第一篇：《大学物理实验》教学大纲(农林类)
《大学物理实验》教学大纲（农林类）
一、课程名称与编号
课程名称：《大学物理》课程实验部分编号：
二、学时与学分
本部分学时：20本课程学分：
三、授课对象
农林类、动物科学类、生命科学类、园林园艺类专业，第二个学期做
四、先修课程
高等数学
五、课程的性质和目的科学实验是理论的源泉，是自然科学的根本。物理学是一门实验科学，所有物理定律的形成和发展都是建立在客观自然现象的观察和研究的基础上，并以实验结果为检验理论正确与否的唯一标准，重要的物理实验常常是新兴科学技术的生长点。物理实验课程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。
本课程的主要目的是：
1、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；
2、培养与提高学生的科学实验能力，其中包括：
⑴自学能力：能够自行阅读实验教材或资料，作好实验前的准备；⑵动手能力：能够借助教材或说明书正确使用仪器，并完成实验操作；⑶分析能力：能够应用物理学理论对实验现象进行初步的分析判断；⑷表达能力：能够正确记录和处理实验数据，绘制曲线，说明实验结果，撰写合格的实验报告；
⑸初步设计能力：能够根据课题要求，对较简单的实验，确定实验方法和条件，合理选择与搭配仪器，拟定实验步骤，完成其简单的设计性实验。
3、培养与提高学生的科学实验素养。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，遵守纪律，团结协作和爱护公共财产的优良品德
六、主要内容、基本要求及学时分配
讲授部分（2学时）
1、绪论
了解大学物理实验课的特点和要求，了解课程的内容、任务和学习方法。了解一些实验的史料，加深对近代物理实验的了解。
2、实验的误差分析与数据处理
学习有关实验误差和数据处理的方法。可通过讲授或落实到一些实验题目中进行。
3、理解大学物理实验仪器的基本原理、基本常识
掌握实验中的注意事项，包括人身安全及防护、通用仪器的正常使用。理解使用特殊仪器时要严格按照操作规程使用的必要性。
实验具体内容
实验一：长度测量2学时（选）
1．掌握游标卡尺、千分尺、读数显微镜的使用方法
2．测量给定物体的线度量
3．学习数据的记录和误差的处理方法
实验二：刚体转动惯量的测定2学时
1． 掌握智能法测转动惯量的基本原理
2． 学会测量方法
3． 测量圆筒、圆柱、木球、细杆的转动惯量
4． 学习智能仪器的使用方法；进行误差处理
实验三：用补偿法测冰的比热2学时（选）
1．学习用补偿法测冰的比热原理和方法
2．掌握物理天平、量热器、温度计的使用。
实验四：用惠斯登电桥测电阻2学时（选）
1．通过板式电桥的研究，掌握电桥的原理
2．正确使用检流计、惠斯登电桥
3．学会消除仪器系统误差的基本方法之一 ——交换测量。
实验五：用线式电势差计测电动势2学时
1．掌握补偿法的原理
2．学习线式电位差计测电动势的方法
3．学习标准电池、检流计、直流稳压电源等仪器的使用；掌握逐次逼近的调节方法。
实验六：示波器的使用2学时
1．了解示波器的结构和工作原理及通用示波器面板上各旋钮的功能和使用方法
2．学会低频信号发生器的使用
3．观察交流信号波形；测量信号的强度和频率
4．用李萨如图形法求出未知振动频率
实验七：分光计的调整及三棱镜顶角的测定2学时
1．掌握分光计的结构和调整方法
2．掌握角游标原理和用分光计测量角度的方法。
3．用自准法测定三棱镜的顶角
实验八：薄透镜焦距的测定2学时（选）
1． 学习共轴等高光路的调节方法
2． 掌握用各种不同的方法测薄透镜的焦距。
实验九：用霍尔效应测磁场（综合性实验）2学时
1．了解霍尔效应产生的原理
2．学会用霍尔效应仪测霍尔电压
3．掌握消除各种副效应的方法
实验十：等厚干涉——牛顿环（综合性实验）2学时
1．观察等厚干涉现象，了解相干条件；克服“空程”、消除系统误差
2．用牛顿环测定透镜的曲率半径，用逐差法处理数据。
实验十一：三用电表的改装（设计性实验）2学时
1． 自已根据实验仪器设计实验方案，拟定实验步骤，掌握电表扩程的原
理
2． 将改装表进行量程和刻度校准，绘出校准曲线；定出改装后电表的准
确度级别。
实验十二：衍射光栅的研究（设计性实验）2学时（选）
1．自已根据实验仪器设计实验方案，拟定实验步骤，了解光栅的主要特性及其调整方法
2．测定光波的波长。
实验十三：用密立根油滴法测电子电量（近代物理实验）2学时
1．了解油滴仪的使用技巧和测定电子电荷的原理
2．测定油滴的电荷
3．分析计算电子电量
七、教材与教学参考书
1、基本教材
大学物理部主编，《大学物理实验讲义》，2003。122、参考教材
《大学物理实验》杨长铭、戴同庆、凌向虎等主编湖北科学技术出版社2001年
《大学物理实验》丁慎训、张孔时、主编清华大学出版社1992年《物理实验》李天应主编华中理工大学出版社1992年
第二篇：大学物理实验--教学大纲
大学物理实验课教学大纲
大学物理实验课程体系、内容和教学模式..................................................................................................................1 一级物理实验（基础物理实验）..................................................................................................................................3 二级物理实验（综合性、设计性实验）......................................................................................................................4 三级物理实验（现代物理实验技术）..........................................................................................................................5 四级物理实验（研究型实验）......................................................................................................................................7 开放实验..........................................................................................................................................................................8 物理学在人的科学素质培养中具有重要的地位，实验为物理学的基础，它反映了理工科实验的共性和普遍性问题,在人才科学素质培养中起着不可替代的重要作用.20世纪中叶以来，以计算机信息科学技术、生命科学、空间科学、材料科学等为代表的新的科学技术革命，极大地加速了科学技术的发展和各学科之间的相互交叉和渗透，新的综合化趋势已成为科学发展的主流。因此，物理实验课程体系，教学内容和教学方法、手段必须由封闭型向开放型转变。大学物理实验作为大学生在进校后的第一门科学实验课程，不仅应让学生受到严格的、系统的实验技能训练，掌握科学实验的基本知识、方法和技巧，更主要的是要培养学生严谨的科学思维能力和创新精神，培养学生理论联系实际、分析和解决实际问题的能力，特别是与科学技术的发展相适应的综合能力，适应时代的发展，科技进步的创新能力。
