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《普通物理实验4》课程实验教学大纲课程名称：普通物理实验英文名称：GeneralPhysicsExperiment4实验课性质：独立设课课程编号：21100174大纲主撰人：大纲审核人：一、学时、学分课程总学时：20学时实验学时：20学时课程总学分：1学分实验学分：1学分二、适用专业及年级适用于2013级物理学专业三年级的学生三、实验教学目的与基本要求(一)、教学目的1、通过一定数量的普通物理实验，使学生在物理实验的基本知识、基本方法和基本技能方面受到较系统的训练，掌握基本物理量的测量原理和方法，能根据误差要求合理选择与正确使用基本仪器，能进行有效数字的运算和数据的处理；对实验结果能做正确的分析和判断，使学生具有中学物理实验教学的能力。2、通过对实验现象的观察和判断，对实验结果的分析和总结，使学生加深对物理基本概念和规律的认识。3、它侧重培养学生科学实验能力、实验技能的基本训练和良好的科学实验规范，同时培养大学生学习能力、实践能力和创新能力。4、培养学生辨证唯物主义世界观，严肃认真，实事求是的科学态度，严谨的工作作风和良好的实验习惯。(二)、基本要求学生在本课程中，通过一定数量的力、热、电、光等实验，应达到如下基本要求：1、养成良好的实验习惯和严谨的科学作风。2、掌握常用基本物理实验仪器的原理和性能，学会正确调节、使用和读数；懂得物理实验的安全防护知识。3、掌握一些物理量的常用测量方法，如比较法、替代法、放大法、定标法、……等等。4、掌握实验数据的一些基本处理方法，如列表法、作图法、逐差法、最小二乘法………等等。5、学会对实验数据进行误差分析和不确定度评定，正确运用有效数字，学会定性判断和定量估算实验数据的可靠性。6、建立用实验去观察、分析、研究物理现象和验证物理规律的基本观念。7、具备一定的实验设计能力，如：知道如何根据实验要求确定实验方案、选择实验仪器、分析实验问题等。四、主要仪器设备单摆、电子天平、游标卡尺、螺旋测微器（千分尺）、TH-2型转动惯量测试仪、气垫导轨及其配件、变温粘度测量仪、金属线膨胀实验仪、TH—J型PN结正向压降温度特性实验组合仪、THQZL-1型液体表面张力系数测量实验仪、杨氏模量实验仪、SVX-5综合声速测试仪、GDM-8135台式数字万用表、DH4603型金属比热容测定仪、YBF-3导热系数测试仪、GVZ-3型导电微晶静电场描绘仪、DHQJ-3型非平衡电桥、TH-MHC型智能磁滞回线测试仪、TH-S螺线管磁场实验仪、DH4505型交流电路综合实验仪、UJ31型电位差计、双踪示波器、GSY10B传感器实验仪、DH-QJ44环保型直流双臂电桥、光具座及附件、迈克尔逊干涉仪、分光计及附件、激光光源、读数显微镜、光学平台及附件五、实验课程内容和学时分配序号实验项目名称实验内容学时分配实验属性实验类型每组人数实验要求指导教师1PN结正向电流与正向电压的关系随温度的变化情况对PN结电流与电压的关系特性以及其关系特性随温度的变化情况进行测量并对实验结果进行讨论总结4技术基础设计1人选修物理教研组教师2研究液体中超声波传播速度与液体温度的关系研究液体中超声波传播速度与液体温度的关系4技术基础设计1人选修物理教研组教师3动态法测量杨氏模量的进一步研究悬挂法测量杨氏模量，实验方法探讨4技术基础设计1人选修物理教研组教师4液体表面张力系数实验测量误差研究1、了解液膜拉断前吊环受力变化情况2、研究张力的实验测量及求得方法3、对张力系数的实验测量误差进行分析讨论4技术基础设计1人选修物理教研组教师5数字电流计（微安表）内阻对惠斯通电桥测量灵敏度的影响研究数字电流计（微安表）内阻对惠斯通电桥测量灵敏度的影响4技术基础设计1人选修物理教研组教师6检测毫伏表内阻对电桥灵敏度的影响研究数字毫伏表内阻对惠斯通电桥测量灵敏度的影响4技术基础设计1人选修物理教研组教师7伏安法测量电阻实验研究对电流表内、外接两种方法进行实验研究探讨4技术基础设计1人选修物理教研组教师8单桥电路输出特性研究1、自组惠斯通电桥电路2、分别测量四种单桥的测量灵敏度；3、分别研究四种单桥的输出电压与桥臂电阻相对变化量的大小的变化关系4技术基础设计1人选修物理教研组教师9半桥电路输出特性研究1、自组惠斯通电桥电路2、研究半桥电路的测量灵敏度；３、研究半桥电路的输出电压与桥臂电阻相对变化量的大小的变化关系4技术基础设计1人选修物理教研组教师10全桥电路输出特性研究1、自组惠斯通电桥电路2、研究全桥电路的输出电压和电桥测量灵敏度与桥臂电阻相对变化量的大小的变化关系4技术基础设计1人选修物理教研组教师11用电位差计测量微安表内阻1、给定微安表，用电位差计测量其内阻大小2、用两种方法测量：①用待测微安表指示电流，②不用待测微安表指示电流4技术基础设计1人选修物理教研组教师12用电位差计校准微安表用电位差计校准微安表4技术基础设计1人选修物理教研组教师13用电位差计校准电压表用电位差计校准电压表4技术基础设计1人选修物理教研组教师14用电位差计校准电阻箱用电位差计校准给定电阻箱4技术基础设计1人选修物理教研组教师15霍尔元件特性研究利用“螺线管磁场实验仪”研究霍尔元件特性4技术基础设计1人选修物理教研组教师16电源特性对电桥灵敏度的影响1、在等臂电桥的条件下，研究惠斯通电桥灵敏度与电源内阻的变化关系。