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SPOC学校专有课程
大学物理实验(A)
第9次开课
开课时间: 2025年01月11日 ~ 2025年06月15日
学时安排: 1-2小时每周
进行至第16周,共23周 已有 154 人参加
立即参加
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—— 课程团队
课程概述

实验内容涉及误差理论、基本物理仪器使用、基本实验技能训练以及科学素养养成等;覆盖力学、光学、热学以及电磁学等知识领域;一些经典却仍在现代科学技术中发挥巨大作用的实验思想、方法以及技术等要素贯穿所有实验。

在本实验课程的项目背景、原理、仪器、总结与探讨的视频介绍中融入科学性和趣味性。如“拉伸法测量金属丝杨氏模量”实验中古老的光杠杆法,在用极微弱的原子间相互作用力来研究物质的表面结构及性质的实验中仍焕发着青春与活力。

本课程关注学生在中学和大学学习实践思维方式的差异,注重大学学习和实践模式的转变,力图使学生从所谓“计算公式”的“解题战术”中跳出来,以物理思想和方法为指导建立“测量模型”。虽然两种称呼对应的是同一种公式,背后意义截然不同。因此,对于物理实验原理的讲授,摈弃平铺直叙,采取先明确实验思想,再以提供的实验仪器和条件为基础,以设问、推理方式环环相扣,得到最终的测量模型的方式进行。

 我们还将给有兴趣的同学提供自主实验平台。

 

授课目标
  1. 掌握物理实验基本知识,学会观察、分析和对物理量进行测量,并掌握其中的基本方法和技术。
  2. 通过物理实验培养实践能力。包括独立实验能力、理论联系实际能力、分析解决问题能力、创新和团队协作意识。
  3.  提高科学素养。求实严谨的作风,严肃认真的态度,勇于探索的精神,以及遵章守纪的优良品德。

成绩 要求

本课程对于本校学生采用线上线下相结合的形式来进行授课。课程线上部分:视频学习占30%,习题测验占60%,讨论区交流占10%。

课程大纲
提高层---光电效应及普朗克常数的测定
课时目标:1、理解解爱因斯坦光电效应方程;2、测绘光电管的伏安特性曲线;(重点)3、测定普朗克常量h;(难点)4、学习利用Excel处理实验数据;5、研究光强对普朗克常数测定的影响。
第1节 实验背景
第2-1节 什么是光电效应
第2-2节 实验规律与经典理论解释
第2-3节 量子解释
第2-4节 普朗克常数测量原理
第2-5节 普朗克常量测量模型分析
第3节 仪器
第4节 实验总结
第5-1节 应用之光电效应器件
提高层---光速的测量
课时目标:1、了解光拍法测定光速的原理;2、掌握光拍法测定光速的实验方法;3、掌握如何使用光速测定仪,进一步熟悉示波器的使用。
第1部分 实验背景
第2部分 实验原理
第3部分 实验仪器与操作
提高层---气体热导率的测量
课时目标:1 测定干燥气体热导率λ;2 掌握“热线法”测热导率的原理;(重点)3 掌握低真空系统的基本操作方法;(难点)4 学会应用外推法处理数据,Excel作图;
第1部分 实验背景
第2部分 实验原理
第3部分 实验仪器与操作
提高层---声速的测量
课时目标: 1、用共振干涉法、相位比较法、时差法测量声在空气中的传播速度;(重点) 2、了解压电陶瓷换能器的功能; 3、进一步掌握示波器的使用; (难点) 4、利用逐差法处理数据、学会做定量分析。
第1部分 实验背景及建模思想
第2部分 超声波的产生及测量机理
第3部分 驻波共振法测量声速
第4部分 相位比较法测量声速
第5部分 仪器
第6部分 总结
提高层---用三线摆测定物体的转动惯量
课时目标:1、学会用三线摆测定物体圆环的转动惯量;2、学会用累积放大法测量周期运动的周期;3、学习运用表格法处理原始数据,进一步学习和巩固完整规范地表示测量结果;4、学会定量的分析误差和讨论实验结果。
第1部分 实验背景
第2部分 实验原理
第3部分 实验仪器
提高层---用惠斯通电桥测电阻
课时目标:1、掌握惠斯通电桥测电阻的原理和方法;(重点)2、学会正确使用电阻箱和指针式检流计;(难点)3、掌握计算电桥灵敏度的方法,探究提高电桥灵敏度的几种途径;(难点)4、了解惠斯通电桥的其它应用;5、继续学习不确定度的计算和定量分析,书写规范的实验报告。
第1部分 背景与应用
第2部分 实验原理
第3部分 仪器介绍
提高层---密立根油滴仪测油滴电荷
课时目标:1、了解实验的设计原理,学习将微观量的测量转化为宏观量测量的实验思想;2、掌握密立根油滴仪的使用方法,能够对油滴进行科学地选择、跟踪、测量;(难点)3、学会用平衡法测定油滴的电量,进而推算出基本电荷量,验证电荷的不连续性;(重点)4、继续学习不确定度的计算,书写规范的实验报告。
第1节 实验背景
第2-1节 电子电量测量实验思想及建模
第3节 仪器
第4节 总结
提高层---迈克尔逊干涉仪测氦氖激光的波长
课时目标:1.了解迈克尔逊干涉仪的基本构造,学习其调节和使用方法;(重点)2.学会用迈克尔逊干涉仪观察等倾干涉现象;3.学会用迈克尔逊干涉仪测量氦氖激光的波长;(难点)4.学习用逐差法处理数据,会计算不确定度;5.继续学习撰写规范科学实验报告。
第1部分 实验背景
第2部分 实验原理
第3部分 实验仪器
第4部分 仪器调节
第5部分 实验讨论与总结
设计层---热线法测气体热导率的影响因素研究
课时目标:1、了解实验设计基本程序; 2、学习实验方案的制定与调整 ;3、掌握科技小论文撰写的格式;4、进一步学习用科学方法处理数据;5、科学分析实验结果。
1、实验目的、基本要求、实验环节介绍
2、查资料、选课题、设计实验
3、实验、分析结果
4、小论文撰写规范与要求
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预备知识

高等数学和高中物理

参考资料


1)《大学物理实验》,何焰兰,彭刚主编;刘振祥,沈志,邓正才副主编,高等教育出版社,2017.7

2)《大学物理实验教程》(第三版),竺江峰主编;尹会听、郑剑副主编,中国水利水电出版社,2019.12

3)《大学物理实验》(第二版),霍剑青等,高等教育出版社,2005

4)《大学物理实验》,赵志芳,清华大学出版社,2005.9


5)《大学物理实验》,何焰蓝,杨俊才等,机械工业出版社,2009.7

常见问题




  

浙江海洋大学
1 位授课老师
郑剑

郑剑

实验师

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