大学物理实验课程体系、内容和教学模式
1．素质教育为目标，建立物理实验课程新体系：
打破了传统的力、热、电、光、近代物理实验教学的封闭体系。建立以基本实验、综合性实验、设计性实验、研究性实验等组成的新的实验课程体系，形成从低到高、从基础到前沿、从接授知识到培养综合能力，逐级提高的四级基础物理实验课程新体系。每一级物理实验大致用一个学期的时间完成，不同的级标志着不同实验技能和科学思维水平。使学生从较高起点进入大学物理实验，一个台阶、一个台阶地走向科学的高峰。
2．注重物理实验的时代性与先进性，改革实验教学内容：
物理实验必须与现代科学技术接轨，才能激发学生的学习积极性与热情，也才能使现代科技进步的成果渗透到传统的经典课程内容之中，例如将计算机技术、光纤技术、磁共振技术、核物理技术、X射线技术、电子显微技术、光谱技术、真空技术、传感器技术等现代技术及科研成果融用于学生物理实验之中。
3．营造培养创新人才的多元化教学模式和环境）(1)大学物理仿真实验和教学模式
(1.1)大学物理仿真实验及其教学模式的目标和特点：
大学物理仿真实验把实验设备、教学内容（包括理论教学）、教师指导和学习者的思考、操作有机融合为一体，形成一部可操作的活的教科书，为物理实验改革提供了有力工具，同时克服了实验教学长期受到课堂、课时限制的困扰，使实验教学内容在时间和空间上得到延伸；
(1.2)实现理论教学与实验教学的结合：
将实验的原理、思想、方法和应用与仿真软件的虚拟实验仪器、实验环境相结合，将理论教学与实验教学有机的融为一体。学生可以在学习物理概念、思想、方法的基础上，有目的的去设计实验，完成实验；又能通过实验深化对物理概念、思想的理解。利用仿真实验，在同一个界面上实现理论与实验的互动学习，培养学生的创新思维和能力。
(1.3)实现与真实实验相结合的二段、三段式等的教学模式：
对一些难度高、复杂的实验，学生在通常的课时内对实验设备原理、使用方法、实验的设计原理、实验方法难以消化，对实验中所遇到的现象也很难通过短时间分析建立起认识，因此复杂的实验不能容许学生自行设计实验参数，反复调整后，观察实验现象，分析实验结果。我们采用仿真实验与实际实验相结合的二段教学模式，解决上述问题，激发了学生的学习主动性和积极性，提高实验教学的质量和水平。
(2)利用现代教育技术开设“大学物理实验远程教学”
通过开设远程网上物理实验教学，学生利用校园网或Internet网对实验教学内容进行课前预习和课后复习，使教学内容在时间和空间上得到延伸，学生能够充分的学习和掌握实验教学内容。开设网上虚拟物理实验，学生可以根据自己的时间，在任何地点自主的进行学习，开拓学生的眼界，满足不同层次学生的学习需求和给学生提供了自学物理实验的环境，培养学生对实验的自学能力。
(3)开设开放服务实验室
在每一级物理实验中，开设开放服务实验室，它不仅时间上对学生开放，而且在内容上也开放，是一种个性教学模式，满足学生求知、探索和创新的欲望，侧重创新精神与能力培养，在开放服务实验室中，学生可利用实验室提供的设备，自己设立题目，教师只是指导和审核学生提出的实验方案与题目，允许失败，最后以小论文的形式在Seminar课中上台发表，讨论和总结成功和失败的原因，自己的创新点。
大学物理实验教材及与教材配套的教学软件：
1．大学物理实验 第一册 吴泳华、霍剑青 熊永红 主编 高等教育出版社 2001．6．.2 2．大学物理实验 第二册 谢行恕、康士秀、霍剑青 主编 高等教育出版社 2001．6． 3．大学物理实验 第三册 李志超、轩植华、霍剑青 主编 高等教育出版社 2001．12． 4．大学物理实验 第四册 霍剑青、吴泳华、刘鸿图 主编 高等教育出版社 2002．1 5．“大学物理仿真实验 for Windows”(一)王晓蒲、霍剑青主编高等教育出版社 1998.6.6．“大学物理仿真实验 for Windows”
（二）王晓蒲、霍剑青主编高等教育出版社 1998.12.7．“大学物理虚拟实验远程教学系统” 王晓蒲、霍剑青主编 高等教育出版社 2001.12.一级物理实验（基础物理实验）
课程编号：02214100 预修课程： 开课学期： 总 学 时：54 学 分：1
一、教学目标及要求
主要为基本物理量的测量、基本实验仪器的使用、基本实验技能的训练和基本测量方法与误差分析等，涉及到力、热、电、光、近代和物理各个学科，是大学物理实验的入门实验，也是适合于各专业的普及性实验。
二、教材及主要参考书
1．大学物理实验 第一册 吴泳华、霍剑青 熊永红 主编 高等教育出版社 2001．6．.2 2．“大学物理仿真实验 for Windows”(一)王晓蒲、霍剑青主编高等教育出版社 1998.6.3．“大学物理仿真实验 for Windows”
（二）王晓蒲、霍剑青主编高等教育出版社 1998.12.4．“大学物理虚拟实验远程教学系统” 王晓蒲、霍剑青主编 高等教育出版社 2001.12.三、课程章节及学时分配
实验一 用示波器测量时间 实验二 用天平测量质量 实验三 直流电表和直流测量电路 实验四 用热敏电阻测量温度 实验五 半导体温度计的设计与制作 实验六 直线运动中速度的测量 实验七 碰撞过程中守恒定律的研究 实验八 单摆的设计与研究 实验九 表面张力系数的测定 实验十 液体粘度的测定 实验十一 钢丝杨氏模量的测量 实验十二 切变模量的测量 实验十三 固体比热容的测量 实验十四 直流电的测量 实验十五 交流电及整流滤波电路 实验十六 测量螺线管的磁场 实验十七 透镜参数的测量 实验十八 分光计的调节与使用 实验十九 用密立根油滴实验测电子电荷 实验二十 光电效应法测普朗克常量 实验二十一 干涉法测微小量
二级物理实验（综合性、设计性实验）
课程编号：02214200 预修课程： 开课学期： 总 学 时：54 学 分：1
一、教学目标及要求
以综合性、设计性为主的实验，应用综合实验方法和技能系统研究力、热、电、光学物理量的测量，并且逐步引进综合现代物理实验和方法,培养学生综合思维和综合应用知识和技术的能力。在实验方法上，强调设计性实验。由以前教师排好实验、准备好仪器、学生来做实验的状态，过渡到学生在教师指导下，自己设计方案来完成实验，从而培养学生的综合思维和创造能力。学生通过做设计实验，从成功与失败中受到训练，更有利学习实验的设计思想、实验方法和实验技术，尤其是提出问题、分析问题和解决的能力。
二、教材及主要参考书
1．大学物理实验 第二册 谢行恕、康士秀、霍剑青 主编 高等教育出版社 2001．6． 2．“大学物理仿真实验 for Windows”(一)王晓蒲、霍剑青主编高等教育出版社 1998.6.3．“大学物理仿真实验 for Windows”
（二）王晓蒲、霍剑青主编高等教育出版社 1998.12.4．“大学物理虚拟实验远程教学系统” 王晓蒲、霍剑青主编 高等教育出版社 2001.12.四、课程章节及学时分配
实验一 用凯特摆测量重力加速度 实验二 声速的测量 实验三 热导系数的测量 实验四 检流计的特性 实验五 双臂电桥测低电阻
实验六 用直流电位差计精确测量电压弗兰克-赫兹实验 实验七 交流谐振电路 实验八 交流电桥
实验九 通过霍尔效应测量磁场 实验十 迈克尔逊干涉仪
实验十一 棱镜摄谱和光谱分析偏振光的研究 实验十二 低真空的获得和测量 实验十三 传感器系列实验(1)实验十四 G-M计数管特性的研究 实验十五 物质对β射线的吸收
三级物理实验（现代物理实验技术）
课程编号：02214300 预修课程： 开课学期： 总 学 时：54 学 分：1
一、教学目标及要求
以综合现代物理实验和现代物理技术为主的实验。学生在本级物理实验中将学习现代物理实验技术的思想,方法,技术和应用。.本级物理实验涉及广泛的实验应用技术领域，例如，计算机技术、光纤技术、X射线技术、磁共振技术、核物理技术、传感器技术、光谱技术、真空技术和低温技术等。
二、教材及主要参考书