2、桥臂总电阻分别选取几百欧姆、十几千欧姆、几百千欧姆，三种情况下进行实验研究4技术基础设计1人选修物理教研组教师17用霍耳效应实验仪测量通电螺线管线圈的匝数利用霍尔效应实验仪测量出通电螺线管线圈的匝数，计算测量值与标称值的相对百分误差4技术基础设计1人选修物理教研组教师18Q值对RLC串联电路稳态特性的影响RLC串联电路，在一定的Q值下测量并描绘fuR关系图线，并对不同Q值下测量并描绘得的fuR关系图线进行比较4技术基础设计1人选修物理教研组教师19Q值对RLC并联电路稳态特性的影响RLC并联电路，一定的Q值下测量并描绘fuR/关系图线，并对不同Q值下测量并描绘得的fuR/关系图线进行比较4技术基础设计1人选修物理教研组教师20立式电桥灵敏度研究1、研究立式电桥的灵敏度与桥臂的关系2、一定的桥臂，研究立式电桥的灵敏度S与电桥比例系数K的关系3、一定的桥臂，比例系数K也一定的情况下，研究电桥灵敏度S与桥臂电阻相对变化量RR的大小的关系4技术基础设计1人选修物理教研组教师21卧式电桥灵敏度研究1、研究卧式电桥的灵敏度与桥臂的关系2、一定的桥臂，研究卧式电桥的灵敏度S与电桥比例系数K的关系3、一定的桥臂，比例系数K也一定的情况下，研究电桥灵敏度S与桥臂电阻相对变化量RR的大小的关系4技术基础设计1人选修物理教研组教师22比较热敏电阻和金属热电阻的温度特性对热敏电阻和金属热电阻的T-R变化关系进行实验测量，作两者的T-R关系图线，分析两者灵敏度与线性度的差异4技术基础设计1人选修物理教研组教师23交流电桥应用研究交流电桥测量电容、电感的原理方法的实验研究与总结4技术基础设计1人选修物理教研组教师24显微镜的组装及放大率测定1、了解显微镜的构造及其放大原理,并组装出显微镜2、测定组装后显微镜的放大率4技术基础设计1人选修物理教研组教师25用平行光管测透镜焦距和检测玻璃镜片质量1、熟悉平行光管的光路原理2、测量出待测透镜的焦距3、用平行光管检测镜片成像质量并进行分析4技术基础设计1人选修物理教研组教师26单缝衍射的光强分布测量1、深入理解光的衍射理论2、设计出利用光电元件对光强进行测量的方法3、研究单缝衍射的光强分布情况4技术基础设计1人选修物理教研组教师27光栅特性的研究测量光栅的光栅常量d、角色散率ψ，分辨本领R和衍射效率η4技术基础设计1人选修物理教研组教师28双棱镜的折射率及小锐角的测量设计方法并测量出双棱镜的折射率及其小锐角的大小4技术基础设计1人选修物理教研组教师29掠入法测三棱镜的折射率1、设计一种用掠入法来测出三棱镜的折射率2、并将测量结果与最小偏向角法的测量结果进行对比分析4技术基础设计1人选修物理教研组教师30布儒斯特法测三棱镜的折射率1、设计一种用布儒斯特法来测出三棱镜的折射率2、并将测量结果与最小偏向角法的测量结果进行对比分析4技术基础设计1人选修物理教研组教师31任意偏向角法三棱镜的折射率1、推导出任意偏向角法三棱镜的折射率的理论公式2、用任意偏向角法来测出三棱镜的折射率３、并将测量结果与最小偏向角法的测量结果进行对比分析4技术基础设计1人选修物理教研组教师32利用光纤测量光速通过测量光在介质（光纤）中的传播时的时间差，从而得到光在已知折射率的介质（光纤）中的传播速度，进而得到光在真空中的速度4技术基础设计1人选修物理教研组教师33压电陶瓷位移和振动的干涉测量利用迈克尔逊干涉仪测量压电陶瓷的位移和振动4技术基础设计1人选修物理教研组教师六、考核方式1、实验报告：能撰写合格的实验报告，含实验项目、目的、仪器、原理、步骤、数据处理、分析与讨论、思考题等内容；并根据报告的撰写情况和数据的精确度及处理情况给于评分。2、考核方式(1)、考核方式：平常评分(平常操作表现、实验报告成绩)(2)、成绩构成：平时实验成绩100％（对于普通物理实验4，即设计性实验的成绩评定，因无期末考试，故其成绩的构成以平时实验成绩为准）七、实验教科书、参考书（一）教科书1．苏启录，鄢仁文．普通物理实验．福州：闽江学院物理学与电子信息工程系自编自印（二）参考书1．杨述武等.普通物理实验(第四版).北京:高等教育出版社，2007年2．丁慎训，张连芳.物理实验教程(第二版).北京:清华大学出版社，2003年3．霍剑青等.大学物理实验(第二版).北京:高等教育出版社，2005年4．黄建群.大学物理实验(第二版).四川:四川大学出版社，2007年5．黄志高．大学物理实验．北京:高等教育出版社，2008年说明：本大纲依据2013级物理教育专业教学计划及理科物理专业普通物理实验教学的基本要求，并结合本系实验室具体条件制订。