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实验七 常用电子仪器的使用 - 南京农业大学物理实验教学 …

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实验七常用电子仪器的使用

一、实验目的

(一)通过试验初步掌握用示波器观察正弦波形;

(二)学会使用示波器观察李萨如图形。

二、实验器材

信号发生器(SG1020S型)、示波器(V-252型)。

三、实验原理

本实验使用的两种常用电子仪器,它们之间的连接方式如图7-1所示。

图中信号发生器用来给示波器输送正弦信号,示波器用来观察各种周期电压(或电流)的波形。

图7-1

李萨如图形:

相互垂直、不同频率的简谐运动的合成(我们在实验中使用的正弦交流电是简谐信号),会显示出相当复杂的图形(轨迹)。在一般情况下,图形是不稳定的。但在两个正弦运动的频率成整数比时,它们就合成为一些稳定的图形,即李萨如图形。

有两个简谐运动,x方向频率为f x,y 方向频率为f y

当 f x/f y=1时,

信号: x=A1cos(2πφ1τ+?1)

y=A2cos(2πf2t+?2)

把相互垂直的两个简谐运动进行合成,

当?1=?2,则,图形为过原点的直线;

当?1=?2+π,则,图形为过原点的直线;

当,则,图形为以X,Y轴为对称轴的椭圆;

当?1-?2为其它任意值时,图形是形状、对称轴各异的椭圆。

李萨如图形的原理可以直观地同图解法来说明。下面图示表示了作图法的过程。由该图可以看出:当

时,显示器上的图形是一个长轴在I、III象限的斜椭圆,当?由0变到时,图形则由一根斜直线经斜椭圆变为正椭圆(长短轴与X,Y重合)。当?继续增加,则又变为长轴在II,IV象限的斜椭圆,当?增至π时,图形又变为斜直线。

图7-2

当 f x/f y≠1时,合成图形(轨迹)不再是椭圆,而是更为复杂的图形。但只要f x/f y是一个有理数,总能形成一个稳定的图形。例如,f x/f y=2时,图形为“8”形,这表明,当Y轴变化了一个正峰和一个负峰,则X轴变化了两个正峰和两个负峰。 f x/f y=1/2时,图形为“∞”形,这表明,当Y轴变化了两个正峰和两个负峰,则X变化了一个正峰和一个负峰。

当李萨如图形是一条闭合曲线时,可以用下式计算其 y 轴和 x 轴的输入电压的频率之比:

下面是几种情况,注意初相差不同,图形不同

图7-3

四、仪器描述

(一)SG1020S型信号发生器

仪器的基本使用通过下面例子说明

例子:产生一个20MHz、峰值5V、直流偏置0V的正弦波

步骤:从通道1输出信号

1、确保仪器正确连接后,加电,等欢迎界面并且仪器自检通过后会直接跳到主菜单,如

图7-4:

图7-4 图7-5

2、按下“主波”菜单下对应按键,进入“主波输出”二级子菜单,并且“波形”菜单

被激活,如图:7-5

默认波形已经指向正弦,我们不需要移动(如果您要产生方波,只需要按下右方向键即可)。

3、按下“频率”菜单对应屏幕键【F2】“频率”菜单被激活,进入频率设置,如图7-6:

图7-6

系统默认频率为10MHz,这时您可以通过仪器上的【调幅】、【调频】、【幅度】快捷键来选择显示的单位为Hz、KHz、MHz。这时您可以用三种方法来输入频率:(数字量输入此方法通用)

1)通过按方向键【Left】、【Right】来移动选择光标,再通过【Up】、【Down】

来增加、减少频率值;

2)通过按方向键【Left】、【Right】来移动光标,再通过【旋转脉冲开关】的逆

时针、顺时针旋转来增加、减少频率值;

3)通过数字键盘输入:进入频率设置状态后,当您按下数字键盘任意一个按键后,

屏幕会为您开一个小窗口来等待您的输入,如图7-7所示:

键入您想输入的数字后,你可以按【OK】键来按照当前的单位来输入频率值,也可以按快捷键的单位功能来输入以Hz、KHz、MHz为单位的频率值。频率输入完毕,完成后的结果如下图7-8:

图7-7 图7-8

用同样的方法选择“幅度”、“偏置”菜单,并输入幅度为5V,偏置为0V,这样,要求的波形就输出了。

(二)示波器的使用

(1)熟悉示波器面板上各旋钮的作用

1、电源开关:电源开关按进去为电源开,按出为电源关。

2、辉度控制:可调节辉度。

3、TIME/DIV 选择开关

4、扫描微调控制:此旋钮在校准位置时,扫描因数按TIME/DIV指示读出,不在校准位置时,扫描因数能连续变化,变化范围应大于2。5倍。

5、位移:拉出因数扩展10倍,TIME/DIV开关指示的是实际扫描因数的十倍;用于水平移动扫描

线。图7-9

6、触发方式选择开关

自动:本状态仪器始终自动触发,显示扫描线。有触发信号时,获得正常扫描,波形稳定显示。无触发信号产生,应当不出现扫描线。

TV(V):此状态用于观察电视信号的全场波形。

TV(H):此状态用于观察电视信号的全行波形。

7、触发电平控制旋钮:此旋钮通过调节触发电平来确定扫描波形的起始点,亦能控制触发的极性;按进去为“+”,拉出来为“-”极性。

8、外触发输入插座

9、触发源选择开关:

内触发(INT):加到CH1,CH2通道的信号作为触发信号源;

电源触发(LINE):取电源频率作为触发源

外触发(EXT):外触发信号加到外触发端作为触发源。外触发用于垂直方向上的特殊信号的触发。

10(18)、CH2(CH1)调节旋钮。(但当示波器工作于X-Y方式时,输入到CH2此端的信号为Y轴信号)

11、CH2输入插座

12(17)、输入耦合开关(AC-GND-DC):此开关用于选择输入信号送至垂直放大轴的耦合方式。

13(16)、CH1(CH2)位移旋钮:用于调节信号垂直方向的位移。

14、内触发选择开关:

CH1:加到CH1的信号作为触发信号;

CH2:加到CH2的信号作为触发信号;

VERT MODE(组合方式):用于同时观察两个波形,同步触发信号交替取自CH1和CH2。

15、工作方式选择开关(CH1,CH2,ALT,CHOP,ADD):此开关用于选择垂直偏转系统的工作方式。

CH1:只有加到CH1通道的信号能显示;

CH2:只有加到CH2通道的信号能显示;

ALT:加到CH1,CH2通道的信号能交替显示在荧光屏上。此工作方式用于扫描时间短的两通道观察;

