《大学物理实验A》教学大纲Word文档下载推荐.docx
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2、通过实验绪论课(4学时)的教学,使学生掌握实验误差理论(如测量及其误差,标准偏差,仪器误差等)、有效数字及其运算、测量不确定度及其估算、减小系统误差常用方法等。
3、应用物理学专业必做实验为1、2、3、4、8、15、21、22、23、24、26、28,共12项,计37学时,还需选19学时,选做实验不得选光学、光电子方面的实验;
其它理工类专业(地球物理各专业除外)必做实验12项,计38学时,还需选做18学时的实验。
三、实验项目与类型
序号
实验项目
学时
实验类型
备注
验证
综合
设计
必做
选做
1
不规则固体及液体密度的测量
3
√
2
三线摆测刚体转动惯量
液体粘滞系数的测定
杨氏模量的测量
5
复摆的振动研究
6
惯性秤
7
弦振动研究
8
超声声速的测量
9
刚体转动的研究
10
动量守恒定律的验证
11
冰的熔化热的测量
12
水的汽化热的测量
13
表面张力系数的测量
14
良导体导热系数的测量
15
金属线胀系数的测量
16
热功当量的测量
17
空气比热容比的测量
18
液体比热容的测量
19
不良导体导热系数的测量
20
空气相对压力系数的测定
21
惠斯通电桥测电阻
22
静电场模拟
23
电位差计测电池的电动势和内阻
24
示波器的原理和使用
25
万用电表的设计与定标
26
霍耳效应测磁场
27
非平衡电桥原理及应用
28
磁滞回线的研究
29
温差电动势的测量
30
周期信号的傅里叶分解与合成研究
31
电子比荷的测量
32
RLC电路的稳态特性研究
33
RLC电路的暂态过程研究
34
用非线性电路研究混沌现象
35
光电管特性的研究
36
薄透镜焦距的测量
37
分光计的调整和棱镜折射率的测定
38
迈克耳逊干涉仪的调节及使用
39
旋光现象的研究
40
用衍射光栅测定光波波长
41
牛顿环
42
衍射光强的分布研究
43
用双棱镜干涉测钠光波长
44
偏振光实验
45
透镜组基点的测定
46
用阿贝折射仪测透明介质的折射率
47
自组望远镜和显微镜
48
平行光管的调整和使用
49
自组投影仪
50
光具组节点和光具组焦距的测定
51
全息照相
52
夫兰克—赫兹实验
53
氢氘原子光谱
54
塞曼效应
55
白光光学/数字图象信息处理实验
56
核磁共振实验
57
光泵磁共振
58
普朗克常数的测定
59
密立根油滴实验
60
黑体辐射实验
61
傅立叶变换光谱实验
62
光拍法测量光的速度
63
电光调制实验
64
声光调制实验
65
法拉第效应实验
四、实验教学内容及学时分配
实验一不规则固体及液体密度的测定(3学时)
1、目的要求
熟练掌握分析天平的调节和使用方法,掌握静力称衡法。
2、方法原理
,质量用天平称量,体积用阿基米德定律求出。
3、主要实验仪器及材料
分析天平、小烧杯、酒精、不规则铜块、π型架。
4、掌握要点
分析天平的调节和方法、测量密度的方法:
静力称衡法。
5、实验内容:
(1)学习调整和使用分析天平。
(2)用流体静力称衡法测固体的密度。
实验二三线摆测物体转动惯量(3学时)
1、目的要求
研究刚体转动时合外力矩与刚体转动角加速度的关系,考查刚体的质量分布改变时,对转动惯量的影响。
刚体转动定律:
,平行轴定律:
三线摆,秒表,游标卡尺,直尺。
三线摆的调节与使用。
