電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)大綱

1、電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)大綱一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)與基本要求 電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)目的在于使學(xué)生掌握電阻、電流、電壓、電動(dòng)勢(shì)和磁場(chǎng)強(qiáng)度的外部測(cè)量方法；加深對(duì)靜電場(chǎng)和靜磁場(chǎng)分布規(guī)律的認(rèn)識(shí)；熟練使用檢流計(jì)、電流表、伏特表、直流電橋、交流電橋，電位差計(jì)等基本電磁學(xué)儀表；對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果要求進(jìn)行正確的分析，找出產(chǎn)生誤差的原因。 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上以電磁學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)，適當(dāng)加大綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，教學(xué)中以學(xué)生主動(dòng)操作為主，教師指導(dǎo)為輔，充分發(fā)揮學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的主觀能動(dòng)性，以鍛煉學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)技能。 電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)分為常規(guī)實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)兩部分，共二十多個(gè)題目。在教學(xué)過(guò)程中按照基礎(chǔ)物理理論知識(shí)的基礎(chǔ)，學(xué)生分為兩大類-物理專業(yè)、非物理專業(yè)進(jìn)行

2、授課。物理專業(yè)上課16周，安排有六個(gè)必做常規(guī)實(shí)驗(yàn)，六個(gè)必做綜合性實(shí)驗(yàn)和十幾個(gè)選做綜合性實(shí)驗(yàn)；非物理專業(yè)上課8周，有六個(gè)必做常規(guī)實(shí)驗(yàn)和十幾個(gè)選做綜合性實(shí)驗(yàn)。課程的最終考核結(jié)果為百分制，結(jié)合平時(shí)成績(jī)和期末考試成績(jī)綜合評(píng)定出最終總成績(jī)。課程在儀器臺(tái)次允許的情況下要求學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，提倡學(xué)生之間的討論和交流。常教學(xué)過(guò)程分為學(xué)生課下預(yù)習(xí)、教師課堂講授與提問(wèn)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作、學(xué)生撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告四個(gè)個(gè)環(huán)節(jié)，教師通過(guò)以上各環(huán)節(jié)學(xué)生的表現(xiàn)給出當(dāng)次實(shí)驗(yàn)的平時(shí)成績(jī)。期末考試為上機(jī)答題考試，考題從理論知識(shí)，儀器使用和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等層面綜合考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解和掌握程度。二、實(shí)驗(yàn)題目及其目的內(nèi)容01電阻元件的伏安特性曲線

3、 目的內(nèi)容：1.掌握電學(xué)基本儀器的使用方法2.掌握伏安法和替代法測(cè)電阻的原理3.了解線路的方法誤差以及測(cè)量?jī)x器的結(jié)構(gòu)誤差 4.了解電阻、二極管的伏安特性，并描繪其伏安特性曲線02萬(wàn)用表的使用 目的內(nèi)容：1.了解萬(wàn)用表基本結(jié)構(gòu)2.掌握萬(wàn)用表測(cè)量電壓、電流、電阻等的使用方法3.用萬(wàn)用表判斷電路故障03惠斯通電橋 目的內(nèi)容： 1.掌握惠斯通電橋測(cè)電阻的原理和方法 2.根據(jù)電橋線路用電阻箱自組電橋測(cè)量電阻 3.了解并設(shè)計(jì)參量變化探討影響電橋靈敏度的因素 4.分析誤差來(lái)源04電壓的精確測(cè)量 目的內(nèi)容：1.掌握補(bǔ)償法側(cè)電位差的原理2.自組電位差計(jì)并測(cè)量電池的電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻3.用電位差計(jì)校正電表05單相交

4、流電路的研究 目的內(nèi)容：1.了解交流電路中的歐姆定律2.掌握交流電路中電壓、電流、功率及功率因數(shù)的測(cè)量原理及方法3.了解提高功率因數(shù)的基本方法4.學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單的電工安裝06 RLC諧振電路的研究 目的內(nèi)容：1.掌握RLC串聯(lián)和并聯(lián)電路的諧振特性2.了解品質(zhì)因數(shù)的物理意義3.分別用作圖法和電壓法測(cè)量諧振電路的品質(zhì)因數(shù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差分析07示波器的使用 目的內(nèi)容：1.了解示波器的主要構(gòu)造和基本工作原理2.掌握示波器面板控制的使用的方法3.用示波器觀察周期性信號(hào)的波形并測(cè)量其頻率4.觀察李薩如圖形并用其測(cè)量待測(cè)信號(hào)頻率08 RLC電路的暫態(tài) 目的內(nèi)容：1.用示波器觀察RC、RL、RLC電路的暫態(tài)過(guò)程

