一、课程基本信息

课程中文名称：普通物理实验（1）  

课程英文名称：General Physics Experiment（1）  

课程编号：16102207  

课程性质：学科基础课  

课程学时和学分：总学时：48；总学分：3；理论学时：0；实验学时：48  

适用专业：应用物理学  

先修课程：高等数学、力学、热学  

开课学院、部、中心：理学院、物理系  

二、课程的地位与作用

物理学是实验的科学。普通物理实验课是应用物理专业对学生进行科学实验基本训练的必修基础课程，学生接受系统实验方法和实验技能训练的开端。  

普通物理实验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重要作用。  

三、课程教学总的目的和要求

1、使学生获得从事物理实验的基础知识、基本方法、基本技能。  

2、使学生养成从事科学实验的基本素养，包括严谨求实的科学态度，积极进取的探索精神，遵守操作规程，爱护科学仪器的良好习惯；培养学生较强的观察、实验能力，获取数据信息能力。  

四、实验项目名称和学时分配

 

五、实验项目基本要求

1、绪论I：介绍普通物理实验课程的地位、作用、意义和教学过程，初步掌握物理实验的测量验方法和数据处理方法。  

2、长度的测量：掌握长度测量仪器的结构、原理和使用、保养方法。学会不确定度的评定方法。  

3、质量与密度的测量：掌握物理天平的调整和使用，学会测量质量、用流体静力称衡法测量固体和液体的密度，练习不确定度的评定。  

4、读数显微镜的使用：了解读数显微镜的内部结构和工作原理，掌握读数显微镜的使用方法，掌握读数显微镜测量微小长度和距离。  

5、静态拉伸法测金属杨氏模量：理解杨氏模量的概念的测量原理，掌握用光杠杆放大法测量微小长度变化的原理和方法，学会尺读望远镜的调节和使用，学习用逐差法处理实验数据。  

6、固体线膨胀系数的测定：理解线膨胀系数的概念的测量原理，掌握用公式法、作图法及最小二乘法处理数据。  

7、用三线摆测刚体转动惯量：理解用三线摆测定物体的转动惯量的原理，巩固所有用时间、长度测量仪器的使用技能，学会用累积放大法测量周期。  

8、稳态法测量固体导热系数：了解热传导的物理过程和热电偶的工作原理，掌握稳态法的测量条件和稳态法测导热系数的原理，用稳态法测定出不良导热体的导热系数。  

9、气体比热容比的测定：理解实验原理及实验设计的巧妙之处，进一步熟练天平、螺旋测微器、数字计时仪的使用方法，学会测定空气分子的定压比热容与定容比热容之比。  

10、受迫振动的研究：了解智能光电计时、计数设备的原理和使用方法，研究波尔共振仪中弹性摆轮受迫振动的幅频特性和相频特性，学习用频闪法测定运动物体的相位差。  

11、声速的测量：了解压电换能器的功能，加深对振动合成及驻波知识的理解，学习用共振干涉法、相位比较法和时差法测定超声波的传播速度，学会用逐差法处理数据。  

12、传感器应用实验I：了解传感器的基本原理，熟悉不同种类传感器的作用，能针对某个具体问题利用传感器设计出合理的产品或解决方案。  

13、传感器应用实验II：了解金属箔式应变片的工作原理，理解单臂单桥的工作特点，掌握金属箔式应变片单臂单桥的灵敏度测量。  

14、多普勒效应应用研究I：理解多普勒效应的现象和原理；分析实验中如何综合运用多种传感器完成计时、测速任务，并验证多普勒效应；掌握采用多普勒效应测声速的方法和技巧。  

15、多普勒效应应用研究II：掌握利用多普勒效应研究匀变速直线运动，验证牛顿第二定律的方法和技巧；掌握利用多普勒效应研究简谐运动的方法和技巧。  

16、碰撞问题实验研究：研究两个球体的碰撞及碰撞前后的单摆运动和平抛运动，应用力学定律去解决打靶的实际问题；从理论分析与实践结果的差别上，研究实验过程中能量损失的来源，学生自行设计实验来分析各种损失的相对大小，深入理解力学原理，提高学生分析问题、解决问题的能力。  

17、气垫导轨设计性实验：掌握焦利氏秤、气垫导轨、光电门及数字计时器的原理及使用方法，设计实验方案测定弹簧振子的振动周期并验证其机械能守恒。  

18、液体表面张力系数的测定：观察拉脱法测液体表面张力的物理过程和物理现象，测量比较不同液体的表面张力系数。  

19、力学演示实验：选择现象直观、操作简便的力学实验，教师操作或学生直接操作，学生观察现象、分析原理，激发学生学习力学的兴趣，深刻理解力学问题。  

20、电子分析天平的使用：了解分析天平的使用方法及注意事项；掌握特殊样品称量的流程；能熟练使用分析天平称量固体、液体等样品质量。  

21、金相显微镜的结构与使用:了解金相显微镜的内部结构和工作原理，掌握金相显微镜的调节和使用方法，测量微米量级颗粒的尺度分布，掌握金相显微镜的维护方法。  

六、实验课程考核和成绩评定方式

课程考核可根据实际情况从以下两种考核方式中选择一种：  

1、课程考核采取平时实验考查方式，以单个实验的平均成绩作为成绩评定依据。  

将实验平均成绩按统一标准折算成五级分制的优、良、中、及格、不及格，作为学生本课程考核成绩。  

2、平时实验考查与期末考试相结合：实验平均成绩与期末实验理论知识考试成绩按比例合成为百分制成绩，再按统一标准折算成五级分制的优、良、中、及格、不及格，作为学生本课程考核成绩。  

其中单个实验成绩按百分计，分以下三项评分：预习20分，操作40分，数据处理40分。  

七、实验教材、指导书和参考文献

1、实验教材：杨广武．新编物理实验．天津：天津大学出版社，2013  

2、实验指导书：自编指导书  

3、主要参考教材和参考文献：  

[1] 霍剑青等．大学物理实验．北京：高等教育出版社，2005  

[2] 董有尔．大学物理实验．合肥：中国科学技术大学出版社，2006  

[3] 李学慧．大学物理实验．北京：高等教育出版社，2006  

[4] 张兆奎．大学物理实验．北京：高等教育出版社，2001  

八、说明

 

执笔人：李灵侠                               审核：古金霞