大学物理实验项目
课程名称：大学物理实验
英文名称：UniversityPhysics Experiments
实验学时：24学时
课程性质：本课程属于理工科专业必修的公共实验基础课程
一、教学目的
通过本门课程的学习，使学生较系统的学习科学实验研究的方法，训练和培养学生的实验观察能力和操作技能，培养学生的团队协作精神，严谨求实的科学精神和探索创新精神，提高科学实验素养和创新能力以及分析处理实验数据的能力等。
立足于物理实验，通过介绍物理学家事迹，国家科技重大创新事例，攀枝花三线建设历史等，将物理实验与思政教育深度融合，培养学生正确的世界观，让学生接受“精益求精、自律协作”的工匠精神和“艰苦创业、无私奉献、团结协作、勇于创新”的三线精神熏陶，坚定学生的文化自信，增强学生的民族自豪感。
二、基本要求
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。
（1）能够借助教材和仪器说明书正确使用常用仪器；
（2）能够运用物理学理论对实验现象进行观察和初步分析判断；
（3）能够正确记录和处理实验数据、绘制曲线、分析实验结果，撰写合格的实验报告。
3、培养与提高学生的科学实验素养。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，以及遵守纪律，团结协作和爱护公共财产的优良品德。
三、适应专业及年级：理工类各专业学生
四、教学方法及实验成绩
1、教学方法：线上线下相结合的混合式教学模式。
课前，教师在在线平台（或课堂）发布预习作业（包括阅读教材、观看实验理论教学视频和实验操作示范视频、预习思考题等），学生完成预习任务；课中，教师结合在线平台预习情况开展教学，主要讲授实验操作流程，重点强调操作注意事项。学生2-3人一组完成实验，学生如有疑问，教师现场解答，实验数据合格后，教师在原始数据记录签字；课后，学生完成实验数据处理和实验报告撰写。
2、本课程考核方式：考查。
3、综合成绩评定方法：实验操作和预习报告占30%，实验报告占70%。
五、实验教学内容
（一）理论讲授
讲授实验目的，实验原理，实验仪器的结构与使用方法，实验步骤与注意事项，数据分析与误差处理等。
（二）实验项目
序号 |
实验项目名称 |
项目 学时 |
每组 人数 |
内容提要 |
实验项 目类型 |
实验项目要求 |
课程思政 |
1 |
测量误差与数据处理基础 |
3 |
40-65 |
物理实验课学习的基本程序，物理实验室规则，实验数据与处理方法。 |
理论 |
必修 |
通过介绍中国在前沿科技领域的成就以及中国科学家在实验物理方面所做的贡献，激发学生爱国情怀；通过讲解误差处理方法，培养学生严谨求实的科学态度。 |
2 |
分光计的调节与光栅衍射 |
3 |
2-3 |
熟悉分光计的调节技术；测定钠光光波波长；观察透射光栅的分光现象；正确测量1—3级谱线的衍射角。 |
基础型 |
必修 |
通过介绍分光计的调整过程，让学生规范实验，养成规则意识和安全意识。 |
3 |
固体线胀系数的测定 |
3 |
2-3 |
理解固体热胀冷缩的本质，掌握位移传感器测量微小长度变化的原理和方法，学会测量金属杆的线胀系数。 |
基础型 |
必修 |
通过介绍固体热胀冷缩以及位移传感器的原理，引入攀钢高铁轨道的研发，培养学生精益求精的工匠精神；通过蒸汽发生器的使用规则，培养学生的安全意识。 |
4 |
霍耳效应法测螺线管的磁场 |
3 |
2-3 |
掌握测量长直螺线管内轴线上的磁感应强度的方法；了解磁场在轴线上的变化规律；测量霍尔器件的输出特性 |
基础型 |
必修 |
通过介绍消除霍尔元件副效应的原理和方法，养成学生理论联系实际的思想，培养学生分析和解决问题的能力。 |
5 |
迈克尔孙干涉仪的调整与使用 |
3 |
2-3 |
学习迈克尔孙干涉仪调节和使用方法，测量光波波长。 |
基础型 |
必修 |
通过介绍引力波的发现、原子光谱精细结构的发现，以及迈克尔孙干涉仪的调整步骤，培养学生自律协作的团队精神和精益求精的工匠精神。 |
6 |
密里根油滴实验 |
3 |
2-3 |
通过密里根油滴实验验证电荷的“量子化”。掌握用密里根油滴实验仪测量电子电量的方法。 |
综合型 |
必修 |
通过介绍密里根油滴实验和数据处理方法，让学生学习科学家严谨求实、坚韧不拔的科研精神。 |
7 |
电位差计的应用 |
6 |
2-3 |
掌握箱式电位差计的工作原理及使用方法；根据现有的仪器、设备及仪器的量程来测量电表内阻和校准电表；设计出相应的实验电路及参数，撰写科学实验报告。 |
设计型 |
必修 (二选一) |
通过让学生自行设计实验方案，培养学生的团队合作精神和创新精神。 |
8 |
刚体转动惯量的测定 |
|
2-3 |
掌握刚体转动惯量的测量方法；根据实验仪器设计实验方案测量刚体的转动惯量；验证平行轴定理 |
六、实验教材及参考书
实验教材：大学应用物理实验，蒲利春、王本菊，西南交通大学出版社，2007.
主要参考书:
1、大学物理实验教程（第三版），李艳萍、苏中乾，机械工业出版社，2019；
2、物理实验教程（第二版），李寿松，高等教育出版社，2003；
3、大学应用物理，蒲利春、张雪峰，科学技术出版社，2007；
4、物理学（第七版），马文蔚，高等教育出版社，2020。