1．大学物理实验 第三册 李志超、轩植华、霍剑青 主编 高等教育出版社 2001．12． 2．“大学物理仿真实验 for Windows”(一)王晓蒲、霍剑青主编高等教育出版社 1998.6.3．“大学物理仿真实验 for Windows”
（二）王晓蒲、霍剑青主编高等教育出版社 1998.12.4．“大学物理虚拟实验远程教学系统” 王晓蒲、霍剑青主编 高等教育出版社 2001.12.三、课程章节及学时分配
实验一 全息光栅 实验二 全息照相 实验三 激光散斑
实验四 单色仪的调整与使用 实验五 付立叶光学实验(1)实验六 椭偏仪
实验七 验证相对论实验卢瑟福散射实验 实验八 用闪烁晶体测量γ射线能谱 实验九 核磁共振
实验十 x射线实验: 德拜照相, 物相分析, 劳厄照相 实验十一 电子显微镜实验 实验十二 电子自旋共振实验 实验十三 铁磁共振 实验十四 钠原子光谱 实验十五 氢氘原子光谱(1)实验十六 塞曼效应实验(1)实验十七 传感器系列实验(2)实验十八 高真空的获得和测量 实验十九 低温的获得和测量 实验二十 穆斯堡尔谱
四级物理实验（研究型实验）
课程编号：02214400 预修课程： 开课学期： 总 学 时：54 学 分：1
一、教学目标及要求
以科学小实践为主题，组织若干个围绕基础物理实验的课题，以科研方式进行实验，培养学生的创新思维和研究、开发应用能力。学生在教师指导下，在自行调研的基础上选择课题、写出调研报告、实验方案、完成课题和写出研究论文。本级物理实验引导学生在前三级物理实验的基础上，综合应用实验的设计思想、实验方法和技术，研究系列实验及其应用。通过本级实验，学生将学习科研的思维和方法，培养他们的创新思维、理论与实际相结合的能力及团队合作精神。
二、教材及主要参考书
1．大学物理实验 第四册 霍剑青、吴泳华、刘鸿图 主编 高等教育出版社 2002．1 2．“大学物理仿真实验 for Windows”(一)王晓蒲、霍剑青主编高等教育出版社 1998.6.3．“大学物理仿真实验 for Windows”
（二）王晓蒲、霍剑青主编高等教育出版社 1998.12.4．“大学物理虚拟实验远程教学系统” 王晓蒲、霍剑青主编 高等教育出版社 2001.12.三、课程章节及学时分配
实验一 X射线系列实验及应用: X射线荧光，X射线衍射，德拜照相, 物相分析,劳厄照相 实验二 常温及变温下的吸收和发射光谱实验 实验三 电子显微技术系列实验 实验四 射线成像实验的研究
实验五 核物理实验与方法的研究：穆斯堡尔谱实验及应用，测量高速运动的电子的动量与能量间的关系，符合法测量放射源活度 实验六 扫描隧道显微镜实验及应用 实验七 付立叶光学实验及应用 实验八 脉冲激光器系列实验 实验九 等离子体特性实验及应用
实验十 薄膜制备技术及性能测试：蒸发法真空镀膜，薄膜测量 实验十一 光谱系列实验及应用:氢氘光谱实验(2)，塞曼效应实验(2)实验十二 拉曼光谱及应用 实验十三 非线性光学系列实验
开放实验
课程编号： 预修课程： 开课学期： 总 学 时： 学 分：
一、教学目标及要求
在每一级物理实验中，开设开放服务实验室，它不仅时间上对学生开放，而且在内容上也开放，这是一种个性教学模式，满足学生求知、探索和创新的欲望，侧重创新精神与能力培养，设计与开发等。在开放实验室中，学生可利用实验室提供的设备，自己设立题目，教师只是指导和审核学生提出的实验方案与题目，允许失败，最后以小论文的形式发表和研讨。
二、教学重点和难点
组织教学的方法：
满足个性化教育的需要，建立了大学物理实验网上选课系统，打破多年来一个年级学生一张课表的作法，实现全方位开放的教学模式：
在实验项目和教学内容逐渐丰富的基础上，建立了大学物理实验网上选课系统和实验教学管理系统。在三级、四级物理实验中，学生根据兴趣和需要，在老师的指导下，在网上选课，打破多年来一个年级学生一张课表的作法，作到一个学生一张课表，满足个性化教育，激发了学生的主动学习的热情，提高了实验教学水平。开设物理实验课的同时，并行开设“物理实验技术系列讲座”，提高物理实验课的层次和水平： 在每级物理实验课开设的同时，对学生开设物理实验技术系列讲座，讲述各领域的背景、思想、方法、技术和应用，使学生深入理解物理实验的思想、方法和应用。激发他们的学习热情和积极性，提高实验的层次和水平。
实验报告和考核方法：
实验报告的要求和考核方法体现了教学目标，也是对学生学习方法和内容的导向。改变传统的“照葫芦画瓢”实验报告模式，要求学生一个单元（4－6个实验）写一个大报告，注重总结、分析和讨论。
改变传统的笔试方法，新的考核方法要求学生以小论文的方式提交总结报告、演讲报告和参加答辩。
三、课程章节及学时分配
实验题目如下： 动态法测量导体的热导率 膨胀系数的测量
模拟电冰箱制冷参数的测量 摩擦系数的测量 示波器的调节和使用 光速的测定
电子电量与荷质比测量 弦振动的研究
读数显微镜的原理和应用 模拟静电场 动态杨氏模量的测量 电子束测荷质比 闪光法测不良导体热导率 单摆设计 磁控管法测荷质比 统计规律
光纤几何尺寸的测量 三线摆
温差热电偶的定标和测温 透镜参数的测量 气体比热容比的测量 气垫导轨系列实验 PN结测温的原理 磁滞回线的测量 衍射法测细丝直径 电子衍射实验 万用表的设计和组装 相关器原理
交流电路和整流滤波双线摆 液体粘度的测定 磁天平摄影和暗室技术 全息光栅
技能训练（金工实践）高温超导 锁相放大器原理 三维全息 RLC暂态过程 RLC稳态过程 弱电流放大及应用 光学黑盒子
物理摆运动规律的研究 霍尔效应 介电常数的测量 分光计
干涉条纹的CCD测量 光纤通讯 电子自旋共振 变温霍尔效应 万有引力的测量 二维碰撞实验 非线性电路混沌实验 迈克尔逊干涉仪 双光栅测弱振动 几何光学实验
衍射、干涉、偏振现象的观察 导热系数的测量 空气阻力实验
飞机机翼的空气动力实验 辐射定律的研究实验 螺线管磁场的测量 直导体外的磁场 分米波的辐射特性研究
激光相干光系列实验（可做迈克尔逊干涉仪，FP干涉仪，马陈干涉仪，激光多普勒，傅立叶光学实验等）克尔效应实验
空气和金属中的声速测量 三轴回转仪实验（陀螺仪实验）锥体上滚轮实验 热空气发动机 偶极的辐射的方向特性
数字示波器与通（断）电自感测量 康普顿散射实验
光寻址液晶光阀的特性研究实验 数码成像的原理实验 剪切干涉原理实验
全息照相和衍射现象的观察和研究 光学设计原理和几何象差 X射线衍射实验 激光散斑测量微小位移
第三篇：《大学物理实验》教学大纲
《大学物理实验》教学大纲
(理工科类本科)
课程代码：3315009 总学时：48 学分：3 课程类别：必修
适用专业：理工科本科各专业 预修要求：高等数学、物理学
一、总则
1．本大纲的适用范围
全校理工类本科各专业 2．本大纲的实验目的和要求
物理实验课的目的：通过对物理实验现象的观察和分析，学习运用理论指导实验、分析和解决实验中问题的方法，从理论和实际的结合上加深对理论的理解。培养学生从事科学实验的初步能力，有：通过阅读教材或资料能概括出实验原理和方法的要点；正确使用基本实验仪器，掌握基本物理量的测量方法和实验操作技能；正确记录和处理数据，分析实验结果和择写实验报告。培养学生实事求是的科学态度、严谨踏实的工作作风，勇于探索、坚韧不拔的钻研精神以及遵守纪律、团结协作、爱护公物的优良品德。
物理实验课的要求：要求学生爱护仪器设备，培养良好的实验习惯和学风，遵守《学生实验守则》。通过实验前的预习和阅读仪器说明书，明确实验目的、原理、条件和步骤，能独立正确安装调整常用实验装置，并能掌握实验操作的基本技术，如零点校正、消除视差等。学习物理实验思想，如观察、思维、联想、推理、分析客观规律以及用实验手段解决问题的思路等。掌握基本实验方法和测量方法，如放大法、比较法、转换法、置零法等。了解误差的基本知识，能正确记录和处理实验数据，客观评价实验结果，写出合格的实验报告。3．本实验课程的重点和内容 1）测量误差与数据处理 2）拉伸法测弹性模量 3）扭摆法测定物体转动惯量 4）电学元件伏安特性的测量 5）直流电桥测电阻 6）电压补偿及电流补偿实验 7）示波器的原理和使用 8）分光计的调整和使用 9）用牛顿环测曲率半径