CHOP:在此工作方式时,加到CH1,CH2通道的信号受到约250KHZ自激振荡开关的控制,同时显示在荧光屏上。此工作方式用于扫描时间长的两通道观察。

ADD:在此工作方式时,加到CH1,CH2通道的信号的代数和显示在荧光屏上。

19、CH1输入插座

20、聚焦控制:可手动调节至扫描线最佳状态。

五、实验步骤

(1)调节示波器准备状态

接通电源,指示灯亮,预热5分钟使用。加入被测信号前,首先调节“辉度”“聚焦”旋钮,使荧光屏上出现一条亮度适中的水平扫描基线。调节位移旋钮使基线位于中央。

(2)用示波器测量信号发生器输出信号

调节信号发生器峰值为4V,频率为1KHZ。将示波器一通道信号输入到示波器的CH1通道。将示波器“V/DIV”旋钮上的微调旋钮顺时针调到底,即位于校准位置。调节示波器上TIME/DIV和“V/DIV”旋钮,使示波器上显示几个完整波形(信号不稳可使用电平旋钮调节),读出“V/DIV”开关刻度位置(表示显示屏上一大格电压伏数),数出波峰到波谷格数,填入数据表格,计算电压有效值V。

(3) 用示波器测量信号周期

调节信号发生器峰值为4V ,频率分别为1KHZ 、2KHZ 。将“T/DIV ”旋钮旁边的微调旋钮顺时针调到底,即位于校准位置。读出“T/DIV ”开关刻度位置(表示显示屏上一大格时间大小)及一个周期格数,填入表格,计算信号周期。

(4) 用示波器调李萨如图形

调节信号发生器通道1波形输入示波器CH1通道;调解信号发生器,面板显示“通道1”时 ,按“通道1”下方按钮,就会使窗口显示“通道2”,然后仿照“通道1”信号调节方式调节所需信号,把“通道2”信号输入示波器CH2通道。

将示波器TIME/DIV 选择开关调节至X-Y 方式(输入到CH2此端的信号为Y 轴信号),根据数据表格要求观察李萨如图形并把图形绘入表格。 六、数据处理

用示波器测量信号幅度

/2

用示波器测量信号周期

绘制李萨如图形

七、思考题

1、示波器适用于测量什么样的信号?

2、用示波器观察李萨如图形主要注意什么问题?

浅谈大学物理实验教学设计

浅谈大学物理实验教学设计 【摘要】大学物理实验是高等院校理工科学生必修的一门重要基础课。在提高学生的科学素质、培养学生的创新精神和实践能力中具有特殊的作用。实施新型实验教学方式已成为大学物理实验教学改革和实践的热点。本文对大学物理实验教学模式进行研究对该实验教学模式中的“完善实验教学设计”进行了详细分析。 【关键词】大学物理实验;创新能力;教学模式 物理学是一门实验科学,是物理学的基础。凡是物理学的概念、规律及公式都是以客观实验为基础的,即物理理论绝不能脱离物理实验的验证。大学物理实验作为大学生进校后的第一门科学实验课程,不仅应让学生受到严格的、系统的实验技能训练掌握科学实验的基本原理、方法和技巧,更主要的是要培养学生严谨的科学思维能力和创新精神,培养学生理论联系实际、分析和解决实际问题的能力,特别是与科学技术发展相适应的综合能力。因而实验教学应该面对时代的发展、科技进步的新趋势和新挑战不断有所改变和创新。只有这样才能适应社会对人才知识和科学素质越来越高的要求[1]。为了搞好大学物理实验教学,教师必须重视和研究实验教学。首先,要进行完善的实验教学设计,确定明确的实验目标;其次,要提供开放的实验环境和及时的辅导,让学生不断自主地进行实验探索并获得成就感;再次,要充分利用现代教育媒体和信息技术手段,提高实验教学效率加强教师与学生的互动,激发学生对实验的探索兴趣和重视[2-3]。本文对如何完善实验教学设计结合我院大学物理实验的教学模式进行研究和探讨。 大学物理实验教学是消化理论知识验证知识的过程它有助于锻炼和提高学生的实验方法和技能。随着科学技术的不断进步和发展物理实验将在学生的知识、能力和素质的培养方面发挥越来越重要的作用。 1 以素质教育为目的,建立物理实验课程新体系 课程体系重新设置的重点是:加强基础,重视应用,培养能力,提高素质,把“知识、能力、素质”三要素贯穿整个实验教学改革过程。实验课程体系的设计必须让学生系统掌握物理实验的基本知识、基本方法和基本技能,打好基础;同时还必须与现代科学技术接轨,现代科技成果与经典课程内容相互渗透,是在对实验课程体系改革时应充分给以关注的问题。 2 授课对象起点分析 《大学物理实验》课程是针对全体工科专业开设,开设时间在大学第二、三学期。学生为地方高考青年学生,已经具备了比较扎实的科学文化基础。经过大学第一学期物理课程的学习,学生掌握了大学物理的一般规律和一般物理实验的基本原理,对常见物理现象具有感性认识和一般的理性理解。本科学生总体知识水平较好,但动手能力一般,实操经验不强,对《大学物理实验》课程的学习大

大学物理实验教学大纲.doc

《大学物理实验》教学大纲 课程编号: 72201008/72201009 课程名称:大学物理实验 英文名称: College Physics Experiments 课程性质:学科基础课 总学时: 72学时 学分: 2分 适用专业:测控技术与仪器专业 先修课程:大学物理 一、实验目的与任务 物理实验课是对学生进行实验教育的入门课程,其教学目的在于使学生学习物理实验基础知识 的同时,受到严格训练,掌握初步的实验能力,养成良好的实验习惯和严谨的科学作风。 二、教学基本要求 通过实验教学,加深对基础理论知识的理解,培养学生实验动手能力,并掌握一些基本仪器的使 用方法。 三、实验项目与类型 力学部分

热学部分 电磁学学部分

光学部分 四、实验教学内容及学时分配 基础知识 测量与误差,主要讲述误差理论及数据处理 力学部分 实验一长度的综合测量 1.目的要求 练习使用测长度的几种常用仪器,练习做好记录和计算不确定度。 2.方法原理 用米尺、游标卡尺、螺旋测微仪测滚珠的直径和圆柱管的内外半径和高度。 3.主要实验仪器及材料 米尺、游标卡尺、螺旋测微仪、滚珠、圆柱管。 4.掌握要点 米尺、游标卡尺、螺旋测微仪的使用方法及不确定度的计算方法。 5.实验项目: (1)用游标卡尺测圆柱管的内外半径及高度,并计算其体积。 (2)用螺旋测微仪测滚珠的直径。 (3)不确定度的计算。 实验二单摆 1.目的要求 用停表和米尺,测单摆的周期和摆长,并求出当地的重力加速度值。 2.方法原理

