《大学物理实验(二)》
课程编号: |
06P0172 |
课程名称: |
大学物理实验(二) |
学分/学时: |
2/30(实验:30) |
英文名称: |
College Physics Experiments (2) |
大纲执笔人: |
王怡 |
大纲审核人: |
金恩姬 |
适用专业: |
理工科各专业 |
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先修课程: |
高等数学 |
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大纲更新时间: |
2017年1月 |
一、课程性质与定位
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通识课程,是大学生进入大学后接受系统实验方法和实验技能训练的开端。物理实验课覆盖广泛的学科领域,具有多样化的实验方法与手段以及综合性很强的基本实验技能训练,它是培养大学生创新意识和创新能力、引导学生树立正确的科学世界观、提高学生科学素质的重要基础。
二、课程教学目标与达成途径
本课程的教学任务是通过课程教学、实验操作环节,培养与提高学生科学实验基本素质,确立正确的科学思想和科学方法。通过物理实验引导学生深入观察实验现象,建立合理的模型,定量研究物理规律;能够运用物理学理论对实验现象进行初步的分析判断,逐步学会提出问题,分析问题和解决问题的方法,激发学生创造性思维;能够完成符合规范要求的设计性实验,进行简单的具有研究性内容的实验。具体体现在以下方面:
课程教学目标1:通过物理实验课的教学,使学生掌握误差分析、数据处理的基本理论和方法,学会常用仪器的调整和使用、了解常用的实验方法、能够对常用物理量进行一般测量、具有对实验结果分析的基本能力。
表1 毕业要求指标点实现矩阵
专业毕业要求指标点 |
课程教学目标 |
达成途径 |
4.2掌握基本的实验方法和实验数据处理方法,能够正确采集、整理实验数据,具备实施实验和实验结果分析的基本能力。 |
课程教学目标1 |
课堂讲授:重点突出、思路清晰、注重师生互动交流,及时掌握学生学习情况,关注每一个学生的学习; 实验操作:完成60学时,17个实验的预习、实验、撰写实验报告。 |
三、内容提要与要求
序号 |
教学内容 |
教学要求 |
学时 |
对应的教学目标 |
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1 |
1、箔式应变传感器性能研究与应用 |
理解:传感器的工作过程、方法和应用技术. 掌握:传感器的工作原理和性能,学习传感器的应用方法。 |
3 |
1 |
2 |
2、用衍射光栅测量单色光波长 |
了解:光栅衍射条纹的特点。 掌握:用衍射光栅测量光波波长;进一步学习分光计的调整和使用方法。 |
3 |
1 |
3 |
3. 迈克耳逊干涉仪的调节与使用 |
了解 :迈克尔逊干涉仪做为双光束干涉的特点,并学会调节此干涉仪; 掌握:用迈克尔逊干涉仪测量氦氖激光波长;观察各种干涉现象,巩固和加深对干涉理论的理解。 |
3 |
1 |
4 |
4、密立根油滴法测定电子电荷 |
了解:通过宏观量的测定来研究微观量的方法。 理解:实验的设计思想。 掌握:测定电子电荷值的方法。 |
3 |
1 |
5 |
5、光电效应测定普朗克常数 |
了解:光电效应的基本规律。 理解:处理各种噪声的有效方法。 掌握:用光电效应法测定普朗克常数。 |
3 |
1 |
6 |
6、RLC电路稳态特性的研究 |
掌握用示波器测量两交流信号位相差的方法,用实验方法研究RC和RLC串联交流电路的幅频特性和相频特性。 |
3 |
1 |
7 |
7、偏振光的检验和鉴别 |
了解:波片的作用以及椭圆偏振光的产生和检验方法。 掌握:用光电转换方法测定相对光强,验证马吕斯定律。 |
6 |
1 |
8 |
8、金属线胀系数的测定 |
了解:金属线胀系数的概念和变化规律; 掌握:学习微小位移的测量方法,自己设计实验方案。 |
6 |
1 |
9 |
9、万用表的设计 |
了解:基本电路的设计方法;提高综合运用各种直流电表和电阻箱的能力。 |
6 |
1 |
10 |
10、低电阻的测量 |
了解:设计电路的方法,用双臂电桥测量铜棒和铝棒的电阻和电阻率。 |
6 |
1 |
11 |
11、冲击电流计测量电容 |
了解:用冲击电流计测量电容的原理,自己设计并组建电路,用比较法测出电容值。 |
6 |
1 |
12 |
12、密度的测量 |
掌握:各种形状不规则固体和液体密度的测量方法,学生根据自己设计的实验方案进行实验。 |
6 |
1 |
注:学生在实验1——实验6中做6个实验,并且在实验7——实验12中选做2个实验。
注:了解要求包括识别和回忆指能从记忆库中找到相关的知识、概念、术语或材料与当前的信息进行比较、确认,能记住并能不加理解的列出、描述这些知识、概念、术语或材料;掌握指能对所学的内容作归纳、分类、解释,总结、推断和一定程度的发挥;牢固掌握指能选择正确的程序应用、实施所学到的内容,并能进行必要的计算或决断。
四、教学方式
基础性实验教学由课前预习、课上操作和课后处理实验数据并撰写实验报告三个环节组成;教师课上检查预习报告,进行适当的讲解并指导学生做实验。设计性实验教学过程分为设计和讨论实验方案、学生选择实验仪器并组建实验系统、课后处理实验数据并撰写实验报告三个部分;教师和学生共同研讨学生设计的实验方案,教师对实验的全过程进行指导。
五、建议教材或参考书
建议教材:
1. 张奕林,王怡,金恩姬,等编著.大学物理实验,北京:中国石化出版社,2008
参考书:
1.北京石油化工学院物理教研室. 物理实验网上预习指导书,2005
2.北京石油化工学院数理实验中心.物理实验教程补充讲义,2004.
3.丁慎训,张连芳主编.理实验教程,北京:清华大学出版社,2002.
六、学生成绩评定方法
1.学生在提交所有作业后才能参加考试。
2.课程评分类型:五级分制。
3.结课考核方式:闭卷。
4.总成绩组成:平时成绩(包括:参与实验的积极性、认真度、实验报告完成性等)占总成绩的70%,期末考试占总成绩的30%。
表2 课程教学目标评价矩阵
成绩组成 |
考核/评价环节 |
分值 |
考核/评价细则 |
对应的教学目标 |
平时成绩 70% |
平时作业 |
70 |
主要考核学生在每个实验过程中的专注度、完成情况等,计算全部作业的平均成绩再按70%计入总成绩。 |
1 |
期末考试 30% |
期末考试卷面成绩 |
30 |
根据课程教学目标和学时安排,主要考核内容课程的重要知识点,以卷面成绩的30%计入课程总成绩。考试的题型为:基于知识综合分析和运用的多种题型。 |
1 |
七、毕业要求达成度评价依据与方法
指标点 |
评价依据 |
评价方法 |
4.2 |
期末考试成绩、平时成绩。 |
期末考试占70%,平时成绩占30%,总分100分
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