大学物理实验教学大纲(2013)
《大学物理实验》课程教学大纲
《大学物理实验》课程教课纲领1. 课程名称（中文）：物理实验英文名称：Physics Experiments2.课程编码： 010001023.课程类型：基础独立设课4.课程要求：必修基础实验5.课程属性：独立设课6.课程总学时：总学分：7.实验学时： 51 学时总学分：学分8.应开实验学期：第 2 学期至第 3 学期9.合用专业：土木匠程、化学工程与工艺、应用化学、资料科学与工程、生物工程、信息与计算科学。
10.先修课程：大学物理11. 编写人：徐子湘俸永格编写日前：2005年9月1日一、实验课程简介物理学是实验科学，物理规律的研究都是以严格的实验为基础，实验与数学剖析相联合是物理学研究中的一个特色。
物理实验是大学生进行科学实验训练的一门基础课程，在实验过程中，经过理论的运用与现象的观察剖析，充足提升学生剖析问题与解决问题的能力；充足提升学生综合运用理论知识解决实质问题的着手能力。
本实验课程需学生应达到以下要求：1、进一步稳固和加深对大学物理理论知识的理解，提升学生的综合素质。
2、能依据需要选学参照书，查阅手册，经过独立思虑，深入研究相关问题，学会自己独立剖析问题、解决问题，拥有必定的创新能力。
二、实验教课目的与基本要求1、本课程的主要目的是：（1）学生经过实验学习物理实验的基本理论、典型的实验方法及其物理思想。
（2）获取必需的实验知识和操作技术训练，培育学生的着手能力、工作能力、创建能力，提升学生剖析问题、概括问题、解决问题的能力。
（3）建立脚踏实地、谨小慎微、严格仔细的科学态度。
2、本实验课程应达到以下要求：（1）进一步稳固和加深对大学物理理论知识的理解，提升学生的综合素质。
（2）能依据需要选学参照书，查阅手册，经过独立思虑，深入研究相关问题，学会自己独立剖析问题、解决问题，拥有必定的创新能力。
三、实验方法与基本要求实验教课以学生操作为主，辅以计算机多媒体演示与计算机仿真切验。
1 . 做实验前，学生一定做好预习并写好预习报告（包含实验目的、实验原理、 、画好相关电路图、光路图、丈量数据表格等） ，没有预习报告的，不可以进入实验室做实验。
《大学物理实验》教学大纲
《大学物理实验》教学大纲Physical Experiment of College撰写人:张海民审核人:王青一、课程说明课程编号：学时学分：36学时 1.5学分先修课程：《大学物理》适用专业：理工类课程性质：公共基础必修课开课学院：理学院二、课程教学目标《大学物理实验》课程是全校理工科学生的重要基础课程之一。
该课程共开设2次误差理论基础课和12个实验，包括力学、热学、电磁学、光学、近代物理几个部分。
该课程所教授的基本理论和基本方法，实验的操作环节是构成学生科学素养和综合能力的重要组成部分，具有其他课程不可替代的重要作用。
通过本课程的学习，使学生具备以下能力：（1）通过该实验课程学习，使学生掌握实验基础知识、基本方法、误差理论和数据处理方法。
（2）学会实验仪器的操作、报告撰写基础知识，培养学生在实验中提出问题、分析问题、解决问题的能力和对实验数据的综合处理、归纳分析、得出实验结论的能力。
（3）通过对实验现象的观察、分析和对物理量的测量，加深对物理学原理的理解，培养学生理论联系实际的能力，本着实事求是、严肃认真的科学作风，提高撰写科学论文的水平。
三、课程教学目标对毕业要求的支撑关系2.问题分析：能够将物理的原理知识，用实验加以解决、将理论与实际联系起来，并主动研究探索更先进的实验仪器。
2.1具备对实验基础知识的理解能力，并能够表达实验的数据处理方法。
课程目标1 2.2能够操作实验仪器，将书本知识和实验操作联系起来，拥有较强的动手能力。
