大學(xué)物理實驗教程

內(nèi)容概要

　　本書是全國高等農(nóng)林院?！笆晃濉币?guī)劃教材。它是依據(jù)教育部高等學(xué)校物理學(xué)與天文學(xué)指導(dǎo)委員會物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會制定的《理工科類大學(xué)物理實驗課程教學(xué)基本要求》（2008.1）和全國高等農(nóng)林水院校第十次物理教學(xué)和科研研討會議（2008.7.浙江臨安）精神，綜合各參編院校多年教學(xué)經(jīng)驗和改革的成果編寫而成。全書內(nèi)容共分五章，第一章物理實驗概論，講述不確定度的評定、數(shù)據(jù)處理的一般方法和實驗方法簡介；第二章基礎(chǔ)實驗，共編入包括力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)實驗24個；第三章綜合與近代物理實驗，編入實驗11個；第四章應(yīng)用性實驗，編入5個專題共9個實驗；第五章設(shè)計性實驗，介紹設(shè)計實驗的基本方法和11個設(shè)計性實驗選題。所編入的實驗都經(jīng)過長期教學(xué)實踐的錘煉，內(nèi)容比較成熟，能夠使學(xué)生在基本實驗方法、基本實驗技術(shù)和常用實驗儀器的使用等方面得到比較全面而系統(tǒng)的訓(xùn)練。
　　本書可作為高等農(nóng)林院校中理工科及農(nóng)林牧醫(yī)各專業(yè)的大學(xué)物理實驗教材，亦可作高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院相關(guān)專業(yè)和生物科學(xué)工作者的參考書。本教材由陳曉春、周兵主編。

