大学物理实验考评方式与标准
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1 大学物理实验考评方式与标准
一、考评方式
“大学物理实验”（非物理类理工学科）分为A、B两种类型课程。大学物理实验A分两学期开设，上下两个学期实行独立考核。上学期考核内容与成绩比例如下：
实验理论卷面考试成绩占40%；
实验技能操作考试成绩占20%；
实验报告及学习态度、操作占40%。
下学期考核内容与成绩比例除了与上学期相同外，参加设计性实验的学生另加10%（具体分数根据设计性实验完成情况定但不超过10分，且总成绩不超过100分）。
大学物理实验B为要求一个学期完成课程的院系、专业开设，期末考核内容与成绩比例如下：
实验理论卷面考试成绩占40%；
实验技能操作考试成绩占20%；
实验报告及学习态度、操作占40%。
二、A、B两种类型课程必做实验部分考核大纲
（一）常用仪器的使用：
1．游标卡尺、螺旋测微计、移测（读数）显微镜；
2．TW—1B 型物理天平、比重瓶；
3．水银温度计、福廷气压计、温差热电偶、数字毫伏表、量热器；
4．金属线膨胀实验仪、PID温控实验仪、千分表；
5．指针式检流计、标准电阻、滑线变阻器、六旋钮电阻箱、直流稳压电源、电 2 位器；
6．SH500, SH500A型霍尔效应实验装置；
7. DH4510磁阻效应实验仪；
8.移测显微镜（带45°半反片）、牛顿环仪、钠光灯（nmNa3.589）；
9．光学平台及磁性支架、玻璃透镜、光源、物屏、像屛。
10. PASCO 500型接口、电压传感器、Datastudio数据处理软件。
11、单摆、CS—Z 型智能数字测时器、光电门
1）单摆的调整；
2）数字测时器的功能、调整与使用。
12、落球法重力加速度测试仪、存储式数字毫秒计
1）落球法重力加速度测试仪的调整；
2）数字测时器的功能、调整与使用
要求掌握：仪器的结构、调整、使用及其最大允许误差。电路元件的相关
参数（灵敏度、额定功率等），电路的正确连接。光学元件的拿取、
使用，光路的等高共轴调节，datastudio数据处理软件的使用，
（二）测量的不确定度与数据处理
1、测量的概念及其分类，误差的概念，误差的分类及主要来源（系统误差及其主要来源、随机误差及其服从正态分布时的主要特征、仪器最大允许误差及其分布、仪表最大示值误差与最大允许误差的异同）。
2、已定系统误差的修正。
3、测量不确定度：测量不确定度的基本概念和计算：A类不确定度的计算公 3 式、仪器最大允许误差及其B类不确定度的计算、合成不确定的计算。间接测量的不确定度传递。
5、测量结果报导的标准形式：X =x±Uc P =0.68。
例：L = l ± U = （ 3.527 ± 0.005 ）mm ( p ≈ 0.68)。
6、有效数字的基本概念及运算规则（加，减，乘，除。Z=X×Y的计算与表达）。
7、常用数据处理方法：列表法、作图法、逐差法、最小二乘法（掌握处理数据的步骤、思想，相关系数的意义及应用，用肖维勒舍弃判据判断测量数据出差）。
（三）实验项目要求
实验
项目 理论掌握要点 技能掌握要点
温度和气压的测量 1、 水银温度计测温的基本原理及读数误差来源；
2、 定点法校正水银温度计的原理和温标改正值Δt的计算、公式；
3、 了解用比较法标准水银温度计原理与方法。
4、 热电偶测温的原理和定标的方法及灵敏度计算。 1、水银温度计正确使用与读数；
2、能熟练的使用定点法校正水银温度计（包括0℃点的确定、沸点的确定、温标改正值Δt的计算；
3、福廷气压计的正确使用及大气压的测量；
4、热电偶测温电路的正确连接；
5、比较法定标热电偶及定标装置的连接；
6、数字毫伏表的使用。 4 金属线膨涨系数的测量 1、金属线膨胀系数的测量原理。
2、千分表测量微小变化量的方法。
3、PID温控仪的使用，了解PID控温的原理（框图）及其参数定义。 1、 能熟练调整、使用PID温控仪。
2、 能熟练使用千分表。
