大學物理實驗

前言

　　為了更好地適應(yīng)當前我國高等教育跨越式發(fā)展需要，滿足我國高校從精英教育向大眾化教育的重大轉(zhuǎn)移階段中社會對高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)的各類要求，探索和建立我國高等學校應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)體系，全國高等學校教學研究中心（以下簡稱“教研中心”）在承擔全國教育科學“十五”國家規(guī)劃課題——“21世紀中國高等教育人才培養(yǎng)體系的創(chuàng)新與實踐”研究工作的基礎(chǔ)上，組織全國100余所以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主的高等院校，進行其子項目課題——“2l世紀中國高等學校應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系的創(chuàng)新與實踐”的研究與探索，在高等院校應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教學內(nèi)容、課程體系研究等方面取得了標志性成果，并在高等教育出版社的支持和配合下，推出了一批適應(yīng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)需要的立體化教材，冠以“教育科學‘十五’國家規(guī)劃課題研究成果”?！　?002年11月，教研中心在南京工程學院組織召開了“21世紀中國高等學校應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系的創(chuàng)新與實踐”課題立項研討會。會議確定由教研中心組織國家級課題立項，為參加立項研究的高等院校搭建高起點的研究平臺，整體設(shè)計立項研究計劃，明確目標。課題立項采用整體規(guī)劃、分步實施、滾動立項的方式，分期分批啟動立項研究計劃。為了確保課題立項目標的實現(xiàn)，組建了“21世紀中國高等學校應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系的創(chuàng)新與實踐”課題領(lǐng)導小組（亦為高校應(yīng)用型人才立體化教材建設(shè)領(lǐng)導小組）。會后，教研中心組織了首批課題立項申報，有63所高校申報了近450項課題。2003年1月，在黑龍江工程學院進行了項目評審，經(jīng)過課題領(lǐng)導小組嚴格的把關(guān)，確定了首批9項子課題的牽頭學校、主持學校和參加學校。2003年3月至4月，各子課題相繼召開了工作會議，交流了各校教學改革的情況和面臨的具體問題，確定了項目分工，并全面開始研究工作。計劃先集中力量，用兩年時間形成一批有關(guān)人才培養(yǎng)模式、培養(yǎng)目標、教學內(nèi)容和課程體系等理論研究成果報告和在研究報告基礎(chǔ)上同步組織建設(shè)的反映應(yīng)用型人才培養(yǎng)特色的立體化系列教材?！　∨c過去立項研究不同的是，“21世紀中國高等學校應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系的創(chuàng)新與實踐”課題研究在審視、選擇、消化與吸收多年來已有應(yīng)用型人才培養(yǎng)探索與實踐成果基礎(chǔ)上，緊密結(jié)合經(jīng)濟全球化時代高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)工作的實際需要，努力實踐，大膽創(chuàng)新，采取邊研究、邊探索、邊實踐的方式，推進高校應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)工作，突出重點目標，并不斷取得標志性的階段成果。

內(nèi)容概要

本書是全國教育科學“十五”國家規(guī)劃課題“21世紀中國高等教育人才培養(yǎng)體系的創(chuàng)新與實踐”的子課題“21世紀中國高等學校應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系的創(chuàng)新與實踐”的研究成果，是針對應(yīng)用型人才培養(yǎng)中基礎(chǔ)課程教學的特點與要求編寫的。     全書共分九章，包括實驗基礎(chǔ)知識、基礎(chǔ)實驗、綜合與提高實驗，并加入了一定量的設(shè)計實驗、計算機仿真實驗和計算機模擬實驗，在最后一章和附錄中介紹了現(xiàn)代實驗室的發(fā)展以及與物理實驗有關(guān)的經(jīng)典介紹。本書在保留了傳統(tǒng)實驗教學的基礎(chǔ)上，突出現(xiàn)代技術(shù)在傳統(tǒng)實驗中的應(yīng)用，適合21世紀應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需要。     本書可作為高等院校工科類各專業(yè)的基礎(chǔ)物理實驗教學用書，也可供其他專業(yè)和社會讀者選用。

