实验1—力学、热学部分  杨述武等编  高等教育出版社2007.12

                     普通物理实验   朱俊孔等编       山东大学出版社  2001.8

项目编号:060200203

1、  实验题目:拉脱法测定液体表面张力系数

2、  实验目的:

1)学习约力秤的使用方法。

2)测定液体的表面张力系数。

3内容及要求:

1)测定弹簧的劲度系数。

2)拉脱法测定水的表面张力系数。

3)用逐差法处理数据。

4)理解F-W的值及其测量

5)分析误差产生的原因

4、实验仪器:

约力秤、金属框、砝码、烧杯、蒸馏水、温度计、游标卡尺

5、参考教材:普通物理实验1—力学、热学部分  杨述武等编  高等教育出版社2007.12

                     普通物理实验   朱俊孔等编       山东大学出版社  2001.8

项目编号:060200204

实验题目:金属线胀系数的测定

1、实验目的:

(1)       掌握金属线胀系数测定的几种方法。

(2)       分析实验中个物理量的测量结果,哪一个对实验误差影响较大

2、设计要求:

1)结合实验室给出的实验仪器,确定一种实验方法;

2自己设计实验步骤,测定金属棒的线胀系数;

(3)       分析实验误差;

(4)       熟练掌握尺度望远镜的调节,掌握千分表等仪器的使用方法

3、  思考题:

1、  两根材料相同、粗细不同的金属棒,在同样的温度变化范围内,它们的线膨胀系数是否相同?膨胀量是否相同?为什么?

2、  调节光杠杆的程序是什么?

4、参考教材:普通物理实验1—力学、热学部分  杨述武等编  高等教育出版社2007.12

                     普通物理实验   朱俊孔等编       山东大学出版社  2001.8

         实验指导书   株洲菲特科技仪器有限公司

项目编号:060200205

1、实验题目:不良导体导热系数的测定

2、实验目的:

1学会一种不良导体导热系数的测量方法

2学会用物体的散热速率求传热速率

3内容及要求:

1)学习不良导体导热系数测定仪的使用

2理解用物体的散热速率求传热速率的原理

3)用不良导体导热系数测定仪,测定电木片的导热系数。

4)分析误差产生的原因

4、实验仪器:

数字智能化热学综合实验仪、样品、游标卡尺

5、参考教材:普通物理实验1—力学、热学部分  杨述武等编  高等教育出版社2007.12

                     普通物理实验   朱俊孔等编       山东大学出版社  2001.8

项目编号:060200206

1、实验题目:冷却法测金属的比热

2、实验目的:

1掌握用冷却法测定金属的比热容的原理

2)了解金属的冷却速率和它与环境之间温差的关系

3)测定铝的比热容

3内容及要求

1)学习牛顿冷却定律,通过做冷却曲线可测的各种金属在不同温度时的比热容。

2测量散热铝盘在θ时的自然冷却速度

3用同样的方法测量标准铁盘在相同条件下的自然冷却速度

4)改变温度θ值,重复以上过程测量铝盘在不同温度时的比热容。

5)分析误差产生的原因

4、实验仪器:

数字智能化热学综合实验仪、金属比热容测量实验装置、样品、游标卡尺

5、参考教材:普通物理实验1—力学、热学部分  杨述武等编  高等教育出版社2007.12

                     普通物理实验   朱俊孔等编       山东大学出版社  2001.8

         实验指导书   株洲菲特科技仪器有限公司

项目编号:060200207

1、实验题目水的汽化热测定;

2、实验目的:
1测定水在大气压下的汽化热。
2学习用冷热补偿法减少系统误差的方法。

3内容及要求:
测定水的汽化热及计算其标准不确定度

4、实验仪器:
量热器  水的汽化热测定装置  酒精灯  支架  温度计

5、参考教材:普通物理实验1—力学、热学部分  杨述武等编  高等教育出版社2007.12

                     普通物理实验   朱俊孔等编       山东大学出版社  2001.8

项目编号:060200208

1、实验题目液体比热容的测定;

2、实验目的:学会用比较测量法测液体的比热容。

3内容及要求:测量法测液体的比热容。

4、实验仪器:相同量热器具2只,相同电阻丝2只,温度计(精确到0.1℃,范围为0~50℃),物理天平,小量筒,电源,待测液体。

5、参考教材:普通物理实验1—力学、热学部分  杨述武等编  高等教育出版社2007.12

                     普通物理实验   朱俊孔等编       山东大学出版社  2001.8

(二)课时分配:

项目编号

实验名称

实验类型

实验要求

实验学时

060200201

混合法测定固体的比热容

基础性

必做

3

060200202

冰的溶化热的测定

基础性

必做

3

060200203

拉脱法测定液体表面张力系数

基础性

必做

3

060200204

金属线胀系数的测定

基础性

必做

3

060200205

不良导体导热系数的测定

综合设计性

必做

3

060200206

冷却法测金属的比热

基础性

选做

3

060200207

水的汽化热测定

基础性

选做

3

060200208

液体比热容的测定

基础性

选做

3

合计

24

三、推荐教材及参考书目

推荐教材:《普通物理实验》山东大学出版社, 朱俊孔等

参考书目:《普通物理实验》高等教育出版社,杨述武

《普通物理实验》人民教育出版社,林抒、龚镇雄

 
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