物理学科实验室建设方案参考.docx

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物理学科实验室建设方案参考

物理学科实验室建设方案（参考）

1．基础物理及近代物理实验室

1．1实验项目列表（参考）

（1）基础物理及近代物理实验（分五个层次安排教学）

第一层次（基本实验、必做）

安排力热学6个、电磁学6个、光学4个，这类实验难度不高，适合全校理工科各专业学生学习和基本训练，此阶段主要目的是让学生学习和掌握基本实验程序、基本操作技能、基本实验方法、常用仪器使用、以及掌握数据处理的一般方法及对实验结果的评价等。

第二层次物理实验分两轮进行：

第一轮（必做），安排12—16个物理规律的研究实验，这类实验适合物理专业的学生学习和训练，理工科学生可选修。

此段物理实验课程，要求学生学习如何做好实验，学习研究物理规律和分析实验现象的思想和方法，学习分析和评价实验结果。

第二轮（选做）安排涉及学科内容较广的提高性实验和限制性设计实验6—8个，学生通过此阶段的训练，可激发学生强烈的学习热情，变被动学习为主动学习，从而培养和提高学生的综合思维和创造能力。

第三层次（综合、设计性、研究性实验、选做）

此阶段实验室对学生实行开放。

为学生提供发展个性和施展才能的机会，学生通过做开放实验，从成功和失败中得到训练，得到整体素质的提高，为今后近代物理实验和研究创新型实验奠定一定的基础。

第四层次近代物理实验（必做、）

第五层次近代物理实验（选修）

近代物理实验教学不仅是对物理教育本科学生开设，许多与物理有关或相关专业的学生亦应加入近代物理实验的学习。

（2）演示实验

a．在教学楼内应设有专门的演示实验教室，其附近应配有相应的设备保管室。

配合大学物理理论进行教学，演示实验教室同时应具有多媒体教室的功能。

b．开放式演示实验室：

应具有下列特点：

①经典性。

能将某些经典的物理实验（尤其是获诺贝尔奖的物理实验演示出来）。

②现代性。

采用现代声光视频技术。

③知识性：

将重要的物理实验、物理现象，现代物理学进展知识介绍或展示出来。

④同时具有多媒体教室的功能，配合基础物理实验室，近代物理实验室进行实验背景教学和科技动态教学。

⑤亦可作为有兴趣的学生自己动手做一些小实验、小制作。

（3）仿真实验

建立仿真实验室，为学生在计算机上模拟、设计实验提供条件。

以上各实验室应有网络端口，都应可以进行虚拟物理实验，各室均可调阅CAI课件、背景资料、进行数据处理、进行计算机网络管理；预约实验，成绩登记。

仿真实验

基本实验原则上应1人1组，少部分实验可2人一组，个别大型、综合性实验4~6人一组。

附：

基础物理即近代物理实验项目（供参考）

第一层次（基本实验、必做）

1．长度测量及物质密度的测定

2．杨氏模量的测定

3．气轨上的简谐振动和阻尼振动的研究

4．用三线摆测物体的转动惯量

5．固体线膨胀系数的测定

6．用混合法测固体的比热容

7．直流电桥平衡法测电阻。

8．用电势差计测量电池的电动势和内阻

9．伏安法测二级管的特性

10．示波器的使用

11．静电场的模拟和描绘

12．制流电路和分压电路

13．薄透镜焦距的测定

14．分光计的调节和使用

15．显微镜

16．牛顿环

第二层次（第1轮）（基础实验、物理规律性实验、必做）

1．随机误差统计规律的研究

2．受迫振动

3．牛顿第二定律的验证

4．弦振动的研究

5．声速的测量

6．液体表面张力的测定

7．冰的溶解热的测量

8．液体粘滞系数的测定

9．可倒摆

10．铁磁物质动态磁滞回线的测试（微机辅助）

11．冲击法测螺线管内轴线上磁场的分布

12．RLC电路的暂态过程研究

13．灵敏电流计特性研究

14．霍耳元件测磁场

15．带电粒子在电、磁场中运动规律的研究

16．双棱镜干涉测波长

