大学物理实验
大学物理实验
1万+ 人选课
更新日期:2025/05/15
开课时间2025/02/15 - 2025/07/06
课程周期21 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介

一、 本课程目的、性质与任务

本课程的目的

通过本课程的教学,使学生能较系统地对物理实验现象的观察、分析和对物理量的测量;学习和掌握物理实验基本知识,基本方法和基本技术;懂得如何运用实验原理和方法去研究某个物理问题,加深对物理学原理的理解;熟悉常用仪器的基本原理,结构性能及使用测量方法。

本课程的性质:

大学物理实验是对理工类专业学生进行科学实验方法、技能基本训练的一门独立的必修的基础课程,是生接受系统实验方法和技能训练的开端。该课程覆盖面广,具有丰富的实验思想、方法、手段,同时能提供综合性很强的基本实验技能训练,具有自身独特的教学内容,教学方法教学手段。物理实验是培养学生科学实验能力、提高科学素质的重要基础。它在培养学生严谨的治学态度、活跃的创新意识、理论联系实际和适应科技发展的综合应用能力等方面具有其它实践类课程不可替代的作用。

本课程的任务:

(1) 培养学生的基本科学实验技能,提高学生的科学实验基本素质,使学生初步掌握科学实验的思想和方法。

(2) 培养学生的科学思维和创新意识,使学生掌握实验研究的基本方法,提高学生的分析能力和创新能力

(3) 提高学生的科学素养,培养学生理论联系实际和事实求是的科学作风,认真严谨的科学态度,积极主动的探索精神,遵守纪律,团结协作,爱护公共财产的优良品德。

二、 本课程的内容

本课程包括十三章内容。通过绪论引入该课程,绪论部分主要是为了了解实验误差的种类和处理方法,测量不确定度的计算、有效数字的保留、以及实验数据处理方法等。

然后分各个实验项目进行教学和学习,实验项目分别是:金属杨氏弹性模量的测量热电传感器的测试特性薄透镜焦距的测定等厚干涉--牛顿环、劈尖多用表的设计与组装单臂电桥测量中值电阻固体密度的测量密立根油滴实验光计的调整与使用示波器基本原理及使用万用表的使用方法螺旋测微器的使用。每个实验项目都包括实验背景介绍、实验目的、实验原理、实验仪器及操作、实验内容及注意事项等等。

课程大纲

第一章绪论

  • 1.1 实验物理导论:了解学习实验物理的意义及学习方法
  • 1.2 测量与误差:了解测量与误差的关系及误差的处理办法
  • 1.3 测量不确定度:学习测量不确定度的处理方法
  • 1.4 测量结果的有效数字:学习有效数字的意义及处理方法
  • 1.5 实验数据处理:实验数据的处理方法种类及具体的实例
  • 1.6 单元测验

第二章金属杨氏弹性模量的测量

  • 2.1 实验讲义
  • 2.2 实验理论:阐述金属丝杨氏模量的光杠杆测量法原理
  • 2.3 实验操作:用光杠杆测量法测量金属丝杨氏模量实验操作部分
  • 2.4 数据记录与处理:学习数据记录与处理
  • 2.5 单元测验

第三章热电传感器的测试特性

  • 3.1 实验讲义
  • 3.2 原理-热电阻:热电传感器中热电阻的测量原理
  • 3.3 原理-热敏电阻:热电传感器中热敏电阻的测量原理
  • 3.4 原理-热电偶:热电传感器中热电偶的测量原理
  • 3.5 原理-PN节:热电传感器中PN结的测量原理
  • 3.6 仪器介绍及操作:实验仪器介绍及操作步骤
  • 3.7 数据处理:学会数据记录与处理方法
  • 3.8 单元测验

第四章薄透镜焦距的测定

  • 4.1 实验讲义
  • 4.2 实验目的和实验仪器:薄透镜焦距测量的实验目的及实验仪器介绍
  • 4.3 薄透镜的应用:薄透镜在日常生活中的应用
  • 4.4 薄透镜公式和满足条件:掌握薄透镜公式和满足的条件
  • 4.5 凸透镜焦距测量的原理:凸透镜焦距测量的实验原理
  • 4.6 凹透镜焦距测量的原理:凹透镜焦距测量的实验原理
  • 4.7 实验内容和操作步骤:实验内容和操作步骤介绍
  • 4.8 单元测验

第五章等厚干涉--牛顿环、劈尖

  • 5.1 实验讲义
  • 5.2 实验目的
  • 5.3 牛顿环的由来
  • 5.4 光的干涉现象的产生
  • 5.5 实验原理—牛顿环
  • 5.6 实验原理—劈尖
  • 5.7 实验仪器介绍
  • 5.8 实验内容及步骤
  • 5.9 单元测验

第六章 电表的改装与校准

  • 6.1 实验讲义
  • 6.2 多用表的设计与组装的目的
  • 6.3 改装微安表为电流表的实验原理
  • 6.4 改装微安表为电压表的实验原理
  • 6.5 测量微安表内阻的原理
  • 6.6 电表的校准
  • 6.7 实验仪器介绍
  • 6.8 实验内容及步骤
  • 6.9 单元测验

