一、 培訓與考核目的

　　物理實驗是理工科各類專業學生進行科學實驗基本訓練的重要基礎課程。

　　(一) 通過實驗現象的觀察、分析和對物理量的測量,學習物理實驗知識，加深對物理理論知識的理解。

　　(二) 培養和提高學生的科學實驗能力。

　　(1) 借助教材和儀器說明書正確使用常用儀器。

　　(2) 能夠運用物理學理論對實驗現象進行觀察、分析和判斷。

　　(3) 能夠正確記錄和處理實驗數據撰寫合格的實驗報告。

　　二、 培訓與考核的基本內容

　　為了滿足物理實驗(工)本科教學的要求，考慮到專科階段已完成的實驗教學環節，考生至少要完成以下十個實驗中的七個實驗。

　　(一) 金屬絲楊氏彈性模量的測定

　　(二) 用三線擺法測定物體的轉動慣量

　　(三) 惠斯登電橋

　　(四) 模擬法描繪靜電場

　　(五) 光的等厚干涉

　　(六) 聲速的測定

　　(七) 示波器的原理與使用

　　(八) 測溫原理與溫度傳感器

　　(九) 空氣密度和氣體普適常量的測定

　　(十) 核輻射防護虛擬仿真實驗

　　(www.ilab-x.com)

　　上述實驗的基本原理，實驗步驟，實驗方法，數據記錄和處理方法見有關“大學物理實驗教程”，對各項實驗的培訓與考核的基本要求如下：(本次教學選中的七個實驗要求，這些實驗網站上均有相關學習視頻，學生實驗前學習、觀看相關視頻，充分做好預習準備，視頻網址：

　　https://mooc1-1.chaoxing.com/mycourse/teachercourse?moocId=96645894&clazzid=39574529&edit=true&v=0&cpi=23618726&pageHeader=0，需要老師將學生名單導入，學生即可觀看)

　　實驗(一)金屬絲楊氏彈性模量的測定

　　1. 實驗目的

　　1) 不同長度測量器具的選擇和使用。

　　2) 掌握光杠桿測微原理及裝置的調節。

　　3) 測定鋼絲的楊氏彈性模量E值。

　　4) 學習誤差分析和誤差均分原理思想，學習數據處理及測量最終結果表達。

　　2. 主要實驗裝置

　　光杠桿，皮尺，米尺，游標尺，螺旋測微計，鋼絲，砝碼等。

　　3. 實驗內容

　　1) 光杠桿的調整和使用。

　　2) 測量鋼絲在不同負重下的伸長變化。

　　3) 合理選擇并正確使用不同的測長儀器來測量其它長度量。

　　4. 數據記錄與處理

　　1) 用逐差法處理荷重鋼絲長度的變化。

　　2) 計算楊氏彈性模量E的平均值。

　　3) 導出E的最大相對誤差和絕對誤差，寫出測量結果表達式，

　　5. 思考題

　　1) 如果考慮減少和消除本實驗的系統誤差?

　　2) 選用不同量具測量不同長度量的根據是什么?

　　3) 什么叫逐差法處理數據?它的優越性何在?

　　4) 從誤差分析角度來定量說明：為什么用不同量度測量不同的長度?并指出哪些量更需要仔細測量?

　　實驗(二)用三線擺法測定物體的轉動慣量

　　1. 實驗目的

　　1)學會用三線擺測定物體的轉動慣量;

　　2)學會用累積放大法測定周期運動的周期。

　　3)驗證轉動慣量的平行軸定理。

　　2. 主要實驗裝置

　　三線擺轉動慣量試驗儀，米尺，金屬圓柱、圓環等;

　　3. 實驗內容

　　1)調整轉動系統的平衡。

　　2)測定圓環對通過其質心且垂直于環面軸的轉動慣量

　　3)驗證圓柱體轉動慣量公式和平行軸定理。

　　4. 數據記錄與處理

　　用列表和圖解法處理實驗數據。

　　實驗(三)惠斯登電橋

　　1.實驗目的

　　1)掌握直流平衡單臂電橋的原理和特點。

　　2)掌握正確使用QJ-23型盒式電橋測量電阻的方法。

　　3)學習對測量結果的誤差分析。

　　2.主要實驗裝置

　　電阻箱，檢流計，QJ-23型盒電橋，待測電阻，直流電源。

　　3. 實驗內容

　　1)QJ-23型盒式電橋的使用。

　　2)測量待測電阻。

　　4. 據記錄與處理

　　1)表格記錄所測物理量的值。

　　2)利用公式和實驗數據,算出R的結果表達式。

　　5. 思考題

　　1)哪些因素影響了實驗結果的準確度?