書籍目錄

前言
第一章　物理實驗概論
第一節(jié)　緒論
一、大學(xué)物理實驗的地位和任務(wù)
二、大學(xué)物理實驗課的基本要求
三、大學(xué)物理實驗課的基本程序
第二節(jié)　物理量的測量
一、測量與單位
二、有效數(shù)字
三、測量的分類
四、測量儀器
第三節(jié)　實驗誤差與不確定度
一、實驗誤差的概念
二、實驗誤差分析
三、不確定度與置信概率
第四節(jié)　不確定度的評定
一、直接測量的不確定度估算
二、間接測量的不確定度估算
三、測量結(jié)果不確定度的最終表述
第五節(jié)　常用的數(shù)據(jù)處理方法
一、實驗記錄與數(shù)據(jù)列表
二、用作圖法處理數(shù)據(jù)
三、用逐差法處理數(shù)據(jù)
四、回歸分析法
第六節(jié)　物理實驗方法概述
一、零示法
二、補償法
三、交換法
四、替換法
五、測差法
六、累積法
七、對稱法
八、放大法
習(xí)題
附1-1　正態(tài)分布與置信概率
一、正態(tài)分布
二、算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)差
三、置信概率
附1-2　常用儀器的儀器誤差
第二章　基礎(chǔ)實驗
第一節(jié)　預(yù)備知識
一、長度的測量
二、質(zhì)量和時間的測量
三、溫度的測量
四、電流的測量
五、電壓和電阻的測量
六、常用物理儀器簡介
七、物理實驗操作規(guī)程
第二節(jié)　物性參數(shù)的測量
一、物體的密度
實驗2-1　規(guī)則物體密度的測定
實驗2-2　流體靜力稱衡法測密度
二、液體的黏度
實驗2-3　用落球法測定液體的黏度
實驗2-4　用奧氏黏度計測液體的黏度
三、液體的表面張力
實驗2-5　用毛細管法測定液體的表面張力系數(shù)
實驗2-6　用拉脫法測定液體的表面張力系數(shù)
第三節(jié)　力學(xué)參量的測量
一、重力加速度
實驗2-7　單擺法測定重力加速度
實驗2-8　落球法測定重力加速度
二、物體的轉(zhuǎn)動慣量
實驗2-9　用轉(zhuǎn)動法測量剛體的轉(zhuǎn)動慣量
實驗2-10　用三線擺法測定物體的轉(zhuǎn)動慣量
三、楊氏彈性模量
實驗2-11　用拉伸法測定金屬絲的楊氏模量
第四節(jié)　電學(xué)基本量的測量
實驗2-12　萬用表的使用
實驗2-13　惠斯通電橋的原理與使用
實驗2-14　電位差計的原理與使用
實驗2-15　用模擬法測繪靜電場
第五節(jié)　示波器及其應(yīng)用
一、示波器的結(jié)構(gòu)和工作原理
二、MOS-620B型示波器簡介
三、示波器的應(yīng)用
實驗2-16　示波器的使用
實驗2-17　用示波器研究RC電路的特性
實驗2-18　用示波器測繪鐵磁材料的磁滯回線
第六節(jié)　分光計
實驗2-19　分光計的調(diào)整
實驗2-20　測量棱鏡的折射率
第七節(jié)　光的波動性及其應(yīng)用
一、光的干涉
實驗2-21　光的等厚干涉現(xiàn)象及其應(yīng)用
二、光的衍射
實驗2-22　單縫衍射光強分布的測定
實驗2-23　衍射光柵及其應(yīng)用
三、光的偏振
實驗2-24　旋光溶液的旋光率和濃度的測定
第三章　綜合與近代物理實驗
第一節(jié)　熱敏電阻的溫度特性與應(yīng)用
實驗3-1　熱敏電阻的電阻溫度關(guān)系研究
實驗3-2　熱敏電阻在溫度測量中的應(yīng)用
實驗3-3　熱敏電阻在恒溫控制中的應(yīng)用
第二節(jié)　熱電偶的定標(biāo)和應(yīng)用
實驗3-4　熱電偶的定標(biāo)
實驗3-5　熱電偶的應(yīng)用
第三節(jié)　傳感器的特性與應(yīng)用
實驗3-6　溫度、壓力傳感器在測定空氣7值中的應(yīng)用
實驗3-7　用集成霍爾傳感器測量磁場分布
實驗3-8　光纖傳感特性的實驗研究
第四節(jié)　邁克爾遜干涉儀
實驗3-9　邁克爾遜干涉儀的調(diào)整和使用
第五節(jié)　光電效應(yīng)及普朗克常數(shù)的測定
實驗3-10　光電管特性的研究
實驗3-11　普朗克常數(shù)的測定
第四章　應(yīng)用性實驗
第一節(jié)　實用技術(shù)
實驗4-1　簡易配電板的安裝與檢測
實驗4-2　實用放大器的安裝與調(diào)試
實驗4-3　攝影技術(shù)
第二節(jié)　低溫技術(shù)
實驗4-4　熱學(xué)制冷循環(huán)實驗
實驗4-5　熱電制冷技術(shù)實驗
第三節(jié)　真空技術(shù)
實驗4-6　真空的獲得與測量
第四節(jié)　電鏡技術(shù)
實驗4-7　透射式電子顯微鏡的原理與使用
第五節(jié)　光譜分析技術(shù)
實驗4-8　用光柵光譜儀研究原子的發(fā)射光譜
實驗4-9　測定葉綠素的吸收光譜特性
第五章　設(shè)計性實驗
第一節(jié)　實驗設(shè)計的基本方法
一、實驗方法的確定
二、實驗裝置與儀器的選擇
三、實驗操作程序（步驟）設(shè)計
四、設(shè)計性實驗報告的要求
第二節(jié)　設(shè)計性實驗選題
一、用焦利氏秤測定不規(guī)則物體的密度
二、用振動法測彈簧的倔強系數(shù)
三、測定晶體二極管的伏安特性曲線
四、電表改裝
五、簡易萬用表的設(shè)計
六、用電位差計測量銅導(dǎo)線的電阻率
七、用十一線直流電位差計測電阻
八、簡單整流穩(wěn)壓電源的設(shè)計與測試
九、用牛頓環(huán)測定溶液的折射率
十、用折射極限法測液體的折射率
十一、三棱鏡對汞光譜的色散研究
附錄Ⅰ　國際單位制（SI）
附錄Ⅱ　常用的物理常數(shù)
附錄Ⅲ　科學(xué)型計算器統(tǒng)計功能簡介
主要參考文獻

