基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)

前言

物理學(xué)在人的科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)中具有重要地位，物理實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的基礎(chǔ)。基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課是大學(xué)中理、工、醫(yī)、農(nóng)等各科最基本的實(shí)驗(yàn)課之一，是為培養(yǎng)創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力、提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)打下基礎(chǔ)的極其重要的教學(xué)內(nèi)容和環(huán)節(jié)。當(dāng)我們進(jìn)入了21世紀(jì)，特別是隨著物理學(xué)近年來在其他學(xué)科中的迅速滲透和廣泛應(yīng)用，“基礎(chǔ)”的內(nèi)容日益廣泛，要求日益提高。為了適應(yīng)這種變化，基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)也要相應(yīng)地“與時(shí)俱進(jìn)”。魯東大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中心近年來積極改革實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，大力挖掘設(shè)備潛力，大量購(gòu)置新設(shè)備，引進(jìn)新技術(shù)，開設(shè)新實(shí)驗(yàn)，使基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)緊跟時(shí)代發(fā)展而不斷更新，取得了一定的效果。魯東大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中心，在總結(jié)自己的教學(xué)體會(huì)的基礎(chǔ)上，吸取和學(xué)習(xí)了一些其他高校的寶貴經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)思路編寫了這本符合時(shí)代要求，并且適合于廣大普通高校理工科物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的“基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)”教材。與傳統(tǒng)的理工科（非物理）專業(yè)物理實(shí)驗(yàn)教材相比，本書增添了許多新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。力求反映當(dāng)前主流的實(shí)驗(yàn)理論、技術(shù)和方法。例如：選用了電子示波器、計(jì)算機(jī)仿真等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。在內(nèi)容的編寫上，注意了對(duì)實(shí)驗(yàn)背景、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路的介紹，同時(shí)盡可能地介紹一些與所選實(shí)驗(yàn)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)、應(yīng)用情況及其展望。在數(shù)據(jù)處理方面，學(xué)習(xí)復(fù)旦大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的先進(jìn)理念，摒棄了傳統(tǒng)誤差理論中一些不科學(xué)與不確切的內(nèi)容，以由國(guó)際權(quán)威組織制定的《測(cè)量不確定度表示指南》為標(biāo)準(zhǔn)來闡述不確定度的評(píng)定，使之與國(guó)際接軌，同時(shí)也進(jìn)行了一些必要的簡(jiǎn)化。讓學(xué)生既掌握評(píng)定不確定度的基本方法又不會(huì)陷于過于嚴(yán)格的煩瑣計(jì)算，以適合普物實(shí)驗(yàn)的要求。在實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法上面，吸取多所高校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，開設(shè)新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，增加新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，開發(fā)新的實(shí)驗(yàn)思路和方法。本書是魯東大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中心近年來教學(xué)改革效果的體現(xiàn)，是全體教師的辛勤努力的結(jié)晶。本書由王德法、王世亮主編，參加編寫的人員還有：張衛(wèi)東、陳建農(nóng)、呂萬輝、王洪潤(rùn)、于永江在本書的編寫過程中，魯東大學(xué)教務(wù)處、魯東大學(xué)物理與電子工程學(xué)院的領(lǐng)導(dǎo)和廣大教師給予了極大的鼓勵(lì)和支持。特別是趙繼德教授始終關(guān)心這本書的編寫情況，并提出很多指導(dǎo)性的意見和建議。在此，向所有關(guān)心支持本書編寫工作的領(lǐng)導(dǎo)和教師們表示誠(chéng)摯的敬意和衷心的感謝！由于我們的水平有限，時(shí)間緊迫，教材中不妥之處在所難免，懇請(qǐng)讀者和同行們批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

《基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)》重點(diǎn)突出科學(xué)實(shí)驗(yàn)素質(zhì)培養(yǎng)、實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)和創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)，將基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、仿真實(shí)驗(yàn)融為一體。全書共分7章，系統(tǒng)地介紹了測(cè)量誤差、不確定度和數(shù)據(jù)處理的基本知識(shí)；同時(shí)還介紹了力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、仿真共24個(gè)實(shí)驗(yàn)以及9個(gè)具有代表性的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)?！痘A(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)》可作為綜合性大學(xué)、普通高等師范院校及工科大學(xué)物理類各專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)用書或?qū)嶒?yàn)教學(xué)參考書。