10)迈克耳孙干涉仪的调整和使用 11)音频信号光纤通信原理 12)光电效应测定普朗克常数 13）声速的测定 14）光栅衍射 4．本大纲的所需实验设备
游标卡尺、螺旋测微仪、钢直尺、物理天平、数字毫秒计、转动惯量测试仪、杨氏弹性模量测定仪、数字电压表、数字电流表、微安表、稳压电源、滑线变阻器、电阻箱、标准电阻、稳压二极管、单臂电桥、双臂电桥、平衡指示仪、电位差计、标准电源与待测低电势、函数信号发生器、双踪示波器、声速测定仪、分光计、精密光栅、三棱鏡、低压汞灯、低压钠灯、读数显微镜、牛顿环仪、多束光纤激光源、普朗克常数测定仪、微电流测试仪、迈克尔逊干涉仪、音频信号光纤传输技术实验仪、收音机、音箱、计算机、打印机等。
二、实验项目及学时安排
1．实验项目一 测量误差与数据处理 1）实验类型：综合性实验 2）实验开设属性：必开实验 3）学时数：5学时 4）实验目的
a、掌握测量误差理论知识和数据处理方法； b、掌握有效数字及其运算法则；
c、在实验中运用误差理论知识和数据处理方法，提高测量结果的精确度。5）实验要求
a、正确分析误差、消减系统误差到最低程度，合理测量、合理记录实验数据； b、正确处理测量数据，以便得到接近于真值的最佳结果； c、合理评价测量结果的误差，写出测量结果的最终表达式。掌握有效数字及其运算法则。2．实验项目二 拉伸法测弹性模量
1)实验类型：验证性 2）实验开设属性： 必开实验 3）学时数：3学时 4）实验目的
a．学习光杠杆镜尺法测量微小长度变化的原理和调节方法。b．用拉伸法测量金属丝的杨氏模量。c．学习逐差法处理数据的方法。5）实验要求
a．调节杨氏模量仪
（ⅰ）调节水平；（ⅱ）调节光杠杆的位置；（ⅲ）调节望远镜；
b．测量钢丝的原长L0及直径d、光杠杆镜面到望远镜标尺的距离D、光杠杆镜前后脚的距离b；
c．观察钢丝伸长变化；
分别用逐渐增加等质量砝码和逐渐减少等质量砝码的方法进行测量，数据处理采用逐差法处理。
3．实验项目三
扭摆法测定物体转动惯量 1）实验类型： 验证性 2）实验开设属性：必开实验 3）学时数：3学时 4）实验目的 a．了解扭摆的构造、原理、使用方法以及转动惯量测试仪的使用方法；
b．用扭摆测定几种不同形状物体的转动惯量和弹簧的扭转常数，并与理论值进行比较。
5）实验要求
a．熟悉扭摆的构造、使用方法以及转动惯量测试仪的使用方法； b．用塑料圆柱测定扭摆的仪器常数（弹簧的扭转常数）K；
c．测定塑料圆柱、金属圆筒、木球与金属细长杆的转动惯量，并与理论值比较。
4．实验项目四 电学元件伏安特性的测量――线性元件 1）实验类型：验证性 2）实验开设属性： 必开实验 3）学时数：2学时 4）实验目的
a、了解分压器电路的调节特性； b、验证欧姆定律；
c、掌握测量伏安特性基本方法，对电流表内、外接法的误差进行分析； d、测量线性元件的伏安特性，用作图法处理数据。5）实验要求
a.了解电磁学基本仪器的性能指标、基本原理和使用方法，遵守接线规则； b.定性观察分压电路的调节特性；
c.测一线性电阻的伏安特性，作出伏安特性曲线，并从图上求出电阻值，要求根据阻值大小确定采用内接法还是外接法。
5．实验项目五
电学元件伏安特性的测量――非线性元件 1）实验类型： 验证性 2）实验开设属性：必开实验 3）学时数：2学时 4）实验目的
a.掌握分压器电路的调节特性； b.进一步掌握测量伏安特性基本方法；
c.测量非线性元件的伏安特性，用作图法处理数据。5）实验要求
a.掌握电磁学基本仪器的性能指标、基本原理和使用方法，遵守接线规则； b.掌握分压电路的调节特性；
c.测定稳压二极管（非线性元件）正向伏安特性，并作出伏安特性曲线。
6．实验项目六
直流电桥测电阻――单臂电桥测中值电阻 1）实验类型：验证性 2）实验开设属性： 必开实验 3）学时数：2学时 4）实验目的
a．掌握单臂电桥使用的基本规则；
b．掌握单臂电桥工作原理和测量中值电阻的方法； c．学习习近平衡测量比较法。5）实验要求 a．测三个已知标称值的中值电阻；
要求熟悉仪器各键及接线柱的功能，正确连接线路； b．掌握单臂电桥的灵敏度和测量不确定度的计算。7．实验项目七 直流电桥测电阻――双臂电桥测低值电阻 1）实验类型：验证性 2）实验开设属性：必开实验 3）学时数：2学时 4）实验目的
a．掌握双臂电桥使用的基本规则；
b．掌握双臂电桥工作原理和测量低值电阻的方法，并与单臂电桥比较分析； c．进一步学习习近平衡测量比较法。5）实验要求
a．熟悉仪器各键及接线柱的功能，正确连接线路，并注意规范操作事项，避免误差太大；
b．测一个已知标称值的低值电阻； c．测量一根铜棒的电阻率。8．实验项目八
电压补偿及电流补偿实验 1）实验类型： 综合性 2）实验开设属性：必开实验 3）学时数：3学时 4）实验目的
a．掌握补偿法测量的基本原理；
b．用UJ-31型低电势电位差计校验毫安表； c．了解电表精度等级的确定和估算校验装置的误差。5）实验要求
a.熟悉UJ-31型电位差计各旋钮的功能，掌握使用电位差计的基本要领；掌握电学仪器的正确接线；
b.学会校验毫安表。
9．实验项目九
示波器的原理和使用 1）实验类型：验证性 2）实验开设属性：必开实验 3）学时数：3学时 4）实验目的
a．了解示波器的基本结构和工作原理，掌握使用示波器和信号发生器的基本方法； b．学会使用示波器观测电信号波形和电压幅值及频率； c．学会使用示波器观察李萨如图形并测量频率。5）实验要求
a.熟悉YB4320G型双踪示波器和YB1634型函数信号发生器的板面分布及各主要控制键的功能，学会校准示波器；
b.观察电信号波形并测量峰--峰电压值及频率； c.观察绘制李萨如图形并测量频率。10．实验项目十 分光计的调整和使用 1）实验类型： 验证性 2）实验开设属性：必开实验 3）学时数：3学时 4）实验目的
a．了解分光计的结构，学会正确的调节和使用方法； b．掌握用自准直法调节望远镜的焦距至无穷远； c．学会用自准法测定三棱镜的顶角。5）实验要求
a．调整分光计
（ⅰ）平行光管能够发射平行光；（ⅱ）望远镜能够接收平行光（或调焦至无穷远处）；（ⅲ）望远镜的主光轴垂直于分光计的中心轴；（ⅳ）平行光管主光轴与望远镜主光轴同轴等高。
b.自准法测玻璃三棱镜的顶角。11．实验项目十一 用牛顿环测曲率半径
1）实验类型：验证性
2）实验开设属性：必开实验 3）学时数：3学时 4）实验目的
a．观察光的等厚干涉现象，了解等厚干涉的特点；
b．学习用等厚干涉方法测量平凸透镜的曲率半径和微小厚度； c．练习用图解法、用逐差法处理数据。5）实验要求
a.熟悉读数显微镜的结构和使用方法； b.观察牛顿环的干涉图样；
c.测量牛顿环的直径并用图解法求得平凸透镜的曲率半径； d.测量牛顿环的弦长，并用逐差法求得平凸透镜的曲率半径。12．实验项目十二 迈克尔逊干涉实验
1）实验类型： 综合性
2）实验开设属性：必开实验 3）学时数：3学时
4）实验目的
a．了解迈克尔逊干涉仪的原理并掌握其调节方法； b．利用迈克尔逊干涉仪观察干涉现象；
c．利用迈克尔逊干涉仪测定He-Ne激光的波长。5）实验要求
a.掌握迈克尔逊干涉仪的调节方法；
b.观察非定域干涉现象； c.测量He-Ne激光的波长。
13．实验项目十三 音频信号光纤通信原理
1）实验类型：综合性
2）实验开设属性：必开实验 3）学时数：3学时 4）实验目的
a．了解音频信号光纤传输系统的结构及选配各主要部件的原则； b．熟悉半导体/光电器件的基本性能及主要特性的测试方法； c．学习分析音频信号集成运放电路的基本方法； d．训练音频信号光纤传输系统的调试技术。5）实验要求
a.光信号的调制与发送；
（ⅰ）LED—传输光纤组件电光特性的测定；（ⅱ）偏置电流与无截止畸变最大调制幅度关系的测定。
b.光信号的接收
