重庆大学：《大学物理实验》课程实验教学大纲 College Physicial Experment

《大学物理实验》课程实验教学大纲大纲制定时间：2008年9月课程名称：大学物理实验课程负责人：陶纯匡College Physicial Experment必修课程分类：基础课程课程类型：适应专业：校内非物理类专业课程总学时：48课程总学分：1.5实验学时：48实验总学分：1.5开课单位：物理学院实验教学的目的、任务与要求：大学物理实验是对高等理工科院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，是学生进入大学后受到系统实验方法和实验技能训练的开端，是理工科类各专业（非物理类）对学生进行科学实验训练的重要基础。本课程按照循序渐进的原则，通过丰富的实验思想、方法、手段和技能的训练，使学生的科学实验素质和能力得到提高，具备正确记录、处理实验数据，分析实验现象，正确、规范、完整地撰写实验报告的能力，从而为后续课程的学习和工作奠定良好的基础。二、实验课程内容（项目）及学时分配学时备注实验项目实验内容实验类型误差及不确定度理论：绪论、误差及不确定度、数据处3理论有效数字及其运算：1理方法概论数据处理方法掌握拉伸法的测量原理；测定固体杨氏弹性模量学习用光放大法测量：23基础实验掌握间接量的不确定度表示方法。掌握转动惯量的测量原理：转动惯量的测量用智能转动惯量仪测物体转动惯量或用三33基础实验线摆测规则物体的转动惯量。掌握基本测量仪器的工作原理与使用方法：4液体粘滞系数的测定3基础实验测定液体的粘滞系数。用光杠杆放大法测量长度的微小变化量：5金属线膨胀系数的测定3基础实验用最小二乘法处理数据。掌握霍尔效应原理：霍尔效应63基础实验学会使用霍尔元件测量电磁场。线性电阻的伏安特性研究；线性电阻和非线性电阻的伏安7非线性电阻的伏安特性研究：3基础实验特性测量非线性元件的伏安特性应用研究用电桥测材料电阻温度系数惠斯顿电桥平衡原理：非平衡电桥原理：用基础实验3

《大学物理实验》课程实验教学大纲 大纲制定时间：2008 年 9 月 课程名称： 大学物理实验 课程负责人：陶纯匡 College Physicial Experment 课程分类： 基础课程 课程类型： 必修 适应专业： 校内非物理类专业 课程总学时：48 课程总学分：1.5 实验学时： 48 实验总学分：1.5 开课单位： 物理学院 一、实验教学的目的、任务与要求： 大学物理实验是对高等理工科院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，是学生进入大学后受到系统实验方法和实验技能训练的开端，是理工科类 各专业（非物理类）对学生进行科学实验训练的重要基础。本课程按照循序渐进的原 则，通过丰富的实验思想、方法、手段和技能的训练，使学生的科学实验素质和能力 得到提高，具备正确记录、处理实验数据，分析实验现象，正确、规范、完整地撰写 实验报告的能力，从而为后续课程的学习和工作奠定良好的基础。 二、实验课程内容（项目）及学时分配 实验项目 实验内容序号 学时 实验类型 备注 1 绪论、误差及不确定度、数据处 理方法概论 误差及不确定度理论； 有效数字及其运算； 数据处理方法 3 理论 2 测定固体杨氏弹性模量 掌握拉伸法的测量原理； 学习用光放大法测量： 掌握间接量的不确定度表示方法。 3 基础实验 3 转动惯量的测量 掌握转动惯量的测量原理； 用智能转动惯量仪测物体转动惯量或用三 线摆测规则物体的转动惯量。 3 基础实验 4 液体粘滞系数的测定 掌握基本测量仪器的工作原理与使用方法； 测定液体的粘滞系数。 3 基础实验 5 金属线膨胀系数的测定 用光杠杆放大法测量长度的微小变化量； 用最小二乘法处理数据。 3 基础实验 6 霍尔效应 掌握霍尔效应原理； 学会使用霍尔元件测量电磁场。 3 基础实验 7 线性电阻和非线性电阻的伏安 特性测量 线性电阻的伏安特性研究； 非线性电阻的伏安特性研究； 非线性元件的伏安特性应用研究 3 基础实验 8 用电桥测材料电阻温度系数 惠斯顿电桥平衡原理；非平衡电桥原理；用 3 基础实验