g l T π2= ()()2 22)(?? ? ??+??? ??=t t u l l u g g u 。 3.主要实验仪器及材料 单摆、停表、钢尺。 4.掌握要点 测量单摆周期的注意事项、重力加速度的不确定度的计算。 5.实验项目: (1)用游标卡尺测小球的直径。 (2)用钢尺测悬线的长度。 (3)用停表测单摆的周期(不改变摆长,测5次,每次30个周期的时间) (4)计算重力加速度和它的不确定度。 (4)改变摆长,测单摆的周期,用作图法算出重力加速度。 实验三 测重力加速度 1.目的要求 掌握几种测重力加速度的方法。 2.方法原理 自己 3.主要实验仪器及材料 自由落体装置、数字毫秒计、光电计时装置 ,单摆 气垫导轨。 4.掌握要点 掌握测量重力加速度的方法。 5.实验项目: (1)根据原理设计实验方案。 (2)记录实验数据 (3)数据处理及不确定度的计算。 实验四 密度的测定 1.目的要求 熟练掌握物理天平的调节和使用方法,掌握静力称衡法和比重瓶法。 2.方法原理 v m = ρ,质量用天平称量,体积用阿基米德定律求出。 3.主要实验仪器及材料 物理天平,游标卡尺、比重瓶,小烧杯、温度计、酒精、不规则玻璃块。 4.掌握要点 物理天平的调节和方法、测量密度的两种方法:静力称衡法和比重瓶法。 5.实验项目: (1)学习调整和使用物理天平。 (2)用流体静力称衡法测固体的密度。 (3)用比重瓶法测酒精的密度。 实验五 拉伸法测杨氏弹性模量 1.目的要求 用伸长法测定金属丝的杨氏模量,学习光杠杆原理并掌握使用方法。

大学物理实验

一、选择题(每小题3分,共30分) 1.以下说法正确的是() A.多次测量可以减小随机误差 B.多次测量可以消除随机误差 C.多次测量可以减小系统误差 D.多次测量可以消除系统误差 2.用分度值为0.05的游标尺测量一物体的长度,下面读数正确的是() A.12.63mm B.12.64mm C. 12.60mm C.12.635mm 3.牛顿环测曲率半径实验中,观测到的同心干涉圆环的疏密分布是什么() A.均匀分布 B. 从内到外逐渐变得稀疏 C.从内到外逐渐变得密集 D.无规律的 4.0.070的有效数字有() A.1位 B.2位 C.3 位 D.4位 5.某电流值的测量结果为I=(30.55±0.05)mA,则下面关于被测电流的真值I0的哪种理解是正确的( ) (A) I0=30.55mA (B) I0=30.50mA或I0=30.60mA (C) 30.50mA

大学物理实验教案

大学物理实验教案

大学物理实验教案 作者姓名王悦 学科(教研室) 大学物理教研室 所在院系电气工程系

第一讲:误差与数据处理 本节授课时数:2学时 一、教学内容及要求 1、测量与误差 1. 了解测量的含义,理解测量的分类和测量四要素并会判断; 2. 掌握误差的分类和误差的来源并会计算误差; 3. 熟练运用直接测量偶然误差的估计公式进行误差估计; 4. 了解系统误差的处理。 2、不确定度的概念 1. 了解不确定度的分类; 2. 熟练掌握直接测量不确定度和间接测量的不确定度的计算。 3、有效数字的处理 要求熟练掌握各种运算中的有效数字位数的取舍原则。 4、数据处理 1. 了解数据图表法的优点和缺点,会熟练作图和制表,给学生强调容易忽视 的细节:比如图名,物理量的表示和单位以及描点的要求。 2. 熟练掌握用作图法求直线的斜率和截距的方法。理解如何把曲线改直。 3. 熟练使用逐差法,了解其使用的前提和优点。 4. 了解最小二乘法的由来和优点,能够熟练使用公式了解相关系数的意义。 二、教学重点与难点 重点:

1.系统误差和偶然误差的特点; 2.不确定度和置信概率的定义和其中的物理意义; 3.不确定度的分类和具体计算,有效数字的运算法则; 4.数据处理中的逐差法和最小二乘法。 难点:不确定度的传递和有效数字的运算法则。 三、教学后记 通过绪论课,不少同学应该都建立这样的思想:实验不仅仅是动手的过程,而操作后的数据是一个比较复杂和相当重要的工作。对于现在和以后的实验,不确定度的分析是占有很重要的地位。 实践部分:11个实验不同专业学生做的略有不同

理工科大学物理实验课程教学基本要求

附件2: 理工科大学物理实验课程教学基本要求 物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用及其转化规律的自然科学。它的基本理论渗透在自然科学的各个领域,应用于生产技术的许多部门,是其他自然科学和工程技术的基础。 在人类追求真理、探索未知世界的过程中,物理学展现了一系列科学的世界观和方法论,深刻影响着人类对物质世界的基本认识、人类的思维方式和社会生活,是人类文明的基石,在人才的科学素质培养中具有重要的地位。 物理学本质上是一门实验科学。物理实验是科学实验的先驱,体现了大多数科学实验的共性,在实验思想、实验方法以及实验手段等方面是各学科科学实验的基础。 一.课程的地位、作用和任务 物理实验课是高等理工科院校对学生进行科学实验基本训练的必修基础课程,是本科生接受系统实验方法和实验技能训练的开端。 物理实验课覆盖面广,具有丰富的实验思想、方法、手段,同时能提供综合性很强的基本实验技能训练,是培养学生科学实验能力、提高科学素质的重要基础。它在培养学生严谨的治学态度、活跃的创新意识、理论联系实际和适应科技发展的综合应用能力等方面具有其他实践类课程不可替代的作用。 本课程的具体任务是: 1.培养学生的基本科学实验技能,提高学生的科学实验基本素质,使学生初步掌握实验科学的思想和方法。培养学 生的科学思维和创新意识,使学生掌握实验研究的基本方法,提高学生的分析能力和创新能力。 2.提高学生的科学素养,培养学生理论联系实际和实事求是的科学作风,认真严谨的科学态度,积极主动的探索精 神,遵守纪律,团结协作,爱护公共财产的优良品德。 二、教学内容基本要求 大学物理实验应包括普通物理实验(力学、热学、电磁学、光学实验)和近代物理实验,具体的教学内容基本要求如下: 1.掌握测量误差的基本知识,具有正确处理实验数据的基本能力。 (1)测量误差与不确定度的基本概念,能逐步学会用不确定度对直接测量和间接测量的结果进行评估。 (2)处理实验数据的一些常用方法,包括列表法、作图法和最小二乘法等。随着计算机及其应用技术的普及,应包括用计算机通用软件处理实验数据的基本方法。 2.掌握基本物理量的测量方法。 例如:长度、质量、时间、热量、温度、湿度、压强、压力、电流、电压、电阻、磁感应强度、光强度、折射率、电子电荷、普朗克常量、里德堡常量等常用物理量及物性参数的测量,注意加强数字化测量技术和计算技术在物理实验教学中的应用。 3.了解常用的物理实验方法,并逐步学会使用。 例如:比较法、转换法、放大法、模拟法、补偿法、平衡法和干涉、衍射法,以及在近代科学研究和工程技术中的广泛应用的其他方法。 4.掌握实验室常用仪器的性能,并能够正确使用。 例如:长度测量仪器、计时仪器、测温仪器、变阻器、电表、交/直流电桥、通用示波器、低频信号发生器、分光仪、光谱仪、常用电源和光源等常用仪器。 各校应根据条件,在物理实验课中逐步引进在当代科学研究与工程技术中广泛应用的现代物理技术,例如,激光技术、传感器技术、微弱信号检测技术、光电子技术、结构分析波谱技术等。 5.掌握常用的实验操作技术。

