《大学物理实验》课程教学大纲
课程编号：BPS003/BPS004
英文名称：Physics Experiments
课程类别：公共实践课
学分数：2 学时数：实验48
周学时：2
课内学时/课外学时：
授课学期：第二学期（大一下）和第三学期（大二上）
适用专业：电子信息工程
先修课程：无
考核方式：考查。
实验成绩：平时成绩为70%，期末考核为30%。
实验考核：《大学物理实验（一）》考核要求：
实验考试由理论和实验操作两部分组成。
1、理论考试要求：写出规范的实验报告，包括实验数据的记录与处理的基本知识、规范表达、实验原理等。
2、实验操作要求：最后一个实验作为考核实验，教师不做详细讲解，教师根据学生实验时对实验仪器的操作情况，给出实验操作分；
《大学物理实验（二）》考核要求：
最后两个课题实验作为考核实验，教师不做详细讲解，由学生自主选题，查找资料，拟定最佳解决方案，可以讨论，最终独立完成课题实验，递交两份课题实验研究报告。教师根据学生对课题实验研究的质量给出成绩。
一、教学目的要求
1．通过对实验现象的观察、分析和对物理量的测量，学习物理实验知识，加深对物理学原理的理解。
2．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。其中包括：
(1)能够自行阅读实验教材，作好实验前的准备；
(2)能够借助教材或仪器说明书正确使用常用仪器；
(3)能够运用物理学知识对实验现象进行初步分析判断；
(4)能够正确记录和处理实验数据，绘制曲线，说明结果，撰写合格的实验报告；
3．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和动手解决问题的能力。
4．提高学生的科学实验素养。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以及遵守纪律，团结协作，爱护公共财产的优良品德。
5．通过实验知识、实验方法的教学和实验技能的训练，使学生了解科学实验的过程，掌握一些基本实验方法，为后续课程的学习和今后的工作奠定良好的实验基础。
二、课程主要内容及基本要求
基础性实验课程的内容包括：测量与误差，有效数字和数据处理，物理学各分支学科的基本理论，物理实验中的基本测量方法和测量技术，常用仪器的物理原理等。课程的基本要求为：掌握测量误差基本知识，具有正确处理实验数据的基本能力；掌握基本物理量的测量方法；了解常用的物理实验方法；掌握常用实验仪器的性能，并能正确使用；掌握常用的实验操作技术。
课题性实验的设置以培养学生发现问题和解决问题的能力为目标。有些课题是基础实验的延续，使学生在已经了解实验原理和熟悉操作的基础上，能更多地把注意力集中到解决问题的方法上来。课题的目的比较明确，难度不大，使学生在完成课题后有一种成就感。采用开放实验室的形式，学生选择好自己感兴趣的课题后，利用课余时间在实验室研究与完成实验。
三、课程各实验内容及学时安排
表一：基础性实验
序号 | 实 验 项 目 | 实验内容摘要 | 学时 | 实验 学时 |
1 | 误差与数据处理 | 误差知识，实验数据处理方法 | 3 | 0 |
2 | 物体密度的测定 | 学习物理天平的使用方法，掌握物体密度的测量方法。 | 3 | 3 |
3 | 金属杨氏弹性模量的测定 | 学习望远镜的结构原理和使用方法，掌握光杠杆测微方法，用拉伸法测量金属的杨氏模量，学习数据处理方法。 | 3 | 3 |
4 | 用扭摆法测定物体的转动惯量 | 学习用扭摆法测量物体的转动惯量，学习数据处理方法。 | 3 | 3 |
5 | 受迫振动的研究 | 研究振动和共振现象，学习物理量间关系的曲线表示方法。 | 3 | 3 |
6 | 空气中声速的 测量 | 了解声 — 电转换的原理，运用驻波共振法、相位比较法测定空气中超声波的传播速度。 | 3 | 3 |
