大學(xué)物理實驗教程

前言

基礎(chǔ)物理實驗課是大學(xué)中理、工、醫(yī)、農(nóng)等各科最基本的實驗課程之一，也是大學(xué)課程中一門獨立的基礎(chǔ)課程。大學(xué)物理實驗的教學(xué)目的不僅僅是為了讓學(xué)生能夠掌握一些科學(xué)實驗的基本技巧和基礎(chǔ)的實驗操作知識，更重要的是通過這些系統(tǒng)化的科學(xué)操作，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，使學(xué)生具備獨立完成科學(xué)研究的基本素質(zhì)。在科學(xué)改革高度發(fā)展、高新技術(shù)不斷更新的大環(huán)境的影響下，開展基礎(chǔ)物理實驗的目的就是要培養(yǎng)學(xué)生的基本功，提高學(xué)生的基本動手能力，并且使之具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯烤窈兔翡J的觀察能力。本書是根據(jù)《高等工業(yè)學(xué)校物理實驗課程教學(xué)基本要求》的主要精神，結(jié)合北京化工大學(xué)北方學(xué)院(以下簡稱北化北方學(xué)院)近年來的物理實驗教學(xué)基本情況，在原編講義的基礎(chǔ)上修訂而成的。本書具有以下特點。(1)本書是基于北化北方學(xué)院的物理實驗教學(xué)而編寫的，在內(nèi)容上側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生基本的實驗素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)會使用基本實驗工具、實驗儀器的能力，著重介紹各種物理實驗方法。在理論內(nèi)容的安排上構(gòu)建了由淺人深的層次，逐步提高學(xué)生處理實驗數(shù)據(jù)和測量物理量的能力，了解物質(zhì)的本質(zhì)。(2)結(jié)合北化北方學(xué)院的專業(yè)培養(yǎng)特點，本書在內(nèi)容上除了一些基礎(chǔ)實驗外，還安排了與本學(xué)校專業(yè)相關(guān)的一些物理實驗。在實驗要求上主要針對應(yīng)用型本科院校的學(xué)生培養(yǎng)特點和專業(yè)方向。(3)在編寫教材的過程中，在每個實驗訓(xùn)練內(nèi)容的前部都不同程度地介紹了該實驗在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用以及與該實驗相關(guān)的知識，用來提高學(xué)生對實驗的認(rèn)識；原理部分著重于介紹理論知識與實驗設(shè)計思路，突出理論物理知識與實驗應(yīng)用部分的結(jié)合點；實驗裝置部分根據(jù)北化北方學(xué)院所使用儀器進行介紹，對于一些其他院校采用較多，或者設(shè)計比較實用、新穎的部分儀器，本書也進行了介紹，便于學(xué)生了解；在實驗內(nèi)容方面，對于部分項目可以采用不同儀器進行實驗的，本書分別做了詳細(xì)的介紹，如轉(zhuǎn)動慣量實驗中，可以采用三線擺、扭擺、塔輪恒力矩法測量，本書分別針對這三種儀器講解實驗內(nèi)容；在實驗步驟上，考慮到應(yīng)用型本科院校的培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)生動手操作的實際情況，本書介紹比較詳細(xì)，以避免實驗中出現(xiàn)誤用；每個實驗項目后都安排了思考題，可以用作學(xué)生預(yù)習(xí)時的習(xí)題。

內(nèi)容概要

本書主要內(nèi)容共分四章：第一章主要介紹普通物理實驗的一些基礎(chǔ)性理論知識，包括誤差的概念和計算以及測量結(jié)果的不確定度；第二章主要介紹測量數(shù)據(jù)的處理方法以及測量結(jié)果的表示方法；第三章介紹了普通物理實驗中用到的一些基本儀器的用法以及實驗中用到的一些基本測量方法與測量技術(shù)；第四章內(nèi)容分別從基礎(chǔ)性實驗和綜合提高性實驗兩個方面精選了30個實驗。    本書具有以下特點：一是按照教育部對本科層次普通物理實驗的要求編寫，構(gòu)建了培養(yǎng)普通高校本科生實驗?zāi)芰Φ幕究蚣?。二是考慮到高校中學(xué)生動手操作能力的差異，因此在實驗難度安排以及實驗內(nèi)容細(xì)節(jié)上努力做到嚴(yán)謹(jǐn)、詳細(xì)。三是部分綜合性及提高性實驗是依據(jù)北京化工大學(xué)北方學(xué)院的實驗室情況而創(chuàng)新開發(fā)的，具有獨特性。    本書可作為應(yīng)用型本科院校理工類專業(yè)的物理實驗教學(xué)用書，也可供高職高專院校使用。

