新編大學(xué)物理實驗

前言

物理學(xué)是研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、基本運動形式、相互作用及其轉(zhuǎn)化規(guī)律的學(xué)科。它的基本理論滲透在自然科學(xué)的各個領(lǐng)域，應(yīng)用于生產(chǎn)技術(shù)的許多部門，是自然科學(xué)和工程技術(shù)的基礎(chǔ)。物理學(xué)本質(zhì)上是一門實驗科學(xué)。物理實驗是科學(xué)實驗的先驅(qū)，體現(xiàn)了大多數(shù)科學(xué)實驗的共性，在實驗思想、實驗方法以及實驗手段等方面是各學(xué)科科學(xué)實驗的基礎(chǔ)。物理實驗課是高等理工科院校對學(xué)生進行科學(xué)實驗基本訓(xùn)練的必修基礎(chǔ)課程，它在培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、活躍的創(chuàng)新意識、理論聯(lián)系實際和適應(yīng)科技發(fā)展的綜合應(yīng)用能力等方面具有其他實踐類課程不可替代的作用。由周自剛、楊振萍主編的《新編大學(xué)物理實驗》教材以培養(yǎng)高素質(zhì)人才為目標(biāo)，凝練了作者及西南科技大學(xué)實驗教學(xué)團隊多年來在教學(xué)研究和教學(xué)實踐中形成的先進教學(xué)思想、教學(xué)方法和教學(xué)經(jīng)驗，融合了近幾年科技前沿的新技術(shù)、新方法和先進的信息化教學(xué)技術(shù)、教學(xué)手段。教材理念先進、體系新穎、結(jié)構(gòu)合理、內(nèi)容豐富、適用性強。該教材根據(jù)各專業(yè)、各層次學(xué)生的特點，建立了學(xué)科交叉、逐步升級的物理實驗課程體系，將大學(xué)物理實驗分為基礎(chǔ)性、綜合性、設(shè)計性、研究性、開放性實驗等層次。實驗涵蓋了力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)和近代物理領(lǐng)域的教學(xué)內(nèi)容。教材中所選擇的實驗題目既包含了在物理學(xué)發(fā)展史上起過重要里程碑作用、多年來在人才培養(yǎng)中發(fā)揮了重要作用的傳統(tǒng)實驗’又包含了反映科轉(zhuǎn)前沿領(lǐng)域新思想、新方法、新技術(shù)和新應(yīng)用的實驗。

內(nèi)容概要

本書是貫徹教育部高等學(xué)校物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會在2008年提出的“理工科類大學(xué)物理實驗課程教學(xué)基本要求”而編寫的教材，突出對學(xué)生基本能力的訓(xùn)練和創(chuàng)新思維、創(chuàng)新方法、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，內(nèi)容涵蓋基礎(chǔ)性實驗、綜合性實驗、設(shè)計性實驗、研究性實驗和開放性實驗，共5個部分，44個實驗。同時，書中還集中體現(xiàn)了功能模塊化物理實驗教學(xué)方法。    本書可作為普通高等工科院校、綜合大學(xué)和師范類院校非物理專業(yè)的物理實驗教材，也可供相關(guān)人員參考。

