基礎物理實驗

前言

為了進一步加強我省高等學校實驗教學和實驗教學條件建設，更好地為深化高等教育改革和全面實施素質教育，根據教育部《新世紀高等教育教學改革工程》（教高[2001]1號），山東省教育廳于2004年頒布了《山東省高等學校基礎課實驗教學示范中心建設標準》。這是進一步優(yōu)化高等學校資源配置、提高辦學效益、深化實驗室管理體制改革，培養(yǎng)學生動手操作能力、實踐能力和創(chuàng)新能力的重要舉措，對于促進高等學校教學資源共享、強化辦學特色、加快學校發(fā)展，具有重要作用。實驗教材建設是基礎課實驗教學示范中心建設的關鍵任務之一。為了切實把這項工作做好，山東省教育廳成立了“山東省高等學?；A課實驗教材編寫指導委員會”，對新體系立體化實驗教材的編寫思路、編寫方式進行了認真研究。在此基礎上，山東省教育廳組織有關高校長期從事實驗教學的教師、專家，組成了物理、化學、生物、電工電子、機械、力學等六個門類新體系立體化實驗教材編寫組。各編寫組根據《山東省高等學?；A課實驗教學示范中心建設標準》和“厚基礎、寬口徑、大綜合”的要求，按照系列文本教材、配套教學課件、網絡課程等三大部分的編寫框架，群策群力，集思廣益，開展了卓有成效的工作。新體系立體化實驗教材，是我省首次統(tǒng)編實驗教材，對于基礎課實驗教學示范中心建設具有開創(chuàng)性意義。通過在全省高校統(tǒng)一實驗教材，力求突破傳統(tǒng)的實驗教學模式，建立以基礎性實驗、綜合設計性實驗、創(chuàng)新性實驗為主，形成開放、自主、探究性學習的實驗教學新模式和分層次一體化的實驗教學新體系。本套新體系立體化實驗教材的編寫力求突出時代性、先進性、實用性和通用性，力求做到科學規(guī)范。但是由于水平所限，難免有疏漏和不足之處，請各高校在使用過程中提出修改意見，不斷提高我省統(tǒng)編實驗教材的質量和水平，為促進高等教育改革和素質教育的實施作出更大的貢獻。

內容概要

本書是山東省教育廳批準立項建設的高等學校新體系立體化實驗教材，根據《山東省高等學?；A課實驗教學示范中心建設標準》和“厚基礎、寬口徑、大綜合”的要求，按照系列文本教材、配套教學課件、網絡課程等三大部分的編寫框架，匯集了近10年山東師范大學、聊城大學、曲阜師范大學等11所高校物理實驗教學改革的新成果、新經驗編寫而成的?！　”緯蚱苽鹘y(tǒng)的力、熱、電、光、原子物理實驗的教程分化方法，建立起以基礎性實驗、提高性實驗、綜合設計創(chuàng)新性實驗為主的分層次、多元化的物理實驗課程新結構，適合不同層次的教學需要?！　”緯勺鳛楦叩葘W校理工科的物理學、應用物理學、電子信息工程專業(yè)的基礎物理實驗課程指導書，也可作為其他專業(yè)的基礎物理實驗課程參考書，還可供社會愛好者閱讀。