大学物理实验-驻波实验(原始数据与分析)

1、调节震动频率测横波波速数据记录 线密度m kg /10322.03-?=ρ;砝码质量m=40g ;张力F=0.39N ;弦长l=0.6m 。 半波数n 1 2 3 4 5 6 平均值 频率/Hz 36 61 84 111 147 167 )./(21-=s m n l γ γ 43.2 36.6 33.6 33.3 35.28 33.4 36.4 2、调节弦长测横波波速数据记录 线密度m kg /10322.03-?=ρ;砝码质量m=40g ;张力F=0.39N ;频率γ=150Hz 。 半波数n 1 2 3 4 5 6 平均值 l/m 0.12 0.24 0.36 0.48 0.60 0.72 )./(21-=s m n l γ γ 36 36 36 36 36 36 36 3、弦线上横波波长与张力关系测量数据记录 线密度m kg /10322.03-?=ρ;频率γ=150Hz 。 砝码质量m/kg 310- 20 30 40 50 60 70 张力F/N 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 半波数n 3 4 4 4 4 4 弦长l/m 0.216 0.353 0.394 0.429 0.477 0.498 波长m /λ 0.144 0.1765 0.197 0.2145 0.2385 0.249 λln -1.9 -1.7 -1.6 -1.5 -1.4 -1.3 F ln -1.6 -1.2 -0.9 -0.7 -0.5 -0.4 思考题答案: 1、1 3 .8.3410 322.039.0--=?= = s m F v ρ 2、图略。由图得斜率53.07 .11 .10.2=-+-=a 截距b=-1.1 理论值a=0.5 b=-0.99 相对误差:%6%1005.05.053.01=?-= E %11%10099 .099 .01.12=?-+-=E 3、原因: ①存在空气阻力 ②弦长长度的精确度 ③拨弦的方式和计算机采样的步数 改进:①在真空环境下完成②多次取值减少误差

大学物理实验报告大全大学物理实验教学的认识与实践

大学物理实验报告大全大学物理实验教学的认识与实践摘要:大学物理实验课是理工科学生的一门基础课。对每一位教师而言, 激发学生实验兴趣,提高实验教学效果, 是每一位实验课教师探究的问题。笔者根据自己多年教学经验, 从实验内容和教学方法谈了自己几点体会。 关健词:物理实验教学;实验兴趣;教学效果;综合素质 一、引言 大学物理实验是学生接受大学教育最早接触到的一门系统而全面的理论与实践相结合的实验基础教育课程。大学物理实验的特点在于它具有普遍性(力、热、电、光) 、基本性(一切实验的基础) 、通用性(适用于一切领域),把高、精、尖的科研实验分解,绝大部分与常见、常做的普通物理实验有关,所以学好大学物理实验课就为学生今后从事任何科技工作打下坚实的基础[1]。同时, 大学物理实验课又是一系列后续专业实验课的重要基础。通过物理实验课,可以培养学生周密实验设计、精确科学测量、熟练操作仪器、准确数据计算和处

理能力。物理实验技能是学生今后进行其它实验和从事科技工作的基础。在教学过程中我们发现, 有部分学生对实验课不重视, 认为实验课枯燥、没有兴趣, 上课只是按照老师的要求和示范做实验。做实验过程中出现问题不去分析,等待老师解决。实验报告照抄实验讲义, 实验只是机械的操作实验仪器, 被动地接受知识, 没有发挥自己的 自主学习积极性。究竟是什么原因使学生对如此重要的环节不予重视? 我们分析,其主要的原因有以下几点:首先是随着 __的不断发展,社 会对同学们的计算机、英语水平的要求不断提高,同学们会自觉不自 觉地在它们上面花费大量的时间,另外随着就业形势的日益严峻,很 多同学选择考研,对于考研要考的科目如英语、数学等课程,不用老师督促他们也会加紧学,此外他们还要应付专业课等等。因此,大部分同学们自然而然地将物理实验放到了比较次要的位置。其次是有的同学就怕动手做实验,有的同学在高中基本没有做过实验,特别是有些女 学生畏电如虎,实验仪器根本就不敢摸。还有就是传统的实验课教学 方法上有问题,没能充分调动学生的积极性。因此,如何转变学生对实验课的态度,启发他们的兴趣,进而提高他们实验操作技能乃至创新 精神,是摆在全国各高校教学部门和物理实验室面前的现实问题。针 对这一问题,在物理实验教学过程中, 我们根据具体实验内容, 采取灵活多样的教学方法, 调动学生实验的积极性, 培养学生实验能力, 提高实验教学效果。

《大学物理实验》课程教学大纲.docx

《大学物理实验》课程教学大纲 1. 课程名称(中文):物理实验英文名称:Physics Experiments 2.课程编码: 01000102 3.课程类别:基础独立设课 4.课程要求:必修基础实验 5.课程属性:独立设课 6.课程总学时:总学分: 7.实验学时: 51 学时总学分: 1.5学分 8.应开实验学期:第 2 学期至第 3 学期 9.适用专业:土木工程、化学工程与工艺、应用化学、材料科学与工程、生物工程、信息 与计算科学。 10.先修课程:大学物理 11. 编写人:徐子湘俸永格编写日前:2005年9月1日 一、实验课程简介 物理学是实验科学,物理规律的研究都是以严格的实验为基础,实验与数学分析相结合是 物理学研究中的一个特点。物理实验是大学生进行科学实验训练的一门基础课程,在实验过程中,通过理论的运用与现象的观测分析,充分提高学生分析问题与解决问题的能力;充分提高学生综 合运用理论知识解决实际问题的动手能力。本实验课程需学生应达到下列要求: 1、进一步巩固和加深对大学物理理论知识的理解,提高学生的综合素质。 2、能根据需要选学参考书,查阅手册,通过独立思考,深入钻研有关问题,学会自己 独立分析问题、解决问题,具有一定的创新能力。 二、实验教学目标与基本要求 1、本课程的主要目的是: (1)学生通过实验学习物理实验的基本理论、典型的实验方法及其物理思想。 (2)获得必要的实验知识和操作技能训练,培养学生的动手能力、工作能力、创造能力,提高学生分析问题、归纳问题、解决问题的能力。 (3)树立实事求是、一丝不苟、严格认真的科学态度。 2、本实验课程应达到下列要求: (1)进一步巩固和加深对大学物理理论知识的理解,提高学生的综合素质。 (2)能根据需要选学参考书,查阅手册,通过独立思考,深入钻研有关问题,学会自己独立分析问题、解决问题,具有一定的创新能力。

