【精品】基础物理实验讲义(新)

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1、基础扬理卖验讲义绪论—、教学目的与任务基础物理实验是对'民考民'学生进入本科专业知识学习而，为了提髙学生“双基”能力而开设的一门独立的必修基础课程，是学生进入大学后系统地学习实验方法和进行实验技能训练的开端，是物理学专业对学生进行科学实验训练的重要基础。物理学是一门实验科学，物理实验教学和物理理论教学具冇同等重要的地位，它们既冇深刻的内在联系和配合，又有各口的任务和作用。本课程应使学牛在屮为物理实验的基础上，按照循序渐进的原则，学习物理实验知识和方法，得到实验技能的训练，从而初步了解科学实验的主要过程与基本方法，为培养现代化高级人才奠定良好的科学实验基础。木课

2、程的具体任务是：1.通过对实验现象的观察、分析和对物理量的测量，学习物理实验知识，加深对物理学原理的理解。2.培养与提高学牛的科学实验能力。其中包括：(1)能够通过阅读实验教材或资料，作好实验前准备；(2)能够借助教材或仪器说明书正确使用常用仪器；(3)能够运用物理学理论对实验现彖进行初步分析和判断；(4)能够正确记录和处理实验数据，绘制曲线，说明实验结果，撰写规范的实验报告；(5)能够完成简单的具冇设计性或研究性内容的实验。3.培养与提高学牛的科学实验素养。要求学生具有理论联系实际和实事求是的科学作风，严肃认真的工作态度，主动研究的探索精神，遵守纪律、团结协

3、作和爱护公共财产的优良品德。二、实验教学的基本要求1.在教学中要适当地介绍一些物理实验史料和物理实验在工程技术屮的应用知识，对学生进行辩证唯物主义世界观和方法论的教育，使学生了解科学实验的重要性，明确物理实验课程的地位、作用和任务。2.在整个实验教学过程小，要教育学牛养成良好的实验习惯，爱护公共财产、遵守安全制度，树立优良学风。3.要求学牛了解测量误差的基本知识，具有正确处理实验数据的初步能力。其屮包扌舌卜•列内容：测量误差的基本概念；测量不确定度的估算；处理实验数据的一些重要方法，例如列表法、作图法、逐差法和一元线性回归函数的最小二乘法等。在教学中要注意系统

4、误差的分析，让学生了解系统误差的消、减方法。4.通过物理实验的基本训练，要求学生做到：(1)能够自行完成预习、进行实验和撰写报告等主要实验程序。(2)能够调整常用实验装备，并基木掌握常用的操作技术。例如：零位调整；水平、铅总调整；光路的共轴调整；消视差调节；逐次逼近调节；根据给定的电路图正确接线等。(3)T解物理实验中常用的实验方法和测量方法。例如：比较、放大、转换、模拟、补偿、平衡和干涉等方法。⑷能够进行常川物理量的一般测量。例如：长度、质量、时间、热量、温度、电流强度、电压、电动势、电阻、磁感应强度等。（5）T解常用仪器的性能，并学会使用方法。例如：测长仪

5、器、计时仪器、测温仪器、变阻器、电表、常用电源等。在进行上各项基本训练的过程中，耍重视对物理现彖的观察和分析，引导学生应用理论去指导实践、解决实验屮的问题。1.为适应我校全面推行学分制教学改革的发展耍求，推进实验室屮心化进程，更好地培养学生的实验动手能力和科研创新能力，拟将对12级第二学期的基础物理实验实行全面开放。根据各实验项目的性质，将屮学物理实验（包括初屮）分为演示实验、学牛实验和研究性实验三个模块，每个模块均有一定的选课要求。将一天分为若干时间段，学生通过选课系统分层次、分模块选定实验项冃和时间段。第一章卖验基础知帜一、测量及其误差（一）量、测量和单位

6、任何现象和实体都能以量來表征.量具有対现象和实体作定性区别或定量确定的属性.测量是人类对自然界中的现象和实体取得数量概念的一种认识过程•为确定被测量对象的测最值,首先要选定一个单位（标准），用它与被测对象进行比较，求出被测对象与它的比值——倍数，这个倍数即为数值.显然数值的人小与所选用的单位有关，对同一对象测量时,选用的单位越人，数值就越小，反Z亦然•因此，在表示一个被测对象的测量值时就必须包含数值和单位两个部分.目前,物理学上各物理量的单位采用小华人民共和国法定计量单位，它是以国际单位制（SI）为棊础的单位.国际单位制是在I960年第11届国际计量大会上确定

7、的，它是以米、T•克、秒、安培、开尔文、摩尔和坎德拉作为垄本单位，成为国际单位制的基本单位•其它量（如力、能量、电压、磁感应强度等）的单位均可山这些基本单位导出，称为国际单位制的导出单位.（二）直接测量与间接测量测量可分为两大类:直接测虽:和间接测量.直接测量是将待测量与预先标定好的仪器、量具进行比较，直接从仪器、量具上读出其量值的人小•例如，用米尺测量长度、用天平称衡质量、用秒衣测量时I'可等.间接测量是通过对某些物理量的直接测量，利用这些量与待测量间的关系根据相应的公式计算得出待测量的大小•如物体运动的平均速度的测定，由定义式0=山/&,测出物体在一段时间

8、2内的位移Av后计算出v•（三）测量误