書籍目錄

序前言緒論第一部分  基礎(chǔ)性實驗  實驗1.0 預(yù)備知識  實驗1.1 楊氏模量的測定  實驗1.2 液體表面張力系數(shù)的測定  實驗1.3 落球法測定液體的黏度  實驗1.4 非線性電阻的伏安特性測量  實驗1.5 示波器的使用  實驗1.6 靜電場描繪  實驗1.7 電表的擴程和校準(zhǔn)  實驗1.8 電勢差計的使用  實驗1.9 用電橋測電阻  實驗1.10 磁場的測定  實驗1.11 聲速的測量  實驗1.12 分光計調(diào)整  實驗1.13 光柵衍射測波長  實驗1.14 光的偏振  實驗1.15 等厚干涉  實驗1.16 邁克耳孫干涉儀測He-Ne激光的波長  實驗1.17 弗蘭克一赫茲實驗  實驗1.18 光電效應(yīng)測定普朗克常量  實驗1.19 用旋光儀測旋光性溶液的旋光率和濃度第二部分  綜合性實驗  實驗2.1 密立根油滴實驗  實驗2.2 交流電橋  實驗2.3 熱的傳導(dǎo)及導(dǎo)熱系數(shù)測量的研究  實驗2.4 PASCO實驗  實驗2.5 材料熱物性實驗  實驗2.6 霍爾效應(yīng)的應(yīng)用  實驗2.7 雙臂電橋原理及應(yīng)用  實驗2.8 溫度傳感器的測量  實驗2.9 塞曼效應(yīng)測定電子荷質(zhì)比第三部分  設(shè)計性實驗  緒論  實驗3.1 微小長度的測量  實驗3.2 振動的研究  實驗3.3 變阻器在電路中的使用和研究  實驗3.4 電位差計校準(zhǔn)電表和測定電阻  實驗3.5 望遠鏡和顯微鏡的組成  實驗3.6 光柵常數(shù)的測定及光柵特性研究  實驗3.7 光學(xué)介質(zhì)折射率的測定及應(yīng)用  實驗3.8 光的偏振性及應(yīng)用的研究第四部分  研究性實驗  緒論  實驗4.1 邁克耳孫干涉儀應(yīng)用研究  實驗4.2 單縫衍射光強分布的研究  實驗4.3 透明材料的透射率測定的研究  實驗4.4 光速測量的研究  實驗4.5 變折射率介質(zhì)傳輸光信息的研究  實驗4.6 太陽能電池轉(zhuǎn)換的研究第五部分  開放性實驗  實驗5.1 仿真實驗  實驗5.2 物理演示實驗物理實驗練習(xí)題(1)物理實驗練習(xí)題(2)物理實驗練習(xí)題(3)物理實驗練習(xí)題(4)物理實驗練習(xí)題(5)物理實驗練習(xí)題(6)附錄Ⅰ  隨機誤差的補充知識附錄Ⅱ  標(biāo)準(zhǔn)合成與技術(shù)規(guī)范合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度附錄Ⅲ  數(shù)字修約的國家標(biāo)準(zhǔn)GB1：1附錄Ⅳ  教學(xué)中常用儀器誤差限△儀參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：一個國家的最準(zhǔn)確的計量器具是一些主基準(zhǔn)，在全國各地則有由主基準(zhǔn)校準(zhǔn)過的工作基準(zhǔn)，實驗室使用的儀器已直接或間接用工作基準(zhǔn)進行校準(zhǔn)過。儀器的準(zhǔn)確度等級在測量時是以儀器為標(biāo)準(zhǔn)進行比較，當(dāng)然要求儀器準(zhǔn)確。不過由于測量的目的不同對儀器準(zhǔn)確程度的要求也不同，比如稱量金戒指的天平必須準(zhǔn)確到0.01g，而糧店賣糧的臺秤差幾克都是無關(guān)緊要的。為了適應(yīng)各種測量對儀器的準(zhǔn)確程度的不同要求，國家規(guī)定工廠生產(chǎn)的儀器分為若干準(zhǔn)確度等級。各類各等級的儀器，又有對準(zhǔn)確程度的具體規(guī)定。例如，1螺旋測微計，測量范圍小于50mm，最大誤差不超過士0.04mm；又如，1.級電流表，測量范圍為0-500mA，最大誤差不超過七5mA。實驗時要恰當(dāng)?shù)剡x取儀器。儀器使用不當(dāng)對儀器和實驗均不利。表示儀器的性能有許多指標(biāo)，其中最基本的是測量范圍和準(zhǔn)確度等級。當(dāng)被測量超過儀器原測量范圍時，首先對儀器會造成損傷，其次可能測不出量值（如電流表），或勉強測出（如天平），但誤差將增大。對儀器原準(zhǔn)確度等級的選擇也要適當(dāng)，一般是在滿足測量要求的條件下，盡量選用準(zhǔn)確程度低的儀器。減少準(zhǔn)確度高的儀器的使用次數(shù)，可以減少在反復(fù)使用時的損耗，延長其使用壽命。

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