大学物理实验教案-牛顿第二定律的验证-修订

大学物理实验教案实验名称牛顿第二定律的验证教学时数2学时 教学目的和要求1.熟悉气垫导轨的构造,掌握正确的使用方法。 2.熟悉光电计时系统的工作原理,学会用光电计时系统测量短暂时间的方法。3.学会测量物体的速度和加速度。 4.学习在气垫导轨上验证牛顿第二定律。 教学重点1、气垫导轨和光电计时系统的调节和使用。 2、速度和加速度的测量方法。 3、验证牛顿第二定律。 教学难点1、气垫导轨和光电计时系统的调节和使用。 2、速度和加速度的测量方法。 教学内容1、光电计时系统的工作原理和使用方法 2、气垫导轨的检查和调平法(静态调平法和动态调平法) 3、测量粘性阻尼系数 4、测量加不同砝码时的加速度 5、验证牛顿第二定律 教学方法先讲授,然后实际演示操作要点。 教学手段 学生操作,随堂检查操作情况。根据学生的操作情况将容易犯错的问题做重点提示,学生可以根据操作中遇到的具体问题个别提问。 时间分配讲授30分钟,学生操作70分钟。板书设计实验目的、测量关系式、数据记录表格。 主要参考资料1、杨述武等,《普通物理实验》(第四版)[M]. 北京:高等教育出版社,2007. 2、郑庚兴,《大学物理实验》[M]. 上海:上海科学技术文献出版社,2004. 3、黄水平,《大学物理实验》[M]. 北京:机械工业出版社,2012. 4、徐扬子,丁益民,《大学物理实验》[M]. 北京:科学出版社,2006. 5、李蓉,《基础物理实验教程》[M]. 北京:北京师范大学出版社,2008.

实验名称:牛顿第二定律的验证 实验目的: 1.熟悉气垫导轨的构造,掌握正确的使用方法。 2.熟悉光电计时系统的工作原理,学会用光电计时系统测量短暂时间的方法。 3.学会测量物体的速度和加速度。 4.学习在气垫导轨上验证牛顿第二定律。 实验仪器: 气垫导轨(L-QG-T-1500/5.8)滑块 电脑通用计数器(MUJ-ⅡB)电子天平 游标卡尺气源 砝码 实验原理: 力学实验最困难的问题就是摩擦力对测量的影响。气垫导轨就是为消除摩擦而设计的力学实验的装置,它使物体在气垫上运动,避免物体与导轨表面的直接接触,从而消除运动物体与导轨表面的摩擦,让物体只受到几乎可以忽略的摩擦阻力。利用气垫导轨可以进行许多力学实验,如测定速度、加速度、验证牛顿第二定律、动量守恒定律、研究简谐振动等。 根据牛顿第二定律,对于一定质量的物体,其所受的合外力和物体所获得的加速 度之间存在如下关系: (1) 此实验就是测量在不同的作用下,运动系统的加速度,检验二者之间是否符合上述关系。 在调平导轨的基础上,测出阻尼系数后,如下图所示,将细线的一端结在滑块上,另 一端绕过滑轮挂上砝码。此时运动系统(将滑块、滑轮和砝码作为运动系统)所受到的合外力为: A门B门 细线 滑轮 砝码 (2) 式中平均速度(单位用)与粘性阻尼常量之积为滑块与导轨间的粘性阻力,为滑轮的摩擦阻力,暂时不考虑这项。 在此方法中运动系统的质量,应是滑块质量,全部砝码质量(包括砝码托)以

《大学物理实验A》教学大纲

《大学物理实验》(A类)教学大纲 课程名称:大学大学物理实验课程编号:实验学时:实验学分: 面向专业:非物理学本科 一、本实验课的性质、任务与目的 (一)课程性质 大学物理实验课程是高等工科院校的一门必修课,是一门独立的、实践性很强的基础课,是学生进入大学后,受到系统实验方法和实验技能基本训练的开端,是理工科类专业对学生进行科学实验训练的重要基础。大学物理实验教学和物理理论教学具有同等重要的地位,它们既有深刻的内在联系,又有各自的任务和作用。 (二)课程的任务与目的 1、通过对实验现象的观察、分析和物理量的测量,学习物理实验知识,加强对相关物理学原理的理解。 2、培养与提高学生的科学实验能力: ①能自行阅读实验教材或资料,作好实验前的准备; ②借助教材或仪器说明书能正确使用仪器; ③能够运用物理理论对实验现象进行初步分析; ④能正确记录数据,掌握列表法、作图法和遂差法等数据处理方法,初步具备处理数据、分析 结果、用不确定度表示实验结果、撰写实验报告的能力,能撰写完整规范的实验报告;了解 并学会使用本课程的网上教学系统。 ⑤能够完成简单的设计性实验。 3、培养与提高学生的科学实验素质,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和遵守纪律、爱护公共财产的优良品质。 4、掌握实验的基本知识、基本方法、基本技能,为后继的实验课程的学习打下必备的基础。二、本实验课的基本理论 大学物理实验课程是高等工科院校的一门必修课,是国家教育部规定的一门独立的实验课程,本实验课是基于大学物理理论的重于实验方法和实验技能训练的实验课程。 (一)误差基本理论(在绪论课中介绍,并在各实验的学习中逐步掌握): 1、测量与误差的基本知识 2、测量的不确定度和测量结果评定 3、有效数字 4、数据处理方法(列表法、作图法和逐差法) (二)各实验原理所依据的物理理论知识 1、力学、热学、电磁学、光学以及近代物理的基本知识 2、各实验的设计思想和基本原理 三、实验方式与基本要求 实行分层次教学:基础(必做)实验教学→开放(选做)实验教学 1、基础实验教学 为了培养学生的基本实验知识和基本实验操作能力,对于基础(必做)实验的教学要求: (1)由指导教师讲解实验的基本原理、基本要求、目的、操作规程及注意事项。 (2)分组实验,循环进行,基本实验每人一套设备,每位教师同时指导学生人数一般为20-25人,每个实验3学时,由教师指导、学生独立操作完成。 (3)要求学生课前预习,并撰写实验预习报告,遵守实验课守则,认真实验,按时完成实验报