書籍目錄

總序前言1  緒論  1.1  物理實驗的地位和作用  1.2  物理實驗的目的和任務  1.3  基礎物理實驗課的教學模式方法和要求  1.4  基礎物理實驗課的進程和要求2  不確定度和實驗數(shù)據處理  2.1  測量與誤差的概念  2.2  測量結果不確定度的評定  2.3  有效數(shù)字及其運算  2.4  數(shù)據處理的基本方法  2.5  思考題與習題第一單元  物理基本技能訓練實驗  實驗1-1  長度測量  實驗1-2  固、液體密度的測定  實驗1-3  冰的熔解熱的測定  實驗1-4  牛頓第二定律的驗證  實驗1-5  伏安法測電阻  實驗1-6  模擬示波器的使用  實驗1-7  薄透鏡焦距的測定  實驗1-8  顯微鏡、望遠鏡的原理與使用第二單元  基礎性實驗  實驗2-1  用單擺測重力加速度  實驗2-2  固體比熱容的測定  實驗2-3  自由落體實驗  實驗2-4  動量守恒和能量守恒定律的驗證  實驗2-5  三線擺實驗  實驗2-6  弦振動和駐波實驗  實驗2-7  楊氏模量測定實驗  實驗2-8  固體線脹系數(shù)測定實驗  實驗2-9  剛體轉動實驗  實驗2-10  研究簡諧振動的規(guī)律  實驗2-11  導熱系數(shù)的測定  實驗2-12  聲速的測量  實驗2-13  用直流單臂（惠斯通）電橋測電阻  實驗2-14  靜電場的描繪  實驗2-15  非線性元件的伏安特性測定  實驗2-16  RLC電路特性測量  實驗2-17  數(shù)字存儲示波器及其應用  實驗2-18  霍爾效應實驗  實驗2-19  鐵磁物質動態(tài)磁滯回線的測定  實驗2-20  電子束的偏轉和聚焦特性研究  實驗2-21  交流電橋實驗  實驗2-22  電信號的傅里葉分析  實驗2-23  雙臂電橋實驗  實驗2-24  共軸光具組基點的測定  實驗2-25  等厚干涉現(xiàn)象的研究  實驗2-26  分光計的調節(jié)與棱鏡玻璃折射率的測定  實驗2-27  單縫衍射實驗  實驗2-28  單色儀的定標和使用  實驗2-29  雙光干涉實驗  實驗2-30  偏振現(xiàn)象的觀察和研究  實驗2-31  用透射光柵測定光波波長  實驗2-32  邁克耳孫干涉儀的調整和使用第三單元  提高性實驗  實驗3-1  空氣比熱容的測定  實驗3-2  測溫傳感技術實驗研究  實驗3-3  液體黏滯系數(shù)的測定  實驗3-4  玻爾共振實驗  實驗3-5  電介質的介電常量及損耗角正切的頻率特性  實驗3-6  非平衡電橋實驗  實驗3-7  用非線性電路研究混沌現(xiàn)象  實驗3-8  色度學實驗  實驗3-9  法布里一珀羅（F-P）干涉儀的調整和使用  實驗3-10  阿貝成像與空間濾波實驗  實驗3-11  光敏電阻特性研究  實驗3-12  光纖傳感實驗研究  實驗3-13  利用光電效應測定普朗克常量  實驗3-14  衍射光強分布研究  實驗3-15  液體表面張力系數(shù)測定  實驗3-16  動態(tài)法測定金屬材料的楊氏模量  實驗3-17  用集成霍爾傳感器測量螺線管磁場  實驗3-18  準直管的調整與使用  實驗3-19  超聲光柵測量聲速  實驗3-20  多普勒效應綜合實驗  實驗3-21  鐵磁材料居里點的測定第四單元  綜合設計創(chuàng)新性實驗  實驗4-1  細絲直徑的測量  實驗4-2  用不同光學方法測定玻璃片的折射率  實驗4-3  數(shù)碼攝影及圖像處理  實驗4-4  音叉固有頻率的測量  實驗4-5  測量水滴下落時的重力加速度  實驗4-6  熱敏電阻測溫儀的制作  實驗4-7  電表的改裝和校準  實驗4-8  移相電路的設計  實驗4-9  直流穩(wěn)壓電源設計  實驗4-10  裝調望遠鏡和顯微鏡  實驗4-11  利用電勢差計改裝電表  實驗4-12  交流電橋的設計和測量  實驗4-13  交流電路功率的測量  實驗4-14  制冷系數(shù)的測量和研究  實驗4-15  硅太陽能電池的研究附表  附表1  國際單位制  附表2  基本物理常數(shù)1986年國際推薦值  附表3  20℃時常見固體和液體的密度  附表4  標準大氣壓下不同溫度的純水密度  附表5  在海平面上不同緯度處的重力加速度  附表6  在20℃時部分金屬的楊氏彈性模量  附表7  水的飽和蒸氣壓與溫度的關系（氣壓單位Pa/mmHg）  附表8  某些金屬、合金的電阻率及其溫度系數(shù)  附表9  不同溫度下與空氣接觸的水的表面張力  附表10  不同濕度時干燥空氣中的聲速（m·s-1）  附表11  某些物質的比熱容  附表12  某些物質的導熱系數(shù)  附表13  某些物質的折射率（對λD=589.3nm）  附表14  常用光源的譜線波長表（波長單位：nm）參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：第一單元物理基本技能訓練實驗實驗1-1長度測量長度的測量屬于基本物理量的測量，在實驗中進行的多數(shù)測量，最終都化為長度的測量，所以長度測量幾乎是一切測量的基礎。長度測量的方法和測量工具按測量精度的要求不盡相同，最常用的是米尺、游標卡尺、螺旋測微器（千分尺）和讀數(shù)顯微鏡等，同時這些工具也是現(xiàn)代高精度測量儀器的基本組元之一，正確地掌握這幾種測量工具的構造特點、規(guī)格性能、讀數(shù)原理、使用方法以及誤差分析等，是做好物理實驗的重要基礎?！緦嶒災康摹浚?）了解游標卡尺、螺旋測微器、讀數(shù)顯微鏡等測微裝置的構造，并掌握其原理和使用。（2）學會有效數(shù)字的運算和直接測量、間接測量的不確定度評定及數(shù)據處理。（3）通過使用游標卡尺和螺旋測微器來了解誤差的來源和傳遞。（4）在實驗的程序、實驗的觀察和分析以及實驗報告的撰寫方面得到初步訓練?！緦嶒炘怼?.米尺米尺是一種最簡單的測長儀器，一般其最小分度值為1mm，實際記錄數(shù)據中毫米后的一位數(shù)，只能憑眼睛估讀。所以實驗數(shù)據的有效數(shù)字中最后一位是不確定度所在位，這是儀器讀數(shù)的一般規(guī)律。米尺不確定度取最小分度值的一半，即0.5 mm。使用米尺測量長度時，應該注意以下問題：（1）避免視差，應使米尺刻度貼近被測物體，讀數(shù)時，視線要垂直所讀刻度，以避免因視線方向改變而產生的誤差。（2）避免因米尺端點磨損帶來誤差，因此測量時起點可以不從端點開始。（3）避免因米尺刻度不均勻帶來的誤差，可取米尺不同位置作起點進行多次測量。2.游標卡尺游標是為了提高角度、長度微小量的測量精度而采用的一種讀數(shù)裝置，長度測量用的游標卡尺就是用游標原理制成的典型測量工具。在測量10cm左右或更小的長度而又要保持高于百分之一的精度時，可以使用游標卡尺。實驗中常用的游標卡尺一般量程為15～20cm，利用游標可以精確到0.1 ～0.02mm。

編輯推薦

《基礎物理實驗》：普通高等教育“十一五”規(guī)劃教材。

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