《大学物理实验》课程教学大纲

（2026年版）

一、教师或教学团队信息

（填写说明：填入负责、参与教学大纲研制和承担课程教学的教师信息。）

二、课程基本信息

（填写说明：1.课程类别在相应的方框内打勾。2.特殊课程类型指需要特别说明的课程属性，如混合式课程、教师教育课程、创新创业课程、双语课程、新生研讨课、劳动课程、社会实践课程等。3.线上学时指具有明确学习要求，由学生自主安排学习时间完成教师在课程平台中布置的学习任务需要的学时。学生用于线上学习的学时和线下教师面授指导学习的学时相加应等于总学时。符合学校线上课程标准的课程，可以设定少量线下面授学时。线下教学课程可以不设线上学时。学校鼓励教师开设线上线下混合课程。4.授课对象指课程面向修读学生的专业和年级。）

课程名称（中文）：大学物理实验

课程名称（英文）：Physics Experiment of College

课程类别：R通识必修课     □通识选修课    □大类平台课

□专业必修课     □专业方向课    □专业拓展课

□实践性环节

特殊课程类型：

周学时：3   线上学时：       线下面授学时：48  总学时：48      

学分：1

先修课程：大学物理上下册

授课对象：理、工科各专业

大纲制定日期：2026年3月

三、课程简介

（填写说明：阐述课程在实现毕业要求中的作用，课程在专业知识体系中的位置，课程主要内容及知识结构。课程学习对学生专业成长具有的价值。教师对学生投入课程学习的要求和希望。）

物理学本质上是一门实验科学。物理实验是科学实验的先驱，体现了大多数实验的共性，在实验思想、实验方法以及实验手段等方面是各学科科学实验的基础。大学物理实验是高等学校理工科专业对学生进行科学实验基本训练的必修课程，是本科生接受系统实验方法和实验技能训练的开端。通过大学物理实验课程的学习，培养学生的思维能力、动手能力、解决问题能力、创新能力、团队协作和沟通交流能力，引导学生树立严谨的科学态度、实事求是的科学作风，激发学生对物理学的学习兴趣。通过教学力求达到如下教学要求：

1、使学生获得从事物理实验的基础知识、基本方法、基本技能；力求通过基础物理实验教学，让学生系统而全面地掌握物理实验的思想。

2、使学生养成从事科学实验的基本素养，包括严谨求实的科学态度，积极进取的探索精神，遵守操作规程，爱护科学仪器的良好习惯；培养学生较强的观察、实验能力，获取数据信息能力。

3、培养基本实验能力，包括阅读实验资料能力、动手操作能力、数据处理能力、分析判断能力、书面表达能力；培养实验设计能力，包括实验方案的设计、实验仪器的选择、实验误差的估算、实验结果的评价；培养实验创新意识、综合运用多种学科知识、多种实验方法进行实验设计的能力。

四、课程目标

（填写说明：1.课程目标应体现课程思政的育人追求。2.专业课程根据专业人才培养毕业要求指标点的要求制定课程目标。3.通识教育必修课程应面向修读专业和学生，根据国家相关专业类认证的毕业要求，研究、分解指标点，制定课程目标，落实毕业要求，并与听课学院、专业充分沟通，满足培养需求。4.通识教育选修课程应立足学校办学定位，对接各专业类国家认证标准毕业要求的通用能力和素养，制定课程目标。4.一门课程高支撑承担毕业要求指标点的任务不宜多于3个，一门课程的目标不宜多于4个。5.课程目标要明确通过课程学习，学生应获得的核心知识和技能，应形成的具体能力和素养。）

本课程要求学生在老师的指导下，通过课前预习和课堂实验，掌握力学、热学、电磁学、光学等学科的基本验证性实验以及部分创新性实验的实验原理、实验方法、数据处理和分析方法等。完成本课程学习后学生应具备一定的实验科学素养，养成通过理论联系实际以正确认识问题、分析问题和解决问题的能力，为日后进一步深造和从事相关工作打下坚实的基础。

目标1：具备基本的物理实验技能和实验科学素养。掌握实验测量及误差处理的基本知识，具有正确处理实验数据的能力；掌握常用物理量及物性参数的测量方法；掌握常用的物理实验方法及实验操作技术。

目标2：养成自主学习的能力。在预习思考题的引导下，结合理论知识和互联网技术，掌握每个实验的实验原理、实验方法，培养探索未知的热情、自主设计实验和科学分析问题的能力。