课程目标2 2.3能够从一个实验室的实验，正确联系到目前相应领域的实际应用，并运用实验基本原理，分析实际过程的影响因素，拥有主动的研究探索能力。
课程目标3用牛顿环测量平凸透镜的曲率半径了解光的等厚干涉原理，观察等厚干涉现象；学习用牛顿环测量平凸透镜的曲率半径；掌握读数显微镜的使用方法。
2.5讲授+实验课程目标2.3杨氏弹性模量的测定学习用振动法测量不同试样的杨氏模量。
《大学物理实验》教学大纲
《大学物理实验》教学大纲课程编号：课程性质：专业必修课程名称：大学物理实验学时学分：英文名称：考核方式：闭卷考试选用教材：《物理实验》江兴方、谢建生、唐丽等编科学技术出版社大纲执笔人：陈宪锋先修课程：高等数学大纲审核人：陈岚萍适用专业：自动化专业批准人：孙霓刚执行时间：年月日一、课程目标．通过基本物理实验的方法与技术、常用物理量及常及仪器使用的训练，提高物理实验技能。
使学生了解掌握一些常用物理量的测量方法，熟悉和掌握常用仪器的基本原理、性能和使用方法，了解和掌握研究各种不同的物理现象的基本实验方法。
．培养与提高学生的科学实验能力，使学生在获得知识和运用知识的能力方面都得训练与提高。
其中包括：阅读实验教材、理解实验原理、查阅资料的能力（包括借助物理实验网站、仪器说明书等）了解物理实验仪器外观，了解正确理实验数据（有的实验可以在多媒体软件中进行数据处理）；学会正确表述实验结果；分析说明实验结论；书写完整的实验报告的；在实验中仔细观察实验现象，思考分析判断实验结果；与此同时学生根据课题要求自行进行一些设计性、综合性的实验。
．培养与提高学生的科学实验素养，使学生在实事求是的科学态度与严肃认真的工作作风方面得到培养和提高。
其中包括：对待科学实事求是的素养；严肃认真、遵守操作规程的素养；不怕困难、主动研究的素养；相互协作、共同探索的素养。
．物理实验开设选修实验，目的在于在物理实验室或者学习物理实验的气氛下开展创新性的探索实验活动，培养学生的创新性能力。
二、课程目标、教学方法与毕业要求的对应关系三、教学内容及学时分配绪论课（学时）物理实验的作用与地位，实验的基本程序，测量、误差与不确定度，有效数字，随机误差的统计处理，系统误差的判断和处理，实验结果的不确定度表示。
实验课（学时）．实验类型有：①演示；②验证；③综合；④设计; ⑤其它；．实验要求有：①必修；②选修；③其他四、实验成绩的考核与评定办法实验课程成绩的考核分为平时成绩和实验报告两部分：平时成绩：包括学生出勤、实验纪律和回答问题等成绩，占总成绩的。
《大学物理实验》教学大纲
《大学物理实验》教学大纲（工科类专业用）课程编号：课程英文名称：Physical experiment of college适用专业：工学部：水利类、电力类、土建类、动力机械类、医学部（五年制）各专业信息学部：测绘类、遥感信息类、计算机类、资源与环境类各专业开课学期：本课程进行两个学期（一下、二上）计划学时：54学时学分：1.5考试方式：实验课考核成绩以平时成绩和期末实验技能操作考试两部分组成：平时成绩占70%（含报告和实验操作）考试占30%（含实验操作和实验结果）。
开课院、教研室：物理科学与技术学院物理实验中心物理实验室(一)、（二）一、课程的性质、目的及任务大学物理实验是对高等学校学生进行科学实验基本训练的一门独立的必修基础课程，是学生进入大学后接受系统实验技能训练的开端，是工科类学生进行科学实验训练的重要基础。
是学生通过自身的实践，将知识转化为能力的实践性教学环节。
在培养学生用实验手段去观察、发现、分析和研究问题，最终解决问题的能力方面起着重要作用。
也为学生独立进行科学研究，设计实验方案、选择，使用仪器设备以及提出新的实验课题；为进一步学习后续的实验课打下良好的基础。