7 | 电桥的原理 与使用 | 学习用电桥测量电阻的方法，掌握检流计等电学仪器的使用方法。 | 3 | 3 |
8 | 电阻温度系数的 测量 | 测试电阻的温度特性，了解电阻在温度传感器中的应用。 | 3 | 3 |
9 | 弦振动驻波的研究 | 观察弦振动时驻波的形成，在驻波条件下有关物理量之间的关系，测量横波在金属弦线上的传播速度。 | 3 | 3 |
10 | 示波器的原理 与使用 | 了解示波器的工作原理，学习示波器的使用方法，并用示波器检测电信号波形的幅度和频率。 | 3 | 3 |
11 | 霍耳效应的研究 | 了解半导体材料的霍耳效应现象，利用霍耳效应测定半导体材料的有关参数。 | 3 | 3 |
12 | 用霍耳传感器测磁场分布 | 学习霍耳传感器的使用方法，测量载流圆线圈对的磁场分布。 | 3 | 3 |
13 | 等厚干涉实验 | 观察光的等厚干涉现象，利用等厚干涉现象测量平凸透镜的曲率半径。 | 3 | 3 |
14 | 分光计的调节和棱镜材料折射率的测量 | 学习光学仪器 — 分光计的调节方法，利用最小偏向角测量三棱镜的折射率。 | 3 | 3 |
15 | 衍射光栅实验 | 熟悉分光计的调节方法，运用光栅衍射原理测定光谱线的光波波长。 | 3 | 3 |
16 | 用落球法测定液体的粘滞系数 | 观察小球在液体中的运动情况，学习外延法实现理想条件的物理思想，学习用落球法测定液体的粘滞系数 | 3 | 3 |
17 | 分压电路和制流电路的特性研究 | 掌握分压和制流两种电路的连接方法和调节特点以及最佳使用条件 | 3 | 3 |
18 | 太阳能电池伏安特性的测量 | 了解太阳能电池的工作原理及结构，测量太阳能电池的伏安特性曲线
| 3 | 3 |
表二：课题性实验
序号 | 实 验 项 目 | 开放性 实验 |
1 | 用物理天平测量石蜡和铆钉的密度 | 学时不限 |
2 | 用物理天平测量圆周率 | 学时不限 |
3 | 拍现象的观察 | 学时不限 |
4 | 白炽灯的伏安特性 | 学时不限 |
5 | 锯条横振动频率与长度的关系 | 学时不限 |
6 | 测量激光的波长 | 学时不限 |
7 | RLC串联谐振的研究 | 学时不限 |
8 | 掠入射法测量液体折射率 | 学时不限 |
9 | 棱镜的色散关系 | 学时不限 |
10 | 分压电路的稳定性研究 | 学时不限 |
11 | 液晶电光效应的测量 | 学时不限 |
四、教学方法
实验室实验教学。
实验仪器一人一套，独立进行实验操作和测量。为使学生有充足的时间进行实验观察、测量和分析思考，基础性实验每次实验3学时。
对学生要求：
1、基础性实验：实验前完成预习报告，实验时独立进行操作获取实验数据，实验后，撰写规范的实验报告。要求掌握对常用实验仪器使用方法、基本实验方法和实验数据常用处理方法。
2、开放性实验：课题实验期间，实验室每天开放10小时，学生可以根据自己选择的实验内容到相关的实验室进行研究与讨论。
实验时，学生可以根据所需要的仪器设备向实验中心负责人按照实验中心仪器借还条例，办理借用手续。实验中心有专人和勤工俭学的学生负责实验室安全和仪器保障。
五、课程考核方法
物理实验课为考查课程，成绩按照以下方式评定。
(1) 实验课成绩由平时成绩和期末考查成绩组成，平时成绩占70%，期末考查成绩占30%。
(2) 实验课平时成绩按实验预习、课堂实验操作、实验报告予以综合评定，给出各实验课教学单元的成绩，其中实验预习占10％、课堂实验操作占30％、实验报告占60％。期末取各实验课教学单元成绩的平均值为总平时成绩。
(3) 期末考查：实验报告、实验操作、课题实验等不同形式进行。按考查结果给出期末考查成绩。
六、教材
教材：《大学物理实验教程》南京大学出版社 2013.1 。
执笔人：物理教研室 审核人：丁则信 分管院系领导：梅杓春
