大學(xué)物理實(shí)驗課是高等院校理工科專業(yè)必修的一門基礎(chǔ)課程,是大學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)科學(xué)實(shí)驗基礎(chǔ)知識、實(shí)驗方法和實(shí)驗技術(shù)的入門課程。本書共分4章。第一章為物理實(shí)驗基礎(chǔ)理論;第二章為基礎(chǔ)性實(shí)驗,力求通過24個實(shí)驗項目,使學(xué)生在實(shí)驗觀察、分析和對物理量的測量中學(xué)習(xí)物理實(shí)驗的基本方法和基本技能,了解科學(xué)實(shí)驗的一般方法與特點(diǎn),培養(yǎng)和提高學(xué)生的獨(dú)立動手能力;第三章為綜合性實(shí)驗,共19個實(shí)驗項目,學(xué)生可綜合運(yùn)用不同章節(jié)的知識、不同的實(shí)驗技能和方法完成實(shí)驗項目,目標(biāo)是提高學(xué)生對實(shí)驗方法和實(shí)驗技能的綜合運(yùn)用能力。第四章是設(shè)計性實(shí)驗,共安排7個實(shí)驗,由學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識獨(dú)立提出實(shí)驗方案及具體實(shí)施方法。
本書可作為高等學(xué)校本科生大學(xué)物理實(shí)驗課程教材,也可供相關(guān)技術(shù)人員參考。
目 錄
第一章 物理實(shí)驗基礎(chǔ)知識 1
第一節(jié) 測量與誤差 1
一、測量及其分類 1
二、誤差 1
三、誤差的分類 2
第二節(jié) 誤差估算及評定方法 5
一、算術(shù)平均值 5
二、算術(shù)平均偏差和標(biāo)準(zhǔn)偏差 5
三、不確定度 7
四、測量結(jié)果的報道 8
第三節(jié) 測量誤差估算及評定 9
一、直接測量結(jié)果的誤差估算及評定方法 9
二、簡接測量結(jié)果的誤差估算及評定方法 10
第四節(jié) 有效數(shù)字及其運(yùn)算法則 12
一、有效數(shù)字的概念及其基本性質(zhì) 12
二、有效數(shù)字的修約規(guī)則 13
三、有效數(shù)字的運(yùn)算法則 14
四、有效數(shù)字運(yùn)算注意事項 16
第五節(jié) 物理實(shí)驗的基本測量方法 17
一、比較測量法 17
二、放大測量法 18
三、補(bǔ)償測量法 20
四、轉(zhuǎn)換測量法 20
五、模擬測量法 22
六、平衡法 24
七、干涉法 25
八、示蹤法 25
九、強(qiáng)化法 25
第六節(jié) 常用實(shí)驗數(shù)據(jù)處理方法 25
一、列表法 25
二、圖像處理法 26
三、分組求差法 28
四、分組計算法 29
五、逐差法 30
六、最小二乘法 33
第二章 基礎(chǔ)性實(shí)驗 36
實(shí)驗一 單擺振動的研究 36
實(shí)驗二 自由落體運(yùn)動特性研究 41
實(shí)驗三 剛體轉(zhuǎn)動慣量的測定 44
實(shí)驗四 彎曲法測量橫梁的楊氏模量 49
實(shí)驗五 光杠桿法測量楊氏模量 52
實(shí)驗六 固體密度和液體密度的測量 55
實(shí)驗七 落球法測量液體的黏滯系數(shù) 59
實(shí)驗八 液體比熱容的測定 63
實(shí)驗九 電熱法測固體的比熱容 66
實(shí)驗十 電熱法熱功當(dāng)量的測量 69
實(shí)驗十一 混合法測量冰的熔化熱 71
實(shí)驗十二 非良導(dǎo)體熱導(dǎo)率的測量 74
實(shí)驗十三 冷卻規(guī)律的研究 78
實(shí)驗十四 靜電場的描繪 80
實(shí)驗十五 霍爾法測量圓線圈和亥姆霍茲線圈的磁場 87
實(shí)驗十六 制流電路與分壓電路 97
實(shí)驗十七 惠斯通電橋測電阻 102
實(shí)驗十八 雙臂電橋測低電阻 105
實(shí)驗十九 直流電表改裝與校準(zhǔn) 109
實(shí)驗二十 常用電學(xué)元器件伏安特性的研究 114
實(shí)驗二十一 分光計的調(diào)節(jié)及三棱鏡折射率的測量 119
實(shí)驗二十二 光的等厚干涉 127
實(shí)驗二十三 薄透鏡焦距的測量 132
實(shí)驗二十四 用旋光儀測旋光性溶液的旋光率和濃度 139
第三章 綜合性實(shí)驗 143
實(shí)驗二十五 聲速的測量 143
實(shí)驗二十六 用氣墊導(dǎo)軌研究力學(xué)規(guī)律 151
實(shí)驗二十七 弦上駐波的研究 161
實(shí)驗二十八 受迫振動與共振的研究 168
實(shí)驗二十九 壓力傳感器基本特性的研究 173
實(shí)驗三十 溫度傳感器及半導(dǎo)體制冷實(shí)驗研究 182
實(shí)驗三十一 絕熱膨脹法測定空氣比熱容比 194
實(shí)驗三十二 振動法測定空氣比熱容比 200
實(shí)驗三十三 拉脫法測量液體表面張力系數(shù) 205
實(shí)驗三十四 金屬線膨脹系數(shù)的測量 210
實(shí)驗三十五 示波器的使用 215
實(shí)驗三十六 RLC電路暫態(tài)特性的研究 253
實(shí)驗三十七 電子束在電場和磁場中的運(yùn)動的研究 261
實(shí)驗三十八 霍爾效應(yīng)研究 270
實(shí)驗三十九 偏振光實(shí)驗研究 283
實(shí)驗四十 邁克耳孫干涉儀 291
實(shí)驗四十一 法布里-珀羅干涉儀 298
實(shí)驗四十二 單絲、單縫、小孔夫瑯禾費(fèi)衍射 305
實(shí)驗四十三 用光柵衍射法測量光波波長 308
第四章 設(shè)計性實(shí)驗 313
實(shí)驗四十四 熱電偶定標(biāo)與熱電偶溫度計設(shè)計 313
實(shí)驗四十五 電阻溫度計與非平衡電橋 314
實(shí)驗四十六 溫度計設(shè)計 314
實(shí)驗四十七 液體密度的實(shí)時測量 315
實(shí)驗四十八 電子秤的設(shè)計 315
實(shí)驗四十九 單雙臂電橋的設(shè)計 316
實(shí)驗五十 歐姆表的改裝與校準(zhǔn) 316
附錄I 大學(xué)物理實(shí)驗課程體系、內(nèi)容及教學(xué)要求 318
附錄II 國際單位值(SI) 323
附錄III 常用基本物理常量表 325
附錄IV 常見固體和液體的密度 326
附錄V 常見固體和液體的比熱容 327
附錄VI 常見液體的黏滯系數(shù) 328
附錄VII 水的表面張力系數(shù) 329
附錄VIII 歷年諾貝爾物理學(xué)獎獲得者 330
參考文獻(xiàn) 336