其具体任务如下：1、培养和提高学生的科学实验素养。
要求学生从事科学实验应有办事认真、严谨细致、严格要求的工作态度和理论联系实际的作风，以及主动研究的探索精神，遵守纪律、团结协作和爱护公共财产的优良品德。
2、学习和掌握运用实验原理、方法研究某些物理现象，进行具体测试，得出结论，加深对物理学原理的理解。
3、培养和提高学生的科学实验能力包括：(1)能够阅读教材与资料，从测量目的要求、正确理解所依据的科学原理，做好实验前的准备；(2)能够借助教材和仪器说明书，正确地选用和使用常用仪器、确定合理的实验程序进行测试；(3)进行实验技能的基本训练，熟悉常用仪器的工作原理、结构性能、调整操作、观察分析和排除故障等；(4)善于运用物理学理论，观察实验中出现的现象(一般、正常、个别、反常)并对实验现象进行初步分析判断；(5)学习正确记录和处理实验数据，按要求绘制曲线、正确表达实验结果，撰写合格的实验报告以及分析实验方法、测量仪器、周围环境、测量次数和操作技能对测量结果的影响；(6)能查阅实验资料，独立完成简单的设计性实验。
《大学物理实验》教学大纲
《大学物理实验》教学大纲实验名称：大学物理实验学时：60学时（含绪论课4学时）学分：4适用专业：理、工、农、医各专业执笔人：王阳恩审订人：杨长铭一、实验目的与任务《大学物理实验》是理工科大学生入校之后开设的第一门基础实验课程，是理工农医类各专业的一门公共必修基础课，是对学生进行科学实验方法和实验技能的基本训练、培养和提高学生科学实验素养以及分析和解决实际问题的能力的实践性课程。
本课程的具体任务是：通过对实验现象的观察、分析和对物理量的测量，使学生学习物理实验知识和基本实验方法，并加深对物理原理的理解；培养与提高学生的科学实验能力，包括自学能力、动手能力、分析能力、表达能力、初步设计能力；培养与提高学生的科学实验素养。
二、教学基本要求1、通过《大学物理实验》课程的教学，使学生掌握物理实验基本知识、基本方法（实验设计方法：如比较法、放大法、补偿法、模拟法、干涉法、转换测量法等；数据处理方法：如列表法、逐差法、作图法、最小二乘法等），掌握基本仪器的使用，加深对物理现象及基础理论知识的理解，培养学生实验动手能力及创新能力。
2、通过实验绪论课（4学时）的教学，使学生掌握实验误差理论（如测量及其误差，标准偏差，仪器误差等）、有效数字及其运算、测量不确定度及其估算、减小系统误差常用方法等。
3、应用物理学专业必做实验为1、2、3、4、5、6、11、12、21、24、28、35，选做实验不得选光学、光电子方面的实验。
四、实验教学内容及学时分配实验一 三线摆测物体转动惯量 （3学时）1、 目的要求研究刚体转动时合外力矩与刚体转动角加速度的关系，考查刚体的质量分布改变时，对转动惯量的影响。
2、方法原理刚体转动定律：βI M = ， 平行轴定律：20mx I I +=3、主要实验仪器及材料三线摆，秒表，游标卡尺，直尺。
4、掌握要点三线摆的调节与使用。
5、实验内容：（1）测量出三线摆转动的周期、各部分的尺寸，。
（2）改变重物的位置，考查质量分布对转动的影响。
大学物理试验大纲内容
《大学物理实验》教学大纲英文译名：课程代码：B1081007学分：3总学时数：48一、课程的性质和任务物理学是一门实验科学。
物理学的发展史充分说明一切物理定律都是以严谨的科学实验为基础而概括总结出来的，并最终要接受实验的检验。
对于大学本科理工科专业，物理实验课是一门重要的基础课程。
就物理学科而言要真正学好物理课程，就必须重视理论与实践的结合。
但是大学阶段物理实验课的主要任务不在于对物理理论的验证，而是为了对大学生进行系统的实验理论、实验技能和科学研究能力的培养和训练。
