物理学专业试验课教学大纲

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1、力学实验教学大纲一、课程基本信息课程名称力学实验英文名称Mechanicsexperiment课程性质必修课程属性专业基础课学时学分36/2开设学期一先修课程高等数学、力学适用专业物理学二、课程简介力学实验是面向物理学专业本科生开设的一门重要基础课程。课程内容为物理实验数据的基本处理方法，力学领域基本物理量的测量、基本实验方法、常用测量仪器的原理及应用和实验设计的基本能力等。按照课程建设的指导思想：“加强基础，循序渐进，因材施教，全面提高”，精心选择了三个类型（基础型实验、综合型实验和设计型实验）十个实验项目。通过这门

2、课程的学习使学生在实验基本知识、基本方法和基本技能方面得到系统训练，实验能力和素质逐步提高。三、实验课程目的与要求学习本课程的目的：使学生学习物理实验基础知识的同时，在力学实验的基本方法、基本技能等方面受到较系统的训练，掌握初步的实验能力，逐步具有实践能力和创新能力，养成良好的实验习惯以及严谨求实的科学作风。学习本课程的要求：1．掌握力学基本物理量的测量。2．了解常用仪器的性能，并掌握使用方法。3．巩固实验数据处理方法的应用。4．初步独立设计实验方案。93四、评价本课程采用平时考核和期末考核、定性考核与定量考核相结合的

3、方式评定学生的成绩。平时考核（平时成绩包括预习报告、实验操作、实验习惯和实验报告等几部分组成）占70%，期末考核成绩占30%。五、实验项目设置和内容物理实验的基本知识（讲授）目的要求1．理解测量与不确定度的基本概念。2．掌握实验数据的处理方法。3．学会写实验报告。内容要点1．测量与误差的基本概念2．系统误差与偶然误差的基本概念3．测量结果与测量不确定度4．有效数字及其运算5．实验数据的图示法和图解法6．组合测量与最佳直线参数7．如何撰写实验报告计划时数6实验性质必做每组人数全体实验一、长度的测量目的要求1．练习使用测长

4、度的几种常用仪器。2．练习做好记录和计算不确定度。93实验内容用测长仪器分别测量：1．钢球的直径。2．圆环的体积。3．样品的微小宽度。4．眼镜片的厚度。5．对上述测量结果进行不确定度评定。主要仪器设备螺旋测微计、游标卡尺、移测显微镜、百分表。计划时数3实验性质必做实验类型基础每组人数1实验二、密度的测量目的要求熟悉物质密度的测量方法。实验内容1．用绝对测量法测铜质圆柱体的密度，并进行不确定度计算。2．用液体静力衡量法测铜质不规则物体的密度，并进行不确定度计算。3．用液体静力衡量法测盐水的密度。4．用比重瓶法测酒精的密度

5、。主要仪器设备物理天平、比重瓶。计划时数3实验性质必做实验类型基础每组人数193实验三、小粒状固体密度的测量目的要求测定球形小粒状固体的密度实验内容1．设计一个测定球形小粒状固体密度的实验方案。2．列出数据表格，对实验数据进行处理。3．写出实验报告。主要仪器设备所需仪器设备自行提出。计划时数3实验性质必做实验类型设计每组人数1实验四、单摆目的要求1．练习使用停表和米尺，测单摆的周期和摆长。2．求出当地重力加速度的值。3．考查单摆的系统误差对测重力加速度的影响。实验内容1．用金属球组成单摆测重力加速度，并进行不确定度计算

6、。2．用乒乓球组成单摆测重力加速度，并考察空气浮力对测的影响。主要仪器设备单摆、停表。计划时数3实验性质必做实验类型基础每组人数193实验五、偶然误差的统计规律目的要求从摆的周期测量值的变化，认识偶然误差的规律性。实验内容1．测量摆的周期。2．数据的统计。3．分析测量结果。主要仪器设备复摆、停表、周期测定仪。计划时数3实验性质选做实验类型基础每组人数1实验六、弹性模量的测定（粱弯曲法）目的要求用粱弯曲法测定金属的弹性模量。实验内容1．调节光学系统，使其处于正常工作状态。2．测出金属梁在负载作用下的弛垂度。3．将有关参量

7、测出，求出金属梁的弹性模量及弹性模量的不确定度。主要仪器设备弹性模量测定仪、螺旋测微计、游标卡尺、米尺。计划时数3实验性质必做实验类型基础每组人数193实验七、转动惯量的测定目的要求测量不同形状物体的转动惯量。实验内容1．测空台转动惯量。2．测圆盘转动惯量。3．测圆环转动惯量。主要仪器设备刚体转动实验仪。计划时数3实验性质必做实验类型基础每组人数2实验八、复摆振动的研究目的要求1．考查复摆振动时振动周期与质心到支点距离的关系。2．测出重力加速度、回转半径和转动惯量。实验内容1．测量相应不同支点的周期。2．测定重心的位置

8、。3．用作图法考查复摆振动时振动周期与质心到支点距离的关系。4．用最小二乘法处理实验数据，求出重力加速度、回转半径和转动惯量。主要仪器设备复摆实验装置、停表。计划时数3实验性质必做实验类型基础每组人数193实验九、声速的测量（超声）目的要求1．在超声中用振幅极值法测量声速。2．在超声中用相位法测量声速。3．用空气中声速求空气的比热