目标3：树立理论联系实际、实事求是的科学态度；激发主动研究和创新的探索精神；培养团结协作的团队合作理念；养成整洁有序的实验习惯，发扬爱护公共财产、保持环境卫生和遵守纪律的优良品德；增强信息素养、写作能力和沟通交流能力。

五、课程教学设计

（填写说明：1.教学方法包括学生在线自主学习和线下课堂面授。2.线下课堂教学要注重对学生知识整合、审辨思维、创新思维等高阶思维能力的培养，恰当运用案例教学、探究教学、体验教学等方式，合理应用信息技术，提高学生学习效果。）

课程目标与教学内容和教学方法的对应关系表

六、教学进度安排

（填写说明：1.清晰地呈现每一讲或每一教学单元的教学内容、学习要求、授课形式和课后作业等，学生由此可以准确地了解每一讲或教学单元的学习任务，课外可根据教学进程，规划、开展自主学习。2.线下教学如采用以学生的探究、深度阅读、讨论、尝试练习、创作等动手、动脑活动和以教师的过程指导为主的方法，需报告完整的活动方案，说明活动的程序、活动过程中学生的组织方式、学生参与课堂活动需完成的前期课外准备、学生活动情况评价方式、师生互动模式等。3.学生学习任务指学生在线上或线下单元学习过程中，除了听讲还需完成的学习任务，如学习特定的课程材料、小测验、小组报告等。）

物理实验绪论

1.课时数：3

2.讲授内容或训练技能、重点、难点

大学物理实验课的基本要求；物理实验基本知识；误差的定义、分类和估算；有效数字及运算；实验数据的处理方法（列表法、作图法、逐差法、最小二乘法）。

重点：物理实验基本知识；实验数据的处理方法。

难点：间接测量有效数字的运算；最小二乘法处理实验数据的原理和方法。

3.教学方法

学生在线自主学习与线下课堂面授相结合。学生在线自主预习；利用板书和PPT讲解实验目的、实验原理等；辅以演示实验，向学生介绍实验仪器的使用方法、实验操作方法以及数据处理方法。

4. 学生学习任务

掌握的各种测量仪器基本原理和读数方法；掌握误差处理的方法。

5.课外学习要求

完成预习报告。

实验一 动量守恒定律的验证

 1.课时数：3

2.讲授内容或训练技能、重点、难点

动量守恒定律的原理和验证方法；动量守恒定律的分类：完全弹性碰撞、非完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞；恢复系数。

重点：动量守恒定律的原理和验证方法。

难点：恢复系数的原理和计算。

3. 学生学习任务

测定滑块在非完全弹性和完全非弹性碰撞前后的速度，验证动量守恒定律；由碰撞前后的速度值计算恢复系数和碰撞前后的动能比值和理论计算结果比较。

3. 教学方法

课堂讲授与案例教学结合，利用板书和PPT讲解实验目的、实验原理等；通过实验演示，向学生介绍实验仪器的使用方法和实验操作方法；指导学生通过自主探究，小组协作完成所有实验内容。

4. 课外学习要求

完成预习报告；完成实验报告。

实验二 单摆法测重力加速度

 1.课时数：3

2.讲授内容或训练技能、重点、难点

单摆法测量重力加速度的原理和方法；随机误差的统计规律。

重点：单摆法测量重力加速度的原理和方法。

难点：随机误差的统计规律验证。

3. 学生学习任务

了解基本仪器的性能和使用方法；掌握单摆法测量重力加速度的原理；验证单摆的摆长与周期的关系；验证随机误差的统计规律；练习作图法处理数据。

3. 教学方法

课堂讲授与案例教学结合，利用板书和PPT讲解实验目的、实验原理等；通过实验演示，向学生介绍实验仪器的使用方法和实验操作方法；指导学生通过自主探究，小组协作完成所有实验内容。

3. 课外学习要求

完成预习报告；完成实验报告。

实验三 弹簧振子的研究

 1.课时数：3

2.讲授内容或训练技能，重点、难点

弹簧振子的物理模型；弹簧振子劲度系数的测定原理和方法；集成开关型霍尔传感器的特性和使用方法；逐差法处理实验数据。

重点：弹簧振子劲度系数的测定原理和方法。

难点：简谐振动的规律。

3.学生学习任务

掌握弹簧本身对简谐振动的影响；掌握伸长法和周期法测定弹簧振子劲度系数的方法；学会两种实验方法的数据处理方法。

4.教学方法

从学生已知的理论知识引入，利用板书和PPT讲解实验目的、实验原理等；通过实验演示，向学生介绍实验仪器的使用方法和实验操作方法；指导学生通过自主探究，小组协作完成所有实验内容。