(1)测量出三线摆转动的周期、各部分的尺寸,。
(2)改变重物的位置,考查质量分布对转动的影响。
实验三液体粘滞系数的测定(3学时)
熟练使用基本仪器测量长度、时间和温度,观察液体内摩擦现象,学会用落球法测量液体的粘滞系数。
根据斯托克斯定律.考虑到各种修正
落球粘度仪、读数显微镜、游标卡尺、米尺、秒表、温度计、比重计、小球、蓖麻油。
用粘度仪测粘度的方法。
(1)调节粘度仪底板上的调螺钉,使玻璃筒轴线沿铅直方向。
(2)用游标卡尺测量玻璃筒仪内径D,用米尺测筒上两横线间的距离L。
(3)用读数显微镜测量小球的直径,测5次求平均值。
(4)测小球匀速下落通过距离L的时间。
(5)计算及不确定度,误差。
实验四杨氏模量的测量(3学时)
用伸长法测定金属丝的杨氏模量,学习光杠杆原理并掌握使用方法。
胡克定律指出,在弹性限度内,弹性体的应力和应娈成正比,设有一根长为横截面积为的钢丝,在外力作用下伸长了,则,此式中比例系数称为杨氏模量,单位为.设钢丝的直径为,则,代入上式并整理得出:
。
杨式模量表达了材料抵抗外力产生拉伸(压缩)形变的能力。
杨氏模量测定仪、光杠杆、尺读望远镜、螺旋测微仪、游标卡尺、砝码、米尺、金属丝。
学习光杠杆原理。
(1)测量金属丝的长度和直径,金属丝直径要在金属丝下端测量。
(2)测量光杠杆镜面到直尺的距离。
(3)测量光杠杆前后足尖的垂直距离,可将光杠杆轻轻在纸上压下三个足痕,用游标卡尺去测量。
(4)测量加砝码前后的读数和。
(5)数据处理,算出金属丝的杨氏模量
实验五复摆的振动研究(3学时)
测量复摆振动的周期,掌握复摆振动的规律。
当物体围绕定轴作小角度的摆动时,其运动规律为简谐振动。
复摆实验组合仪
4、掌握要点
复摆周期的测量。
复摆运动规律的研究,复摆周期的测量。
实验六惯性秤(3学时)
掌握惯性秤测定物体质量的原理和方法。
惯性秤称衡质量,是基于牛顿第二定律,在失重状态下可照常使用。
惯性秤、秒表定标用标准质量块、待测圆柱体
惯性秤称衡质量的原理。
(1)惯性秤的定标,并作出拟合曲线。
(2)测量待测物的周期,并用拟合公式求出其质量。
实验七弦振动研究(3学时)
学会测量弦线上横波传播速度的方法,用作图法验证弦振动基频与张力的关系。
弦线上横波传播的速度为:
,由力学知识可知。
这两个速度相等。
低压电源、电动音叉、弦线、分析天平、滑轮、砝码、米尺
弦振动基频与张力的关系。
(1)保持砝码的质量不变,改变弦长,使驻波数分别为1、2、3、4、5,验证基频和弦长的关系
(2)保持弦长不变,改变砝码的质量,使驻波数分别为1、2、3、4、5,验证基频和张力的关系。
(3)计算,比较两种方法测得的速度.
实验八超声声速的测定(3学时)
用驻波法、相位法测定超声波在空气中传播速度。
当超声波沿空气传播至不同介质反射时,由于介质的声阻抗大于空气的声阻抗,所以超声波在介质反射时有半波损失,即分界面就是波节,当两超声换能器的距离为时,在空气中形成驻波;
当超声波经过不同路径传播时,其相位变化也不相同,因为其频率相同,两路超声波可在示波器上形成李萨如图形。
超声声速测量仪、示波器、信号源。
用超声声速测量仪测超声声速的方法。
(1)线路的连接、仪器的调试。
(2)用超声声速测量仪测超声声速。
实验九刚体转动的研究(3学时)
刚体转动实验仪,秒表,游标卡尺,定滑轮,砝码
刚体转动实验仪的调节与使作。
(1
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