大學物理實驗教程

前言

本教材是根據(jù)教育部《非物理類理工學科大學物理實驗課程教學基本要求（正式報告稿）》和我實驗中心近幾年使用的實驗講義編寫的。我們在物理實驗教學內(nèi)容上作了較大的調(diào)整，采用以人為本的分層次實驗教學課程體系，促進物理實驗教學內(nèi)容現(xiàn)代化，以適應現(xiàn)代科技與教育的發(fā)展。具體做法是：依照訓練層次，按專業(yè)特點和學生能力分成四個層次進行實驗教學。一、預備性實驗預備性實驗的任務是縮小來自不同地區(qū)和學校的學生對基本物理實驗掌握程度的差別，作為《大學物理實驗》正規(guī)訓練前的預備練習。開設這些實驗的目的是培養(yǎng)學生最基本的實驗能力，使學生能初步掌握力、熱、電、光等基本參數(shù)的測量，同時學會最基本儀器的使用，學習最基本的測量方法和實驗數(shù)據(jù)處理。通過這些實驗，使學生在開始大學物理實驗時有同一起點，同時培養(yǎng)學生的自學能力和初步的動手操作能力。二、基礎(chǔ)性實驗本階段系統(tǒng)訓練物理實驗方法和實驗技能，以“加強基礎(chǔ)、重視應用、開拓思維、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)”為指導思想，開設的實驗項目能使學生直接觀察和分析重要的物理現(xiàn)象，學習掌握物理量的測量和基本的物理實驗方法，加深對物理原理的理解。這部分實驗內(nèi)容相對穩(wěn)定，有著深厚的物理思想和物理內(nèi)容，但同時又隨時代的發(fā)展而有所更新。開設這些實驗使學生受到從事科學實驗以及進行科學研究的基本訓練，著力培養(yǎng)和提高學生的實踐能力和創(chuàng)造能力。三、提高性實驗本層次實驗以綜合和近代物理實驗為主，與基礎(chǔ)性實驗不同的是本層次實驗完全打通了學科的界限，在每個實驗中，都綜合地應用了多學科的物理知識與技術(shù)，其目的是加強學生對較深層次物理規(guī)律的學習與研究，加強對實驗現(xiàn)象的觀察與分析，著力培養(yǎng)學生的綜合思維能力。

內(nèi)容概要

本書根據(jù)《非物理類理工學科大學物理實驗課程教學基本要求（正式報告稿）》，按照實驗內(nèi)容的難易程度和學生的適應能力將物理實驗項目分成四個層次：預備性實驗、基礎(chǔ)性實驗、提高性實驗、綜合設計研究性實驗。    預備性實驗作為正規(guī)訓練前的預備練習；基礎(chǔ)性實驗使學生直接觀察和分析重要的物理現(xiàn)象，學習掌握物理量的測量和基本的物理實驗方法，加深對物理原理的理解；提高性實驗綜合地應用了多學科的物理知識與技術(shù)，其目的是加強學生對較深層次物理規(guī)律的學習與研究；綜合設計研究性實驗各分支學科的綜合和設計性實驗組成，著力培養(yǎng)學生綜合運用與設計能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。    本書可作為理、工、醫(yī)等專業(yè)的物理實驗課的教材，也可以作為物理實驗教學參考書，適用于廣大理工科及其他各類大學。

