應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)

前言

物理學(xué)從本質(zhì)上說(shuō)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，物理概念的建立和物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)都以嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)事實(shí)為基礎(chǔ)，并且不斷受到實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)。物理學(xué)在自然科學(xué)其他領(lǐng)域、各高新技術(shù)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用也離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)。在物理學(xué)發(fā)展和應(yīng)用的過(guò)程中，人類積累了豐富的實(shí)驗(yàn)方法，設(shè)計(jì)制造出了各種精密巧妙的儀器設(shè)備，從而使物理實(shí)驗(yàn)課程有了充實(shí)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。物理實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維和理論聯(lián)系實(shí)際的能力方面，在訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用實(shí)驗(yàn)手段去觀察、分析、發(fā)現(xiàn)乃至研究、解決問(wèn)題的能力方面，在提高學(xué)生科學(xué)文化素養(yǎng)方面，都起著極其重要的作用。提高全民族科學(xué)文化素養(yǎng)，培養(yǎng)具有一定理論知識(shí)和較強(qiáng)動(dòng)手實(shí)踐能力的技術(shù)應(yīng)用型人才，是當(dāng)前高職教育的價(jià)值取向，在這樣的教育思想指導(dǎo)下，高職教育課程體系及內(nèi)容的確定，當(dāng)以“實(shí)踐”、“應(yīng)用”為特征，以“必需”、“夠用”為度。應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)，在對(duì)高職理工科類學(xué)生的培養(yǎng)中，有著重要且其他課程不可取代的作用，本課程將對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能方面進(jìn)行較為系統(tǒng)的訓(xùn)練，引導(dǎo)學(xué)生確立正確的科學(xué)思想和掌握科學(xué)的研究方法，強(qiáng)化學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，并且為后續(xù)的專業(yè)學(xué)習(xí)提供支撐。在江蘇省基礎(chǔ)課程教學(xué)改革委員會(huì)的指導(dǎo)下，我們組織了一批教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富，且熱心于高職物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)研究的教師，進(jìn)行了高職物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研討，并編寫(xiě)出版了本書(shū)，其主要思路及特點(diǎn)為：一、強(qiáng)調(diào)科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法的培養(yǎng)。本書(shū)第一章將對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)誤差理論和數(shù)據(jù)處理方法方面的訓(xùn)練，同時(shí)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)中，包含重點(diǎn)選用的實(shí)驗(yàn)方法、數(shù)據(jù)處理分析方法等內(nèi)容，從而使學(xué)生掌握基本的科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法，同時(shí)也為后續(xù)的專業(yè)課程學(xué)習(xí)以及生產(chǎn)科研活動(dòng)打基礎(chǔ)。二、強(qiáng)調(diào)對(duì)物理實(shí)驗(yàn)原理的理解。每個(gè)實(shí)驗(yàn)，對(duì)其原理部分進(jìn)行了精講細(xì)解，實(shí)驗(yàn)后，還提出了許多思考問(wèn)題，在培養(yǎng)學(xué)生能力的同時(shí)，還促使學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行理解和掌握，使學(xué)生不僅會(huì)做實(shí)驗(yàn)，更重要的是使學(xué)生懂得實(shí)驗(yàn)。三、強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練。實(shí)驗(yàn)中，內(nèi)容、方法、步驟的安排很具體，并且列出了注意事項(xiàng)及思考，其中的許多內(nèi)容，將促使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方法和步驟進(jìn)行總結(jié)思考和調(diào)整。四、重視知識(shí)的應(yīng)用和拓展。本書(shū)盡可能多地選用了與生產(chǎn)、生活、科研相關(guān)的物理實(shí)驗(yàn)。許多實(shí)驗(yàn)，其原理、方法、結(jié)果意義等多方面都有著實(shí)際的應(yīng)用，大部分實(shí)驗(yàn)后配備了附加內(nèi)容，有的是提出了不同的實(shí)驗(yàn)方法，有的是介紹具體應(yīng)用，有的是進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的拓展。五、重視學(xué)生探究能力的培養(yǎng)。本書(shū)第四章是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，在提出實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛢?nèi)容要求后，要求學(xué)生清晰地理解實(shí)驗(yàn)原理、自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法、自行決定所要采集的數(shù)據(jù)、自行確定數(shù)據(jù)處理方法，實(shí)際上是要求學(xué)生通過(guò)研究性學(xué)習(xí)，促進(jìn)科學(xué)探究能力的提高。

內(nèi)容概要

本書(shū)是“物理高等職業(yè)教育課程改革示范教材”之一，全書(shū)共分4個(gè)章節(jié)，主要對(duì)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)中所涉及的知識(shí)作了介紹，具體內(nèi)容包括測(cè)量的不確定度評(píng)定、用單擺測(cè)重力加速度、分光計(jì)的調(diào)節(jié)與使用、用電位差計(jì)測(cè)電動(dòng)勢(shì)、電子溫度計(jì)的制作等。該書(shū)可供各大專院校作為教材使用，也可供從事相關(guān)工作的人員作為參考用書(shū)使用。

