大學物理實驗

前言

　　大學物理實驗是為理工科學生開設的一門必修的，也是十分重要的實驗課程。為貫徹落實教育部頒發(fā)的《非物理類理工學科大學物理實驗課程教學基本要求》，適應21世紀高科技發(fā)展的需求，培養(yǎng)高素質、能力型的多層次人才的新形勢，努力體現(xiàn)把我校建設成為一所特色鮮明，質量著稱的應用技術型品牌大學的辦學理念，我們編寫了這本適合于本二培養(yǎng)層次、具有廣闊覆蓋面和足夠實驗項目的大學物理實驗教材。實施本教材的教學內容，具有以下幾個特點：　　在實驗選材上，保留了大學物理實驗的大部分基本內容，又適當增添了部分內容較簡單的近代物理實驗和能體現(xiàn)科技發(fā)展的新技術、新方法等內容?！　≡趦热莸木幣派希黄屏藗鹘y(tǒng)的以力、熱、電、光、近代物理知識為順序且各成系統(tǒng)的課程框架結構，建立了按學生能力培養(yǎng)、素質訓練的要求，建立多模塊、多層次的大學物理實驗課程體系。因而教材由基礎理論；基本、基礎性實驗；綜合性實驗和設計性、研究性實驗共四個模塊分層次編排，每個實驗都含有“必做內容”和“選做內容”兩部分，這樣既保證了基本訓練，又提高了大學物理實驗的綜合性以及與現(xiàn)代高科技發(fā)展的衍接性?！　≡诮虒W實施上，除四分之一的基本實驗為開始階段的必做訓練外，其余均為分層次的先簡單后復雜的模塊化開放性實驗。這樣實施，學生既能自由支配自已的實驗時間，又能以查閱實驗中心網(wǎng)站的實驗資料（如設備圖片、說明書等）、體驗實驗過程（仿真實驗）為依據(jù)，自主地按其專業(yè)特點、個人興趣在網(wǎng)絡上預約選做實驗；這樣實施，不但適應了不同專業(yè)、不同年級、不同能力的學生因材施教的教學需求，也有利于學生個性的發(fā)展和優(yōu)秀學生的脫穎而出；同時，也培養(yǎng)了學生將來獨立從事科學研究的能力?！　≡诩顧C制上，為了調動學生從事物理實驗的積極性，培養(yǎng)學生挑戰(zhàn)自我、勇攀高峰的創(chuàng)新精神，實驗成績的評定采用了“學分”制，根據(jù)實驗的難易不同，完成不同的實驗所得的“學分”是不同的，學生必須完成一定數(shù)量的學分，才能獲得合格、良好或優(yōu)秀的實驗成績。這樣能鼓勵學生多選實驗，并且選擇難度大的實驗?！　∥锢韺嶒灲虒W改革是一項長期而復雜的工作，我們雖然采用了模塊化、分層次、網(wǎng)絡、書籍、說明書、“學分”制和學生自主選擇實驗等措施，試圖以此來擴展實驗室的時空，激勵學生積極動手、提高實驗興趣，從而達到預期的教學目標。但由于處于剛開始的探索階段，不足之處在所難免。特別在實驗教材的編寫過程中，由于水平有限、時間緊迫，肯定存在著許多疏忽，對書中出現(xiàn)的缺點和錯誤，敬請讀者批評指正。

內容概要

　　《大學物理實驗》在內容的編排上，突破了傳統(tǒng)的以力、熱、電、光、近代物理知識為順序且各成系統(tǒng)的課程框架結構，建立了按學生能力培養(yǎng)、素質訓練的要求，建立多模塊、多層次的大學物理實驗課程體系。因而教材由基礎理論；基本、基礎性實驗；綜合性實驗和設計性、研究性實驗共四個模塊分層次編排，每個實驗都含有“必做內容”和“選做內容”兩部分，這樣既保證了基本訓練，又提高了大學物理實驗的綜合性以及與現(xiàn)代高科技發(fā)展的衍接性。