电桥测金属及非线性元件的电阻温度系数。对温差电动势与热电偶的认识：用电位差计（补偿法）测电动势：用数字电压表与电位差基础实验温差电动势的测量3计进行比较测量；基本电荷测量电子电荷测量的原理；学习用油滴法测量电103基础实验（密立根油滴实验）子电荷：通过实验认识电荷的不连续性。电子示波器工作原理：用电子示波器测量电11通用电子示波器的使用3基础实验压、频率和位相差。铁磁材料的磁化曲线和磁滞回铁磁材料磁化曲线与磁滞回线相关参数的123基础实验线的测绘测定：计算机处理数据及描绘磁滞回线。通电线圈在磁场中的三种运动状态的现象13灵敏电流计研究3基础实验观察与分析：灵敏电流计的参数测定。分光计的调节：用分光计测量玻璃三棱镜的14分光计的调节与使用3基础实验顶角、最小偏向角和折射率。15光栅衍射3光栅特性参数测量与光波波长测量。基础实验掌握全息摄影的原理：全息摄影物、参光干涉条纹（全息图）的记录：3基础实验16全息图的再现。光电效应原理：光电转换及微电流放大：17光电效应及普朗克常数的测量基础实验3普朗克常数测量。空间滤波分频与合频的原理；空间滤波的实现。3基础实验18掌握夫朗克一—赫兹实验原理；学习微电流19夫兰克——赫兹实验放大的方法：通过测定氩原子第一激发电3基础实验势，认识原子能级的存在。掌握迈克尔逊干涉仪的工作原理及调节方综合性20迈克尔逊干涉仪法；用迈克尔逊干涉仪测光波长，测量不同3实验压强下空气的折射率。掌握显微镜、望远镜的工作原理：显微镜、设计性显微镜、望远镜的设计与组装望远镜的设计及组装：实测显微镜、望远镜213实验的放大倍数静物及景物拍摄；胶片的暗室处理；用印综合性摄影及暗室处理22相机、放大机制作相片：比较传统照相与数实验码照相的差异掌握等厚于涉的原理和特点：利用等厚于涉综合性23等厚于涉及其应用的研究测量薄片厚度和曲率半径：利用牛顿环法测3实验液体折射率综合性声光衍射24声光衍射原理：液体中声速测量。3实验综合性掌握数字示波器的工作原理和使用方法；学25数字存储示波器的原理及使用3习利用数字示波器测量信号：实验设计性掌握三用表的原理，学习三用表的设计与组三用表的设计与组装266装：学习三用表的校正。实验性综金合学习使用力、温度、电类、光电、光纤传感27传感器的使用3器测相应物理量。实验性莫尔技术在位移测量中掌握莫尔技术原理：学习使用莫尔传感器测3综合28

电桥测金属及非线性元件的电阻温度系数。 9 温差电动势的测量 对温差电动势与热电偶的认识；用电位差计 (补偿法)测电动势；用数字电压表与电位差 计进行比较测量； 3 基础实验 10 基本电荷测量 （密立根油滴实验） 电子电荷测量的原理；学习用油滴法测量电 子电荷；通过实验认识电荷的不连续性。 3 基础实验 11 通用电子示波器的使用 电子示波器工作原理；用电子示波器测量电 压、频率和位相差。 3 基础实验 12 铁磁材料的磁化曲线和磁滞回 线的测绘 铁磁材料磁化曲线与磁滞回线相关参数的 测定；计算机处理数据及描绘磁滞回线。 3 基础实验 13 灵敏电流计研究 通电线圈在磁场中的三种运动状态的现象 观察与分析；灵敏电流计的参数测定。 3 基础实验 14 分光计的调节与使用 分光计的调节；用分光计测量玻璃三棱镜的 顶角、最小偏向角和折射率。 3 基础实验 15 光栅衍射 光栅特性参数测量与光波波长测量。 3 基础实验 16 全息摄影 掌握全息摄影的原理； 物、参光干涉条纹（全息图）的记录； 全息图的再现。 3 基础实验 17 光电效应及普朗克常数的测量 光电效应原理； 光电转换及微电流放大； 普朗克常数测量。 3 基础实验 18 空间滤波 分频与合频的原理；空间滤波的实现。 3 基础实验 19 夫兰克——赫兹实验 掌握夫朗克——赫兹实验原理；学习微电流 放大的方法；通过测定氩原子第一激发电 势，认识原子能级的存在。 3 基础实验 20 迈克尔逊干涉仪 掌握迈克尔逊干涉仪的工作原理及调节方 法；用迈克尔逊干涉仪测光波长，测量不同 压强下空气的折射率。 3 综合性 实 验 21 显微镜、望远镜的设计与组装 掌握显微镜、望远镜的工作原理；显微镜、 望远镜的设计及组装；实测显微镜、望远镜 的放大倍数 3 设计性 实 验 22 摄影及暗室处理 静物及景物拍摄；胶片的暗室处理； 用印 相机、放大机制作相片；比较传统照相与数 码照相的差异 4 综合性 实 验 23 等厚干涉及其应用的研究 掌握等厚干涉的原理和特点；利用等厚干涉 测量薄片厚度和曲率半径；利用牛顿环法测 液体折射率 3 综合性 实 验 24 声光衍射 声光衍射原理；液体中声速测量。 3 综合性 实 验 25 数字存储示波器的原理及使用 掌握数字示波器的工作原理和使用方法；学 习利用数字示波器测量信号； 3 综合性 实 验 26 三用表的设计与组装 掌握三用表的原理，学习三用表的设计与组 装；学习三用表的校正。 6 设计性 实 验 27 传感器的使用 学习使用力、温度、电类、光电、光纤传感 器测相应物理量。 3 综合性 实 验 28 莫尔技术在位移测量中 掌握莫尔技术原理；学习使用莫尔传感器测 3 综合性

