《力学和热学实验》

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1、《力学和热学实验》课程教学大纲一、课程基本信息课程名称力学和热学实验英文名称ExperimentforMechanics&Thermodynamics课程性质必修课程属性专业基础课学时学分36/2开设学期第二学期先修课程高等数学、力学、热学适用专业科学教育二、课程简介力学和热学实验是学生本科阶段接触的第一门物理实验课。课程分为物理实验的基本知识、力学和热学实验三个基本部分，共可开出实验十个。物理实验的基本知识主要讲授物理实验数据的处理方法与物理实验课的注意事项，对物理实验的基本方法只作简略介绍。力学和热学实验内容

2、以加强基础训练为主，让学生在学习物理实验知识，掌握实验方法和实验技能等方面受到系统地基本训练。三、实验课程目的与要求学习本课程的目的：使学生学习物理实验基础知识的同时，在力、热实验的基本方法、基本技能等方面受到较系统的训练，掌握初步的实验能力，逐步具有实践能力和创新能力，养成良好的实验习惯以及严谨求实的科学作风。学习本课程的要求：1．掌握力、热基本物理量的测量。2．了解常用仪器的性能，并掌握使用方法。3．巩固实验数据处理方法的应用。4．初步独立设计实验方案。四、评价97本课程采用平时考核和期末考核、定性考核与定量

3、考核相结合的方式评定学生的成绩。平时考核（平时成绩包括预习报告、实验操作、实验习惯和实验报告等几部分组成）占80%，期末考核成绩占20%。五、实验项目设置和内容物理实验的基本知识（讲授）目的要求1．理解测量与不确定度的基本概念。2．掌握实验数据的处理方法。3．学会写实验报告。内容要点1．测量与误差的基本概念2．系统误差与偶然误差的基本概念3．测量结果与测量不确定度4．有效数字及其运算5．实验数据的图示法和图解法6．组合测量与最佳直线参数7．如何撰写实验报告计划时数6实验性质必做每组人数全体实验一、长度的测量目的要

4、求1．练习使用测长度的几种常用仪器。2．练习做好记录和计算不确定度。实验内容用测长仪器分别测量：971．钢球的直径。2．圆环的体积。3．样品的微小宽度。4．眼镜片的厚度。5．对上述测量结果进行不确定度评定。主要仪器设备螺旋测微计、游标卡尺、移测显微镜、百分表。计划时数3实验性质必做实验类型基础每组人数1实验二、密度的测量目的要求熟悉物质密度的测量方法。实验内容1．用绝对测量法测铜质圆柱体的密度，并进行不确定度计算。2．用液体静力衡量法测铜质不规则物体的密度，并进行不确定度计算。3．用液体静力衡量法测盐水的密度。4

5、．用比重瓶法测酒精的密度。主要仪器设备物理天平、比重瓶。计划时数3实验性质必做实验类型基础每组人数1实验三、单摆目的要求1．练习使用停表和米尺，测单摆的周期和摆长。2．求出当地重力加速度的值。973．考查单摆的系统误差对测重力加速度的影响。实验内容1．用金属球组成单摆测重力加速度，并进行不确定度计算。2．用乒乓球组成单摆测重力加速度，并考察空气浮力对测的影响。主要仪器设备单摆、停表。计划时数3实验性质选做实验类型基础每组人数1实验四、弹性模量的测定（粱弯曲法）目的要求用粱弯曲法测定金属的弹性模量。实验内容1．调节

6、光学系统，使其处于正常工作状态。2．测出金属梁在负载作用下的弛垂度。3．将有关参量测出，用最小二乘法计算标尺数值随砝码质量变化的变化量，求出金属梁的弹性模量及弹性模量的不确定度。主要仪器设备弹性模量测定仪、螺旋测微计、游标卡尺、米尺。计划时数3实验性质必做实验类型基础每组人数1实验五、转动惯量的测定目的要求测量不同形状物体的转动惯量。实验内容1．测空台转动惯量。972．测圆盘转动惯量。3．测圆环转动惯量。主要仪器设备刚体转动实验仪。计划时数3实验性质必做实验类型基础每组人数2实验六、声速的测量（超声）目的要求1．

7、在超声中用振幅极值法测量声速。2．在超声中用相位法测量声速。3．用空气中声速求空气的比热容比。实验内容1．调整测试系统的谐振频率。2．在超声中分别用振幅极值法和相位法测量声速。3．用逐差法算出声波波长的平均值。4．根据测量数据，计算出空气中声速和空气的比热容比，并估算声速测量的不确定度，分析测量结果。主要仪器设备声速测定仪、示波器。计划时数3实验性质必做实验类型综合每组人数1实验七、小粒状固体密度的测量目的要求测定球形小粒状固体的密度实验内容971．设计一个测定球形小粒状固体密度的实验方案。2．列出数据表格，对实

8、验数据进行处理。3．写出实验报告。主要仪器设备所需仪器设备自行提出。计划时数3实验性质必做实验类型设计每组人数1实验八、表面张力系数的测量（拉脱法）目的要求1．学习力敏传感器的定标方法。2．用拉脱法测量室温下水的表面张力系数。实验内容1．力敏传感器的定标。2．用数学温度传感器测量水的温度。3．水的表面张力系数的测量。主要仪器设备表面张力系数实验仪、螺旋测微计、游标卡尺。计