普通物理学实验

课程详情

本课程是综合性物理实验、虚拟仿真实验和研究性课题实验相结合进行的探究物理现象和规律的实验课程。课程内容包括与理工科知识关联的高级实验或前沿科学技术，学生可根据需求自主选择实验内容。其中研究性课题实验要求学生自选实验课题小组，并在专门教师指导下预习、阅读有关资料，写出课题实施方案，最后以答辩形式完成研究性课题实验。本课程内容具有较强的探究性、创新性和自主性，在教学方法方面也别具一格。为后续的专业课实验和以后研究工作打下扎实的基础。

教学目标

通过本课程教学能使学生在物理实验的基本知识、基本方法和基本技能方面受到较系统的训练，理论联系实际，培养学生初步的实验能力和良好的实验习惯以及严谨的科学风尚，学习用实验的方法去观察、分析、研究物理现象和物理规律，通过实验加深对某些物理现象和规律的认识和理解。使学生逐步成为具有良好的实验素质，强调实验素养的培养和提高，提高学生分析问题和解决问题的能力，同时又为后继的专业实验课程，以及走向研究所或社会的工作打好基础。

基本要求

1.实验室安全（根据课程提出相应的安全要求）

2.实验准备

学生在实验课前需要预习相关的实验内容和写出预习报告。

3.实验过程

实验过程中独立思考，合理科学的组织实施实验，正确的使用实验仪器器材，允许同学间正常的讨论及良好的同学间的合作关系，规范的实验操作，正确的进行实验数据记录，对实验中出现的问题能进行认真的分析。实验指导教师在实验过程中应及时的解决学生提出的问题，同时对学生在实验过程中的表现作出基本评估。

指导教师要对学生的实验预习情况进行检查，没有预习报告不能做实验。学生实验测得的数据需有指导教师签名认可。

4.实验报告

实验前需要预习相关的教材内容及资料并写好预习报告，预习报告内容包括：实验目的、实验原理、实验内容、实验器材及注意事项。实验后要完成实验报告，撰写的内容包括：数据处理与结果、误差分析、实验心得及思考题。实验报告要求数据记录清楚，数据处理完整。能对该次实验进行基本的误差分析讨论，实验完成后一周内上交实验报告。

教学内容与安排

本实验课程教学内容由三大块内容组成：综合性物理实验、虚拟仿真实验和研究性课题实验。其中，绪论课3学时、综合性物理实验21学时、虚拟仿真实验3学时和研究性课题实验21学时，共计48学时。综合性实验与课题实验列表如下。

综合性实验内容安排表

序号	综合性实验名称	实验套数	房间	实验次数
1	●分光计的调整和使用（必做实验）	35	302	1
2	棱镜偏向角特性	20	303	1
3	双棱镜干涉	20	304	1
4	等厚干涉	18	314	1
5	迈克尔逊干涉仪的应用	20	312	1
6	光速测量	12	310	1
7	光的衍射	12	331	1
8	光的偏振	10	327	1
9	用椭圆偏振仪测量透明薄膜厚度和折射率	8	330	2
10	▲虚拟实验	25	127	2
11	交流电桥	16	124	1
12	RLC串联电路暂态、稳态过程的研究	16	128-2	1
13	▲PN结的物理特性及玻尔兹曼常数测定	20	129	1
14	液体粘滞系数的测定	10	232	1
15	▲热效应实验	16	235	1
16	色度学实验	12	326	1
17	全息照相	12	337	2
18	传感器实验	10	113	2
19	▲电子束实验（补充讲义）	10	111	1
20	▲耦合变压器	10	116-2	1
21	▲ 超声光栅实验	8	213	1
22	▲GPS卫星定位模拟实验	12	202-1	2
23	常见物质水溶液表面张力系数测定与比较	8	202-1	2
24	动态法良导热体热导率的测量	10	201-1	1
25	▲双光栅测量微弱振动位移量	8	201-1	1
26	热敏电阻和热电偶的温度特性研究	16	210	1
27	▲多谱勒效应频谱分析综合设计实验	16	203	2
总计	27个综合性实验