5.课外学习要求

完成预习报告；完成实验报告。

实验四 温度传感器特性的研究

 1.课时数：3

2.讲授内容或训练技能、重点、难点

五种温度传感器（NTC热敏电阻、PTC热敏电阻、Pt100铂电阻、PN结二极管、AD590电流集成温度传感器）的测温原理和温度特性；不同的温度传感器测量温度的方法。

重点：不同的温度传感器测量温度的方法。

难点：温度传感器的测温原理。

3. 教学方法

课堂讲授与案例教学结合，利用板书和PPT讲解实验目的、实验原理等；通过实验演示，向学生介绍实验仪器的使用方法和实验操作方法；指导学生通过自主探究，小组协作完成所有实验内容。

3. 学生学习任务

了解五种温度传感器（NTC热敏电阻、PTC热敏电阻、Pt100铂电阻、PN结二极管、AD590电流集成温度传感器）的测温原理。测量上述几种温度传感器的温度特性并比较它们的性能特点。

3. 课外学习要求

完成预习报告；完成实验报告。

实验五 霍尔效应

 1.课时数：3

2.讲授内容或训练技能、重点、难点

霍尔效应的原理；霍尔效应副效应的分类和原理；霍尔电流、励磁电流与霍尔电压的线性关系的验证；霍尔效应实验仪使用。

重点：霍尔效应的原理；实验仪器的操作与读数。

难点：消除副效应影响的方法。

3. 教学方法

以物理学史引入课程内容，激发学生勇攀科学高峰的情怀；课堂讲授，利用板书和PPT讲解实验目的、实验原理等；通过实验演示，向学生介绍实验仪器的使用方法和实验操作方法；指导学生通过自主探究，小组协作完成实验内容。

3. 学生学习任务

了解霍尔效应实验原理以及霍尔器件对材料的要求；验证霍尔电流与霍尔电压的线性关系；测定励磁电流与霍尔电压线性关系的范围；学习用“对称测量法”消除副效应的影响。

3. 课外学习要求

完成预习报告；完成实验报告。

实验六惠斯通电桥测中值电阻

1.课时数：3

2.讲授内容或训练技能、重点、难点

惠斯通电桥；惠斯通电桥测中值电阻的物理思想和方法；电桥灵敏度和电阻不确定度的计算。

重点：惠斯通电桥测中值电阻的物理思想；电桥平衡原理。

难点：电桥灵敏度和不确定度的计算。

3. 教学方法

通过案例与学生旧有知识结合引入课程内容，课堂讲授，利用板书和PPT讲解实验目的、实验原理等；通过实验演示，向学生介绍实验仪器的使用方法和实验操作方法；指导学生通过自主探究，小组协作完成所有实验内容。

3. 学生学习任务

掌握用惠斯通电桥测电阻的原理；学会用惠斯通电桥测电阻的方法；初步了解电桥的灵敏度和测电阻的不确定度。

3. 课外学习要求

完成预习报告；完成实验报告。

实验七 示波器的调节及使用

 1.课时数：3

2.讲授内容或训练技能、重点、难点

了解通用示波器的基本结构及工作原理；模拟示波器和数字示波器的使用；信号发生器的使用；互相垂直谐振动合成理论；李萨如图形的原理。

重点：示波器的基本结构、工作原理和使用方法。

难点：李萨如图形的原理。

3. 学生学习任务

了解示波器显示波形的原理，了解示波器各主要组成部分及它们之间的联系和配合；熟悉使用示波器的基本方法，学会用示波器测量波形的电压幅度和频率；学习用示波器观察李萨如图形。

3. 教学方法

利用板书和PPT讲解实验目的、实验原理等；通过演示实验，向学生介绍实验仪器的使用方法和实验操作方法；指导学生自主或合作完成所有实验内容。

3. 课外学习要求

完成预习报告；完成实验报告。

实验八 薄透镜成像规律的研究与焦距的测量

 1.课时数：3

2.讲授内容或训练技能、重点、难点

薄透镜成像规律；薄透镜焦距测量原理，使用四种方法测量薄透镜的焦距。

重点：薄透镜的成像规律，四种测定薄透镜焦距的方法及其原理。

难点：光学系统的共轴调节；凹透镜焦距的测量原理，光路搭建。

3. 教学方法

从学生已知的理论知识引入，利用板书和PPT讲解实验目的、实验原理等；通过实验演示，向学生介绍实验仪器的使用方法和实验操作方法；指导学生通过自主探究，小组协作完成所有实验内容。

