大学物理实验教学大纲(工科)
一、 课程性质和任务
1 性质和作用
物理实验是理工科学生进入大学后最先接触的实践课,是一门独立的必修基础课程,是学生接受系统的实验方法和实验技能训练的开端。对学生实践能力培养和创新意识的形成起着至关重要的作用。
2 教学目的和任务
物理实验作为一门独立的基础课程,有以下目的和任务:
(1) 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) 培养与提高学生的科学实验能力。其中
自学能力:能够自行阅读实验教材或资料,做好实验前的准备;
动手能力:能够借助教材或仪器说明书,正确调整和使用常用仪器;
分析判断能力:能够运用物理学理论对实验现象进行初步的分析和判断;
书写表达能力:能够正确记录和处理实验数据,绘制图线,说明实验结果,撰写合格的实验报告;
简单的设计能力:能够完成简单的具有设计性内容的实验。
(3) 培养和提高学生从事科学实验的良好素质,包括
3 教学指导思想
(1) 本课程应使学生在中学物理实验的基础上,按照循序渐进的教学原则,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,为今后的学习和工作奠定良好的实验基础。
(2) 实施开放式教学管理并对课程体系和内容进行改革,确保教学质量不断提高。
(3) 在日常教学工作中,坚持不懈地抓好三个教学环节的指导工作,即实验前的预习,课堂上实验的进行和实验后报告的书写,确保教学质量。
二、 课程内容、要求、教学方法、教学手段和学时分配
课程名称 |
课程编号 |
开课时间及学时分配 |
授课对象 |
教材 |
大学物理实验 |
020511 |
秋季24(必) |
全校理工科2年级上 |
大学物理实验教程 第二版 2007 |
|
|
春季24(必) |
全校理工科2年级下 |
|
|
春季34(选) |
全校理工科学生 |
实验地点:主楼2-4层
内容安排及学时分配:
秋季学期
误差理论及数据处理 3学时
基本物理实验
实验名称 |
学时数 |
实验名称 |
学时数 |
示波器的使用 |
2 |
空气中的声速测量 |
2 |
惠斯登电桥测量中值电阻 |
2 |
凯尔文电桥测低值电阻 |
2
|
霍尔元件测磁场 |
2 |
集成霍尔传感器与简谐振动 |
2 |
分光仪的调整和使用 |
4 |
自选(内容同春季学期) |
8 |
春季学期
综合、设计性和近代物理实验(自选)
实验名称 |
学时数 |
实验名称 |
学时数 |
核磁共振 |
4 |
RLC谐振电路和选频电路 |
4 |
超声波探测实验 |
4 |
弗兰克-赫兹实验 |
4 |
音频信号光纤传输实验 |
4 |
用非线性电路研究混沌现象 |
4 |
LabVIEW入门和简单测量 |
4 |
用CCD光强分布测量仪观测光的夫琅和费衍射+光的等厚干涉 |
4 |
晶体的电光效应与信号传输 |
4 |
迈克尔逊干涉仪的调整与使用 |
4 |
微波的布拉格衍射 |
4 |
光的偏振 |
4 |
用密立根油滴仪测量电子电量 |
4 |
衍射光栅 |
4 |
用玻耳共振仪研究受迫振动 |
4 |
交流电桥及其应用 |
4 |
电阻应变片压力传感器特性及应用+液压拉伸法测量弹性模量 |
4 |
光敏电阻的特性与光开关 |
4 |
以上实验内容需选够24学时。
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大学物理实验(选修)
选修部分为34学时(2学分)。对于学有余力的同学,在完成必修课程之外可以选修以下内容,其他必修课程之外的实验内容也可以作为选修内容。课程实验地点:主楼209
序号 |
实验名称 |
套数 |
序号 |
实验名称 |
套数 |
1 |
密度的测定 |
4 |
2 |
速度与加速度的测定 |
4 |
3 |
简单控制电路 |
4 |
4 |
金属电阻温度系数的测定 |
4 |
5 |
螺线管的磁场分布 |
4 |
6 |
模拟法测绘静电场 |
4 |
7 |
动态杨氏模量的测定 |
4 |
8 |
几何光学设计实验(1) |
4 |
9 |
折射率测量设计性实验 |
4 |
10 |
劈尖干涉 |
4 |
11 |
各种二极管的特性测量 |
4 |
12 |
灵敏电流计的研究 |
4 |
13 |
电位差计测电动势 |
4 |
14 |
虚拟实验和数据处理系统 |
8 |
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高级物理实验教学大纲(全校公共选修课)