课题实验内容安排表

序号	课题实验名称	实验套数	房间	实验次数
1	★钠灯及汞灯的光谱对三棱镜的色散曲线研究	5	311	7
2	★EXCEL曲线拟合程序在物理实验中的应用	5	311	7
3	★密立根油滴实验时间处理方法研究	5	311	7
4	★ 基于labview的电机测控系统设计	8	127	7
5	★光谱分析装置开发与探究	5	301	7
6	★光电通信装置开发与研究	5	306	7
7	★激光扫描成像系统探究与研制	5	338-1	7
8	★超声干涉条纹纹影显示装置探究与研制	5	338-2	7
9	★基于红外热成像系统应用与研究（人脸识别，等）	5	339-1	7
10	★红外热成像法研究物质的物理特性、现象和规律	5	339-1	7
11	★超声波应用与研究（测量流体流速，等）	5	339-2	7
12	★超声波扫描与成像研究	5	339-2	7
13	★液晶光阀与液晶成像的应用与探究	5	340-1	7
14	★干涉法测量材料线膨胀系数探究	5	340-2	7
15	★简易红外成像仪装置开发与探究	5	405-2	7
16	★自准直法导轨线性特性测定与研究	5	405-2	7
17	★ 温度对液体折射率影响研究	5	228	7
18	★ 温度对金属杨氏模量影响研究	5	228	7
19	★3D全息投影装置的制作	6	230	7
20	★海市蜃楼现象的模拟	6	336	7
21	★利用浮沉子模拟液体中的“气包”	6	337	7
22	★用拉脱法测定液体的表面张力系数的进一步研究	6	230	7
23	★固体均匀弦振动的进一步研究	6	230	7
24	★电子衍射探究	6	211	7
25	★真空实验装置改进	6	212	7
26	★超声悬浮控制仪	6	211	7
27	★超声相控阵扫描成像	6	211	7
28	★超声反射面设计与演示	6	211	7
29	★锁相放大器弱电信号测量	6	508	7
30	★锁相放大器测弱声压信号	6	508	7
31	★薄膜材料杨氏模量测量装置	4	506	7
32	★利用手机传感器测相关物理量（phyphox）	4	506	7
33	★激光散斑特性研究	4	506	7
34	★软凝聚态材料透光率研究	4	506	7
35	★利用超声波衍射测量液体表面张力与粘滞系数	4	506	7
36	★唱歌铁氧体Singing Ferrite	5	231	7
37	★磁悬浮Magnetic Levitation	5	231	7
38	★光电效应实验探究	4	209-2	7
39	★利用光谱分析技术进行液体浓度检测实验设计	4	209-2	7
40	★光电传感器应用实验设计	4	209-2	7
41	★声速测定拓展实验	4	209-2	7
42	★声波干涉演示仪	4	209-2	7
43	★宇宙射线μ子的测量（理科学生，熟练C++编程、QT编程）	4	413	7
44	★数字全息	4	413	7
45	★半导体激光全息	4	413	7
46	★新型光阑设计	4	413	7
总计	46个课题实验

考核方式

成绩评定

1.实验课的考核方式：本课程采用考查方式评分。最终成绩主要包括综合性实验成绩+虚拟仿真实验成绩+课题实验成绩。其中课题实验采取论文答辩形式。

（1）实验报告：本门课程对实验报告的要求如下（应包括对报告内容的要求）：实验前需要预习相关的教材内容及资料并写好预习报告，预习报告内容包括实验目的、实验原理、实验内容、实验器材及注意事项。实验后要完成实验报告，撰写的内容包括数据处理与结果、误差分析、实验心得及思考题。实验报告要求数据记录清楚，数据处理完整。

（2）课题实验论文：学期结束需交一份课题实验大论文，格式参照发表的文章。包括：论文摘要、关键词、引言、基本原理、实验原理、仪器系统、实验数据与分析、实验小结和课题总结。

2. 实验课考核成绩（共三块，每个实验计100分）：

（1）综合性实验占45%，7次实验报告成绩取平均值；

（2）虚拟仿真实验占5%，实验报告成绩；

（3）课题实验占50%，研究过程、研究论文和现场答辩。

其中课题实验成绩构成比例：

（1）过程考核10%，课题讨论、现场答疑和探论；

（2）阶段考察20%，随堂问答，完成效果；

（3）实践环节20%，课外拓展性学习和课程思政研习；

（4）期末论文与答辩50%，研究成效。

学生考勤

1．按时上课。迟到15分钟以上者，取消该次实验的上课资格，迟到15分钟以内者，任课教师将按情况对本次实验进行扣分。

2．不早退。认真完成实验内容和要求，只有当教师在数据记录本上签字后，并将实验仪器整理完毕，才可以离开实验室。

3．请假事宜：病假必须要有医院的证明；事假需持学生所在院系负责人签字的请假条。

4．病、事假过后，必须尽快与任课教师联系，将所缺实验补上。

使用教程

《大学物理实验Ⅱ》李海洋主编 2015年2月高等教育出版社