第七章用单臂电桥测量中值电阻

  • 7.1 实验讲义
  • 7.2 实验原理
  • 7.3 实验操作
  • 7.4 单元测验

第八章固体密度的测量

  • 8.1 实验讲义
  • 8.2 实验原理
  • 8.3 游标卡尺的测量原理及使用方法
  • 8.4 物理天平的测量原理及使用方法
  • 8.5 实验内容及步骤
  • 8.6 单元测验

第九章密立根油滴实验

  • 9.1 实验讲义
  • 9.2 实验目的
  • 9.3 密立根简介
  • 9.4 实验原理
  • 9.5 实验仪器介绍
  • 9.6 实验操作
  • 9.7 数据处理
  • 9.8 单元测验

第十章分光计的调整与使用

  • 10.1 分光计的应用
  • 10.2 分光计的结构
  • 10.3 分光计的调节
  • 10.4 测量三棱镜的顶角及折射率
  • 10.5 单元测验

第十一章示波器基本原理及使用

  • 11.1 示波器的结构及调节方法
  • 11.2 示波器测量的实际应用
  • 11.3 单元测验

第十二章万用表的使用方法

  • 12.1 万用表简介
  • 12.2 数字式万用表的功能介绍
  • 12.3 单元测验

第十三章螺旋测微器的使用

  • 13.1 螺旋测微器的使用介绍
  • 13.2 单元测验

拓展资源 实验参赛作品赏析

  • 14.1 全反射法测量液体折射率及浓度 22年国物一等奖作品
  • 14.2 液体旋光效应实验仪的设计与开发 22年国物一等奖
  • 14.3 基于范德堡法的 NaCl 溶液电导率测量和应用 23年国物一等奖
  • 14.4 银纳米颗粒分散液中瑞利散射光强的研究 23年国物一等奖

用双棱镜测定光波波长

  • 15.1 实验讲义
  • 15.2 实验原理
  • 15.3 实验内容及操作步骤
  • 15.4 单元测验

牛顿第二定律的验证

  • 16.1 实验讲义
  • 16.2 实验原理
  • 16.3 实验内容及操作步骤
  • 16.4 单元测验

第十九章液体表面张力系数的测定

  • 17.1 实验讲义
  • 17.2 实验原理
  • 17.3 实验内容及操作
  • 17.4 单元测验

模拟法测绘静电场

  • 18.1 实验讲义
  • 18.2 实验原理
  • 18.3 单元测验

金属线涨系数的测量

  • 19.1 实验讲义
  • 19.2 实验原理
  • 19.3 单元测验

转动惯量的测量

  • 20.1 实验讲义
  • 20.2 实验原理及内容讲解
  • 20.3 单元测验

偏振现象的研究

  • 21.1 实验讲义
  • 21.2 实验背景及应用
  • 21.3 实验原理
  • 21.4 实验内容及实验仪器介绍
  • 21.5 实验步骤及操作演示
  • 21.6 单元测验
  • 21.7 拓展资源 省物赛 光的偏振 讲课二等奖

光栅衍射

  • 22.1 实验讲义
  • 22.2 实验原理及操作讲解
  • 22.3 实验步骤及操作演示
  • 22.4 单元测验

应变式测力传感器与非平衡电桥

  • 23.1 实验讲义
  • 23.2 实验原理
  • 23.3 实验仪器和实验内容
  • 23.4 单元测验

小型棱镜摄谱仪

  • 24.1 实验讲义
  • 24.2 实验原理
  • 24.3 单元测验

夫兰克—赫兹实验

  • 25.1 实验讲义
  • 25.2 实验原理
  • 25.3 单元测验

用稳态法测量不良导体的导热系数

  • 26.1 实验讲义
  • 26.2 实验原理
  • 26.3 单元测验

单色仪

  • 27.1 实验讲义
  • 27.2 实验原理及操作讲解
  • 27.3 单元测验

声速的测量

  • 28.1 实验讲义
  • 28.2 实验原理及操作讲解
  • 28.3 单元测验

电子束线的聚焦

  • 29.1 实验讲义
  • 29.2 实验原理及实验内容讲解
  • 29.3 单元测验

用折射极限法测固体和液体折射率

  • 30.1 实验讲义
  • 30.2 实验目的
  • 30.3 实验仪器
  • 30.4 实验原理
  • 30.5 实验内容及操作步骤
  • 30.6 单元测验

新能源电池综合特性的研究

  • 31.1 实验讲义
  • 31.2 实验原理及内容讲解
  • 31.3 单元测验

用霍尔元件测量螺线管磁场

  • 32.1 实验讲义
  • 32.2 实验原理及内容讲解
  • 32.3 单元测验

RLC电路特性研究及应用

  • 33.1 实验讲义
  • 33.2 RLC电路理论
  • 33.3 RLC电路应用