课程名称:高级物理实验 学时:
34
高等物理实验将通过综合性、应用技术性以及近代物理实验等不同类型的实验组合,向学生介绍科技发展的前沿及新技术的应用。通过本课程学生将不仅了解有关的最新的实验技术,以及实验的应用,同时通过实验的过程进一步提高自己分析和解决实际问题的能力,进而为今后的学习和发展打下更为扎实的基础。
教学参考书:大学物理实验教程、近代物理实验讲义(自编)及实验室提供的补充材料
课程教学基本要求
学生必须从本课程提供的实验中选择满足34学时的实验(具体的实验题目,学生可以根据自己的兴趣确定),在教师的指导下,独立完成有关的实验内容,并按照课程要求完成相关的实验报告,即可得到学分。
实验内容
实验名称
|
学时
|
实验名称
|
学时
|
相对论实验
|
4
|
X光实验
|
4
|
塞曼效应
|
4
|
光磁共振
|
4
|
光速测定
|
4
|
M-Z光纤干涉仪
|
4
|
扫描隧道显微镜STM
|
4
|
微波布拉格衍射
|
4
|
F-P干涉仪
|
4
|
光电效应
|
4
|
电光效应
|
4
|
阿贝成像与空间滤波
|
4
|
光纤光学
|
4
|
光栅光谱仪的研究
|
4
|
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大学物理实验教学大纲(应用物理专业)
一、 课程性质和任务
1 性质和作用
物理实验是理工科学生进入大学后最先接触的实践课,是一门独立的必修基础课程,是学生接受系统的实验方法和实验技能训练的开端。对学生实践能力培养和创新意识的形成起着至关重要的作用。
2 教学目的和任务
物理实验作为一门独立的基础课程,有以下目的和任务:
(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) 培养与提高学生的科学实验能力。其中
自学能力:能够自行阅读实验教材或资料,做好实验前的准备;
动手能力:能够借助教材或仪器说明书,正确调整和使用常用仪器;
分析判断能力:能够运用物理学理论对实验现象进行初步的分析和判断;
书写表达能力:能够正确记录和处理实验数据,绘制图线,说明实验结果,撰写合格的实验报告;
简单的设计能力:能够完成简单的具有设计性内容的实验。
(3) 培养和提高学生从事科学实验的良好素质,包括
3 教学指导思想
(1) 本课程应使学生在中学物理实验的基础上,按照循序渐进的教学原则,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,为今后的学习和工作奠定良好的实验基础。
(2) 实施开放式教学管理并对课程体系和内容进行改革,确保教学质量不断提高。
(3) 在日常教学工作中,坚持不懈地抓好三个教学环节的指导工作,即实验前的预习,课堂上实验的进行和实验后报告的书写,确保教学质量。
二、 课程内容、要求、教学方法、教学手段和学时分配
课程名称 |
课程编号 |
总学时 |
开课时间 |
授课对象 |
物理实验(1) |
214.02236 |
64 |
秋 |
大二(上) |
物理实验(2) |
214.02237 |
64 |
春 |
大二(下) |
近代物理实验 |
314.02238 |
64 |
秋 |
大二(下) |
专业物理实验 |
322.
02248
|
34 |
春 |
大三(上) |
课程名称:大学物理实验(1)
实验地点:主楼2-4层
教学参考书:大学物理实验教程第二版 2007 北京邮电大学出版社出版
内容安排及学时分配
实验内容
编号 |
实 验 名 称 |
学时 |
1 |
物理实验绪论 |
4 |
2 |
惠斯登电桥测中值电阻+双臂电桥测低值电阻 |
4 |
3 |
示波器的使用+空气中的声速测量 |
4 |
4 |
霍尔元件测磁场+集成霍尔传感器与简谐振动 |
4 |
5 |
分光计的调整与使用 |
4 |
6 |
密度的测定 |
3 |
7 |
速度与加速度的测定 |
3 |
8 |
动态杨氏模量的测定 |
3 |
9 |
转动惯量的测量 |
3 |
10 |
空气比热容的测定+PN结的特性 |
3 |
11 |
简单控制电路 |
3 |
12 |
灵敏电流计的研究 |
3 |
13 |
导热系数的测定 |
3 |
14 |
模拟法测绘静电场 |
3 |
15 |
折射率测量 |
3 |
16 |
电位差计的使用 |
3 |
17 |
金属温度系数的测定 |
3 |