3、 金属线膨胀系数仪的使用，能测量空心金属铜杆的线膨胀系数。
薄透镜焦距的测量 1、登高共轴调节原理
2、物距象距法、二次成像法、自准直法测定薄凸透镜焦距的原理、光路与计算公式。
3、辅助透镜成像法测定薄凹透镜焦距的原理、光路与计算公式。
4、景深的定义
5、单次测量焦距不确定度的计算 1、 光学平台上各光学元件调等高共轴的方法。
2、 用物距象距法、二次成像法、自准直法测薄凸透镜焦距的方法。
3、 用辅助透镜成像测量凹透镜焦距的方法
4、 测量景深的方法
等厚干涉测透镜的曲率半径 1、 干涉定义
2、 测量牛顿环仪中平凸透镜曲率半径的原理与计算公式。
3、 实验光路图 1、 读数显微镜的调整及测量（45°半反片调节、消除空程误差）。
2、 牛顿环仪（包括读数显微镜、光源）的调整及测量光路调整。
3、 测量过程注意事项
惠斯登1、惠斯登电桥测电阻的原理和1、 正确连接惠斯登电桥电路，通过 5 电桥测电阻 方法（电路图、计算公式）；
2、换臂和换向的意义
3、惠斯登电桥只能测量测量中值电阻的原因。
4、灵敏度的定义和计算公式
5、电阻不确定度的计算方法。 粗调和细调得到待测电阻值。
2、 正确使用AC5直流指针式检流计。电位器（与检流计串联）的作用与正确使用；
3、 能根据电桥原理，初步判断惠斯登电桥电路的故障并排除。
4、消除电桥不等臂误差的方法。
非线性电阻元件伏安特性的研究 1、 伏安法的原理与计算；
2、 用伏安法研究二极管正向伏安特性及钨丝灯伏安特性的方法；
3、 二极管的正向伏安特性，能作DIV曲线图，求出阈值电压值。
4、 用最小二乘法（回归法）处理实验数据，得到经验公式的方法。 1、 熟练使用DH6102型伏安特性实验仪；
2、 研究二极管正向伏安特性及钨丝灯伏安特性时能正确接线；
3、 能用最小二乘法（回归法）处理实验数据，得到经验公式。
霍尔效应及磁场的测量 1、 霍尔效应的基本原理；
2、 霍尔效应测量磁场的方法及计算公式；
3、 霍尔元件的四种副效应及对称测量消除副效应的方法。 1、 霍尔效应测量磁场的实验电路；
2、 熟练使用SH500, SH500A型霍尔效应实验装置进行试验；
3、 能根据霍尔电压的正负及霍尔控制电流IH的方向判定磁场B的方 6 向。
磁电阻效应实验 1、 常规磁电阻效应的基本原理；
2、 测量磁电阻效应的方法及电路；
3、 磁电阻效应与霍尔效应之间的关系；
4、 锑化铟传感器的电阻与磁感应强度的关系。 1、 熟练使用DH4510磁阻效应实验仪。
长度的测量（一） 1、 了解游标卡尺、螺旋测微计、读数显微镜的测量原理与测量误差。
1、 能正确记录米尺、游标卡尺、螺旋测微计、读数显微镜、天平测量的有效数字。
2、 熟练掌握测量不确定度的计算，能正确表达测量结果。
1、 熟练掌握游标卡尺、螺旋测微计、读数显微镜的调节与测量方法。
2、 能正确测出螺旋测微计的零点偏差，并修正已定系统误差。
物体密度的测量 1、 掌握用流体静力称衡法测量大块固体密度的方法及计算公式。
2、 掌握用比重瓶法测量小粒固体密度的方法及计算公式。
3、掌握消除天平不等臂误差的实验方法，了解天平感量的概念及测量方法。 能熟练调节物理天平并正确测量物体的质量：
（1） 物理天平的调节（底座、横梁、感量测量）；
（2） 利用物理天平测量物体质量。
单摆1、掌握用单摆测量当地重力加速度的方法、原理与计算公式。 1、 掌握单摆的调节（调铅直）。
2、 单摆周期的测量。
3、 掌握智能数字测时器的功能及 7 周期的测定和随机误差统计规律的研究
2、掌握随机误差正态分布特征。
3、掌握实验测量数据的统计直方图处理方法。
使用。
落球法测重力加速度 1、掌握落球法测g的有关公式。
2、进行各种测量方法、特点的比较。
1、掌握存储式数字毫秒计s2档使用法。
2、掌握自由落体实验仪调节（调铅直：正面，侧面）。
3、掌握落球测g的方法。
三、实验技能操作考试方式：每生抽考所做实验中的1个实验项目进行现场操作，考试时间1小时。