二、课程的基本要求通过大学物理实验课程的学习，学生应具有：（1）初步的实验设计能力；（2）正确调整和使用基本实验仪器的能力；（3）正确观察实验现象和记录实验数据的能力；（4）科学地处理实验数据，分析误差，撰写完备的、规范的实验报告的能力。
因此，大学物理实验已经成为了一门独立的考察课程。
从本科学习的特点和培养目标的定位来看，大学物理实验是学生上大学后最先开始的实验课程，是接受系统的实验技能训练的开端。
学生通过物理实验，不但学习物理实验的基本原理、基本方法和基本实验技能，而且还接受严格的科学作风的培养，每一个学生自觉地养成事实求是，追求真理，严肃认真，遵守纪律等良好的科学素养。
这些良好的科学素养是后继课程一系列实验训练的重要基础，也是一个合格的知识型高技能本科学生必须具备的条件。
三、课程的内容：（一）物理实验绪论1.普物实验的地位和作用。
2.物理实验的各个教学环节的要求。
3.实验室规则说明与要求：(1)通过绪论课的教学，使学生明确普物实验的目的、要求。
(2)了解所应遵守的实验室规则(3)会写实验报告（二）测量、误差、读数、不确定度等数据处理基础知识。
1.测量和误差（测量和测量种类；误差概念与误差种类）。
2.测量结果的表示。
3.有效数字及其运算法则。
4.直接测定量的不确定度及计算（绝对误差、相对误差、标准误差）。
5.间接测定量的不确定度计算及表示。
大学物理实验教学大纲(48学时)
《大学物理实验》课程教学大纲（Experiment of college physics）一、基本信息课程编号：L2121101、L2121102课程类别：公共基础课适用层次：本科适用专业：理、工科开课学期：2、3学期学分：2学分学时：48学时(理论3学时，实验45学时)考核方式：考查二、教学目的大学物理实验是对大学生进行科学实验基础训练的一门独立的必修课。
它在培养大学生实践能力和知识方面有其它课程不可替代的作用。
将为学生终生学习和继续发展奠定必要基础。
该门课程是原国家教委设立的六门重点课程之一，它的主要目的是：使学生在中学物理实验的基础上，按照循序渐进的原则，学习物理实验知识和方法，得到实验技能的训练，从而初步了解学实验的主要过程与基本方法，为今后进一步学习奠定良好的基础。
本课程的具体任务是：1、通过观察物理实验现象，培养学生分析问题和解决问题的初步能力。
2、培养学生科学实验能力：（1）通过阅读实验教材和对照实物做实验前的准备。
（2）通过阅读仪器说明书，正确使用常用仪器。
（3）正确记录和处理实验数据，拟定合格的实验报告。
（4）通过拟定实验报告，培养学生科技写作能力和语言表达能力。
3、培养学生严谨的治学态度和实事求是的科学作风。
4、能完成简单的设计性实验，培养学生主动精神和创新意识。
三. 基本要求1.能够完成预习，进行实验和撰写报告等主要实验程序。
2．能够调整常用实验装置，并基本掌握常用的操作技术。
例如：零位调整；水平、铅直调整；光路的共轴调整；消视差调节；逐次逼近调节；根据给定的电路图正确接线等。
3.了解物理实验中常用的实验方法和测量方法。
例如：比较、放大、转换、模拟、补偿、平衡和干涉等方法。
4.能够进行常用物理量的一般测量。
例如：长度、质量、时间、热量、温度、电流强度、折射率等。
5.了解常用仪器的性能，并学会使用方法。
例如：测长仪器、测温仪器、变阻器、直流电表、通用示波器、低频信号发生器、常用电源和常用光源等。
《大学物理实验》(B类)教学大纲