17．迈克尔逊干涉仪

18．偏振光的分析

19．衍射光栅

20．单色仪的定标和滤光片光谱透射率的测定

21．光电效应测普朗克常量

第二层次（第2轮）（提高性、限制性设计实验、选作）

1．碰撞实验

2．气垫导轨上滑块的研究及系统误差的修正

3．设计用几种不同方法测定重力加速度

4．良导体导热系数的测定

5．简易万用表的设计安装和校准

6．用伏安法测中、低值电阻

7．温度传感器的特性测量和定标

8．用冲击电流计测电容及高电阻

9．透镜组基点的测定

10．全息照相

11．光源时间相干性的研究

12．媒质折射率与波长关系的研究

第三层次（综合与设计性实验、选作）

1．水的沸点与压强关系的研究

2．动态法测杨氏模量

3．复摆振动的研究

4．非线性系统的混沌现象研究

5．磁致伸缩系数的测定

6．CCD微机密立根油滴实验

7．弱电流的测量

8．用非线性电路研究混沌现象

9．高温超导体的临界温度和临界电流的测量

10．F-P干涉仪

11．照相技术及乳胶片感光特性的研究

12．薄膜介质折射率的测定

13．光探测器特性研究

14．导光纤维特性参数测量

15．光源色坐标的测定

16．傅立叶频率合成

17．单缝衍射现象的定量研究

18．存储示波器及其应用（瞬态过程的测量）

19．介电常数的频率特性

20．逸出功的测定

21．虚拟仪器在物理实验的应用

22．仿真物理仪器

第四层次（近代物理实验必作）

1．氢与氘原子光谱

2．钠原子光谱

3．光谱分析

4．塞曼效应

5．盖革——弥勒计数管的特性及核衰变的统计规律

6．γ闪烁能谱测量

7．β吸收

8．微波实验

9．微波分光仪实验

10．核磁共振

11．顺磁共振

12．铁磁共振

13．真空镀膜

14．X射线多晶体分析——德拜法

第五层次（近代物理实验选作）

1．真空计的校准

2．磁偏转质谱仪

3．符合测量

4．光泵磁共振

5．氦氖激光器的制作及其纵、横模的分析

6．染料激光器的调整与光束控制

7．晶体的电光调制

8．全息照相与全息干涉计量法

9．图像识别

10．激光喇曼光谱

11．X射线单晶体分析——劳厄法

12．电子衍射

13．超导体转变温度的测量

14．噪声测量及频谱分析

15．超声探伤

16．锁相放大器的原理及应用

17．单光子计数

18．相对论验证实验

19．CT成像技术

20．光纤传感器特性的研究

21．光拍法测量光的速度

22．X荧光标识谱

23．巨磁电阻效应

科研性实验选题

1．扫描隧道显微镜（STM）的使用

2．低温温度定标

3．双原子分子光谱

4．穆斯堡尔效应

5．NTC陶瓷材料的制备及其性能研究

6．纳米材料的制备及其性能参数的测量

7．微机在物理实验中的应用

演示实验项目（可选）

1．角速度矢量合成

2．科里奥利力演示

3．微珠平台

4．几种驻波现象的演示

5．线形驻波特性的演示

6．压电晶体在力学中应用的系列演示

7．麦克斯韦速率分布的模拟演示

8．形液面内外压强差演示

9．静电现象的系列演示

10．电力线

11．等势面

12．导体表面电荷分布和电势

13．尖端放电

14．静电屏蔽

15．静电除尘、

16．静电植绒

17．珀耳帖效应的演示

18．电流的磁场

19．磁场对载流导体的作用

20．平行电流间相互作用力的演示

21．洛仑兹力

22．二电子束之间电力的演示

23．安培环路定理的演示

24．高温超导磁悬浮演示

25．磁致伸缩演示仪

26．铁磁质磁化现象演示仪

27．热磁轮演示仪

28．电磁感应现象系列演示

29．自感现象的演示

30．互感现象的系列演示

31．电磁波的发射和接收

32．电磁波基本性质的演示

33．模拟渐变折射率光波导

34．蜃景现象的演示

35．模拟蜃景及现象分析

36．主平面性质的演示

