第頁《普通物理實驗（力學）》實驗教學大綱課程名稱：普通物理實驗（力學）

課程類別：專業必修課適用專業：物理學

所屬實驗室：力學實驗室

實驗學時、學分：48學時

1.5

學分一、課程性質、教學目標物理學是一門實驗性的科學。物理學中的概念和規律都是從實驗當中得到的。普通物理實驗課是對學生進行實驗教育的入門課程，其教學目的在于使學生在學習物理實驗基礎知識的同時，受到嚴格的訓練，掌握初步的實驗能力，養成良好的實驗習慣和嚴謹的科學作風。具體課程教學目標為：課程教學目標1：通過物理實驗的教學，使學生在物理實驗的基本知識、基本方法和基本技能方面受到較系統的訓練，從而使學生具有初步的科學實驗能力；課程教學目標2：通過對實驗現象的觀察和分析，實驗數據的測量和處理，從理論和實踐的結合上加深對物理基本概念和規律的認識；學習實驗的物理思想，增強用實驗方法分析問題、解決問題和提出問題的能力，增強學生的素質，以適應學生各種可能的發展。課程教學目標3：培養學生實事求是的科學態度和嚴肅、認真、堅忍不拔的科學精神。課程教學目標與畢業要求對應的矩陣關系教學目標畢業要求123456789教學目標1

H

MLH教學目標2

H

LMMH教學目標3L

H

LLLL注：以關聯度標識，課程與某個畢業要求的關聯度可根據該課程對相應畢業要求的支撐強度來定性估計，H表示關聯度高；M表示關聯度中；L表示關聯度低。二、實驗教學要求實驗課雖然是在教師指導下的學習環節，但在實驗課上學生的活動有較大的獨立性，我們要求學生以研究者的態度去組裝實驗裝置，進行觀測與分析，探討最佳實驗方案，從中積累經驗、鍛煉技巧和機智，為以后獨立設計實驗方案和解決新的實驗課題創造條件。三、對學生的指導和要求（一）既要指導學生安裝、調整和操作實驗裝置，又要指導學生設計實驗步驟、選取實驗條件、分析實驗現象、判斷實驗故障和審查實驗數據。要求每個學生都會進行實驗操作。（二）指導學生進行實驗數據的處理，要求學生既能正確讀出有效數字，又能給出測量結果的不確定度。四、實驗考核方式考查五、實驗教學內容理論項目：緒論

誤差理論（4學時）主要目的要求：明確普通物理實驗課的目的；掌握測量與誤差的關系；熟練掌握儀器測量時記錄有效數字的方法；熟練掌握計算不確定度的方法；熟練掌握用圖解法、分組求差法、最小二乘法進行直線擬合的方法。實驗項目(一)：長度測量（4學時）（1）項目類別：必做R

選做￡（2）項目性質：演示性￡

驗證性￡

設計性￡

綜合性R

（3）項目主要目的要求：掌握游標卡尺及螺旋測微計的使用方法；練習數據記錄和運算的有效數字及誤差的估算。（4）主要儀器：游標卡尺、螺旋測微計。實驗項目(二)：單擺（4學時）（1）項目類別：必做R

選做￡（2）項目性質：演示性￡

驗證性￡

設計性￡

綜合性R

（3）項目主要目的要求：掌握用單擺測當地重力加速度的方法；練習使用停表和米尺測單擺的周期和擺長；考查單擺的系統誤差對測量結果的影響。（4）主要儀器：單擺、停表、游標卡尺、米尺。實驗項目(三)：密度的測定（4學時）（1）項目類別：必做R

選做￡（2）項目性質：演示性￡

驗證性￡

設計性￡

綜合性R（3）項目主要目的要求：掌握物理天平的構造、原理及使用方法；學會用流體靜力稱衡法測固體的密度。（4）主要儀器：物理天平、燒杯、細線、待測物。實驗項目(四)：用氣墊導軌測速度、加速度（4學時）（1）項目類別：必做R

選做￡（2）項目性質：演示性￡

驗證性￡

設計性￡

綜合性R

（3）項目主要目的要求：掌握數字毫秒計的使用方法；學會用傾斜氣墊導軌測速度、加速度。（4）主要儀器：氣軌、滑塊、光電門、數字毫秒計、游標卡尺。實驗項目(五)：牛頓第二定律驗證（4學時）（1）項目類別：必做R