書籍目錄

第一章 導論 　§1-1 科學實驗與物理實驗課程概述 　§1-2 物理實驗課程的任務(wù)與基本要求　§1-3　物理實驗教學的三個基本環(huán)節(jié)第二章 測量誤差與實驗數(shù)據(jù)處理　§2-1 測量與誤差　§2-2 測量不確定度簡介　§2-3 有效數(shù)字及其運算法則　§2-4 實驗數(shù)據(jù)處理的基本方法　§2-5 實驗測量結(jié)果的表示　§2-6 用Excel軟件進行實驗數(shù)據(jù)處理　§2-7 計量單位制和量綱第三章 物理實驗中常用的測量方法　§3-1 比較法　§3-2 放大法　§3-3 平衡法　§3-4 補償法　§3-5 轉(zhuǎn)換法　§3-6 模擬法　§3-7 干涉法第四章 基礎(chǔ)實驗　實驗4-1 常用儀器的正確使用　實驗4-2 正態(tài)分布的實驗研究　實驗4-3 誤差分配和實驗儀器選擇的關(guān)系研究 　實驗4-4 用伸長法測鋼絲的楊氏模量　實驗4-5 剛體轉(zhuǎn)動慣量的實驗研究　實驗4-6 靜電場的模擬與描繪　實驗4-7 惠斯通電橋法測電阻　實驗4-8 示波器的工作原理與使用　實驗4-9 光的等厚干涉現(xiàn)象——牛頓環(huán)的實驗研究　實驗4-10 光計的工作原理和使用第五章 綜合與提高實驗　實驗5-1 電表的改裝與校正　實驗5-2 光柵的特性分析與應(yīng)用　實驗5-3 用相位法、干涉法測定聲速　實驗5-4 電子束的電偏轉(zhuǎn)研究　實驗5-5 電子束的磁偏轉(zhuǎn)研究　實驗5-6 霍耳效應(yīng)及應(yīng)用　實驗5-7 邁克耳孫干涉儀的工作原理與使用　實驗5-8 鈉黃光雙線波長差的實驗研究　實驗5-9 密立根油滴實驗　實驗5-10 弗蘭克—赫茲實驗　實驗5-11 光電效應(yīng)和普朗克常數(shù)的測定　實驗5-12 全息照相與觀察第六章 設(shè)計性實驗　實驗6-1 自組望遠鏡　實驗6-2 駐波法測振動頻率　實驗6-3 線性電阻與非線性電阻的伏安特性研究　實驗6-4 液體動力粘度的測定　實驗6-5 超聲光柵的構(gòu)建與觀察第七章 計算機仿真實驗　§7-1 計算機仿真實驗介紹　§7-2 計算機仿真實驗示例——偏振光的研究第八章 計算機模擬實驗　實驗8-1 分形的計算機模擬實驗　實驗8-2 混沌的計算機模擬實驗　實驗8-3 逾滲的計算機模擬實驗第九章 國內(nèi)外部分著名物理實驗室及WWW網(wǎng)址介紹　§9-1 現(xiàn)代實驗室制度的發(fā)展　§9-2 統(tǒng)一聯(lián)網(wǎng)地址URL　§9-3 國外部分著名物理實驗室及WWW網(wǎng)址介紹　§9-4 國內(nèi)部分著名物理實驗室及WWW網(wǎng)址介紹附錄一 世界十大經(jīng)典物理實驗附錄二 百年諾貝爾物理學獎與物理實驗附錄三 中華人民共和國法定計量單位附錄四 附表

章節(jié)摘錄

　　科學實驗是研究自然規(guī)律與改造客觀的“基本手段”。所謂實驗就是根據(jù)現(xiàn)有的科學理論和一定的目的，通過相應(yīng)儀器設(shè)備，在人為的條件下，控制、模擬或再現(xiàn)自然現(xiàn)象，檢驗某種科學思想并尋求相應(yīng)的規(guī)律?？茖W實驗可憑借實驗室的優(yōu)越條件，超越生產(chǎn)實踐和自然條件的某些局限性，走到生產(chǎn)實踐的前面，為生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展開辟出新的道路。實驗與科學理論有著密切的聯(lián)系，是基礎(chǔ)科學賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。科學理論上的諸多爭論，最終靠實驗作出判斷；錯誤理論的修正，也是靠實驗完成；諸多重要理論都是在總結(jié)實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上得出的；實驗是檢驗科學理論的惟一手段，實驗與科學理論相結(jié)合，便產(chǎn)生了種種不同類型的科學技術(shù)。　　科學實驗是知識創(chuàng)新的源頭，任何新的科學知識都來源于實驗，沒有實驗就沒有知識創(chuàng)新。要樹立實驗第一的思想，實驗檢驗理論，實驗在理論之先，這是一個重要觀點。　　科學實驗大體上包括這樣幾個步驟：觀察一測量一整理數(shù)據(jù)一總結(jié)規(guī)律一提出新問題一設(shè)計新實驗，然后周而復始到新一輪實驗，如此循環(huán)上升，科學不斷前進。在實驗教學中，我們要認真分析這些環(huán)節(jié)，注意在每一個環(huán)節(jié)中去啟發(fā)自己的創(chuàng)造精神和能力。

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