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   此外，大部分的物理天平在其橫梁上都設(shè)有游碼，用來代替較小質(zhì)量的砝碼。游碼每向右移動一格，就相當(dāng)于在右盤中增加一相應(yīng)質(zhì)量的砝碼。 ②分析天平（analytical balance）。其構(gòu)造原理和物理天平基本相同，所不同的是為了達到更高的精確度和靈敏度要求，它的各部分都加工得更加精細。特別是它的三個刀口和刀承都是用瑪瑙或紅玉精密磨制的，因此刀口耐磨，能保持比較銳利的刀刃，以適應(yīng)高靈敏度的要求。但比較脆，受到?jīng)_擊時容易產(chǎn)生裂紋或缺損，因此在使用中應(yīng)特別注意操作規(guī)程。此外，為了避免塵土和空氣流動的影響，整個天平放置在一個玻璃匣內(nèi)，加減砝碼和被測物體時從兩個旁門取放。分析天平的游碼在橫梁移動時是利用專門設(shè)置的游碼滑桿進行操作的（有些未設(shè)置游碼的秀平是增設(shè)了自動加碼裝置，通過玻璃匣外的旋鈕進行加減小質(zhì)量的砝碼，這種天平稱為半自動天平。如果所有砝碼都是通過自動加碼裝置加減，則稱為全自動天平），而不必打開匣門。有些分析天平還裝有空氣阻尼器和光學(xué)投影讀數(shù)裝置，使測量、讀數(shù)更加準(zhǔn)確方便。 ③電子天平（electronic balance）。它是一種應(yīng)用壓力傳感器將待測物的重量轉(zhuǎn)換為電信號，并通過放大、線性化等處理，以數(shù)字形式將待測物的質(zhì)量顯示出來的質(zhì)量測量儀器。壓力傳感器一般采用應(yīng)變式傳感器、電容式傳感器、電磁平衡式傳感器。應(yīng)變式傳感器，結(jié)構(gòu)簡單、造價低，但精度有限，目前不能做到很高精度；電容式傳感器稱量速度快，性價比較高，但也不能達到很高精度；采用電磁平衡傳感器的電子天平，其特點是稱量準(zhǔn)確可靠、顯示快速，并且具有自動檢測系統(tǒng)、簡便的自動校準(zhǔn)裝置以及超載保護等裝置。電子天平在使用前一定要按使用說明進行充分預(yù)熱（30 rain或以上），嚴(yán)格進行校準(zhǔn)。 （2）天平的使用。用天平稱衡物體的質(zhì)量時，一般按下列步驟進行： ①水平調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)底座下方的調(diào)平旋鈕，使底座上水準(zhǔn)儀中的氣泡居中。 ②零點平衡調(diào)節(jié)。將游碼放在游碼尺上指示“0”的位置（對于可取下的游碼，在使用天平時游碼必須永遠騎在橫梁游碼尺上，零點調(diào)節(jié)時必須放在“0”位置）。然后啟動天平，觀察天平是否平衡。如果不平衡，則應(yīng)先使天平制動，調(diào)節(jié)橫梁兩端的平衡螺母，然后再啟動天平觀察是否平衡。如此反復(fù)，直到達到平衡為止。 ③稱衡。制動天平，將待測物放在左盤中央，然后根據(jù)對待測物的初步估計，從大到小依次將砝碼放入右盤。每次都稍微啟動天平，觀察指針的偏轉(zhuǎn)情況，以判斷砝碼量應(yīng)增還是應(yīng)減，逐步調(diào)整砝碼，直到天平能左右擺動。然后再制動天平，調(diào)節(jié)游碼位置，啟動天平觀察，如此反復(fù)直到天平平衡為止。則所稱衡的物體的質(zhì)量就等于砝碼和游碼所表示的質(zhì)量總和。 每次測量完畢，都應(yīng)檢查零點是否平衡，即檢查零點位置。若零點位置發(fā)生變化，則上次稱衡無效。 ④整理。天平用完后，應(yīng)將秤盤擦凈，清點砝碼，按順序放回盒中。

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