書籍目錄

緒論第一章誤差理論基本知識  第一節(jié)  測量與誤差  第二節(jié)  隨機誤差  第三節(jié)  系統(tǒng)誤差  第四節(jié)  測量結(jié)果的表示  第五節(jié)  測量結(jié)果的不確定度第二章 有效數(shù)字和實驗數(shù)據(jù)處理方法  第一節(jié)  有效數(shù)字  第二節(jié)  實驗數(shù)據(jù)處理方法  練習(xí)題第三章 物理實驗基本方法  第一節(jié)  物理實驗的基本儀器  第二節(jié)  物理實驗中的基本調(diào)整與操作技術(shù)  第三節(jié)  物理實驗的基本測量方法第四章 實驗內(nèi)容  實驗l  物體密度的測定  實驗2  拉伸法測量金屬的彈性（楊氏）模量  實驗3  剛體轉(zhuǎn)動慣量的測量  實驗4  落球法測量液體的黏滯系數(shù)  實驗5  空氣比熱容比的測定  實驗6  線性和非線性電阻的伏安特性曲線的測繪  實驗7  電橋?qū)嶒? 實驗8  電子示波器的使用  實驗9  電位差計的應(yīng)用——校準(zhǔn)電表和測定電阻  實驗l0 用模擬法測繪靜電場  實驗ll 聲速的測量  實驗l4 等厚干涉  實驗l5 測量單縫衍射的光強分布  實驗l6 偏振光的研究  實驗l7 菲涅爾雙棱鏡測量光波波長  實驗l8 霍爾效應(yīng)實驗  實驗l9 邁克爾遜干涉實驗  實驗20 基元電荷測定——密立根油滴實驗  實驗21 夫蘭克一赫茲實驗  實驗22 光電效應(yīng)法測量普朗克常數(shù)  實驗23 全息照相  實驗24 熱電偶的標(biāo)定與測溫  實驗25 固體線脹系數(shù)的測定  實驗26 單擺測量重力加速度  實驗27 直流電橋靈敏度的研究  實驗28 電表的改裝和校準(zhǔn)  實驗29  自組電路測量電池的電動勢  實驗30  眼鏡片焦距的測量附錄  附錄一  國際單位制單位  附錄二  基本的和重要的物理常數(shù)  附錄三  一些常用的物理數(shù)據(jù)參考文廓

章節(jié)摘錄

插圖：第一章 誤差理論基本知識第一節(jié) 測量與誤差實驗是在理論指導(dǎo)下，利用科學(xué)儀器設(shè)備，人為地控制或模擬自然現(xiàn)象，使其以比較純粹和典型的形式表現(xiàn)出來，然后再通過觀察與測量去探索自然界客觀規(guī)律的過程。由于自然界條件千變?nèi)f化，錯綜復(fù)雜，即使在實驗室已做了充分的控制也難免不受影響。所以觀察和測量的結(jié)果也就不可能完全是客觀世界的真實反映，為此，在實驗中除了測得應(yīng)有的數(shù)據(jù)外，還需對測量結(jié)果的可靠性做出合理評價，對測量結(jié)果的誤差范圍做出合理的估計。否則，所測得的數(shù)據(jù)就毫無價值。

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《21世紀(jì)高等學(xué)校應(yīng)用型規(guī)劃教材?大學(xué)物理實驗教程》可作為應(yīng)用型本科院校理工類專業(yè)的物理實驗教學(xué)用書，也可供高職高專院校使用。

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