《大学物理实验》(B类)教学大纲课程名称：大学大学物理实验课程编号：实验学时：实验学分：面向专业：非物理学本科一、本实验课的性质、任务与目的（一）课程性质大学物理实验课程是高等工科院校的一门必修课，是一门独立的、实践性很强的基础课，是学生进入大学后，受到系统实验方法和实验技能基本训练的开端，是理工科类专业对学生进行科学实验训练的重要基础。
大学物理实验教学和物理理论教学具有同等重要的地位，它们既有深刻的内在联系，又有各自的任务和作用。
（二）课程的任务与目的1、通过对实验现象的观察、分析和物理量的测量，学习物理实验知识，加强对相关物理学原理的理解。
2、培养与提高学生的科学实验能力：①能自行阅读实验教材或资料，作好实验前的准备；②借助教材或仪器说明书能正确使用仪器；③能够运用物理理论对实验现象进行初步分析；④能正确记录数据，掌握列表法、作图法和遂差法等数据处理方法，初步具备处理数据、分析结果、用不确定度表示实验结果、撰写实验报告的能力，能撰写完整规范的实验报告；了解并学会使用本课程的网上教学系统。
⑤能够完成简单的设计性实验。
3、培养与提高学生的科学实验素质，要求学生具有理论联系实际和实事求是的科学作风、严肃认真的工作态度、主动研究的探索精神和遵守纪律、爱护公共财产的优良品质。
4、掌握实验的基本知识、基本方法、基本技能，为后继的实验课程的学习打下必备的基础。
二、本实验课的基本理论大学物理实验课程是高等工科院校的一门必修课，是国家教育部规定的一门独立的实验课程，本实验课是基于大学物理理论的重于实验方法和实验技能训练的实验课程。
（一）误差基本理论（在绪论课中介绍，并在各实验的学习中逐步掌握）：1、测量与误差的基本知识2、测量的不确定度和测量结果评定3、有效数字4、数据处理方法(列表法、作图法和逐差法)（二）各实验原理所依据的物理理论知识1、力学、热学、电磁学、光学以及近代物理的基本知识2、各实验的设计思想和基本原理三、实验方式与基本要求实行分层次教学：基础（必做）实验教学→开放（选做）实验教学1、基础实验教学为了培养学生的基本实验知识和基本实验操作能力，对于基础（必做）实验的教学要求：（1）由指导教师讲解实验的基本原理、基本要求、目的、操作规程及注意事项。
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主要知识点
1、 微小张力的测量方法
2、 力敏传感器原理与应用
3、 传感器的定标方法
4、 拉脱法测液体表面张力
导热系数的测
11 定
3
综合性 √
密里根油滴实
12 验
3
综合性 √
光电效应及普
13 朗克常熟测定
了解迈克尔逊干涉仪的结构 与工作原理及调节方法；掌握并 观察等倾干涉、等厚干涉、非定 域干涉的形成条件和花纹特点； 学习用它测光波波长。主要知识 点
1、 实验装置的巧妙设计思想
2、 光的不同干涉形式：等倾干 涉、等厚干涉、非定域干涉
3、 螺旋测微原理
4、 分光与光程补偿法
5、 微小位移测量与光波波长测 量
光栅衍射及光
14 栅常数测定
3
验证性 √
学习分光仪的调节和使用方 法；观察光栅的衍射现象，并利 用白光光源的特征谱线测定光栅 常数。
实验项目制定者：褚润通 实验项目审定者：王青
要求
析、得出实验结论的能力。
3、通过对实验现象的观察、分析和对物理量的测量，学习物理 实验知识，加深对物理学原理的理解，提高撰写科学论文的水平。
4、培养学生理论联系实际、实事求是的科学作风，严肃认真的 工 作 态 度 ，主 动 研 究 探 索 的 精 神 和 遵 守 纪 律 、爱 护 公 共 财 产 的 优 良 品
德。
课程的基本要求：
1、培养良好的科学实验态度。 2、掌握物理实验理论基础知识。 3、具备完成基础性实验和综合应用性实验能力。
考核方法
综合测评（考勤 10%+预习 20%+报告 70%）
