
本书根据教育部高等学校物理实验基础课程教学指导分委员会制定的“非物理类理工科大学物理实验课程教学基本要求”编写。
全书系统地介绍了与大学物理实验有关的实验误差和数据处理知识,以及力、热、光、电各类实验预备和常用仪器设备的使用方法;并按不同层次编选了10多个个基本实验,涵盖了5类包括“力、热、声、光、电”实验;编选了10多个。
大学物理实验是理工科专业的实验和科学研究的基础,是培养学生科学实验能力、提高科学素质的重要课程之一。教材作为实施教学内容的文字载体和学生最主要的文本参考资料,其在大学物理实验教学中的重要作用和地位毋庸置疑,它是连接从课程教学基本要求、教学目标、教学任务到基层具体教学实践的桥梁和纽带。
本书根据教育部高等学校物理实验基础课程教学指导分委员会制定的“非物理类理工学科大学物理实验课程教学基本要求”,结合学校人才培养的定位而编写。实验内容的分布体现“加强基础、循序渐进、重视应用和层次化”,每个实验有说明步骤和方法的基本性内容,也有需要自拟实验步骤的设计性内容。
全书共分5章,第1章和第2章重点论述了贯穿在整个实验课全过程所必要的“实验误差与不确定度评定”以及“数据处理的基本方法”知识。学生对于这些知识必须熟练掌握,并用以指导和贯彻到以后的所有实验中去。第3章为实验预备知识,重点对力、热、光、电等各类实验的“预备知识和常用仪器”进行了介绍,学生在预习该类实验之前,必须先学习并掌握这一节的基本知识内容。第4章基本实验,编选了19个实验项目。涵盖力、热、声、光、电这五类实验,主要包含常用实验仪器,常用物理实验方法,常用实验操作技术和物理学基本概念等内容。第5章综合设计性实验,编选了17个实验。综合设计性实验注重测量手段和实验思想,内容更加丰富,同时包含新实验技术和部分非常经典而又重要的近代物理实验。
本教材由秦艳芬主编,李浩祥和封涛涛参编,其中李浩祥编写了实验4.6、实验4.13、实验4.14、实验5.9和实验5.12; 封涛涛编写了实验4.11和实验5.7。其余由秦艳芬编写,统稿由秦艳芬完成。
读者在学习中如对教材的编写和实验的扩展有建议和想法,欢迎与编者交流、讨论。
编者2019年8月
绪论怎样做好物理实验
0.1物理实验课的性质
0.2物理实验课的任务
0.3怎样做好物理实验
0.4关于实验报告
0.5物理实验的观察与分析
第1章实验误差与不确定度评定
1.1测量和误差
1.2测量的不确定度评定和测量结果的表示
1.3有效数字及其运算规则
第2章数据处理的基本方法
2.1列表法
2.2作图法
2.3逐差法
2.4最小二乘法
习题
第3章实验预备知识
3.1力学实验的预备知识和常用仪器
3.2热学实验的预备知识和常用仪器
3.3光学实验的预备知识和常用仪器
3.4电磁学实验的预备知识和常用仪器
3.5设计性实验的预备知识
第4章基本实验
4.1基本长度的测量
4.2照相底片密度的测量
4.3用扭摆法测量刚体的转动惯量
4.4用拉伸法测金属丝的杨氏模量
4.5声速的测定
4.6音叉的受迫振动与共振实验
4.7液体的表面张力系数测量
4.8空气比热容比的测定
4.9稳态法测量不良导体的导热系数
4.10固体线膨胀系数的测定
4.11用牛顿环测量球面的曲率半径
4.12分光计的调整和使用
4.13单缝单丝衍射相对光强分布测量
4.14偏振光的观测
4.15示波器的使用
4.16惠斯通电桥法测量电阻
4.17RLC电路的串联谐振
4.18RLC串联电路的暂态特性
4.19霍耳效应及其应用
第5章综合设计性实验
5.1用波尔共振仪研究受迫振动
5.2动态悬挂法测定杨氏模量
5.3非平衡电桥及其应用(一)
5.4非平衡电桥及其应用(二)
5.5铁磁材料基本磁化曲线和磁滞回线的测定
5.6铁磁材料居里温度的测定
5.7光电效应测普朗克常量
5.8弗兰克赫兹实验
5.9液晶电光效应综合实验
5.10抛射体运动的照相法研究
5.11用力敏传感器测量不规则形状固体密度
5.12音叉的共振频率与双臂质量块质量关系的探究
5.13用分光计研究衍射光栅特性
5.14用分光计探究汞灯光谱
5.15线性电阻伏安特性测量
5.16二极管伏安特性测量
5.17钨丝灯伏安特性测量
附录国际单位制和一些常用物理数据
附录1中华人民共和国法定计量单位
附录2常用物理数据
参考文献
本书按层次组织内容编写教材。根据学校应用型人才培养的定位,结合学校学生的实际状况,按照学校实验室所用设备编写,更适合教师“教”、学生“学”的需要。
秦艳芬,出生于1959年,本科学历。自2000年以来 ,一直从事物理实验教学工作,主持过浙江省级精品课程大学物理实验建设(2010-2012),获得过宁波市教学成果奖(2009年)、宁波市教育研究优秀成果奖(2012年、2014年).