選做￡（2）項目性質：演示性￡

驗證性R

設計性￡

綜合性￡（3）項目主要目的要求：熟悉氣墊導軌的構造和調整；進一步熟悉用光電計時系統測量時間的方法；學會用氣墊導軌驗證牛頓第二定律；學習用“圖解法”進行直線擬合的方法。（4）主要儀器：氣墊導軌、滑塊、光電門、數字毫秒計、游標卡尺。實驗項目(六)：簡諧振動研究（4學時）（1）項目類別：必做R

選做￡（2）項目性質：演示性￡

驗證性￡

設計性￡

綜合性R

（3）項目主要目的要求：掌握集成霍爾傳感器的使用方法；學習用簡諧振動儀測彈簧的倔強系。（4）主要儀器：簡諧振動儀、集成霍爾傳感器、彈簧、帶鏡游標卡尺、小磁鋼、天平、水平儀。實驗項目(七)：精密稱衡（4學時）（1）項目類別：必做R

選做￡（2）項目性質：演示性￡

驗證性￡

設計性￡

綜合性R

（3）項目主要目的要求：練習使用分析天平進行精密稱衡；熟悉精密稱衡中的系統誤差補正。（4）主要儀器：分析天平、砝碼、待測物。實驗項目(八)：楊氏模量的測定（伸長法）（4學時）（1）項目類別：必做￡

選做R（2）項目性質：演示性￡

驗證性￡

設計性￡

綜合性R

（3）項目主要目的要求：掌握用光杠桿測量微小長度變化的原理和方法；測定金屬絲的楊氏模量；學會用逐法差進行數據處理的方法。（4）主要儀器：楊氏彈性模量測定儀、螺旋測微計、游標卡尺、尺度望遠鏡、米尺。實驗項目(九)：自由落體運動（4學時）（1）項目類別：必做￡

選做R（2）項目性質：演示性￡

驗證性￡

設計性￡

綜合性R

（3）項目主要目的要求：學會用自由落下的物體測量重力加速度g；練習用最小二乘法進行數據處理。（4）主要儀器：自由落體裝置、數字毫秒計。實驗項目(十)：碰撞研究（4學時）（1）項目類別：必做￡

選做R（2）項目性質：演示性￡

驗證性R

設計性￡

綜合性￡（3）項目主要目的要求：驗證動量守恒定律；了解非完全彈性碰撞和完全非彈性碰撞的特點。（4）主要儀器：氣墊導軌、滑塊、光電門、數字毫秒計、游標卡尺。實驗項目(十一)：剛體轉動的研究（4學時）（1）項目類別：必做￡

選做R（2）項目性質：演示性￡

驗證性￡

設計性R

綜合性￡（3）項目主要目的要求：研究剛體轉動時外力矩的矢量和與剛體轉動角加速度的關系；考查剛體的質量分布改變時對轉動的影響。（4）主要儀器：剛體轉動實驗儀、停表、游標卡尺、米尺。實驗項目(十二)：弦振動研究（4學時）（1）項目類別：必做R

選做￡（2）項目性質：演示性￡

驗證性￡

設計性R

綜合性￡（3）項目主要目的要求：觀察弦振動時形成的駐波波形；學習用弦振動的方法測量橫波的波長；驗證橫波的波長與張力的關系；驗證橫波的波長與頻率的關系。（4）主要儀器：弦振動儀、弦線、米尺。六、實驗學時分配序號實驗項目實驗學時其他

緒論、誤差理論4

實驗一長度測量2.51.5實驗二單擺2.51.5實驗三密度測量2.51.5實驗四用氣墊導軌測速度、加速度2.51.5實驗五牛頓第二定律驗證2.51.5實驗六簡諧振動研究2.51.5實驗七精密稱衡2.51.5實驗八楊氏模量測定（伸長法）2.51.5實驗九自由落體運動2.51.5實驗十碰撞研究2.51.5實驗十一剛體轉動研究2.51.5實驗十二弦振動研究2.51.5合計

3418備注：選做上表中11個實驗。七、推薦教材與輔助教學資料［1］《普通物理實驗》（第5版），楊述武，趙立柱，沈國土主編，高等教育出版社，2015年；［2］《普通物理實驗》（第1版），王昆林主編，西南交通大學出版社，2014年；［3］《普通物理實驗》（第1版），張力主編，云南大學出版社，2