中美大学物理实验教学的比较与分析

中美大学物理实验教学的比较与分析 摘要:本文根据对美国及国内大学物理实验教学概况的了解,比较分析了国内外大学在教学理念、教学内容、教学模式和手段等方面的差异。总结出美国的大学在培养学生创造性综合能力方面有许多值得我们借鉴的方面,并提出一些加快我国高校物理教学改革的思考。 关键词:物理实验;美国大学;教学模式 一、教学理念 美国大学十分重视教育观念的更新,教师的物理实验教学方法很活。这与美国教育中鼓励冒尖、创新、标新立异是分不开的。教师主要是提出问题、启发思路和引导争论,绝不“抱”着学生走。物理实验的目的不只是教学生使用各种仪器设备,也不仅是让学生学会一些实验的方法与手段,而是让学生在实验中既动手又动脑,通过实践真正掌握物理规律的真谛,学会用实验方法去检验理论。美国大学为学生开设实验课的目的十分明确。在斯坦福大学,DouglasD,Osheroff教授特意在黑板上写下“GOAL:Learn how to do Physics,not specifictechnique,”意思是说要通过物理实验使学生懂得如何去研究物理问题,而不是只局限在知识的传授和技能的训练范围内。这给了我们很大的启示,我们应该更加充分地认识到物理实验教学的作用和性质,在实验教学中树立更高的目标。在我国部分高校的物理实验教学中,其实验仪器往往由实验室技术人员提前备好,实验时由学生被动地按照规定好的步骤与方法进行,然后计算结果。学生往往进行的是美国人称之为“COOK”实验,即像照着菜单煮饭一样,学生按照老师安排好的程序和结构进行实验,为了使实验具有精确性,学生不能过于随意,不能有创造性。可见,我们对于学生独立探索的训练有欠缺,学生只是简单模仿,真正自己动脑动手较少,这样的教学理念与方法不利于学生创新性思维能力的培养。 二、教学模式 美国学生的实验动手意识和能力普遍较强。物理实验课的教学过程大体上分为三个阶段:第一是基础训练阶段,学生主要进行基本实验技能、基础实验方法和基本实验仪器使用的学习和训练,该阶段主要由助教和工程技术人员来指导;第二是教师指导性阶段,主要由教师指导学生利用基础阶段已掌握的基本知识和技能,学习和掌握一些高一层次的物理思想、物理模型、物理方法和物理实验。

大学物理实验电子教案模板

大学物理实验教案 实验题目 霍耳效应法测量磁场 实验性质 基本实验 实验学时 3 教师 冷雪松 教学目的 1、熟悉和掌握霍尔磁场测试仪器和霍尔效应装置的使用方法 2、了解霍尔效应产生的原理 3、学习和掌握了用霍尔效应的方法测量磁场 4、学习霍尔效应研究半导体材料的性能的方法以及消除副效应影响的方法重点 消除副效应对测量结果的影响 难点 霍尔效应的产生机理 怎样消除影响测量准确性的附加效应 教 学 过 程

设 计 课前的准备: 仪器设备的检查,注意要校准砝码。 实验的预做(采集三组以上数据进行处理)。 作出数据表格设计的参考。 课上教学的设计: 一、课上的常规检查(预习报告、数据表格的设计等)。(5 分钟) 二、讲解的设计(30分钟) 1、引言 德国物理学家霍尔(E.H.Hall)1879年研究载流导体在磁场中受力的性质时发现,任何导体通以电流时,若存在垂直于电流方向的磁场,则导体内部产生与电流和磁场方向都垂直的电场,这一现象称为霍尔效应,它是一种磁电效应(磁能转换为电能)。二十世纪五十年代以来,由于半导体工艺的发展,先后制成了多种有显著霍尔效应的材料,这一效应的应用研究也随之发展起来。现在,霍尔效应已在测量技术、自动化技术、计算机和信息技术等领域得到了广泛的应用。在测量技术中,典型的应用是测量磁场。 测量磁场方法不少,但其中以霍尔效应为机理的测磁方法因结构简单、体积小、测量速度快等优点而有着广泛的应用,本实验就是采用这种方法。通过本实验了解霍尔效应的物理原理,掌握用磁电传感器——霍尔元件测量磁场的基本方法,学习用异号法消除不等位电压产生的系统误差。 2、提出本实验的目的与任务,讲授为完成本实验设计思想和设计 原则 实验原理 霍尔效应实质上是运动电荷在磁场中受到洛仑磁力的作用后发生偏转而产生的,当霍尔电场力与洛仑磁力平衡时,霍尔片中载流子不在迁移,这样就在霍尔片的上下两个平面间形成了恒定的电位差——霍尔电位差UH,实验测定 系数RH=1/ne称为霍尔系数,是反映材料霍尔效应强弱的重要参数,载流子浓度n越小,则RH越大,UH也越大,所以只有当半导体(n比金属的小得多)出现以后,霍尔效应的应用才得以发展。对于特定的霍尔元件,其厚度d确定,定义霍尔灵敏度KH=RH /d,KH与霍尔片的材料性质、几何尺寸有关,对于一定的霍尔片,其为常数。这样 上式是霍尔效应测磁场的基本理论依据,只要已知KH,用仪器测出I及UH,则可求出磁感应强度B。 3、实验的拓展:(由本实验的完成深化和延伸所学的知识,启发学 生利用现有的设备拓展出新的实验内容,培养学生的创新思维和创新能力。) 1)、测量霍尔元件的不等位电势差 2)、测量霍尔片的特性曲线 4.数据的测量与处理要求用做图法处理数据. 5.介绍主要仪器设备与使用 6.强调实验中要注意的问题 1)、霍尔片又薄又脆,切勿用手摸。

