大學物理實驗

前言

本書是根據(jù)教育部高等學校非物理類專業(yè)物理基礎課程教學指導分委員會最新頒布的《大學物理實驗課程教學基本要求》，結(jié)合當前我校物理實驗教學改革的實際情況，根據(jù)編者多年的物理實驗教學經(jīng)驗，在校內(nèi)物理實驗講義的基礎上編寫而成。在教材編寫過程中，吸取了國內(nèi)近幾年出版的許多優(yōu)秀物理實驗教材的優(yōu)點。本教材在內(nèi)容選擇和編寫過程中，主要考慮以下幾個方面：1.將物理實驗的基本理論和方法集中進行歸納總結(jié)，編寫在第1章、第2章和第4章中。這些理論包括測量誤差與不確定度及數(shù)據(jù)處理、基本物理實驗方法、基本物理實驗技術、設計性實驗的方法等。其中對不確定度的簡化處理方法進行了較好的介紹。2.在實驗項目分類上，根據(jù)當前實驗教學的實際，按實驗訓練的性質(zhì)和層次分為基礎性實驗、近代和綜合性實驗及設計性實驗三個層次，按照由基礎到綜合、由淺入深、逐步提高的原則進行編排。3.在編寫實驗內(nèi)容的過程中，從實驗全過程出發(fā)，按照實驗進行的順序介紹實驗內(nèi)容，便于學生規(guī)范地實驗。按預習要求和實驗目的撰寫預習報告，閱讀實驗原理、實驗內(nèi)容，了解儀器結(jié)構(gòu)和原理，實驗后進行數(shù)據(jù)處理和思考題回答及實驗討論。4.在設計性實驗的選擇上，既考慮了學校的實際，也兼顧了教學基本要求的滿足；既有設計操作的內(nèi)容，也有原理性設計的內(nèi)容，這種選擇有利于拓展學生的創(chuàng)造性思維。5.在一些實驗項目的編寫中，考慮到相同的實驗內(nèi)容可通過不同的實驗方法加以實現(xiàn)，對部分實驗項目我們列舉了不同的實驗方法進行描述，使本書可有不同的適用對象。6.本書在編寫實驗項目時，比物理實驗教學基本要求所規(guī)定的最低學時多選編了一些實驗內(nèi)容，其中基礎和綜合性實驗24項，設計性實驗13項，以適應不同的專業(yè)選擇。

內(nèi)容概要

　　本書是根據(jù)教育部高等學校非物理類專業(yè)物理基礎課程教學指導分委員會最新頒布的《大學物理實驗課程教學基本要求》編寫而成?！　∪珪卜?章，分別是：物理實驗基本知識、物理實驗的基本測量方法、近代與綜合性物理實驗和設計性實驗，各類實驗共計37個?！　”緯m用于高等院校非物理類專業(yè)的本專科學生使用，也可作為實驗技術人員和有關教師的參考用書。

