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X1080062物理实验教学大纲 课程名称 中文/英文 ：物理实验/Physics xperiment 课程代码：X1080062 课程类型：公共基础课 课程性质：必修课 设置类别：独立设课 适用专业：理工科各专业（非物理） 课程总学时：48 课程总学分：3 实验学时：48 实验学分：3 开实验学期：二、三 一、实验教学的目的与基本要求 物理实验课是高等理工科院校对学生进行科学实验基本训练的必修基础课程，是本科生接受系统实验方法和实验技能训练的开端。 物理实验课覆盖面广，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，是培养学生科学实验能力、提高科学素质的重要基础。这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他实践类课程不可替代的作用。 本课程的目的和任务是： 1.学习实验理论，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，使学生初步掌握实验科学的思想和方法。 2.培养学生的科学思维和创新意识，使学生在实验的过程中开阔思维，勇于探索和研究，提高学生的分析问题，解决问题的能力和创新的能力。 3.培养学生理论联系实际和实事求是的科学作风，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，爱护公共财物的优良品德。 本课程的基本要求： 1.掌握测量误差的基本知识，具有正确处理实验数据的基本能力。 （1）测量误差与不确定度的基本概念，能逐步学会用不确定度对直接测量和间接测量的结果进行评估。 （2）处理实验数据的一些常用方法，包括列表法、作图法、最小二乘法和用计算机通用软件处理实验数据的基本方法。 2.掌握基本物理量的测量方法。 例如：长度、质量、时间、热量、温度、湿度、压强、压力、电流、电压、电阻、磁感应强度、光强度、折射率、电子电荷、普朗克常量、里德堡常量等常用物理量及物性参数的测量，注意加强数字化测量技术和计算技术在物理实验教学中的应用。 3.了解常用的物理实验方法，并逐步学会使用。 例如：比较法、转换法、放大法、模拟法、补偿法、平衡法和干涉、衍射法，以及在近代科学研究和工程技术中的广泛应用的其他方法。 4.掌握实验室常用仪器的性能，并能够正确使用。 例如：长度测量仪器、计时仪器、测温仪器、变阻器、电表、交/直流电桥、通用示波器、低频信号发生器、分光仪、光谱仪、常用电源和光源等常用仪器。 5.掌握常用的实验操作技术。 例如：零位调整、水平/铅直调整、光路的共轴调整、消视差调整、逐次逼近调整、根据给定的电路图正确接线、简单的电路故障检查与排除，以及在近代科学研究与工程技术中广泛应用的仪器的正确调节。 6.适当学习物理实验史料和物理实验在现代科学技术中的应用知识。 二、实验项目设置 序号 实验项目名称 实 验 内 容 学时 实验类型 实验要求 实验者 类别 备注 0 误差理论 课堂讲授 5 1 固体密度的测量 学习测量规则和不规则物体密度的方法。学习天平的正确使用，学习间接测量的数据处理。学习间接测量不确定度的分析和计算。 3 必做 本科生 2 刚体转动惯量的测量 学习测量刚体转动惯量的方法；学习用做图法处理数据（或用最小二乘法处理数据）。 3 必做 本科生 3 分光计的调节和使用 熟悉分光计的主要结构，了解各部件的工作原理。学习调整与使用的方法。学习反射法测量角度。 3 必做 本科生 4 示波器的调节和使用 了解示波器的工作原理。学习调整与使用的方法。学习电压的测量、时间的测量、频率的测量、位相的测量等。观察李萨育图形，并学会用此图形测量频率。 3 必做 本科生 5 电源电动势、内阻的测量 通过电源电动势和内阻测量实验，掌握电位差计的工作原理与机构特点，学习用电位差计测量电源电动势、内阻，及其它电学量。 3 必做 本科生 6 杨氏弹性模量的测量 学习用静态拉伸法测量杨氏模量学习用光杠杆法测量微小伸长量。学习用逐差法处理数据。能用不确定度评价实验结果。选用动态法测量杨氏模量。 3 必做 本科生 7 液体表面张力的测量 通过用砝码对硅压阻力敏传感器进行定标，计算传感器的灵敏度，学习传感器的定标方法。观察拉脱法测量液体表面张力的物理过程和物理现象，并用物理学基本概念和定律进行分析和研究。测量出几种液体的表面张力系数。 3 必做 本科生 8 液体折射率的测量 学习阿贝折射仪的工作原理，用此仪器测量液体的折射率或者糖液的浓度。 3 必做 本科生 9 用惠斯登电桥测量电阻 掌握惠斯登电桥测量电阻的原理和方法，学习电桥灵敏度的测量方法。学习电阻箱的使用和误差的分析及不确定度的计算。 3 必做 本科生 10 热电偶的定标与测量温度 掌握用电势差计测量电势差，学习对热电偶进行定标的方法。掌握热电偶温度计的种类，明