大学物理实验教学方法

0前言 物理实验是大学生接受系统实验方法和实验技能训练的开端,是理工科院校对学生进行科学实验基本训练的必要课程[1]。大学物理实验教学更是大学物理教学工作中的一个重要环节,在培养学生的创新能力、实践能力和提高学生实验技能、理论思维、科学计算三大科学素质等方面有着极其重要的作用。但现行的大学物理实验教学与飞速发展的现代科技相当不协调,方法陈旧,手段落后,不利于实验发挥对理论教学的促进作用,制约了创新型人才的培养,已不能适应实验教学的要求[2]。 1目前大学物理实验教学过程中产存在的问题 由于历史的沿袭,一些学校对实验教学的重视程度不够,因此实验教学在高校中的地位比较低,尽管近年来这种现状有所改变,但还没有彻底扭转[3]。这导致很多实验课程的时间安排缺乏合理性;教师对实验课的讲解,只是强调实验步骤而忽略了对实验原理和仪器组成的讲解;实验课程的期中或者期末的考核方式只是学生们按照平时的记忆重复了实验的过程,因此,物理实验教学并不能全面考核学生的动手能力、观察能力和创新能力等全面素质;简单归纳之,大学物理实验教过过程中主要存在如下问题: 1.1实验课程的时间安排不合理 大学物理实验课程往往安排在上午的后两节课或者下午的前两节课,这样的时间安排,学生不能全身心的投入试验,往往在实验之前或者试验之后还要考虑其他课程,这分散了学生的精力,并且实验的时间较短,不利于一个实验的完整进行更不利于学生对实验的全面掌握。 1.2教课方式存在严重的缺陷 教师在讲授实验的过程中,往往担心学生在操作过程中没有按照实验的步骤进行而造成教学事故,所以不断的反复强调实验的步骤。同时,很多学生也是为了试验能够顺利的进行只是生搬硬记这些试验过程,而忽略了实验的最初的目的。这样的后果是老师缺乏对实验原理,仪器组成等方面内容的讲解,而学生只是简单的记住了实验的过程,导致实验过程稍作调整便会变得手足无措。 在我们实验教学中有这样的事例,在一次用油滴法测量重力加速度的试验中,由于平时实验的过程中,观察油滴下落状态的显示器的线路都是连接完好的,学生在开始试验的时候,只需要打开显示器便可以看到显示屏幕上下落的油滴。然而在期末考核过程中,就是为了考核学生对实验仪器的组成是否熟悉,实验老师仅仅把显示器后面的线路取下来摆放在了显示器前面,但学生只知道按照平时的实验过程进行,当打开显示器开关,发现显示器不能显示的时候,学生们不去检查线路却示意老师显示器是坏的,当老师在明确告诉学生显示器没有问题请他们检查线路时,学生便手足无措,一直到考试结束仍是一片茫然,最终面对的只有考试失败。 1.3最终的考核方式不利于学生实验能力的提高 实验课的目的是为了培养学生的创新能力,动手能力以及理论与实践结合的能力。学生在实验进行的过程中观察各种实验现象,处理实验过程中的突发问题,发现实验预期之外的新现象,从而加深对某些物理定理和定律的理解,进而使自身的创新能力、观察能力,动手能力等综合素质得到进一步的提升。而现在实验课的考核总是以平时学生做过的实验为考点,然后让学生在有限的时间内把这个实验过程再重复的进行一遍,这种考核方式,显然不利于学生创新能力的培养。 2大学物理实验的改革措施 针对目前大学物理实验教学过程中存在的问题,我们认为应该合理安排大学物理实验课的时间,使学生们有精力、有时间去进行全面的实验;在授课方式上,不但要讲解清楚试验本身的内容,还要注意实验原理以及实验仪器结构组成的讲解,在实验的过程中要把以老师为主导转移为以学生为中心;在最终的考核方式上更要强调对学生的观察能力,创新能力等全面素质的考核,而不是局限在对日常实验的再一次重复操作。具体的改革措施如下: 2.1试验时间的调整 大学物理实验课的时间最好能够安排在晚上,这样学生既不需要担心实验结束之后还要忙着去上其他的课程,又有足够的时间能够全心的开展实验。由于实验的时间表较充足,教师就可以用一节的课时对学生的预习情况进行检测,并且还可以强调一些实验的注意事项,学生也可以有足够的时间完成本实验的内容,在剩余的时间内,学生更可以开展一些更深层次的研究。这不但有利于学生对试验本身的掌握,对实验仪器熟悉程度的加深和巩固,更对学生创新能力的培养起到非常积极的作用。 2.2教学方式的转变 大学物理实验课程中的某些实验科目确实存在一定的危险性,譬如电学实验,电工实验等,都是有可能接触到日常用电或者高压电路的实验,所以严格的按照实验的步骤进行实验室是非常有必要的,所以让学生们掌握了实验过程的同时又能有进一步的创新必需要注意以下几点: 首先,一定要强调学生实验前的预习,学生一定要提前明白此次试验的目的,操作流程。而老师应该把整个实验的课件放在网上,把需要强调的部分以特殊的颜色做标记,使学生们明白实验的过程、实验的目的以及实验过程中的注意事项和存在危险的地方。 其次,还要加强对实验仪器的工作原理和结构组成的讲解,以便学生在实验过程中能够知其然更知其所以然。教师可以采用图片的方式将实验仪器的每个组成部分标识出来,并在课件中讲解每一个组成部分的功能和工作原理,将这些课件放在网络共享中,供同学们学习和掌握。 最后,对于这种有一定风险的实验课程,一定在实验开始之前要有严格的检查手段,可以在实验开始前随机的抽取学生讲述实验的方法,实验的注意事项等与试验相关的一些问题,以确保学生能够真正的做到实验前的预习,并且这些平时的成绩作为学生最终期末成绩的一部分,从而便能够把实验课以老师为中心,学生不关心,转移为以学生为中心老师为指导,从而使大学物理实验课真正起到培养学生动手能力和创新能力的作用。 2.3最终考核方式的多样化 学生最终的考核成绩应该是学生平时实验课堂的预习情况,对实验仪器的工作原理和结构组成的了解情况,平时实验的操作能力、解决问题的能力以及创新能力等全面素质的一个综合反映。 把每次实验课学生的预习情况作为考核的一项指标,能够有效地督促学生进行课前预习,便于学生对实验内容的理解,为实验的顺利进行奠定良好的基础。 把对实验仪器的工作原理和结构组成的掌握情况作为考核的一项指标,有利于学生对实验仪器有全面的了解,是学生(下转第13页) 大学物理实验教学方法探讨 张鑫王松伟马垒 (桂林电子科技大学材料科学与工程学院,广西桂林541000) 【摘要】本文分析了大学物理实验课程在时间安排,授课方法和考核方式方面存在的各种问题,并针对性的列举了目前学生在大学物理实验过程中出现的各种不合理现象,最终提出了具体的改革措施。 【关键词】大学物理;物理实验;教学方法 ※基金项目:本文为广西教育科学“十一五”规划项目研究成果,项目编号2008C64、2008C65。 作者简介:张鑫(1981—),女,汉族,河南漯河人,博士,主要从事材料物理与教学研究。 31

大学物理实验示波器实验分析报告

大学物理实验示波器实验报告

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南昌大学物理实验报告 课程名称:大学物理实验 实验名称:数字示波器的使用 学院:信息工程学院专业班级:测控技术仪器152班 学生姓名:王家桢学号:5801215028 实验地点:B211 座位号:14 实验时间:第四周星期二下午一点开始 【实验目的】 1、了解示波器的结构和工作原理,熟悉示波器和信号发生器的基本使用方法。 2、学习用示波器观察电信号的波形和测量电压、周期及频率值。 3、通过观察李沙如图形,学会一种测量正弦波信号频率的方法。