書籍目錄

前言緒論第1章　物理實驗基本知識　1.1　測量與誤差　　1.1.1　測量　　1.1.2　直接測量與間接測量　　1.1.3　測量誤差　　1.1.4　誤差的分類　1.2　隨機誤差及其估算　　1.2.1　隨機誤差的統(tǒng)計規(guī)律　　1.2.2　測量結(jié)果的最佳值——算術平均值　　1.2.3　隨機誤差的表示　1.3　儀器誤差　　1.3.1　儀器的最大允差　　1.3.2　儀器的標準誤差　1.4　間接測量的誤差傳遞　　1.4.1　誤差傳遞的基本公式　　1.4.2　標準誤差的傳遞和合成　　1.4.3　間接測量的平均值標準差　1.5　不確定度　　1.5.1　不確定度的概念　　1.5.2　不確定度評定的簡化方法　　1.5.3　不確定度的計算　1.6　有效數(shù)字及其運算　　1.6.1　有效數(shù)字　　1.6.2　有效數(shù)字的書寫規(guī)則　　1.6.3　有效數(shù)字的運算規(guī)則　1.7　實驗數(shù)據(jù)處理　　1.7.1　列表法　　1.7.2　作圖法　　1.7.3　逐差法　　1.7.4　最小二乘法　習題第2章　物理實驗的基本測量方法　2.1　基本實驗方法　　2.1.1　比較法　　2.1.2　放大法　　2.1.3　補償法　　2.1.4　轉(zhuǎn)換法　　2.1.5　模擬法　2.2　基本物理實驗儀器　　2.2.1　力學、熱學實驗常用儀器　　2.2.2　電磁學實驗常用儀器　　2.2.3　光學實驗常用儀器　2.3　基本操作技術　　2.3.1　零位調(diào)整　　2.3.2　水平、鉛直調(diào)整　　2.3.3　共軸調(diào)整　　2.3.4　消視差　　2.3.5　逐次逼近調(diào)整　　2.3.6　電學實驗操作規(guī)程　　2.3.7　光學實驗操作規(guī)程　2.4　基本物理實驗技術　　2.4.1　非電量電測技術　　2.4.2　測磁技術　　2.4.3　基本光學測量技術　實驗一　基本測量　實驗二　氣墊導軌　實驗三　剛體轉(zhuǎn)動慣量的測定　實驗四　落球法測量液體的粘度　實驗五　拉伸法測量金屬絲的彈性模量　實驗六　液體表面張力系數(shù)的測定　實驗七　電橋法測量電阻　實驗八　用電流場模擬靜電場　實驗九　太陽能電池特性研究　實驗十　陰極射線示波器　實驗十一　伏安特性的研究　實驗十二　霍爾效應測磁場　實驗十三　分光計　實驗十四　等厚干涉——牛頓環(huán)第3章　近代與綜合性物理實驗　實驗十五　聲速的測定　實驗十六　電子荷質(zhì)比的測定　實驗十七　鐵磁材料磁滯回線　實驗十八　光電效應　實驗十九　夫蘭克·赫茲實驗……第4章　設計性實驗總附錄參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：第2章 物理實驗的基本測量方法物理實驗包括在實驗室人為再現(xiàn)自然界的物理現(xiàn)象、尋找物理規(guī)律和對物理量進行測量三部分。因此，物理實驗與物理測量既有區(qū)別，又有緊密的聯(lián)系。在任何物理實驗中，幾乎都要對物理量進行測量，故人們有時也把物理測量稱為物理實驗，而且物理測量是泛指以物理理論為依據(jù)，以實驗儀器、裝置及實驗技術為手段進行測量的過程。物理測量的內(nèi)容廣泛，包括力學、熱學、電磁學、光學、聲學等。所以，根據(jù)不同的出發(fā)點和所考慮的內(nèi)容對測量方法有不同的分法，如直接測量、間接測量、組合測量、電學量測量、非電量測量、靜態(tài)測量、動態(tài)測量等。這里介紹幾種基本的物理測量方法，有些方法之間有著必然的聯(lián)系，不能截然分開。但為了敘述方便，分別歸入不同的方法之中。在有些物理量測量中，可能同時包含了多種測量方法。2.1 基本實驗方法2.1.1 比較法比較法是物理測量中最普遍、最基本的測量方法，它是將被測量與標準量進行比較而得到測量值的。通常將被測量與標準量通過測量裝置進行比較，當它們產(chǎn)生的效應相同時，兩者相等。測量裝置稱為比較系統(tǒng)。比較法分為直接比較法和間接比較法。1.直接比較法直接比較法是將被測量與同類物理量的標準量具進行比較，通過被測量是標準量的多少倍可直接得到被測量。其特點是：（1）同量綱：標準量和被測量的量綱相同。例如，米尺測量長度，秒表測量時間。（2）直接可比：標準量與被測量直接比較，不需要繁雜運算即可得到結(jié)果。例如，天平稱質(zhì)量，只要天平平衡，砝碼質(zhì)量就是被測物的質(zhì)量。（3）同時性：標準量與待測量在比較的同時，結(jié)果即可得出，沒有時間的延遲和滯后。直接比較法是直接與事先制成的很多供比較的標準量具，如砝碼、直尺、角規(guī)等進行比較，測量中根據(jù)不同的被測對象及誤差要求，選用不同的標準量（儀器），所以測量精度受儀器的限制。

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《大學物理實驗》由機械工業(yè)出版社出版。

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