書籍目錄

緒論實驗誤差與數(shù)據(jù)處理第一篇 預備性實驗  實驗一 基本測量  實驗二 用三線擺法測定剛體轉(zhuǎn)動慣量  實驗三 拉伸法測楊氏模量  實驗四 用毛細管升高法測水的表面張力系數(shù)  實驗五 線性與非線性電阻伏安特性曲線的測定  實驗六 電表的改裝和校正  實驗七 電位計的原理和應用  實驗八 透鏡焦距的測定第二篇 基礎(chǔ)性實驗  實驗九 復擺測量重力加速度  實驗十 氣墊導軌實驗  實驗十一 用雙懸扭擺測剛體的轉(zhuǎn)動慣量  實驗十二 用拉脫法測水的表面張力系數(shù)  實驗十三 液體黏度的測定  實驗十四 固體線脹系數(shù)的測定  實驗十五 氣體比熱容比的測定  實驗十六 超聲聲速的測定  實驗十七 示波器的使用  實驗十八 熱電偶定標曲線的測定  實驗十九 模擬法描繪靜電場  實驗二十 霍爾效應實驗  實驗二十一 用霍爾效應法測量線圈磁場  實驗二十二 亥姆霍茲線圈磁場分布的測量  實驗二十三 直流電橋測電阻  實驗二十四 牛頓環(huán)和劈尖干涉實驗  實驗二十五 光的偏振實驗  實驗二十六 旋光儀的使用  實驗二十七 分光計的調(diào)整和使用  實驗二十八 用分光計研究光柵光譜  實驗二十九 雙棱鏡干涉實驗  實驗三十 邁克耳孫干涉儀  實驗三十一 顯微攝影術(shù)第三篇 提高性實驗  實驗三十二 動態(tài)法測金屬的楊氏模量  實驗三十三 阿貝折射儀測液體折射率  實驗三十四 駐波綜合實驗  實驗三十五 電信號的傅里葉分析  實驗三十六 弗蘭克一赫茲實驗  實驗三十七 磁電阻效應實驗  實驗三十八 普朗克常量的測定  實驗三十九 金屬電子逸出功的測定  實驗四十 電子荷質(zhì)比的測定  實驗四十一 密立根油滴實驗  實驗四十二 塞曼效應  實驗四十三 箔式應變片傳感器的特性  實驗四十四 溶液電導率的測定  實驗四十五 材料磁化率的測定  實驗四十六 鐵磁材料的磁滯回線和基本磁化曲線  實驗四十七 雙光柵測量微弱振動位移量實驗  實驗四十八 全息照相  實驗四十九 電介質(zhì)介電常數(shù)的測量  實驗五十 氫原子光譜第四篇 綜合、設計與研究性實驗  ……附錄

章節(jié)摘錄

（2）通過物理實驗的學習，掌握基本實驗方法包括科學思維方法和實驗研究方法。在物理實驗的學習過程中，不僅要強調(diào)科學、嚴謹?shù)倪壿嬎季S，還要學會形象思維，兩種思維方式的相互促進，才能充分發(fā)掘左、右腦的潛在功能，刺激大腦的健康發(fā)育，激發(fā)創(chuàng)作靈感，增強創(chuàng)新意識和創(chuàng)作能力，嚴謹?shù)倪壿嬎季S、辯證思維，可能保證思維的正確性，是正確思維的基礎(chǔ)；而開放的形象思維、發(fā)散思維和聯(lián)想思維，才能保證思維的活力，是思維原創(chuàng)性的主要源泉。在物理實驗的學習中應注意科學實驗分析方法和測量方法的掌握和積累，如數(shù)量級的分析與判斷法、比較法、替代法、放大法、轉(zhuǎn)換法、模擬法等。要學會根據(jù)實驗目的、對測量的范圍和測量精度的要求、實驗設備和環(huán)境等具體情況確定實驗的思路和方法，達到預期的目的。（3）通過對實驗的觀察、測量和分析，加深對物理學某些概念、規(guī)律和理論的理解，培養(yǎng)并逐步提高分析物理現(xiàn)象的能力及理論聯(lián)系實際的工作能力，培養(yǎng)嚴肅認真的工作作風、實事求是的科學態(tài)度和遵守紀律的優(yōu)良品德。學好物理實驗課程必須注意以下兩點：1）學習的目的要明確在做物理實驗的時候，要有意識地注意自身科學實驗素質(zhì)的培養(yǎng)，要有強烈的求知欲望、嚴謹?shù)目茖W態(tài)度、勇于探索和刻苦鉆研的精神。多數(shù)基礎(chǔ)教學實驗涉及的理論和定律是成熟的，實驗是教師編排和簡化了的，在規(guī)定的學時內(nèi)，經(jīng)過努力是能夠完成的。從表面上看沒有什么懸念和需要探索的內(nèi)容，其實不然，因為物理實驗是一門獨立的科學實驗研究課程，首先，它將科學與技術(shù)融為一體，肩負物理現(xiàn)象、規(guī)律、效應的觀測以及物理定律和理論的驗證與應用，將理論知識轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶒炑芯磕芰Φ碾p重功能。其次，由于物理實驗課程的獨立性，使有的實驗內(nèi)容超前于理論課的講授內(nèi)容，對學生而言它是未知的，因而就具有探索性和研究性的內(nèi)涵。在實驗課程學習的過程中要仔細體會物理實驗的設計思想和方法的奧秘，要學會抽象的概念和深奧的理論精髓，將新的實驗現(xiàn)象、規(guī)律和效應上升為新的理論，真正做到手腦并用，理論與實踐交融。

編輯推薦

《大學物理實驗教程》由科學出版社出版。

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