37．光瞳的演示

38．梅斯林干涉条纹

39．对切透镜的实验装置与双光束干涉现象观察

40．菲涅耳双面镜干涉

41．修饰过的牛顿环

42．用法布里-珀罗干涉仪进行干涉环光强互补的演示

43．平面干涉仪演示装置

44．相干光波必有平行电振动分量的演示

45．空间相干性的演示

46．光干涉、衍射演示仪

47．对切透镜在光学演示实验中的应用

48．衍射极小处的相位π突变

49．夫琅禾费衍射与菲涅耳衍射区别的演示

51．超声光栅衍射图样的演示。

51．偏振光的演示

52．光电效应的演示

53．光学模型演示仪系列

1．2仪器设备列表（参考）

序号

仪器设备名称

型号、规格及厂家

单位

数量

单价（元）

总价

（万元）

1

气垫导轨（不带毫秒计）

1.5m，北京青峰机械厂

台

12

1100.00

1.32

2

气源，（气垫配件）

河北涿州

台

12

1000.00

1.2

3

计时，毫秒计

48型，武大

台

12

1300.00

1.56

4

固体线胀系数测量仪

台

12

1000.00

1.2

5

微机x-y记录仪

台

12

4000.00

4.8

6

受迫振动实验仪

台

12

1300.00

1.56

7

CCD扬氏模量

天津港东

台

12

5900.00

7.08

9

受迫振动实验仪

九江

台

12

800.00

0.96

10

数字式粘度计

北京机械设备厂

台

12

1420.00

1.7

12

导热系数测定仪

复旦

台

12

2500.00

3

13

热膨胀系数仪

天津港东

台

12

5600.00

6.72

14

示波器

DF4313，宁波中策

台

20

2700.00

5.4

15

付里叶频率合成

台

12

8000.00

9.6

16

单摆混沌仪

台

12

5000.000

6

17

空气比热容比测定仪

台

12

2000.000

2.4

18

超声速测定仪

武大

台

12

1000.00

1.2

19

数字温度计

台

12

500.00

0.6

20

可编程控温仪

台

12

1000.00

1.2

21

电子天平

北京亿通公司

台

12

3200.00

3.84

22

新转动惯量测定仪（三线摆）

上海大学核力电子设备厂

台

12

3300.00

3.96

23

光电天平

上海

台

12

4000.00

4.8

24

双光栅弱振动测量仪

台

12

5000.00

6.0

25

弦音计

美国PASCO

台

6

13817.42

8.29

26

转动系统

美国PASCO

台

6

23365.32

14.02

27

热传导实验装置

美国PASCO

台

6

5237.54

3.14

28

波尔共振仪

上海同济大学

台

12

4368.00

5.24

29

固体线胀系数测定仪

成都科技大学

台

12

5793.00

6.95

30

直流电桥

台

12

700.00

0.94

31

非平衡电桥

台

12

1700.00

2.04

32

函数发生器

DF-1641A（带信号微调）,宁波中策

台

12

1400.00

1.68

33

导电玻璃静电场描绘器

EQC-2，上海龙惠科教仪器厂

台

12

1960.00

2.35

34

UJ31型低电势电位差计

UJ31，国营杭州富阳电表厂

台

12

1280.00

1.54

35

直流电阻电桥（单.双）

QJ23型，1~9999000Ω上海电表厂

台

各12

800.00

1.92