序号 实验项目名称 学时 实验类 必做 选做
实验内容简述
数
别
误差理论基础
1 （1）
3
综合性 √
误差理论基础
2 （2）
张力系数
综合性 √
学习用振动法测量不同试样 的杨氏模量。学习用多功能动态 杨氏模量测量仪测定试件的基频 共振频率。练习用逐差法和作图 法处理数据。 主要知识点 1、金属材料的特性参数-杨氏模 量 2、激振器与拾振器的工作原理与 应用，机械-电信号转换机理 3、信号发生器与示波器的使用 4、基频谐振态调节与观测 5、测长工具的使用（千分尺、卡 尺、钢卷尺）与有效数字处理 6、作图法或逐差法处理数据
大学物理实验教学大纲（2013）
实验课程类别 公共基础课
实验课程设置基本框架
课程名称
实验学时
大学物理实验
36
备注 独立设课实 验
学科基础课
专业课实验
注：备注需表明课内实验或独立设课实验
实验室名称：物理实验中心
课程名称
大学物理实验
课程代码
109208
课程类别
公共基础课
实验依据 2013 年本科指导性培养
了解硅光电池的光电转换原 理；测定硅光电池的主要特性参 数；学习用作图图解法和最小二 乘法处理实验数据。
了解转动惯量的物理意义。 掌握测定刚体转动惯量的方法。 学习用曲线改直的数据处理方 法，验证刚体的转动定理和平行 轴定理。
初步了解示波器的工作原理 和使用方法；学会用示波器观查 各种电信号；学会一种测量正弦 波频率的方法。
学习用模拟法描述和测绘电 场分布的概念和方法；测绘等位 线、电力线，加深对静电场强度、 电位和电位差概念的理解。
了解光的等厚干涉原理，观 察等厚干涉现象；学习用牛顿环 测量平凸透镜的曲率半径；掌握 读数显微镜的使用方法。
杨氏弹性模量
8 的测定
2
综合性 √
迈克尔逊干涉
9 仪的应用
3
综合性 √
用力敏传感器 10 测 定 液 体 表 面 3
关系
5、 静态法与动态法的测量方法 6、 验证基本电荷量
熟悉光电效应原理，测绘光 电光效应管在不同照度和不同色 光条件下的伏安特性曲线；利用 光电效应原理测定普朗克常数。
主要知识点
1、 量子物理学知识—光子的概 念、光子能量
2、 光的粒子性验证 3、 光电效应原理 4、 微电流放大与测量 5、 普朗克常数测量 6、 作图法、最小二乘法处理数据
计划
实验总学时数 36 开课学期 第三、四学期 课程性质
必修
课程教学的目的：
本课程实
1 、通 过 该 实 验 课 程 学 习 ，使 学 生 掌 握 实 验 基 础 知 识 、基 本 方 法 、 误差理论和数据处理础知识，培养学生在实验中提出 问 题 、分 析 问 题 、解 决 问 题 的 能 力 和 对 实 验 数 据 的 综 合 处 理 、归 纳 分
3
综合性 √
学习一种用稳态法测定不同 材料的导热系数的方法。用热电 偶测温。
主要知识点
1、材料的热学特性-导热系数 2、一种测定材料导热系数的方法
-稳态法 3、热电偶测温 4、热传递概念及热传递方程 5、误差合成理论
利用微小油滴在电场中电场 力与重力平衡的原理，测定电子 电量。
主要知识点
1、 实验装置的巧妙设计思想 2、 带电粒子在电场中的运动 3、 力的平衡 4、 粘滞阻力与物体运动速度的
3
综合性 √
硅光电池特性
3 研究
2
验证性 √
刚体转动惯量
4 的测定
2
验证性 √
示波器的原理
5 与使用
2
验证性 √
模拟法测绘静
6 电场
2
验证性 √
用牛顿环测量 7 平凸透镜的曲 2
率半径
验证性 √
测量的概念与测量方法分 类，误差的概念与误差分类，随 机误差的数学意义与分布，测量 不确定度的估算。
有效数字的意义、运算和实 验数据的正确纪录，数据处理方 法：作图法、逐差法、最小二乘 法、线性回归法等。