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。
本课程对于本校学生采用先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%。
基础层----分光计的调整与三棱镜顶角的测量
示范报告
第11讲第1部分 背景及应用
第11讲第2部分 实验仪器
第11讲第3部分 实验原理
参考视频
分光计习题
绪论----基础知识
第0讲 物理实验基本知识
第0讲第1部分 测量的概念
第0讲第2部分 测量误差
第0讲第3部分 测量的不确定度
第0讲第4部分 测量的有效数字
第0讲第5部分 常用数据处理方法
绪论 实验基础知识习题
基础层----等厚干涉——牛顿环
示范报告
第6讲第1部分 实验背景与原理
第6讲第2部分 实验仪器
第6讲第3部分 实验讨论
参考视频
牛顿环实验习题
基础层----用拉伸法测量金属丝的杨氏模量
用拉伸法测金属丝的杨氏模量实验示范报告
第2讲第1部分 实验背景和原理
第2讲第2部分 实验仪器与操作
第2讲第3部分 总结与应用
讨论
用拉伸法测金属丝的杨氏模量实验习题
基础层----示波器的使用
示波器示范报告
第4讲第1部分 背景与应用
第4讲第2部分 工作原理
第4讲第3部分 同步原理
第4讲第4部分 面板功能与使用
参考视频
示波原理的讨论
基础层---模拟法测绘静电场
示范报告
相关知识及实验目的介绍
模拟法引入
实验原理及实验内容
实验仪器及操作步骤
实验数据记录及处理
静电场测绘原理讨论
提高层---密立根油滴仪测油滴电荷
预习提纲
第15讲第1节 实验背景
第15讲第2-1节 电子电量测量实验思想及建模
第15讲第3节 仪器
第15讲第4节 总结
第15讲第5-1节 应用-电子束成像
第15讲第5-2节 应用-电子束加工
密立根油滴仪测油滴电荷实验 习题
提高层----用惠斯通电桥测电阻
预习提纲
第3讲第1部分 背景与应用
第3讲第2部分 实验原理
第3讲第3部分 仪器介绍
用惠斯通电桥测电阻 习题
提高层---用三线摆测物体的转动惯量
预习提纲
第9讲第1部分 实验背景
第9讲第2部分 实验原理
第9讲第3部分 实验仪器
提高层---声速的测量
预习提纲
第10讲第1部分 实验背景及建模思想
第10讲第2部分 超声波的产生及测量机理
第10讲第3部分 驻波共振法测量声速
第10讲第4部分 相位比较法测量声速
第10讲第5部分 仪器
第10讲第6部分 总结
提高层---迈克尔逊干涉仪测氦氖激光波长
预习提纲
第13讲第1部分 实验背景
第13讲第2部分 实验原理
第13讲第3部分 实验仪器
第13讲第4部分 仪器调节
第13讲第5部分 实验讨论与总结
迈克尔逊干涉仪测氦氖激光波长实验 习题
高等数学和高中物理
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。