（ⅰ）硅光电二极管光电特性及响应度的测定；（ⅱ）光信号的检测；（ⅲ）接收器允许的最小光电信号幅值的测定。
c．音频信号的传输。14．实验项目十四 光电效应
1）实验类型：综合性
2）实验开设属性： 必开实验
3）学时数：3学时 4）实验目的
a．了解光电效应的基本规律，认识光的粒子性； b．验证爱因斯坦光电效应方程；
c．掌握用光电效应法测定普朗克常数。5）实验要求
a．正确连接仪器并调整仪器（汞灯和微电流计需预热20分钟）； b．测量光电管的暗电流特性曲线；
c．测量光电管的伏安特性曲线I—U，确定遏止电压Ua。作出遏止电压与照射光频率的关系曲线Ua—ν，求出普朗克常数h。15．实验项目十五 声速的测定
1）实验类型： 综合性
2）实验开设属性：必开实验 3）学时数：3学时 4）实验目的
a．用相位比较法测量声速； b．了解压电陶瓷换能器的功能；
c．进一步熟悉示波器和信号发生器的使用方法。5）实验要求
a.正确连接各仪器并调整仪器； b.用相位比较法测量声速； c.用逐差法处理数据。
16．实验项目十六 光栅衍射
1）实验类型： 验证性
2）实验开设属性：必开实验 3）学时数：3学时 4）实验目的
a．了解光栅的主要特征，掌握光栅的衍射规律； b．观察光栅的衍射光谱；
c．用光栅衍射原理测定光栅常数； d．用光栅测定汞灯主要谱线的波长； e．进一步熟悉分光计的调整和使用方法。5）实验要求
a．调整分光计和光栅；
b．根据已知汞灯绿色光谱线的波长和其衍射角φ(K=1)计算光栅常数d；
c．再由d和衍射角φ(K=1)测定汞灯其它两条黄色光和一条紫色光谱线的波长； d．进行误差估计和结果讨论。
17．实验项目十七 考查(闭卷)2学时
第四篇：大学物理实验课程教学大纲
西安建筑科技大学
大学物理实验课程教学大纲
课程名称：大学物理实验
英文名称：College Physics Experiment 实验课程编号：110309 课程性质：基础必修课
课程属性：工科各专业本科生必修 教材名称：《大学物理实验》 实验指导书名称：（无）课程总学时：56 实验总学时：56 开设实验项目数：17 总学分：3.5
应开实验学期：一年级第2学期，二年级第1学期 适用专业：工科各专业本科生
先修课程： 高等数学
本大纲主撰人：凌亚文
审核人：王占民
负责人：史 彭
一、课程的目标及基本要求
物理学是一门实验科学。物理规律的发展及其理论的建立，都必须以严格的物理实验为基础，并受到实验的检验。
为了适应社会飞速发展的要求，需要培养大量有创造性的工程技术人才。为此要求工科大学毕业生，不仅要具有较宽广的基础理论知识，而且还要具有能从事现代科学实验的较强能力。物理实验是学生入学后，受系统实验技能训练的开端，是一系列实验训练的重要基础。因此，在整个物理学的教学过程中，必须十分注意实验技能的训练，物理实验应与理论教学具有同等重要的地位，而不是作为理论课的附属环节。
二、课程实验的目的要求
在一定的物理知识和中学物理实验的基础上，对学生进行实验方法和技能的基础训练。要求学生弄懂实验原理，了解一些物理量的测量方法。要求学生熟悉常用仪器的基本原理和性能，并了解使用方法。要求学生能够正确记录、处理实验数据，分析判断实验结果，并能写出比较完整的实验报告。培养和提高学生观察、分析实验现象的本领和独立工作能力。并通过实验中的观察、测量和分析，加深对物理学中某些概念、规律和理论的理解。培养学生严肃认真的工作作风，实事求是的科学态度和爱护国家财产、遵守纪律的优良品德。
三、适用专业 工科各专业本科生。
四、实验方式与基本要求
实验方式：物理实验课是一门实验基础课，其教学的着重点是严格的基础技能和思维判断能力的训练，而不是对所谓“成果”的追求。物理实验课的基础实验内容基本上都属于验证性实验，即重复前人已有的实验过程。学生在教师的指导下通过实验过程学习实验的理论与技术，提高各方面的能力。
每个实验过程一般都要经历三个阶段：
（1）实验前的预习：为了在规定的时间内完成实验内容，实验者一定要作好实验前的预习。理论准备：从讲义的有关章节和有关书籍了解实验原理。实验者要在课前弄懂有关实验原理，否则，在进行实验时只能机械地按照规定步骤进行实验，尽管能够照猫画虎地取得一些数据，但不会注意到实验方法中的技巧，不能理解实验现象，当然更谈不上深入理解各种现象的本质，并对这些现象进行主动的分析了。
实验仪器的准备：阅读教材中对仪器介绍的有关部分，包括仪器的构造原理、使用方法、注意事项等，做到心中有数。
经过对教材及有关材料的阅读、理解，实验者在实验前应该通过对下列问题的思考来检查自己的预习效果：“这次实验要达到的目的是什么？我应在实验中掌握哪些实验理论和实验技能？在实验中实现预定目的的基本步骤是什么？”实验者应在实验前写好预习报告。（2）实验过程：一般实验课开始时，教师均要作重点问题的提示性讲解。在听讲解时要特别注意弄清预习时未弄懂的有关问题和讲义上未涉及的一些实验技术问题。在这段时间内，教师也会讲一些需要特别注意的地方，或宣布一些在本实验中必须遵守的特殊规定。
实验的第一步是要安装或调整仪器。实验者必须将每件仪器都调整到最好的状态。实验者应了解仪器的性能和使用方法，在调整过程中要仔细、要有耐心。为了使仪器达到最佳的工作状态，调整仪器通常要占用实验的大部分时间。仪器调整好了，测量就会比较顺利。所有的测量都必须记录原始实验数据，即直接从仪器上读到的数据。调整及测量中如遇到有疑问之处，应反复测量，争取发现其规律，并可与指导教师商量、讨论。实验测量结果必须经指导教师审阅。原始数据应记录在报告册的规定栏内。原始数据不能随意涂改，若有记录错误需要修改，应另列记录表格，而不应在原有数据上涂改。
须在原始数据经指导教师检查、签字后，实验者才能整理仪器，离开实验室。（3）书写实验报告：这部分内容是在实验课后完成。实验报告是实验工作的总结，撰写实验报告也是实验能力的一个方面，实验者必须认真完成实验报告中的每个项目中的规定内容。
基本要求：
（1）实验者应在规定时间内进行实验，不得随意迟到或缺席。凡因病需请假者，需将医院证明交给指导教师；凡应事需请假者，应在课前将由院级所开有关证明交指导教师，方可准假。否则，均按旷课处理；
（2）进入实验室后，应将已完成的预习报告放在实验台上，经指导教师检查认可后，方可进行实验；
（3）凡迟到超过十分钟或没有预习或预习不合格者，不得进行实验；
（4）进入实验室后，应注意保持实验室的安静和整洁。实验者应对号入座，不得擅自搬动或使用其它实验台上的仪器；
（5）实验中若发现仪器工作不正常或测量数据不合理，应立即与指导教师联系；
（6）遵守仪器操作规则，注意人身安全和设备安全。光学仪器严禁用手触摸光学表面；电学实验中电路连接好后，应经过指导教师的检查许可后，方可接通电源，否则，自负其责；（7）实验完成后，原始数据经指导教师审阅检查后，方可整理仪器，离开实验室；（8）每次实验后应留两名同学打扫实验室卫生。
五、主要仪器设备
实验项目一：分光计，光栅，汞光灯 实验项目二：电位差计，电压表，电源 实验项目三；CCD密立根油滴仪 实验项目四：杨氏弹性模量测量仪 实验项目五：双臂电桥，标准电阻
实验项目六：示波器，信号源，超声波波速测定仪 实验项目七：迈克尔逊干涉仪，激光 实验项目八：霍尔效应实验仪
实验项目九：指针式毫安表，滑线变阻器，电阻箱等 实验项目十：分光计
实验项目十一：伏特表，安培表，电阻等 实验项目十二：智能转动惯量实验仪 实验项目十三：气垫导轨，气源
实验项目十四：单臂电桥实验半板，检流计，电源，电阻箱等 实验项目十五：示波器，信号源，整流、滤波电路板 实验项目十六：读数显微镜，牛顿环，劈尖，钠光灯 实验项目十七：静电场模拟测量仪
六、考核与实验报告
平时考核：包括学生每次实验的预习情况，实验操作具体表现，实验报告撰写情况等； 考试考核：一般在课程结束后进行，有笔试或实验操作等；
实验课程成绩综合考试考核和平时考核给出，或者由平时实验及报告成绩综合给出（不进行独立考试考核时）。
实验报告：共包括八部分
