大学物理实验技能考核大纲

04物教、光信《电磁学实验》技能考核大纲一电磁学实验常用仪器的使用：1、直流稳压源：1）不同型号电源电压输出的调节2）电源伏特表、安培表面板上常用仪器的符号的含义。2、电阻箱：1）正确接线2）设定阻值3）每个档位的额定电流计算方法4）误差的估算3、滑线变阻器1）仪器参数的读取（最大阻值、额定电流）2）正确的接线（限流、分压的接法）4、电位器1）正确接线2）判断阻值变化的规律5、电容箱、电感1）正确接线、读数6、毫安表、伏特表1）常用仪器的符号含义2）示数的正确读数方法3）误差的估计4）测量值在什么范围误差最小？7、交流毫伏表1正确使用（调零、接线、读数）2常用符号含义。8、AC5型直流指针式检流计1正确使用方法2使用注意事项A搬动检流计时，要将小旋纽转向红色圆点处B小旋纽在红色圆点处，不可通电，也不要转动零位调节器C当接有检流计的电路偏离平衡较远时，检流计的“电计”按钮，按下后应立即松开，以防大电流烧坏检流计。9、万用表1各档位的正确使用2读数误差情况10、示波器1）显示功能的使用（开机、辉度开大（顺时针）、开大扫描频率、垂直移位调节、“X-Y”按钮弹出、“自动”按钮压下）2）测量功能的使用（交流信号3个参数的测量）11、信号发生器1）调节信号的波形、频率、振幅12、标准电阻1）正确的接线方法13、标准电池1）正确的接线方法2）室温下电池电动势的读取二、电磁学实验规程（请认真阅读教材P1-2内容）1、在实验室开放时间，到实验室了解要做实验的具体情况和使用的仪器，并做好记录。2、认真阅读实验教材，理解实验原理，写出预习报告。3、进入实验室后，拿出预习报告，检查实验器材是否齐全，仪器有否损坏，如有损坏及时报告指导老师。4、认真听取指导教师的讲解。5、独立实验1）、合理排好实验仪器，实验仪器的布置摆设要同时考虑到：按电路图上元件的位置布设仪器；要读数、观察操作的电表等仪器应放在实验者面前，同时每个仪器都要端正放置，不可颠来倒去斜放，仪表的卧立要正确。2）、正确、快捷连接电路。连接电路要注意以下几点：A、把电源电压调到最小并关闭电源开关，控制电路滑线变阻器的滑动头要调到安全端电源以外的铡刀开关要打开。B、连导线时应先串联、后并联。C、根据仪器摆设的间隔，选择适当长度的导线，导线间尽量不要交叉、缠绕，仪器端钮要拧紧。3）导线接完后，应根据电路图，检查电路连接是否正确，同时也要检查电表的档位选择是否恰当，极性有否接错。检流计短路开关是否打开，电路中的电阻箱取值是否正确，电源输出是否调到最小，电源开关是否关闭，控制电路的滑线变阻器滑动头是否打到安全端。检查无误后，才能打开电源。4）正式通电前要进行试通电。方法是断开铡刀开关（在电路中另加开关，是为了防止稳压电源打开开关时感应电压或电流对实验电路器件的冲击），打开电源开关，适当选择电压，然后用铡刀开关触碰式接通电路（一触就断开），并注意观察指示仪表指针的摆动情况及其它仪器仪表的反应是否正常。如无异常则合上开关，通电实验，如果电路有异常，如电路指示仪表毫无反应，或指示仪表的指示不正常（反偏、超量程），就表明电路有故障。电路故障的原因是多方面的，电路故障的排除方法是根据故障现象，应用电路原理分析，并用万用表检测来排除故障。5）按实验要求进行实验，认真记录测量数据。注意观察分析实验现象，加深对物理规律的理解和掌握，判断实验数据是否正确。6）实验过程中应时时注意人身与仪器的安全。仪器的使用要按技术要求，不可过压过流，人体要避免接触交流电路和高压直流电源的裸露部分（人体的安全电压为36伏）6、按要求完成实验后，关闭电源，但不能拆除线路，实验数据经老师检查、签字后，方能拆除线路。仪器按要求整理好。做好实验登记后才可离开实验室。7、实验后写出规范的实验报告。三、实验项目要求实验项目理论掌握要点技能掌握要点自组惠斯登电桥测电阻1、掌握惠斯登电桥的原理，画出原理图，写出计算公式。2、为什么只适合测中值电阻？3、实验不确定度的计算。4、影响电桥灵敏度的因素。1、仪器的正确使用（包括正确选择参数）。