【实验仪器】 VD4322B 型双踪示波器、EM1643型信号发生器、连接线及小喇叭等 图8-2 VD4322型双踪示波器板面图 1、电源开关 2、电源指示灯 3、聚焦旋钮 4、亮度调节旋钮 5、Y1(X)信号输入口 6、Y2信号输入口 7、 8、入耦合开关(AC-GND-DC ) 9、10、垂直偏转因数选择开关(V/格)11、1Y 位移旋钮12、2Y 位移旋钮13、工作方式选择开关(1Y 、2Y 、交替、断续)14、扫描速度(时间/格)选择开关15、扫描微调控制旋钮16、水平位移旋钮17、电平调节旋钮 【实验原理】 一、示波器的结构及简单工作原理 示波器一般由5个部分组成,如图8-3所示:(1)示波管;(2)信号放大器和衰减器(3)扫描发生器;(4)触发同步电路;(5)电源。下面分别加以简单说明。 1、 示波管 示波管主要包括 荧 光 屏 内 + - 外触发 扫 描 发生器 放 大 或衰减 触 发 同 步 放 大 或衰减 X 轴输入 Y 轴输入 亮度 聚焦 辅助聚焦 电源 Y X H K G A 1 A 2 电子枪 图8-3 电路 电源 Y X 1 1 2 3 4 5 6 8 9 1 111111

大学物理实验教学探索

大学物理实验教学探索 【摘要】本文讲述了在大学物理实验教学过程合理引用演示实验来激发学员学习兴趣,并在开设综合实验、设计实验前指导学员准备一节基本实验,使学员掌握科学实验的程序与方法,培养了他们的实践能力、分析能力、语言组织、口头表达能力等。 【关键词】演示实验;教学模式;自主式;合作式 0 引言 物理学是一门实验科学,实验是物理学的基础。凡是物理学的概念、规律及公式等都是以客观实验为基础的,即物理理论绝不能脱离物理实验的验证[1]。大学物理实验课程是军队院校本科生长干部学历教育各专业通识教育课程平台自然科学模块中的一门必修基础实践课,是学员进入大学后接受系统实验方法和实验技能训练的开端,是培养学员科学素养和创新实践能力的重要环节[2-3]。大学物理实验课程主要面向全体本科学员,学员总体知识水平较好,动手能力一般,实操经验不强。 1 教学内容和模式的实施 1.1 课程标准 按照海军航空工程学院《大学物理实验》课程标准(本科)要求,从学员的认知规律出发,将本课程实验项目分为

三个层次[4-5]。 第一层次基础性实验:本层次是学员进入大学后受到系统实验方法和实验技能训练的开端。本层次包括实验基础理论(实验绪论)、基础物理实验(8个实验项目任选5)、基本物理实验(20个实验项目任选10)。 第二层次综合性实验:综合性实验项目可以进一步加深学员对大学物理基本理论的理解和把握,提高学员的物理实验技能,培养学员从事科学研究的基本能力。本层次包括20个实验项目,每位学员选做4个实验项目。 第三层次设计与自主创新性实验:本层次实验的内容涉及当代物理学研究及工程技术前沿,实验方法和设备反映了当前科学研究的较新成果,学员理由先进的测试手段对一些物理现象进行观察、测量、研究和分析,提高驾驭现代测试技术手段从事科学研究的基本能力。本层次包括2个实验专题:设计性实验(10个实验项目任选1)和自主性实验(10个实验项目任选1)。 1.2 两种教学模式授课 根据学院课程标准的要求,将所教授的学员分为两部分,一部分学员按照传统的教学方式依次开展三部分实验课程,另一部分学员在开课前进行了四个学时的演示实验的参观与学习,同时基础实验部分合理引用演示实验将与教学内容相关的现象或过程生动形象地展现出来,创造出一种真实

理工科类大学物理实验课程教学基本要求

理工科类大学物理实验课程教学基本要求 物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用及其转化规律的自然科学。它的基本理论渗透在自然科学的各个领域,应用于生产技术的许多部门,是其他自然科学和工程技术的基础。 在人类追求真理、探索未知世界的过程中,物理学展现了一系列科学的世界观和方法论,深刻影响着人类对物质世界的基本认识、人类的思维方式和社会生活,是人类文明的基石,在人才的科学素质培养中具有重要的地位。 物理学本质上是一门实验科学。物理实验是科学实验的先驱,体现了大多数科学实验的共性,在实验思想、实验方法以及实验手段等方面是各学科科学实验的基础。 一、课程的地位、作用和任务 物理实验课是高等理工科院校对学生进行科学实验基本训练的必修基础课程,是本科生接受系统实验方法和实验技能训练的开端。 物理实验课覆盖面广,具有丰富的实验思想、方法、手段,同时能提供综合性很强的基本实验技能训练,是培养学生科学实验能力、提高科学素质的重要基础。它在培养学生严谨的治学态度、活跃的创新意识、理论联系实际和适应科技发展的综合应用能力等方面具有其他实践类课程不可替代的作用。 本课程的具体任务是: 1. 培养学生的基本科学实验技能,提高学生的科学实验基本素质,使学生初步掌握实验科学的思想和方法。培养学生的科学思维和创新意识,使学生掌握实验研究的基本方法,提高学生的分析能力和创新能力。 2. 提高学生的科学素养,培养学生理论联系实际和实事求是的科学作风,认真严谨的科学态度,积极主动的探索精神,遵守纪律,团结协作,爱护公共财产的优良品德。 二、教学内容基本要求 大学物理实验应包括普通物理实验(力学、热学、电磁学、光学实验)和近代物理实验,具体的教学内容基本要求如下: 1. 掌握测量误差的基本知识,具有正确处理实验数据的基本能力。 (1)测量误差与不确定度的基本概念,能逐步学会用不确定度对直接测量和间接测量的结果进行评估。 (2)处理实验数据的一些常用方法,包括列表法、作图法和最小二乘法等。随着计算机及其应用技术的普及,应包括用计算机通用软件处理实验数据的基本方法。 2. 掌握基本物理量的测量方法。 例如:长度、质量、时间、热量、温度、湿度、压强、压力、电流、电压、电阻、磁感应强度、光强度、折射率、电子电荷、普朗克常量、里德堡常量等常用物理量及物性参数的测量,注意加强数字化测量技术和计算技术在物理实验教学中的应用。 3. 了解常用的物理实验方法,并逐步学会使用。 例如:比较法、转换法、放大法、模拟法、补偿法、平衡法和干涉、衍射法,以及在近代科学研究和工程技术中的广泛应用的其他方法。 4. 掌握实验室常用仪器的性能,并能够正确使用。 例如:长度测量仪器、计时仪器、测温仪器、变阻器、电表、交/直流电桥、通用示波器、低频信号发生器、分光仪、光谱仪、常用电源和光源等常用仪器。

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