3. 学生学习任务

了解薄透镜的成像规律；掌握光学系统的共轴调节；掌握薄透镜焦距的常用测定方法，比较其优缺点。

3. 课外学习要求

完成预习报告；完成实验报告。

实验九 牛顿环测平凸透镜的曲率半径

 1.课时数：3

2.讲授内容或训练技能、重点、难点

光的等厚干涉；牛顿环产生等厚干涉条纹的原理；读数显微镜的基本原理和使用方法；利用牛顿环测平凸透镜曲率半径的方法。

重点：等厚干涉原理，读数显微镜的操作和读数，利用牛顿环测平凸透镜曲率半径的方法。

难点：牛顿环产生等厚干涉条纹的原理。

3. 教学方法

以案例教学引入课程内容，激发学生探索未知的兴趣；课堂讲授，利用板书和PPT讲解实验目的、实验原理等；通过实验演示，向学生介绍实验仪器的使用方法和实验操作方法；指导学生通过自主探究，小组协作完成所有实验内容。

3. 学生学习任务

观察光的等厚干涉现象，了解等厚干涉的原理；学习用干涉方法测量平凸透镜的曲率半径；掌握读数显微镜的使用方法。

3. 课外学习要求

完成预习报告；完成实验报告。

实验十 弦线上驻波的研究

 1.课时数：3

2.讲授内容或训练技能、重点、难点

弦驻波的产生及原理；对数作图或最小二乘法进行数据处理的方法。

重点：用实验确定弦线振动时驻波波长与张力、振动频率的关系。

难点：最小二乘法处理实验数据的原理。

3. 学生学习任务

观察弦线上驻波的变化；了解并熟悉实验仪器的调整方法；研究弦线振动时的振动频率与振幅变化对形成驻波的影响、波长与张力的关系；掌握对数作图处理实验数据。

3. 教学方法

从学生已知的理论知识引入，利用板书和PPT讲解实验目的、实验原理等；通过实验演示，向学生介绍实验仪器的使用方法和实验操作方法；指导学生通过自主探究，小组协作完成所有实验内容。

3. 课外学习要求

完成预习报告，完成实验报告。

实验十一 扭摆法测刚体的转动惯量

 1.课时数：3

2.讲授内容或训练技能、重点、难点

转动惯量和平行轴定律的定义；扭摆法测物体转动惯量的原理和方法。

重点：扭摆法测几种不同形状物体的转动惯量。

难点：验证转动惯量的平行轴定理。

3. 学生学习任务

测定弹簧的扭转常数；用扭摆测定几种不同形状物体的转动惯量，并与理论值进行比较；验证转动惯量平行轴定理。

3. 教学方法

课堂讲授与案例教学结合，利用板书和PPT讲解实验目的、实验原理等；通过实验演示，向学生介绍实验仪器的使用方法和实验操作方法；指导学生通过自主探究，小组协作完成所有实验内容。

3. 课外学习要求

完成预习报告，完成实验报告。

实验十二静电场的描绘与研究

 1.课时数：3

2.讲授内容或训练技能、重点、难点

用稳恒电流场模拟法测绘静电场的原理和方法；同心圆电极、双电极的电场分布情况的测绘。

重点：用稳恒电流场对静电场的模拟原理；静电场的描绘方法。

难点：用稳恒电流场对静电场进行模拟的物理思想。

3. 教学方法

通过案例与学生已有知识结合引入课程内容，课堂讲授，利用板书和PPT讲解实验目的、实验原理等；通过实验演示，向学生介绍实验仪器的使用方法和实验操作方法；指导学生通过自主探究，小组协作完成所有实验内容。