（一）实验名称
（二）实验目的
（三）主要仪器名称，型号，编号，规格等
（四）预习思考题
（五）原始数据记录
（六）指导教师签字
（七）数据处理
（八）回答问题与讨论
前四部分构成预习报告，实验之前完成；后两部分实验结束之后完成。
七、实验项目设置与内容
实验项目一：
（1）实验名称：衍射光栅的研究（2）实验性质：验证性实验（3）实验类别：基础实验（4）实验学时：3（5）每组人数：32（6）开出要求：必修
（7）实验内容：观察光栅衍射现象，测量光栅的主要参数和低压汞灯谱线波长。（8）实验目的： 1.观察光栅衍射现象，了解衍射测量技术；
2.测量光栅的主要参数； 3.测量汞灯谱线波长；
4.进一步掌握分光计的使用。（9）主要仪器设备及套数：32台（10）所在实验室：物理实验室 实验项目二：
（1）实验名称： 电位差计的应用（2）实验性质： 设计性实验（3）实验类别： 基础实验（4）实验学时：3（5）每组人数：32（6）开出要求：必修
（7）实验内容：利用电位差计测量干电池的电动势，校准电流表（电压表）（8）实验目的：1.了解电位差计的测量原理和使用方法； 2.掌握补偿测量法、平衡测量法的特点； 3.应用电位差计测量电学量。（9）主要仪器设备及套数： 32套（10）所在实验室： 物理实验室 实验项目三：
（1）实验名称： 密立根油滴实验（2）实验性质： 验证性实验（3）实验类别： 基础实验（4）实验学时：3（5）每组人数：32（6）开出要求：必修
（7）实验内容： 1.调节CCD密立根油滴仪，捕捉油滴，观察油滴的运动
2.测量油滴运动的收尾速度和平衡电压，计算油滴的带电量和基本电荷的大小。
（8）实验目的：1.学习了解CCD图像传感器的原理与应用；
2.通过对带电油滴在重力场和静电场中运动的测量，证明电荷的不连续性，并测量基本电荷的大小。
（9）主要仪器设备及套数：16套（10）所在实验室：物理实验室
实验项目四：
（1）实验名称：拉伸法测量钢丝的杨氏弹性模量（2）实验性质：验证性实验（3）实验类别：基础实验（4）实验学时：3（5）每组人数：32（6）开出要求：必修
（7）实验内容：测量钢丝的杨氏弹性模量。
（8）实验目的： 1.掌握拉伸法测量金属丝杨氏弹性模量的方法；
2.了解放大测量法的特点；
3.掌握光杠杆装置测量微小长度变化量的原理； 4.掌握差数平均法处理资料的方法。（9）主要仪器设备及套数：32台（10）所在实验室：物理实验室 实验项目五：
（1）实验名称： 双臂电桥测电阻（2）实验性质： 验证性实验（3）实验类别： 基础实验（4）实验学时：3（5）每组人数：32（6）开出要求：必修
（7）实验内容：利用双臂电桥测量低值电阻和电阻的温度系数（8）实验目的：1.了解四端电阻的特征；
2.掌握补偿测量法、平衡测量法的特点； 3.应用双臂电桥测量电学量。
（9）主要仪器设备及套数： 32套（10）所在实验室： 物理实验室 实验项目六：
（1）实验名称： 超声波波速的测量（2）实验性质： 综合性实验（3）实验类别： 基础实验（4）实验学时：3（5）每组人数：32（6）开出要求：必修
（7）实验内容： 1.应用示波器和超声波波速测定仪，测量一超声信号在空气中的传播速度。
（8）实验目的：1.学习示波器和超声波波速测定仪的使用； 2.学习驻波法、相位法和双棕法测量波长的特点。（9）主要仪器设备及套数：32套（10）所在实验室：物理实验室
实验项目七：
（1）实验名称：迈克尔逊干涉仪的应用（2）实验性质：综合性实验（3）实验类别：基础实验（4）实验学时：3（5）每组人数：32（6）开出要求：必修
（7）实验内容：通过使用迈克尔逊干涉仪观察光的等倾干涉、等厚干涉条纹，测量激光波长和钠光黄双线的波长差，使学生进一步掌握光的干涉测量技术。
（8）实验目的： 1.了解迈克尔逊干涉仪的构造原理和调节方法；
2.观察等倾干涉、等厚干涉条纹特点和形成条件； 3.用迈克尔逊干涉仪测量光波波长。
（9）主要仪器设备及套数：16台（10）所在实验室：物理实验室 实验项目八：
（1）实验名称：利用霍尔效应测量元件参数（2）实验性质： 验证性实验（3）实验类别： 基础实验（4）实验学时：3（5）每组人数：32
（6）开出要求：必修
（7）实验内容：利用霍尔效应实验仪观察磁电效应现象，测量磁场及元件参数。（8）实验目的：1.了解霍尔效应测量磁场的原理和方法； 2.观察磁电效应现象；
3.学会用霍尔元件测量磁场及元件参数的基本方法。（9）主要仪器设备及套数： 16套（10）所在实验室： 物理实验室 实验项目九：
（1）实验名称： 万用电表的设计与定标（2）实验性质： 设计性实验（3）实验类别： 基础实验（4）实验学时：4（5）每组人数：32
（6）开出要求：必修
（7）实验内容： 练习以指针式毫安表为显示器的万用电表的设计与组装（限于直流电流、直流电压、电阻和交流电压4种功能）。（8）实验目的：1.掌握万用电表的基本原理和设计方法； 2.学习万用电表的组装和定标。
（9）主要仪器设备及套数：32套（10）所在实验室：物理实验室
实验项目十：
（1）实验名称：分光计的调整与使用（2）实验性质：验证性实验（3）实验类别：基础实验（4）实验学时：4（5）每组人数：32（6）开出要求：必修
（7）实验内容：调整分光计，验证光的反射定律。（8）实验目的： 1.学习分光计的调整方法；
2.学习分光计测量角度的方法。（9）主要仪器设备及套数：32台（10）所在实验室：物理实验室 实验项目十一：
（1）实验名称：伏安法测量元器件的电阻值（2）实验性质： 验证及设计性实验（3）实验类别： 基础实验（4）实验学时：3（5）每组人数：32（6）开出要求：必修
（7）实验内容：用伏安法测出线性及非线性电阻元件的伏安特性曲线，并对电表引入的系统误差进行修正。
（8）实验目的：1.掌握电阻元件伏安特性的测量方法，了解线性、非线性电阻的特性； 2.了解伏安法测量电阻的方法误差、阻值修正及电路的选择； 3.掌握常用的电学仪器的使用方法。4.掌握作图法处理实验数据的方法。
5．设计非线性电阻的伏安特性测量方法及数据采集方法。
（9）主要仪器设备及套数： 32套（10）所在实验室： 物理实验室 实验项目十二：
（1）实验名称：扭摆法测量物体的转动惯量（2）实验性质： 验证性实验（3）实验类别： 基础实验（4）实验学时：3（5）每组人数：32（6）开出要求：必修
（7）实验内容：使物体作扭转摆，由摆动周期及其它参数的测量计算出物体的转动惯量。（8）实验目的：1.用扭摆测量几种不同形状物体的转动惯量和弹簧的扭转常数，并与理论值进行比较；
2.验证转动惯量平行轴定理。
（9）主要仪器设备及套数：32套（10）所在实验室：物理实验室
实验项目十三：
（1）实验名称：速度和加速度的测量（2）实验性质：验证性实验（3）实验类别：基础实验（4）实验学时：3（5）每组人数：32（6）开出要求：必修
（7）实验内容：本实验简要介绍气垫导轨的结构、性能，并从实验教学的角度讨论速度、加速度的测量。
（8）实验目的： 1.掌握气垫导轨和光电计时装置的调整与使用方法；
2.了解低摩擦情况下研究力学问题的方法；
3.掌握在气垫导轨上测量物体速度和加速度的方法； 4.掌握测量瞬时速度的方法。
（9）主要仪器设备及套数：32台（10）所在实验室：物理实验室 实验项目十四：
（1）实验名称：单臂电桥测电阻（2）实验性质： 设计性实验（3）实验类别： 基础实验（4）实验学时：3（5）每组人数：32（6）开出要求：必修
（7）实验内容：自组单臂电桥测量电阻（8）实验目的：1.设计单臂电桥；
2.掌握用单臂电桥测量电阻的原理、方法； 3.了解平衡测量法的特点。（9）主要仪器设备及套数： 32套（10）所在实验室： 物理实验室 实验项目十五：
（1）实验名称：双踪示波器的使用（2）实验性质： 验证性实验（3）实验类别： 基础实验（4）实验学时：3（5）每组人数：32（6）开出要求：必修
（7）实验内容：用双踪示波器观察电信号波形及测量电信号的电压及频率