5、；并學(xué)會(huì)測(cè)量時(shí)間常數(shù)。2.用RC暫態(tài)測(cè)量待測(cè)電容； 3.用RL暫態(tài)測(cè)量待測(cè)電感09鐵磁材料的磁滯回線和基本磁化曲線 目的內(nèi)容；1.認(rèn)識(shí)鐵磁材料的磁化規(guī)律，比較兩種典型鐵磁物質(zhì)的動(dòng)態(tài)磁特性。2. 測(cè)定樣品的基本磁化特性曲線(Bm-Hm曲線)，并作H曲線3. 測(cè)繪樣品在給定條件下的磁滯回線，以及相關(guān)的Hc ，Br ，Bm ，和H B 等參數(shù)10 PN結(jié)正向壓降與溫度關(guān)系的研究和應(yīng)用 目的內(nèi)容：1.了解PN結(jié)正向壓降隨溫度變化的基本關(guān)系式。2.在恒流條件下，測(cè)繪PN結(jié)正向壓降隨溫度變化的曲線,并由此確定其靈敏度和被測(cè)PN結(jié)材料的禁帶寬度。3.學(xué)習(xí)用PN結(jié)測(cè)溫的方法。11 霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn) 目的內(nèi)容；1.

6、理解霍爾效應(yīng)的物理意義及有關(guān)霍爾器材對(duì)材料要求的相關(guān)知識(shí)2.學(xué)習(xí)用“對(duì)稱測(cè)量法”消除負(fù)效應(yīng)的影響，測(cè)量室溫下霍爾系數(shù)及磁感應(yīng)強(qiáng)度3.確定樣品導(dǎo)電類型、載流子濃度及遷移率12傳感器的研究 目的內(nèi)容：1.了解應(yīng)變式傳感器的工作原理。2.測(cè)試應(yīng)變梁變形的應(yīng)變輸出。3.比較單臂、半橋、全橋靈敏度關(guān)系。13直流雙臂電橋測(cè)量低電阻 目的內(nèi)容：1掌握用雙臂電橋測(cè)低值電阻的原理。2學(xué)會(huì)用雙臂電橋測(cè)低值電阻的方法。3了解測(cè)低值電阻時(shí)接線電阻和接觸電阻的影響及其避免的方法。14交流電橋 目的內(nèi)容:1了解交流電橋的工作原理和特征2掌握交流電橋測(cè)量電感、電阻、電容的原理，學(xué)會(huì)推導(dǎo)測(cè)量公式2學(xué)會(huì)使用萬(wàn)能電橋，掌握最佳測(cè)

7、量方法.15磁天平 目的內(nèi)容:1.了解磁天平的結(jié)構(gòu)和工作原理2.利用磁天平測(cè)定樣品的磁化率16弗蘭克-赫茲實(shí)驗(yàn) 目的內(nèi)容：1.了解電子與原子之間的彈性碰撞和非彈性碰撞； 2.觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，加深對(duì)玻爾原子理論的理解；3.了解弗蘭克-赫茲干涉儀的結(jié)構(gòu)、原理，學(xué)會(huì)它的調(diào)節(jié)和使用方法；4.測(cè)量氬原子的第一激發(fā)勢(shì)。17密立根油滴 目的內(nèi)容：1.測(cè)定基本電荷。2.驗(yàn)證電荷的不連續(xù)性18靈敏電流計(jì) 目的內(nèi)容：1.了解靈敏檢流計(jì)的工作原理2.觀察在過(guò)阻尼、欠阻尼、臨界阻尼嚇得運(yùn)動(dòng)狀態(tài)3.掌握測(cè)量電流計(jì)內(nèi)阻和靈敏度的方法19 電表的制作與定標(biāo) 目的內(nèi)容： 1.掌握電流表和電壓表的基本原理和設(shè)計(jì)方法 2.學(xué)會(huì)電表

8、的組裝與定標(biāo)20 非線性電路混沌 目的內(nèi)容： 1.測(cè)量非線性單元電路的伏安特性 2.用示波器觀測(cè)LC振蕩器產(chǎn)啥呢規(guī)定波形與經(jīng)RC移相后的波形及其相圖 3.觀察LC振蕩器產(chǎn)生的波形周期分岔及混沌現(xiàn)象，對(duì)非線性有初步的認(rèn)識(shí)21 高溫超導(dǎo)材料特性測(cè)試 目的內(nèi)容： 1.了解高溫臨界溫度超導(dǎo)材料的基本特性，掌握其測(cè)量方法 2.了解金屬和半導(dǎo)體PN結(jié)隨溫度變化的伏安特性級(jí)溫差電效應(yīng) 3.學(xué)習(xí)低溫溫度計(jì)的比對(duì)和使用方法，以及低溫溫度控制的簡(jiǎn)便方法22 介電常數(shù)的測(cè)定 目的內(nèi)容： 1.用介電譜儀測(cè)量物質(zhì)在交變電場(chǎng)中介電常數(shù)和損耗角 2.掌握對(duì)信號(hào)的正交分量進(jìn)行比較、分離、測(cè)量的方法23 傅立葉分解合成 目的內(nèi)