書籍目錄

第1章 緒論1.1 物理實驗課的目的和任務1.2 物理實驗課程的主要教學環(huán)節(jié)1.3 物理實驗課程學生須知第2章 測量誤差與數(shù)據(jù)處理基礎2.1 測量與誤差2.2 測量結果的評定和不確定度2.3 有效數(shù)字及其運算法則2.4 實驗數(shù)據(jù)的處理方法第3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 模擬法3.6 干涉法3.7 轉換法第4章 基礎性實驗實驗4.1 基本測量實驗4.2 剛體轉動慣量的實驗研究(用三線擺)實驗4.3 弦線振動的研究實驗4.4 CCD伸長法測定金屬絲楊氏模量實驗4.5 液體表面張力測定實驗4.6 金屬的比熱容的測定實驗4.7 用模擬法測繪靜電場實驗4.8 電路元件伏安特性的研究實驗4.9 用惠斯登電橋測電阻實驗4.10 模擬示波器的使用實驗4.11 用霍爾傳感器測螺線管的磁場分布實驗4.12 光路的調整和薄透鏡焦距測定實驗4.13 分光計的調整和使用第5章 綜合性實驗實驗5.1 剛體轉動定律的研究實驗5.2 聲速的測量實驗5.3 RLC電路特性的研究實驗5.4 交流電橋實驗5.5 鐵磁物質磁化曲線與磁滯回線的研究實驗5.6 單絲和單縫衍射實驗實驗5.7 牛頓環(huán)和劈尖干涉實驗實驗5.8 液體折射率的測定實驗5.9 邁克爾遜干涉儀的調整和使用實驗5.10 光電效應和普朗克常量的測定實驗5.11 夫蘭克一赫茲實驗實驗5.12 密立根油滴法測定電子電荷第6章 設計性、研究性實驗實驗6.1 用三線擺研究剛體的轉動慣量實驗6.2 拉伸法測鋼絲的楊氏彈性模量實驗6.3 動態(tài)法測定材料的楊氏模量實驗6.4 諧振動與物體的碰撞研究實驗6.5 磁阻尼系數(shù)和動摩擦系數(shù)的測量實驗6.6 切變模量和剛體轉動慣量的研究實驗6.7 落球法測量液體的粘滯系數(shù)實驗6.8 粘度系數(shù)隨溫度變化的研究實驗6.9 壓強與沸點關系的研究實驗6.10 非線性電路混沌實驗6.11 直流電阻測量的研究實驗6.12 非平衡電橋實驗6.13 金屬電子逸出功的測定實驗6.14 太陽能電池基本特性的研究實驗6.15 用數(shù)碼相機的超高速連拍功能研究小球在蓖麻油中下落的運動規(guī)律實驗6.16 利用超聲光柵研究液體中的聲速與溫度的關系實驗6.17 用分光計對光譜作定性分析實驗6.18 用激光橢圓偏振儀探究偏振光反射率與入射角的關系附錄附錄1 世界十大經(jīng)典物理實驗附錄2 百年諾貝爾物理學獎與物理實驗附錄3 中華人民共和國法定計量單位附錄4 物理學常用數(shù)表參考文獻

章節(jié)摘錄

　　1.實驗預習　　實驗前要仔細閱讀實驗教材與有關資料，了解實驗的目的、要求、原理和方法，初步了解實驗所需測量儀器的主要性能、使用方法和注意事項，認真做好預習報告?！　∪绻麑嶒炇沁x做的小課題實驗或設計性、研究性內容，則需要制定初步的實驗方案，提出對儀器設備的要求等。　　2.實驗操作　　實驗時應遵守實驗室規(guī)章制度，以進行科學研究的態(tài)度，井井有條地布置實驗儀器，安全操作，細心觀察實驗現(xiàn)象，認真思考和探索實驗中出現(xiàn)的問題。特別是設計性、研究性實驗，在遇到困難時，應看作是進一步學習的機會，認真分析，找出問題所在，不斷修正實驗方法甚至可以重新設計實驗方案。儀器設備發(fā)生故障時，應在教師指導下學習排除故障。實驗中要正確記錄數(shù)據(jù)（特別是單位和有效數(shù)字位數(shù)），如發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)有疑問時，可以重新實驗，并對原來數(shù)據(jù)做好標記，以備查考，沒有重新測量絕不允許修改實驗數(shù)據(jù)。　　3.實驗總結　　實驗報告是對整個實驗工作的全面總結。實驗結束后，要將實驗結果真實地在實驗報告中表達出來。內容既要完整，又要避免繁瑣，力求簡明扼要，這也是培養(yǎng)科學實驗素質的內容之一。　　實驗報告要求文字通順，書寫端正，數(shù)據(jù)齊全，圖表規(guī)范，結果表示正確（包括誤差），分析討論認真。實驗報告的內容應包括以下幾個方面：①實驗名稱；②實驗目的；③主要儀器設備；④實驗原理和計算公式；⑤實驗步驟（簡要）和實驗數(shù)據(jù)記錄；⑥數(shù)據(jù)處理（包括計算、必要的圖表、誤差分析等）；⑦實驗結果；⑧分析討論?！　τ谠O計性、研究性實驗，則應對實驗原理、公式推導、儀器設備的選擇、實驗方案的設計、操作步驟、數(shù)據(jù)結果的分析等有比較詳細的敘述?！　?.3 物理實驗課程學生須知　　（1）實驗課前應充分做好預習工作，真正了解本次實驗“做什么、怎么做、為什么這樣做”，并設計好數(shù)據(jù)表格，完成“實驗報告冊”上“預習部分”內容。教師上課時將檢查學生預習情況，凡未預習或預習不充分的學生，教師可責令其充分預習后再進行實驗?！　。?）實驗時應嚴肅認真，養(yǎng)成嚴謹求實的工作作風，不得偽造實驗數(shù)據(jù)或相互抄襲實驗結果?！　。?）實驗課應注意安全，愛護儀器，如有遺失或損壞儀器等情況發(fā)生，請及時向指導教師報告，教師將酌情按有關規(guī)章制度處理。實驗結束應將儀器、桌凳等整理好后再離開實驗室。

圖書封面

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