（8）实验目的：1.了解示波器的基本结构和工作原理、掌握示波器的调节和使用； 2.掌握用示波器观察电信号波形的方法； 3.掌握用示波器测量电信号的电压和频率的方法；
4.了解示波器图像跟踪测量技术。
（9）主要仪器设备及套数：32套（10）所在实验室：物理实验室
实验项目十六：
（1）实验名称：等厚干涉的研究（2）实验性质：验证性实验（3）实验类别：基础实验（4）实验学时：3（5）每组人数：32（6）开出要求：必修
（7）实验内容：观察等厚干涉现象，了解等厚干涉特点，加深对光的波动性的认识。（8）实验目的： 1.观察等厚干涉现象和特点，加深对光的波动性的认识。
2.学习利用干涉现象进行干涉计量； 3.用牛顿环测透镜的曲率半径；
4.用劈尖干涉测量微小厚度和检查玻璃表面的质量。（9）主要仪器设备及套数：32台（10）所在实验室：物理实验室 实验项目十七：
（1）实验名称：用稳恒电流场模拟静电场（2）实验性质：验证性实验（3）实验类别：基础实验（4）实验学时：3（5）每组人数：32（6）开出要求：必修
（7）实验内容：本实验是仿造一个电流场（称为模拟场），用探针去探测模拟场从而间接地测绘出静电场的分布。
（8）实验目的：1.了解模拟的概念和使用模拟法的条件； 2.熟悉均匀导体内稳定电流场的一些特点；
3.掌握用模拟法测量和研究二维静电场的基本方法；
4.测量给定形状的电极间的电场分布，加深对电场强度和电位概念的理解。（9）主要仪器设备及套数： 16套（10）所在实验室： 物理实验室
八、说明
院（系）名称：理学院
主管院长签字： 实验室名称：物理实验室
实验室主任签字： 实验室地点：逸夫楼
填表人签字：
联系电话：82201498-8313
填报日期：2004年12月
第五篇：《大学物理》(A)教学大纲
《大学物理》(A)教学大纲
适用对象 理工科内地本科生(学分：8 学时：144)
一、课程的性质和任务
物理学是研究物质结构和性质、运动形态及其相互作用基本规律的科学。物理学包括力学、热学、电磁学、光学及近代物理等五个部分，是近代科学技术的基础之一，是高等院校的一 门重要必修基础课。
本课程的教学任务
1 通过本课程的教学，使学生系统地掌握物理学的基本原理、基础知识以及各种运动形态的基本规律，为了学习后继课程提供必要的物理基础。
2 通过本课程和物理实验的配合，使学生在实验能力、运算能力、抽象思维能力等方面受到初步严格的训练，培养和提高他们分析问题与解决问题的能力。
3 通过教学实践，使学生能正确认识物理理论的建立和发展过程，逐步培养他们科学的思维方法和研究方法。
二、课程的教学内容
(一)绪论：本课程的目的和任务。物理学的研究对象和研究方法。物理学在高等院校各专业教学中的地位。物理学与近代科学技术的联系。
(二)经典物理：
1 力学
(1)质点运动学：参照系与坐标系。质点。位置矢量。位移、速度与加速度。运动方程。运动叠加原理。切向加速度与法向加速度。
角位移、角速度、角加速度。角量与线量的关系。
(2)质点动力学：牛顿运动定律。惯性、质量、力的概念。力学的单位制和量纲。惯性系。伽利略相对性原理。
功、功率。动能定理。保守力与非保守力。势能、势能曲线。功能原理。机械能守恒定律。能量转化与守恒定律。
动量与冲量，动量定理。碰撞。动量守恒定律。
(3)刚体的转动：刚体的平动与转动。力矩、转动惯量、转动定律。力矩的功与转动动能。动量矩与冲量矩。动量矩守恒定律。
2 分子物理学和热力学
(1)气体分子运动论：平衡态，理想气体状态方程。理想气体的压强和温度的统计意义。能量按自由度均分原理。理想气体的内能。
麦克斯韦速度分布律。分子平均碰撞次数和平均自由程。气体内迁移现象与规律。
(2)热力学的物理基础：系统的内能、功和热量。势力学第一定律及其对理想气体等值过程中的应用。气体的摩尔热容。绝热过程，多方过程。
循环过程，卡诺循环。热机的效率。热力学第二定律的两种表述。可逆过程和不可逆过程。卡诺定理。热力学第二定律的统计意义。
3 电磁学
(1)静电场：电荷，电荷量子化，电荷守恒定律。库仑定律。静电场。电场强度，电场强度叠加原理，电场强度的计算。电力线，电通量，真空中的高斯定理。
电场力的功。电场强度环流。电势能，电势，电势差及其计算。等势面，电场强度与电势梯度的关系。
导体的静电平衡。导体上的电荷分布。静电屏蔽。电介质的极化，电极化强度。电位移矢量。D、E、P三矢量之间的关系。介质中的高斯定理。
电容器的电容。简单电容器的电容计算。电场能量，电场能量密度。
(2)电流与电场：电流形成的条件。导体内稳恒电场的建立。电源的电动势。电流密度。欧姆定律的微分形式。焦耳一楞茨定律的微分形成。
一段含源电路的欧姆定律。
(3)电流与磁场：基本磁现象。磁场。磁感应强度。
磁力线，磁通量。磁场中的高斯定理。毕奥—沙伐尔定律。安培环路定律。运动电荷的磁场。
磁场对载流导线的用途力——安培定律。电流强度单位“安培”的定义。磁场对载流线圈的作用力矩。载流线圈的磁矩。磁力的功。洛仑兹力。带电粒子在磁场中的运动。霍耳效应。
物质的磁化。磁介质。磁化强度。磁场强度矢量。B、H、M三矢量之间的关系。铁磁质，磁滞现象。
电磁感应的基本定律。电磁感应现象和能量转换与守恒定律的关系。 动生电动势。用电子理论解释动生电动势。磁场中转动线圈的电动势。
感生电动势，涡旋电场。涡电流。
自感与互感。磁场能量，磁场能量密度。
(4)电磁理论的基本概念：位移电流。麦克斯韦电磁理论的基本概念。麦克斯韦方程组的积分形式。麦克斯韦方程的微分形式。
4 振动与波动
(1)振动学基础：谐振动。谐振动动力学及运动学方程。频率、周期、振幅和位相。谐振动旋转矢量表示法。谐振动的能量。阻尼振动、受迫振动、共振。同方向谐振动的合成，拍。互相垂直的谐振动的合成。
(2)波动学基础：机械波的产生与传播，简谐波。波速、波频与波长的关系。平面简谐波波动方程。波的能量，能流，能流密度。波的吸收。
惠更斯原理。波的反射与折射。波的叠加原理。波的干涉。驻波。波的衍射与散射。
5 波动光学
(1)法的干涉：光波。光矢量。光的单色性和相干性。相干光的获得。杨氏双缝干涉。光程。等厚干涉(劈尖、牛顿环)。等倾干涉。迈克耳孙干涉仪。时间相干性和空间的相干性。
(2)光的衍射：光的衍射现象。惠更斯一菲涅耳原理。单缝衍射。光栅，光栅光谱。小圆孔衍射。光学仪器的分辨率。
(3)光的偏振：自然光和偏振光。反射光和折射光的偏振。布懦斯特定律。单轴晶体中光的双折射。偏振片。马吕斯定律。偏振光的干涉。偏振面的旋转。
(三)近代物理：
1 狭义相对论基础
经典力学的时空观。狭义相对论基本原理。洛仑兹变换。狭义相对论的时空观(同时性、运动物体长度缩短，时间膨胀)。
相对论力学的基本方程。质量和速度的关系。质量和能量的关系。
2 光的量子性
光电效应，光的波粒二象性。
三、课程的教学要求
本课程是一门基础理论课，与其他基础课、技术基础课有密切的联系，因此在教学中与大学、中学有关课程既要避免不必要的重复，也要避免脱节。为此应注意：
1 根据本课程的目的和任务，正确处理好经典物理与近代物理的关系。经典物理是基础，应切实加强；但应避免过分强调经典物理部分，而把近代物理作为可有可无。若因学时不够，要精选与近代科技有密切联系的近代物理内容教学，使学生眼界放宽，思路活跃。
2 在理论讲授中，应精讲基本内容，注意教学方法，充分利用多媒体教学手段，阐明基本概念及基本规律，分清主次，突出重点，并应注意逐步培养学生自学能力及科学思维能力。
3 应切实保证大学物理科学系统性和基本内容的完整性，不宜过分强调结合专业。
4 注意与中学物理的衔接，尽量利用学生已掌握的物理知识，力求避免与中学物理的不必要的重复。随着中学物理教学水平的提高，应在系统归纳、综合阐述基本内容的基础上，进一步提高。
5 应充分利用高等数学表述物理规律和分析问题。高等数学的运用也要有一个循序渐进过程。例如，力学部分着重矢量代数、导数和微分及简单积分的运用；电学部分则着重线积分和面积分及矢量积分及矢量分析的运用，振动和波动着重微分方程的运用。