書(shū)籍目錄

緒論第1章  物理實(shí)驗(yàn)誤差理論與數(shù)據(jù)處理  §1.1  測(cè)量與誤差  §1.2  測(cè)量的不確定度評(píng)定  §1.3  有效數(shù)字及其運(yùn)算  §1.4  實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法  §1.5  利用Excel軟件處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)第2章  基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)  實(shí)驗(yàn)2.1  形狀規(guī)則固體密度的測(cè)量  實(shí)驗(yàn)2.2  用單擺測(cè)重力加速度  實(shí)驗(yàn)2.3  固體材料楊氏模量的測(cè)定  實(shí)驗(yàn)2.4  毛細(xì)管法測(cè)定液體表面張力系數(shù)  實(shí)驗(yàn)2.5  剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測(cè)定  實(shí)驗(yàn)2.6  固體導(dǎo)熱系數(shù)的測(cè)定  實(shí)驗(yàn)2.7  模擬法測(cè)繪靜電場(chǎng)  實(shí)驗(yàn)2.8  示波器的使用  實(shí)驗(yàn)2.9  分光計(jì)的調(diào)節(jié)與使用  實(shí)驗(yàn)2.10  半導(dǎo)體PN結(jié)的物理特性第3章  綜合實(shí)驗(yàn)  實(shí)驗(yàn)3.1  流體運(yùn)動(dòng)規(guī)律研究  實(shí)驗(yàn)3.2  太陽(yáng)電池伏安特性研究  實(shí)驗(yàn)3.3  電表的改裝與校準(zhǔn)  實(shí)驗(yàn)3.4  用電位差計(jì)測(cè)電動(dòng)勢(shì)  實(shí)驗(yàn)3.5  用電橋測(cè)量電阻  實(shí)驗(yàn)3.6  補(bǔ)償法測(cè)量電阻  實(shí)驗(yàn)3.7  RLC交流電路特性的研究  實(shí)驗(yàn)3.8  利用霍耳效應(yīng)測(cè)磁場(chǎng)  實(shí)驗(yàn)3.9  電子束在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)  實(shí)驗(yàn)3.10  折射率測(cè)定  實(shí)驗(yàn)3.11  光波波長(zhǎng)的測(cè)定  實(shí)驗(yàn)3.12  光的干涉和衍射  實(shí)驗(yàn)3.13  光電效應(yīng)與普朗克常數(shù)的測(cè)定  實(shí)驗(yàn)3.14  傳感器綜合實(shí)驗(yàn)  實(shí)驗(yàn)3.15  光通訊綜合實(shí)驗(yàn)第4章  設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)  實(shí)驗(yàn)4.1  碰撞打靶  實(shí)驗(yàn)4.2  制作萬(wàn)用表  實(shí)驗(yàn)4.3  電子溫度計(jì)的制作  實(shí)驗(yàn)4.4  超聲聲速測(cè)量與超聲測(cè)厚  實(shí)驗(yàn)4.5  照明線路安裝附錄  附錄1  中華人民共和國(guó)法定計(jì)量單位  附錄2  物理學(xué)常用基本常量參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：一、物理實(shí)驗(yàn)課的目的和任務(wù)物理學(xué)是自然科學(xué)中最重要、最活躍的帶頭學(xué)科之一，物理學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)的發(fā)展哺育著近代高新技術(shù)的成長(zhǎng)和發(fā)展，物理實(shí)驗(yàn)的思想、方法、技術(shù)和裝置常常是自然科學(xué)研究和工程技術(shù)發(fā)展的生長(zhǎng)點(diǎn)。物理實(shí)驗(yàn)是根據(jù)研究目的，選用合適的儀器和裝置，人為地控制、創(chuàng)造或純化某種自然過(guò)程，同時(shí)在盡可能減少干擾的情況下進(jìn)行觀測(cè)，以探求該自然過(guò)程變化規(guī)律的一種科學(xué)實(shí)踐。物理實(shí)驗(yàn)課程是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后接受到系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)思想和實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的一門實(shí)踐性課程，是各門后續(xù)實(shí)驗(yàn)課的基礎(chǔ)。所以本課程在培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力以及培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神等方面都起著重要的作用。物理實(shí)驗(yàn)的作用不僅在于實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容上，更重要的是實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的過(guò)程，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生不僅掌握了知識(shí)，培養(yǎng)了能力，而且通過(guò)實(shí)驗(yàn)過(guò)程r解了科學(xué)研究的方法，樹(shù)立了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和一絲不茍的工作作風(fēng)，為將來(lái)的工作和學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?！稇?yīng)用物理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》與物理課程相配套，它有如下四個(gè)方面的目的和任務(wù)：1.通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、分析和對(duì)物理量的測(cè)量，使學(xué)生掌握物理實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)、基本方法和基本技能；同時(shí)通過(guò)對(duì)物理原理的運(yùn)用、物理實(shí)驗(yàn)方法的訓(xùn)練，加深了對(duì)物理學(xué)基本原理的理解。2.培養(yǎng)和提高科學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力。（1）信息處理能力：通過(guò)自行閱讀實(shí)驗(yàn)教材或網(wǎng)上查找資料，正確理解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在實(shí)驗(yàn)前作好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，在實(shí)驗(yàn)后運(yùn)用計(jì)算機(jī)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。（2）動(dòng)手實(shí)踐能力：借助教材或儀器說(shuō)明書(shū)，正確調(diào)整和使用常用儀器。（3）思維判斷能力：運(yùn)用物理理論，對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析和判斷。（4）書(shū)面表達(dá)能力：正確記錄和處理數(shù)據(jù)，撰寫(xiě)合格的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。（5）綜合設(shè)計(jì)能力：根據(jù)課題要求，確定實(shí)驗(yàn)方法和條件，合理選擇實(shí)驗(yàn)儀器，擬定具體的實(shí)驗(yàn)步驟。（6）科技創(chuàng)新能力：通過(guò)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，了解知識(shí)的發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新的過(guò)程，強(qiáng)化創(chuàng)新意識(shí)，促進(jìn)創(chuàng)新思維。3.通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和方法的理解，了解相關(guān)原理和方法在實(shí)際生活、生產(chǎn)及科學(xué)研究上的應(yīng)用，提高學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用能力，同時(shí)提高創(chuàng)新能力。

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