書籍目錄

第一章 緒論第一節(jié) 物理實(shí)驗(yàn)的地位和作用第二節(jié) 普通物理實(shí)驗(yàn)課的目的及意義第三節(jié) 怎樣做好普通物理實(shí)驗(yàn)第二章 測(cè)量的不確定度和數(shù)據(jù)的處理第一節(jié) 實(shí)驗(yàn)誤差的分析第二節(jié) 測(cè)量不確定度及其評(píng)定第三節(jié) 制表、做圖與擬合附錄一 正態(tài)分布與標(biāo)準(zhǔn)偏差附錄二 t因子附錄三 物理量的單位附錄四 常用儀器的主要技術(shù)要求和最大允差第三章 力學(xué)、熱學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)一 長(zhǎng)度測(cè)量實(shí)驗(yàn)二 密度的測(cè)定實(shí)驗(yàn)三 直線運(yùn)動(dòng)中物體速度和加速度的測(cè)量實(shí)驗(yàn)四 用拉伸法測(cè)量楊氏彈性模量實(shí)驗(yàn)五 單擺法重力加速度的測(cè)定實(shí)驗(yàn)六 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)七 固體比熱容的測(cè)量（混合法）實(shí)驗(yàn)八 液體表面張力系數(shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)九 空氣比熱容比的測(cè)定第四章 電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)十 伏安法測(cè)二極管的伏-安特性實(shí)驗(yàn)十一 惠斯通電橋測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)十二 雙臂電橋測(cè)低電阻實(shí)驗(yàn)十三 制流電路與分壓電路實(shí)驗(yàn)十四 電子射線的電偏轉(zhuǎn)與磁偏轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)十五 電子射線的電聚焦與磁聚焦實(shí)驗(yàn)十六 用箱式電勢(shì)差計(jì)測(cè)電動(dòng)勢(shì)實(shí)驗(yàn)十七 電子示波器的原理與使用第五章 光學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)十八 眼鏡度數(shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)十九 用牛頓環(huán)干涉測(cè)透鏡曲率半徑實(shí)驗(yàn)二十 分光計(jì)的調(diào)節(jié)和使用附錄 分光計(jì)刻度盤中心與游標(biāo)盤中心不同軸的系統(tǒng)誤差及消除實(shí)驗(yàn)二十一 光偏振現(xiàn)象的研究第六章 仿真物理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)二十二 單擺的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)二十三 氣墊上的直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)二十四 碰撞和動(dòng)量守恒第七章 設(shè)計(jì)性、研究性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)二十五 擺的研究實(shí)驗(yàn)二十六 聲速的測(cè)量附錄一 理想氣體中的聲速附錄二 壓電換能器（傳感器）——超聲波的發(fā)射與接收實(shí)驗(yàn)二十七 液體黏滯因數(shù)的測(cè)定附錄一 蓖麻油在不同溫度下的黏滯因數(shù)附錄二 泊肅葉公式的推導(dǎo)附錄三 泊肅葉公式的修正實(shí)驗(yàn)二十八 電位差計(jì)測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)二十九 電位差計(jì)較正電表實(shí)驗(yàn)三十 RC串聯(lián)電路的暫態(tài)過程實(shí)驗(yàn)三十一 燭滅水升現(xiàn)象的深入研究實(shí)驗(yàn)三十二 紅藥水的妙用——散射光研究實(shí)驗(yàn)三十三 望遠(yuǎn)鏡的組裝參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：在實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常用到制流電路和分壓電路。如何根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求正確選擇滑線變阻器的參數(shù)（阻值和額定電流），使得負(fù)載上的電流和電壓能隨變阻器觸頭位置的改變而均勻的變化，即所謂調(diào)節(jié)的線性較好。做出滑線變阻器的制流特性曲線和分壓特性曲線，便可得知滑線變阻器與負(fù)載怎樣匹配。【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹浚?）了解基本儀器的性能和使用方法。（2）掌握制流與分壓兩種電路的聯(lián)結(jié)方法、性能和特點(diǎn)，學(xué)習(xí)檢查電路故障的一般方法?！緦?shí)驗(yàn)儀器】毫安表、伏特表、萬用電表、直流電源、滑線變阻器、電阻箱、開關(guān)、導(dǎo)線等?！緦?shí)驗(yàn)原理】電路可以千變?nèi)f化，但一個(gè)電路通常分為電源、控制和測(cè)量三個(gè)部分。測(cè)量電路是先根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求而確定好的。根據(jù)測(cè)量的要求，如伏一安法測(cè)電阻，負(fù)載的電流值I和電壓值U在一定的范圍內(nèi)變化，這就要求有一個(gè)合適的電源?？刂齐娐返娜蝿?wù)就是控制負(fù)載的電流和電壓，使它在預(yù)計(jì)的范圍內(nèi)變化。常用的控制電路是制流電路與分壓電路。

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《基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)》由科學(xué)出版社出版。

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