的应用位移：实验学习相对论效应：学习快速电子动量和动能综合性29相对论效应的研究的测量：验证快速电子的动量与动能之间的实验关系符合相对论效应：综合性光学信号识别的原理、种类和方法：用光学30光学信号的相关与识别3实信号相关扫描仪实现信号识别。验设计性全息位相光栅的设计与31全息光栅的原理与设计：位相光栅的制作。6制作实验掌握位相滤波器的设计与制作：光学信号位设计性光学位相滤波与透明材料位相32相滤波的实现；位相缺陷的检测与分析研6缺陷的检测实验究。掌握夫琅和费单缝衍射的光强分布规律：利设计性单缝衍射原理在现代检33用单缝衍射模型设计传感器并实现细丝直6实测中的应用验径的智能检测掌握全息无损检测原理，学习利用二次曝光综合性34全息无损检测应用和实时法进行无损检测：学习分析特性条6实验纹。三、教材（讲义、指导书）：王银峰等，《大学物理实验》，机械工业出版社，2005年&陶纯匡等，《大学物理实验》（国家十一五规划教材），机械工业出版社，2007年参考书：《物理实验》，潘人培编，高等教育出版社，出版时间1990年&《大学物理实验》，吴泳华，霍剑青等，北京：高等教育出版社，2001年四、考核方式：考试（五级记分）实验课总成绩=平时成绩40%+实验操作考核10%+笔试50%+附加分五、使用说明：1.不同专业的学生，选取以上所列项目中的一部分，但学时数为48学时，1.5学分。2.本课程授课以晚于大学物理理论课一学期为宜。3.该大纲于2012年9月修订。大纲制定人：陶纯匡大纲审定人：王新强

的应用 位移； 实 验 29 相对论效应的研究 学习相对论效应；学习快速电子动量和动能 的测量；验证快速电子的动量与动能之间的 关系符合相对论效应； 3 综合性 实 验 30 光学信号的相关与识别 光学信号识别的原理、种类和方法；用光学 信号相关扫描仪实现信号识别。 3 综合性 实 验 31 全息位相光栅的设计与 制作 全息光栅的原理与设计；位相光栅的制作。 6 设计性 实 验 32 光学位相滤波与透明材料位相 缺陷的检测 掌握位相滤波器的设计与制作；光学信号位 相滤波的实现；位相缺陷的检测与分析研 究。 6 设计性 实 验 33 单缝衍射原理在现代检 测中的应用 掌握夫琅和费单缝衍射的光强分布规律；利 用单缝衍射模型设计传感器并实现细丝直 径的智能检测 6 设计性 实 验 34 全息无损检测应用 掌握全息无损检测原理，学习利用二次曝光 和实时法进行无损检测；学习分析特性条 纹。 6 综合性 实 验 三、教材（讲义、指导书）： ❖ 王银峰等，《大学物理实验》，机械工业出版社，2005 年 ❖ 陶纯匡等，《大学物理实验》（国家十一五规划教材），机械工业出版社，2007 年 参考书： ❖ 《物理实验》，潘人培编，高等教育出版社，出版时间 1990 年 ❖ 《大学物理实验》，吴泳华，霍剑青等，北京：高等教育出版社，2001 年 四、考核方式： 考试（五级记分） 实验课总成绩=平时成绩 40%+实验操作考核 10%+笔试 50%+附加分 五、使用说明： 1.不同专业的学生，选取以上所列项目中的一部分，但学时数为 48 学时，1.5 学分。 2.本课程授课以晚于大学物理理论课一学期为宜。 3.该大纲于 2012 年 9 月修订。 大纲制定人：陶纯匡 大纲审定人：王新强