9、容： 1. 掌握傅立葉分析法， 2. 了解方波、三角波的分解和合成的原理和過(guò)程24 地磁場(chǎng)測(cè)量 目的內(nèi)容： 1. 掌握磁阻傳感器的使用方法 2. 掌握地磁場(chǎng)的測(cè)量方法25 液體電導(dǎo)率測(cè)量 目的內(nèi)容： 1. 了解互感式液體電導(dǎo)率傳感器的工作原理，測(cè)量放入液體中時(shí)傳感器輸出電壓與液體 電導(dǎo)率的關(guān)系 2. 測(cè)量是溫室時(shí)鹽水飽和溶液的電導(dǎo)率 3.測(cè)量鹽水溶液電導(dǎo)率與溫度的關(guān)系曲線26 靜電場(chǎng)描繪 目的內(nèi)容： 1. 了解靜電場(chǎng)模擬的依據(jù) 2. 學(xué)會(huì)用模擬法描繪靜電場(chǎng) 3.測(cè)繪靜電場(chǎng)的等位線、電力線27 磁阻效應(yīng)實(shí)驗(yàn) 目的內(nèi)容： 1. 了解磁阻現(xiàn)象與霍爾效應(yīng)的關(guān)系與區(qū)別 2. 測(cè)量銻化銦傳感器的電阻與磁感

10、應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系 3. 作出銻化銦傳感器的電阻變化與磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系曲線28 四探針儀測(cè)量電阻率 目的內(nèi)容： 1. 了解四探針電阻率測(cè)試儀的基本原理 2. 了解的四探針電阻率測(cè)試儀組成、原理和使用方法 3. 對(duì)給定的物質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析、處理 29 頻譜分析儀實(shí)驗(yàn) 目的內(nèi)容： 1. 了解頻譜分析儀的一般功能原理 2. 初步使用GSP-930頻譜分析儀 3. 用GSP-930頻譜分析儀分析測(cè)試簡(jiǎn)單的信號(hào) 30 LED多功能特性測(cè)試 目的內(nèi)容： 1. LED的光強(qiáng)分布特性測(cè)試 2. LED混色實(shí)驗(yàn) 3. LED點(diǎn)陣顯示 31 新能源試驗(yàn)系統(tǒng) 目的內(nèi)容： 1. 了解太陽(yáng)能電池發(fā)電原理 2.

11、 了解太陽(yáng)能光伏板能量轉(zhuǎn)換 3. 探討環(huán)境對(duì)光伏轉(zhuǎn)換影響32 電學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)裝置 目的內(nèi)容： 1. 電源外特性的測(cè)量 2. 整流濾波電路 3. RLC元件的一階和二階暫態(tài)特性33 光敏傳感器光電特性實(shí)驗(yàn) 目的內(nèi)容： 1.了解光敏電阻的基本特性，測(cè)出它的伏安特性曲線和光照特性曲線2.了解硅光電池的基本特性，測(cè)出它的伏安特性曲線和光照特性曲線3.了解硅光敏二極管的基本特性，測(cè)出它的伏安特性和光照特性曲線4.了解硅光敏三極管的基本特性，測(cè)出它的伏安特性和光照特性曲線34 光伏探測(cè)器光電特性實(shí)驗(yàn) 1. 測(cè)量光敏電阻的光電特性 2. 研究光伏探測(cè)器的光電特性35 A類超聲診斷與超聲特性實(shí)驗(yàn) 目的內(nèi)容： 1. 用A類超聲實(shí)驗(yàn)儀測(cè)量水中聲速或測(cè)量水層厚度 2. 用A類超聲實(shí)驗(yàn)儀測(cè)量固體厚度及超聲無(wú)損探傷36 磁致伸縮綜合實(shí)驗(yàn) 目的內(nèi)容： 1. 了解磁致伸縮現(xiàn)象 2. 磁致伸縮系數(shù)隨磁場(chǎng)變化關(guān)系的測(cè)量 37 磁光克爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀 目的內(nèi)容： 1. 了解磁光克爾效應(yīng) 2. 對(duì)磁性薄膜和超薄膜進(jìn)行原位測(cè)量38 振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)與磁化測(cè)量 目的內(nèi)容： 1. 了解振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)測(cè)量材料磁化曲線的原理 2. 用已知磁化曲線的鎳球?qū)φ駝?dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)進(jìn)行定標(biāo) 3. 用振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)測(cè)量錳鋅鐵氧體小球的磁化曲線，計(jì)算飽和磁化強(qiáng)度39 高溫居里溫度居里點(diǎn)測(cè)試 目的內(nèi)容： 1. 初