物理实验讲座
序号 |
讲座名称 |
学时 |
1 |
物理实验中常用实验方法及数据处理常用方法介绍 |
2 |
2 |
基本实验中常见问题及误差分析 |
2 |
3 |
常用计算机作图软件和实验数据处理(2小时讲座+4小时上机) |
6 |
4 |
物理实验中的传感器 |
2 |
课程名称:大学物理实验(2)
实验内容
编号 |
实 验 名 称 |
学时 |
1 |
实验方法介绍(讲课) |
2 |
2 |
实验中常见问题的分析与处理(讲课) |
2 |
3 |
核磁共振 |
4 |
4 |
超声波探测实验 |
4 |
5 |
音频信号光纤传输实验 |
4 |
6 |
LabVIEW入门和简单测量 |
4 |
7 |
晶体的电光效应与信号传输 |
4 |
8 |
微波的布拉格衍射 |
4 |
9 |
用密立根油滴仪测量电子电量 |
4 |
10 |
用玻耳共振仪研究受迫振动 |
4 |
11 |
电阻应变片压力传感器特性及应用+液压拉伸法测量弹性模量 |
4 |
12 |
用CCD光强分布测量仪观测光的夫琅和费衍射+光的等厚干涉 |
4 |
13 |
迈克尔逊干涉仪的调整与使用 |
4 |
14 |
光的偏振 |
4 |
15 |
衍射光栅 |
4 |
16 |
交流电桥及其应用 |
4 |
17 |
光敏电阻的特性与光开关 |
4 |
18 |
RLC谐振电路和选频电路 |
4 |
19
|
弗兰克-赫兹实验 |
4
|
20
|
用非线性电路研究混沌现象 |
4
|
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近代物理实验课程教学大纲
近代物理实验课是一门涉及到许多近代物理学知识的实验课程,其中既有著名的经典物理实验如密立根油滴实验,也有反映现代检测技术原理的核磁共振实验,以及与现代通讯有关的电光调制和微波实验等。通过这门课程,学生可以了解到许多近代物理学知识及应用,接触到更多的实验仪器和装置,进一步提高实验动手能力。
教材参考书
:
近代物理实验讲义(自编)及实验室提供的补充材料
实验项目
序号 |
实验名称 |
学时数 |
1 |
光电效应 |
4 |
2 |
微波布拉格衍射 |
4 |
3 |
光纤光学 |
4 |
4 |
光磁共振 |
4 |
5 |
光纤干涉 |
4 |
6 |
相对论实验(1) |
4 |
7 |
光速的测定 |
4 |
8 |
塞曼效应 |
4 |
9 |
X射线(1) |
4 |
10 |
光栅光谱 |
4 |
11 |
超声探伤 |
4 |
12 |
光敏电阻的特性与光开关的设计 |
4 |
13 |
硅光电池的光照特性 |
4 |
14 |
非线性电路与混沌 |
4 |
15 |
夫兰克—赫兹实验 |
4 |
实验讲座
序号 |
讲座内容 |
学时 |
1 |
非线性电路与混沌和混沌加密通信介绍 |
3 |
2 |
核磁共振和音频信号的光纤传输实验介绍 |
3 |
3 |
密立根油滴实验与超声探测实验介绍 |
3 |
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专业物理实验教学大纲
专业物理实验涉及到物理学的的直接应用,课程按照研究专题设置,内容涉及到现代科技和光通信技术相关的实验。学生通过实验可以将理论知识与实际的应用结合起来,对今后在各方面的发展会有很大的帮助。
课程教学基本要求:学生应完成规定的实验,同时按照课程要求写出合格的实验报告或研究性报告。
教材参考书:专业物理实验讲义(自编)及实验室提供的补充材料。
专业物理实验内容
序号 |
实验名称 |
内 容 |
学时 |
地点 |
1 |
混沌电路专题 |
(1) 自组chua或lorenz电路,分析电路特性和电路混沌的产生机制 (2) 混沌同步 (3) 混沌相同步 (4) 周期力和噪声对混沌的影响 |
12 |
219 |
2 |
物理效应专题 |
(1) 电光效应 (2) 克尔效应 (3) 法拉第效应 |
12 |
210 219 |
3 |
激光器特性和光谱学专题 |
(1) 激光谐振腔的横膜与纵膜研究 (2) 光谱仪标定物体色度值 (3) 高分子的拉曼荧光光谱 |
12 |
201 203 |
4 |
材料的物理特性专题 |
(1) X射线吸收与成像 (2) 用扫描隧道显微镜观测原子结构 (3) X射线的吸收特性研究(2人) (4) 动态光散射研究微粒的运动规律 |
12 |
201 210 |
学生可以根据自己的兴趣,选满所需的学时数即可。