2、按电磁学实验规程正确进行实验操作。3、调电桥平衡操作步骤（粗调、细调）。4、电路中常见故障的判断。（检流计指针不动、或只往一个方向偏转）非线性元件伏安特性测量1、伏安法测电阻的优缺点。2、电流表内外接法，误差的修正。3、掌握回归法求经验公式。1、根据电路图，正确接线（包括正确选择参数）。2、数据处理的方法（作图法）。示波器的使用1、示波器的构造和基本工作原理。（示波器6部分组成的作用、示波器显示波形的原理、同步的概念）1、示波器的调节和使用（开机的正确步骤、探头的使用）2、用示波器测量交流信号电压、频率。3、用示波器测量相位差补偿法测干电池的电动势和内阻1、掌握补偿法测电源电动势的原理，画出实验电路图，写出测量公式。2、掌握补偿法测电阻的原理。3、标准电池的作用及其电动势的读取。4、回路工作电流的计算。1、所用到仪器的正确使用（主要有标准电池和检流计的正确使用）。2、正确连接电路。3、正确测量电池的电动势和内阻（桥路平衡调节）。电表的改装与校准1、掌握电流表的构造原理和扩程方法（表头内阻的计算、扩程电阻的计算）。2、掌握电流表的校准方法，画出校准电路。3、定待校表的准确度等级。4、更正曲线的意义。1、所用到仪器的正确使用。2、正确连接扩程电路。3、正确连接校准电路。4、正确的校准方法。控制电路的研究1、掌握限流和分压电路的特性。2、控制电路设计（电流控制和电压控制的应用，根据细调的要求设计）1、正确连接限流、分压电路。2、测量R0=R、R0=10R时制流电路特性。3、测量R0=2R、R0=101R时分压电路特性。霍尔效应测磁场1、霍尔效应的原理（判断霍尔电压的位置、电荷的受力示意图）1、掌握霍尔效应实验仪的使用方法2、测量磁铁间隙磁场的分布2、常见的几种负效应及如何消除。3、磁场的计算3、研究霍尔元件的特性（B-VH、VH-IS的关系）磁滞回线和磁化曲线的测量1、了解铁磁材料的磁化过程。2.掌握用霍尔效应法测量铁磁材料磁化曲线和磁滞回线。1、掌握仪器的基本结构与使用方法。2、能正确连接电路，测绘铁磁材料磁化曲线和磁滞回线。3、掌握铁磁材料的退磁方法。ＲＬＣ串联电路暂态过程的研究1、理解RC、RLC串联电路暂态特性（RC、RLC电路三种典型的暂态过程，分析波形随电阻变化的规律）2、掌握时间常数的测量方法1、熟练示波器的调节和使用。2、正确连接RC、RLC串联电路。3、研究RC、RLC串联电路的暂态过程。4、测量RC串联电路的时间常数。地磁场水平分量测量1、用正切电流计测地磁场水平分量的原理、方法；2、画出实验电路；3、掌握本实验的数据处理方法。1、能正确使用罗盘；2、能正确连接电路测出地磁场水平分量。交流电桥1.掌握交流电桥平衡的表达式2.掌握用串联式电容电桥测定待测电容CX的原理。3.掌握用麦克斯韦电桥测定待测线圈的LX、RX和Q的原理1、正确连接串联式电容电桥电路，并测定待测电容CX、RX和tgδ。2、正确连接麦克斯韦电桥电路，并测定待测线圈的LX、RX和Q。3、熟练调节交流电桥平衡。用双臂电桥测铜棒电阻率1、比较前面学过的其他测量电阻方法的优缺点。2、掌握双臂电桥测低阻值电阻的原理。1、掌握箱式电桥（QJ19型）的使用方法；2、按实验电路图连接线路3、掌握四端电阻的接线及换向开关的接线方法；4、电桥平衡的调节，先粗调，再细调；改变电流方向，再次调节电桥平衡。RLC电路的稳态特性1、掌握RLC幅频特性测量原理2、掌握RLC相频特性测量原理3、掌握双踪法测量2个同频电信号的相位差的方法。1、正确连接电路。2、测量RLC幅频特性和相频特性。3、用双踪法测量2个同频电信号的相位差。RLC电路的谐振特性研究1、理解RLC串联电路的谐振特性2、掌握测量谐振曲线及Q值的方法。1、正确连接电路。2、测量RLC串联电路谐振曲线。3、利用曲线求得品质因数Q值。测量长螺线管轴线上的磁场分布1、了解长螺线管轴线上的磁场分布情况。2、掌握霍尔效应测量长螺线管轴线上的磁场分布的原理和方法。1、掌握仪器的基本结构与使用方法。2、测量长螺线管轴线上的磁场分布。