6 具体要求
(1)〔力学〕 力学是大学物理学中最基本而又十分重要的部分，它是物理学其他部分的基础，与其他学科有着密切联系。鉴于力学在中学物理中已有一定的基础，应特别注意和中学物理及后续课程之间的衔接和配合，避免不必要的重复。大学物理的力学部分应在中学基础上适当提高。初步运用微积分及矢量代数高等数学，巩固和加深力、动量、功、动能、势能等基本概念，牛顿运动定律及动量定理、功能原理、动量守恒和机械能守恒等基本定律。
(2)〔气体分子运动论和热力学基础〕 分子运动论和热力学是从不同的观点、用不同的方法来研究物质热运动的规律。分子运动论是微观理论，热力学是宏观理论。进行这部分教学时，要求学生初步领会微观理论和宏观理论各自的特点，以及两者之间相辅相成的关系。由于学生对微观理论中的统计平均概念，以及宏观理论中的逻辑推理方法还不熟悉、不习惯，因此在教学中应多加诱导，使学生逐步掌握这两种问题的处理方法。
(3)〔电磁学〕 电磁运动是物质一种基本运动形式。电磁运动的规律和理论在工程技术中有广泛应用，因此电磁学在大学物理占有很重要的地位。
在教学中，电磁学部分应以场为主。重点介绍静电场和稳定磁场的基本概念和基本规律，以及随时间变化的磁场与电场间的互相关系。利用微积分矢量分析等来表达电场、磁场所遵循的规律并进行简单的运算。关于电流部分，主要用场的观点阐明稳恒电流中基本概念和基本规律。(4)〔振动、波动和波动光学〕 振动和波动是一种普遍而又重要的运动形式。机械振动、机械波和电磁振荡、电磁波虽然机理不同但其运动规律和基本特征却是相同的。在自然界和工程技术中振动和波动是很普遍的。
振动和波动的重点内容是谐振动的基本特征和规律，同方向同频率振动的合成，平面简谐波方程，波传播能量的概念和波的叠加原理，教学中应着重抓住这些重点，讲清与这些内容有关的物理概念和物理规律。
在波动光学的教学中，应着重通过光的干涉、衍射和偏振现象认识光的波动性，以及干涉、衍射和偏振的基本定律和应用。
(5)〔近代物理〕近代物理在科学技术的发展与应用日趋重要，现代高科技中不少课题是与近代物理有关的。因而在工科物理中它占有一定地位。但是近代物理部分涉及的内容很广泛，在课时日益减少的情况下，不可能在本课程有限时间内讲述详细，所以在内容选择上应有所侧重。在这部分中应以狭义相对论及量子理论为重点。量子理论中则以经典量子论为主。
四、课程的重点和难点
1 力学
(1)质点运动学：位置矢量、位移的矢量性。速度、加速度的瞬时性、矢量性。运动的相对性和独立性。曲线运动中的切向加速度与法向加速度。从已知运动方程求导得到速度和加速度。从已知的加速度通过积分求得运动方程。描述质点运动规律时直角坐标系与自然坐标系的建立。
圆周运动的角量描述，角量与线量的关系。
(2)质点动力学：牛顿运动定律。用牛顿运动定律解题的基本思路和方法。惯性系与伽利略相对性原理。力学量的国际单位制。
变力做功的计算。保守力做功特征。势能，重力势能、弹性势能的计算式。
功能原理，机械能守恒定律的条件及其应用。动能定理，动量定理的物理意义、表达式及其应用。
(3)刚体的转动：力矩、转动惯量、角动量物理概念。刚体定轴转动的转动定律的物理意义及其应用。平动物体与转动物体所组成系统简单综合性问题的解题思路和方法。
2 气体分子运动论和热力学基础
(4)气体分子运动论：平衡态。理想气体状态方程及其应用。压强与温度的微观意义。能量按自由度均分原理。平均平运动能与温度的关系。气体分子平均动量的计算。理想气体内能的计算及它与温度之间的关系。宏观量与微观量之间的关系。 气体分子速率的统计分布规律。气体分子三种速率的统计意义，公式及其用途。气体分子平均碰撞次数及平均自由程的计算。气体内迁移的实验定律及其定性的微观解释。
(5)热力学的物理基础：功、热量、内能的物理意义。做功与传递热量对系统内能改变的等效性。热力学第一定律的物理意义及它在理想气体等值过程中的应用。气体的摩尔热容公式及计算。理想气体等值过程的特点及过程方程。
循环过程的定义。循环效率的计算。卡诺循环的特点及效率的计算。可逆过程与不可逆过程。卡诺定理的意义。
热力学第二定律的两种表术及其物理意义及它在判定自然过程进行的方向性所发挥的作用。
3 电学
(6)静电场：电场强度、电势、电势差、电力线、电位移、电通量等物理概念的意义。库仑定律、场强叠加原理、高斯定理的物理意义及其应用。场强与电势梯度的关系。运用高等数学工具计算较有规则的几何形态带电体附近空间的场强、电势。
(7)静电场中的导体和电介质：导体静电平衡的条件与特征。静电场中电介质的极化现象及其微观解释。有导体和电介质存在的静电场中，场强及电势的计算。有电介质存在的静电场中，利用高斯定理求解场强的条件和方法。
电容值的定义。导体及电容器电容的计算。电场的能量密度公式及电场能量的计算。
(8)稳恒电流：维持稳恒电流的条件。电源电动势的概念。闭合回路及一段含源电路欧姆定律的意义，实质及其应用。欧姆定律微分形式的物理意义。焦耳一愣茨定律微分形式的物理意义。
基尔霍夫定律的物理意义及其应用，用它解题时应注意之点。
(9)电流的磁场：磁场的物质性。磁感应强度的定义。磁力线与磁通量的定义及磁通量的计算。
毕奥—沙伐尔定律的应用。用安培环路定律求解磁感应强度的条件和方法。运动电荷的磁感应强度公式。
(10)磁场对电流的作用：安培定律及其应用。磁矩的定义。磁矩的功。洛仑磁力的计算。带电粒子在均匀的电场和磁场中的运动规律。霍耳效应的产生及其应用。
(11)电磁感应：动生电动势的产生、微观解释及其计算。感生电动势的产生、微观解释及其计算。涡旋电场的产生及其计算。自感与互感现象的产生原因及其应用。互感系数与自感系数的计算。互感电动势与自感电动势的计算。
磁场能量密度公式。磁场能量的计算。
(12)物质的磁性：磁介质概念。磁介质磁化现象的定性解释。磁场强度的定义。铁磁质磁化的特点及其应用。
(13)电磁理论的基本概念、电磁振荡、电磁波：位移电流概念。变化电场引起变化磁场；变化磁场引起变化电场的规律。麦克斯韦方程组主积分形式的物理意义。
4 机械振动与机械波
(14)机械振动：谐振动微分运动方程的建立。谐振动的基本特征。振幅、周期、频率、位相的物理概念。利用初始条件计算谐振动的初相和振幅。简谐振动方程的建立。
谐振动的动能，势能及系统的能量特征、系统能量与振幅的关系。
同方向同频率谐振动合成的计算。合振动大小与分振动位相差的关系。
(15)机械波：振幅、周期、频率、波速等物理概念。平面简谐波动方程的建立及方程各物理量的意义。波的叠加原理，波的相干条件、波干涉现象及干涉加强和削弱的条件。波干涉加强与削弱的计算。
波的能量特征。能流密度公式。波能量与振动能量的异同。
驻波的形成条件及特征，它与行波的区别。
5 波动光学
(16)光的干涉：光的相干性及相干光的获得方法。光程、光程差的概念。光干涉加强与削弱的条件。光干涉静态与动态分布特征及其光干涉强弱分布的计算。等倾及等厚干涉的计算及应用。
(17)光的衍射：光的衍射现象。惠更斯—菲涅耳原理。半波带法，单缝夫琅和费衍射的特征及强弱分布的计算。光栅衍射光谱。光栅衍射主极大的计算方法。光学仪器的分辨率。
(18)光的偏振：自然光与偏振光的概念。偏振光的产生与检验方法。马吕斯定律及布懦斯特定律的应用。光的双折射现象。偏振光干涉的应用。
6近代物理
(19)狭义相对论基础：爱因斯坦相对论的基本假设及相对论的时空观。洛仑兹的坐标变换及速度变换。同时性的相对性。时间的膨胀与长度缩短效应。质量与速度的关系。能量与质量的关系。
(20)光的量子性：光电效应的实验定律。爱因斯坦的光子说。爱因斯坦方程。光电效应的应用。光的二象性。
五、课程的学时分配
略
六、教材和主要参考书 教材：《物理学》 马文蔚 高等教育出版社
参考书：《大学物理学》程守洙 高等教育出版社
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