物理实验教学指导书

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1、物理实验规范化教学指导书物理实验中心2006年9月4目录第一部分基础性实验第一章基本知识与测量实验一测量误差与数据处理实验二力学基本测量实验三电学基本仪器与测量实验四光学基本知识与测量第二章力学和热学实验实验五刚体的转动惯量的测量实验六用拉伸法测金属丝的杨氏弹性模量实验七测定液体的粘滞系数实验八金属导热系数的测定实验九液体表面张力的测定第三章电磁学实验实验十电阻的测量（设计性实验）实验十一线性电阻和非线性电阻的伏安特性曲线实验十二惠斯通电桥的应用及铜电阻温度系数的测定（设计性实验）实验十三万用表的组装与校准（设计性实验）实验十四灵

2、敏电流计的研究实验十五电位差计的原理和使用实验十六电子示波器的使用（综合性实验）实验十七霍尔效应及磁场的测定（综合性实验）实验十八非均匀磁场的测量与描绘第四章光学实验实验十九等厚干涉（综合性实验）实验二十分光计的调整实验二十一光栅的衍射实验二十二三棱镜折射率的测定第五章近代物理实验实验二十三全息照相（综合性实验）实验二十四用光电效应测定普朗克常数（综合性实验）实验二十五迈克尔逊干涉仪4实验二十六动态法测量杨氏模量实验二十七密立根油滴实验（综合性实验）实验二十八太阳能电池特性测定实验实验二十九声速的测量（设计性实验）实验三十用波尔共

3、振仪研究受迫振动第二部分提高性实验实验三十一音频信号光纤传输技术实验实验三十二非线性电路与混沌实验三十三脉冲核磁共振实验三十四光泵核磁共振实验三十五扫描塞曼效应实验三十六传感器综合实验实验三十七气体放电中等离子体的研究实验三十八扫描隧道显微镜实验三十九大气物理遥测遥感实验实验四十微波参数测定实验实验四十一X射线试验实验四十二黑体辐射实验四十三高温超导转变温度系数实验四十四锁相放大器实验四十五红外物理综合实验4实验一测量误差与数据处理一、实验目的：1．了解关于测量误差的基本理论。2．掌握不确定度的概念及其评定方法。3．掌握有效位数的

4、概念及修约规则。4．了解数据处理的基本方法。二、实验内容及要求：1．讲解测量误差的定义、分类及其处理方法，并且举例说明。2．重点讲解不确定度的概念，要讲清楚为什么引入不确定度评定测量结果，不确定度与算术平均误差的区别。重点讲解直接测量量的不确定度的评定方法和间接测量量的不确定度的评定方法，每种方法都要举例说明。强调要求学生掌握不确定度的概念及其评定方法。3．重点讲解实验数据的有效位数的定义和修约规则，并举例说明实验数据的有效位数的修约规则。要强调要求学生掌握原始数据的读取方法、最终实验结果的有效位数的胡定及表示方法。讲解运算过程中

5、的数及中间结果的有效位数的确定方法。4．举一定综合例题，包括直接测量量的不确定度的评定方法、间接测量量的不确定度的评定方法、实验数据的有效位数的修约规则和实验最后结果的表示。时间允许的话，先让学生自己练习，教师辅导，然后教师针对辅导中发现的问题讲解。5．简述实验数据的处理方法，包括作图法、列表法、逐差法、最小二乘法和加权平均法。三、实验重点和难点：1．重点：（1）不确定度的概念及不确定度的评定方法。（2）实验数据的有效位数及修约规则。2．难点：实验数据的处理方法。四、时间安排：第一节课：误差的定义、分类及处理方法，不确定度的概念，

6、直接测量量的不确定度的评定方法。4第二节课：间接测量量的不确定度的评定方法。实验数据的有效位数的概念和修约规则。原始数据的读取方法、最终实验结果的有效位数的确定及表示方法。第三节课：综合例题和实验数据的处理方法。一、作业布置：练习题第一、二、三、五（1）（2）（3）、六（2）、七（1）（2）、八（1）（2）、九（1）（2）（3）、十。4第66页共67页实验二力学基本测量一、实验目的：1．进一步掌握不确定度、有效位数的基本概念和运算方法；2．了解游标卡尽、螺旋测微计和物理天平的主要构造原理，掌握其使用方法。二、实验内容及要求：1．用

7、游标卡尽测出待测物的高H、深h、外径D、内径d，要求掌握它的使用方法，并正确读数。2．用天平称出质量M，要求掌握天平的调节及使用方法。3．用螺旋测微计测出小钢球的直径d，要求掌握它的使用方法并能正确读数。4．根据讲义要求进行数据处理。三、实验重点和难点1．实验重点是基本仪器的使用2．难点是测量结果的不确定度的计算和有效位数的确定。四、时间安排1．讲课50分钟，教师先讲实验一的作业错误；再让学生自己推导出圆简体积的不确定度公式，然后教师根据学生的推导情况作出总结。3．实验操作100分钟。五、课上辅导：1．巡视游标卡尽和螺旋测微计的操

8、作情况，抽查学生操作，检查学生读数是否正确；检查天平的调节及使用方法是否正确。2．巡视学生不确定度的计算方法是否正确，并对不正确的进行辅导。3．最后教师检查学生的测量数据是否正确，检查实验仪器是否按要求放置，并给学生的实验记录数据签字。六、作业布置