3. 学生学习任务

学习用稳恒电流场模拟法测绘静电场的原理和方法；加深对电场强度和电位概念的理解；测绘点状电极、同心圆电极、聚焦电极的电场分布情况。

3. 课外学习要求

完成预习报告；完成实验报告。

实验十三 光的衍射现象的观察与测量

 1.课时数：3

2.讲授内容或训练技能、重点、难点

光的衍射规律；光的衍射现象描绘；单缝夫琅禾费衍射的光强分布的研究。

重点：光的衍射现象的规律；光的衍射规律。

难点：使用光电元件进行光强相对测量的方法。

3. 教学方法

案例教学，以案例教学引入课程内容，介绍物理学史，使学生知道衍射实验的相关知识以及双缝衍射实验与量子力学的关系；课堂讲授，利用板书和PPT讲解实验目的、实验原理等；通过实验演示，向学生介绍实验仪器的使用方法和实验操作方法；指导学生通过自主探究，小组协作完成所有实验内容。

3. 学生学习任务

观察单缝衍射现象及特点测定单缝衍射时的相对光强分布；应用单缝衍射的光强分布规律，计算缝的宽度；描绘单峰、双缝、光栅、圆孔等衍射图案。

3. 课外学习要求

完成预习报告；完成实验报告。

教学进度如下表所示：

七、考核方案

（填写说明：1.课程考核方案包括过程性、终结性考核方式与评价标准。2.指向课程目标的考核评价是课程设计的难点。教师需围绕课程目标设计课堂表现、课后作业、单元小测验、课程实践及期中、期末考评等各种考核方式，评价主体可以是教师、学生互评、学生自评等。3.评价标准指学生达到合格或优秀等各级考核等第具有的能力水平。4.教师应设计科学的单项评价结果汇总方案，逐步提高学期教学过程中对学生学习表现和能力提高的评价在课程考核评定结论中的比重。过程性评价在总评成绩中的占比范围可达30-60%。教师需明确说明形成课程学习评定结论的方法。）

1.过程性评价方案

包括课堂表现、实验报告（量化评价），共占据总评成绩的40%，具体评价方案如下：

1. 课堂表现：学生在上课前，应通过预习掌握实验原理。教师通过课堂提问以及观察学生操作等方式，对学生的课堂表现做出评价。

(2)实验报告：学生应依据要求按时完成每一个实验报告。作业要求清晰、完整，如实誊写原始数据；按规范进行画图和数据处理；完成思考题，分析实验误差和优化方法。教师通过批阅学生实验报告的方式，对学生实验报告做出评价。

2.期中（中期）考核要求

无。

3.期末（终结性）考试（核）形式

此实验课程的学习在实验结束时进行考试，即期末考试。形式为物理实验知识和技能的闭卷考试。

4.最终考评成绩结构

期末实验考试总成绩：考勤成绩占10%，平时成绩占40%，考试成绩占50%。

课程目标、考核内容和评价依据对应表

八、课程资源

（填写说明：1.明确教材、补充阅读和参考文献、在线课程平台。2.说明在线课程平台中可供学生自主学习的课程资源，包括课件、作业交流、学习讨论、思考题等。）

教材：大学物理实验（第三版），黄志高主编，北京，高等教育出版社，2020

补充材料和扩展阅读：大学物理实验，章韦芳，李大创主编，北京，人民邮电出版社，2013

实验中心网站；学习通；课件；作业交流、学习讨论、思考题等。

九、修读要求

（填写说明：1.阐述课程学习应遵守的纪律，学术诚信要求，课堂内外学习应达到的标准，教师对学生参与课程学习的期待等。2.不论文科或理科、工科专业，都应把一定数量的深度阅读和写作作为课程学习的基本要求，加以明确说明。）

在实验开始前，学生应当能够在老师的讲解和讨论后具备自主协作完成实验的基本知识和技能。

在教学过程中，每个实验结束后都有思考题，以巩固所学知识，提高解决实际问题的能力。

在实验报告的撰写中，应该完整、清晰地写出实验的原理、过程和记录的数据；数据分析应当正确、完备，单位使用合理、量纲准确；作图应当清楚、明确，相应的标题和坐标轴应当标明。同学们应当在写作中体现出在教材内容基础上对实验原理和方法的个人反思，提出自己的疑问、对疑问的思考、理解和解答。

在各章节知识点中，按“了解”、“理解”、“掌握”三个层次要求。

1.了解：对于本课程的次要内容要求学生能够了解。所涉及的内容一般是该实验内容的历史史料或该物理效应在实际生活中的应用。

2.理解：对于本课程的一般内容要求学生能够理解。即要求学生能够理解所学内容，对所涉及的内容能够进行简单的分析和判断。

3.掌握：对于本课程的重点内容要求学生达到掌握的程度。即要求学生能够全面、深入地掌握实验内容，能够独立自主完成。