　　實驗(四)模擬法描繪靜電場

　　1. 實驗目的

　　1)了解實驗中的一種常用方法――模擬法。

　　2)加深對靜電場概念的理解。

　　3)加深用圖解法處理數據。

　　2. 主要實驗裝置

　　導電紙，電源和電極，探針，毫伏表。

　　3. 實驗內容

　　1)測繪一對均勻帶電無限長直導線垂直截面上的電場的等位線，從而畫出電力線的分布。

　　2)金屬導體(空心圓環)對電場的影響。

　　3)測繪同軸圓柱面電極間的等位線、電位分布和電場分布。

　　4. 思考題

　　1)等位線的疏密說明什么?

　　2)如果在環內測出的電位處處相等說明了什么現象?若測得環內各點的電位略有偏差，試分析其引起的原因。

　　3)分析實驗測出等位線發生畸變的原因。

　　實驗(五)等厚干涉

　　1. 實驗目的

　　1)理解牛頓圈和劈尖干涉條紋的成因。

　　2)學習用等厚干涉法測量曲率半徑和薄膜厚度，并用逐差法處理數據。

　　3)熟悉使用讀數顯微鏡。

　　2. 主要實驗裝置

　　牛頓圈，劈尖，單色光源，讀數顯微鏡。

　　3. 實驗內容

　　1)用牛頓圈測量平凸透鏡的曲率半徑。

　　2)用劈尖干涉測量薄膜的厚度。

　　4. 據記錄與處理

　　1)設計表格記錄所測物理量的值。

　　2)利用公式和實驗數據,用逐差法處理。

　　5. 思考題

　　1)讀數顯微鏡的光學系統調節中，找物象是調節目鏡還是調節鏡筒?

　　2)如何測定牛頓圈的直徑?本實驗中是如何用逐差法來處理數據?

　　3)牛頓圈和劈尖干涉均為等厚干涉，為什么干涉條紋一個是疏密不一致的同心圓，一個是均勻排列的直條紋?

　　實驗(六)聲速的測定

　　1. 實驗目的

　　1)測定聲波在空氣中傳播的速度。

　　2)加深對振動合成、波動干涉等理論的理解。

　　3)掌握示波器、低頻信號發生器和數字頻率計的使用。

　　2. 主要實驗裝置

　　聲波發生器，聲波接收器，信號發生器，頻率計，示波器移動游標尺等。

　　3. 實驗內容

　　1)共振干涉法測聲速。

　　2)相位比較法測聲速。

　　4. 數據記錄與處理

　　1)設計數據記錄表格,記錄室溫。

　　2)聲整測量值和公認值比較，寫出測量結果表達式，并進行誤差分析。

　　實驗(七)核輻射防護虛擬仿真實驗

　　實驗入口：(www.ilab-x.com)，具體要求參見網站

　　三、 培訓與考核的基本要求

　　(一)組織單位應具備以下基本條件：

　　(1)具有一定規模的工科大學物理的實驗室。

　　(2)實驗室的設備應完全滿足相應實驗指導書的要求。

　　(二)培訓條件與培訓過程

　　(1)實驗培訓工作應有條件的單位負責組織、安排，培訓教師應由具有初級以上職稱的教師擔任。

　　(2)培訓過程由理論授課和指導學生操作兩部分內容，理論授課包括：實驗工作原理、操作方法、注意事項、實驗數據的處理等。每個實驗的理論講授時間在10-15分鐘。

　　四、 實驗辦法

　　(1) 指導老師在實驗開課前做好充分的準備，包括實驗設備的完好性，實驗工具的準備。

　　(2) 實驗前指導老師檢查學生的準備情況，并作必要的關鍵性指導。

　　(3) 根據每個實驗情況，有3-4個實驗可以二人一組，其它實驗必須獨立完成。

　　(4) 具體的實驗方法和步驟見相應指導書。

　　五、 考核標準

　　(1) 學生必須完成要求的基本實驗，完成相應實驗報告，根據學生的動手能力和實驗報告質量給予打分，該部份占實驗成績的70%。

　　(2) 學生必通過實驗理論考試。考試的形式為口試，組織單位至少應準備10套題簽，每套3題，學生隨機抽取回答，該部份占實驗成績的30%。