大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教程

內(nèi)容概要

　　第一章詳細(xì)介紹了物理量的測(cè)量、誤差和數(shù)據(jù)處理，這是大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程中的基本知識(shí)之一。第二章為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，主要學(xué)習(xí)基本物理量的測(cè)量、基本實(shí)驗(yàn)儀器的使用、基本實(shí)驗(yàn)技能和基本測(cè)量方法、誤差與不確定度及數(shù)據(jù)處理的理論與方法等，可涉及力、熱、電、光、近代物理等各個(gè)領(lǐng)域的內(nèi)容。此類實(shí)驗(yàn)為適應(yīng)各專業(yè)的普及性實(shí)驗(yàn)。第三章為綜合性實(shí)驗(yàn)，綜合性實(shí)驗(yàn)是指在同一個(gè)實(shí)驗(yàn)中涉及到力學(xué)、熱學(xué)、電磁?、光學(xué)、近代物理等多個(gè)知識(shí)領(lǐng)域，綜合應(yīng)用多種方法和技術(shù)的實(shí)驗(yàn)。此類實(shí)驗(yàn)的目的是鞏固學(xué)生在基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)階段的學(xué)習(xí)成果、開(kāi)闊學(xué)生的眼界和思路，提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的綜合運(yùn)用能力。第四章為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，第五章為研究性實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)性或研究性實(shí)驗(yàn)的目的是使學(xué)生了解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程、逐步掌握科學(xué)思想和科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的能力和運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決給定問(wèn)題的能力。第六章為物理演示與探索實(shí)驗(yàn)，此類實(shí)驗(yàn)的目的是使學(xué)生通過(guò)一系列趣味物理實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)興趣，培養(yǎng)學(xué)生探索精神與創(chuàng)新素質(zhì)。

書(shū)籍目錄

第一章緒論
第一節(jié)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的目的和任務(wù)
第二節(jié)測(cè)量和誤差的基本概念
第三節(jié)有效數(shù)字及其運(yùn)算
第四節(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表示
第五節(jié)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的常用方法
第六節(jié)常用電學(xué)儀器的系統(tǒng)誤差
第七節(jié)物理實(shí)驗(yàn)課的基本程序
第二章基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)2-1碰撞實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)2-2楊氏模量的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)2-3單擺的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)2-4剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的研究
實(shí)驗(yàn)2-5液體比熱容的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)2-6冰熔化熱的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)2-7用惠斯通電橋測(cè)電阻
實(shí)驗(yàn)2-8薄透鏡焦距的測(cè)定及其成像規(guī)律的研究
實(shí)驗(yàn)2-9夫郎和費(fèi)單縫衍射實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)2-10楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)
第三章綜合性實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)3-1復(fù)擺特性的研究
實(shí)驗(yàn)3-2自由落體綜合實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)3-3轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和切變模量的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)3-4空氣比熱容比測(cè)量方法的研究
實(shí)驗(yàn)3-5金屬線脹系數(shù)的測(cè)量(用電子版置換)
實(shí)驗(yàn)3-6非良導(dǎo)體熱導(dǎo)率的測(cè)量
實(shí)驗(yàn)3-7用利薩如圖形法測(cè)量音叉的頻率
實(shí)驗(yàn)3-8硅光電池特性的研究
實(shí)驗(yàn)3-9二極管伏安特性曲線的研究
實(shí)驗(yàn)3-10整流、濾波和穩(wěn)壓電路實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)3-11RLC電路的穩(wěn)態(tài)特性實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)3-12邁克爾遜干涉儀的調(diào)整與使用
實(shí)驗(yàn)3-13用透射光柵測(cè)定光波的波長(zhǎng)
實(shí)驗(yàn)3-14偏振光分析實(shí)驗(yàn)
第四章設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)4-1單擺的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)4-2熱?偶數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)4-3PN結(jié)數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)4-4電表的設(shè)計(jì)與定標(biāo)
實(shí)驗(yàn)4-5電阻溫度計(jì)與非平衡直流電橋
實(shí)驗(yàn)4-6空氣折射率測(cè)量設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)4-7自組光學(xué)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
第五章研究性實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)5-1磁阻尼效應(yīng)的研究
實(shí)驗(yàn)5-2多普勒效應(yīng)綜合實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)5-3壓力傳感器特性的研究及液體表面張力系數(shù)的測(cè)量
實(shí)驗(yàn)5-4集成溫度傳感器特性的研究
實(shí)驗(yàn)5-5音頻信號(hào)光纖傳輸實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)5-6 CD原理與應(yīng)用
實(shí)驗(yàn)5-7光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)5-8聲光效應(yīng)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)5-9光速的測(cè)量
第六章物理演示與探索實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)6-1魚(yú)洗實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)6-2彈性碰撞實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)6-3錐體上滾實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)6-4角動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)6-5角速度矢量合成演示實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)6-6直升機(jī)的角動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)6-7飛機(jī)升力實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)6-8雙向翻轉(zhuǎn)伽耳頓板實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)6-9超聲霧化系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)6-10共振演示實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)6-11記憶合金熱機(jī)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)6-12靜電?應(yīng)盤(pán)演示實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)6-13感應(yīng)起電機(jī)演示實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)6-14富蘭克林輪演示實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)6-15避雷針工作原理演示實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)6-16低氣壓下輝光放電演示實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)6-17電介質(zhì)極化演示實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)6-18手觸式蓄電池演示實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)6-19投影式洛侖茲力演示實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)6-20巴比輪演示實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)6-21電磁感應(yīng)現(xiàn)象演示實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)6-22跳環(huán)式楞次定律演示實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)6-23渦流熱效應(yīng)演示實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)6-24互感現(xiàn)象演示實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)6-25帕爾帖效應(yīng)演示實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)6-26電磁波的發(fā)射、接收與趨膚效應(yīng)演示實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)6-27光學(xué)分形實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)6-28人造火焰實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)6-29光學(xué)幻影實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)6-30窺視無(wú)窮實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)6-31海市蜃樓實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)6-32旋轉(zhuǎn)式小孔衍射實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)6-33光柵視鏡實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)6-34散射光干涉演示實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)6-35偏振光狀態(tài)演示系統(tǒng)
實(shí)驗(yàn)6-36旋光色散演示實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)6-37偏振光干涉、應(yīng)力演示儀
實(shí)驗(yàn)6-38夢(mèng)幻時(shí)鐘實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)6-393D立體影像演示實(shí)驗(yàn)
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：插圖：（1）系統(tǒng)誤差，在一定的條件下（指儀器方法環(huán)境和觀測(cè)者），對(duì)同一物理量進(jìn)行多次測(cè)量時(shí)其測(cè)量結(jié)果總是向一個(gè)方向偏離（偏大或偏?。?，即測(cè)量誤差的符號(hào)與大小總是保持不變或按一定的規(guī)律變化，這種誤差稱系統(tǒng)誤差。其來(lái)源有：①觀測(cè)者的生理缺陷，不良的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣或?qū)嶒?yàn)技能不佳帶來(lái)的偏向，所造成的誤差，稱為個(gè)人誤差。例如：反應(yīng)的快慢、分辨能力的高低總使讀數(shù)偏大或偏小（如按表時(shí)總是稍早或稍遲）。這種誤差只有實(shí)驗(yàn)者細(xì)心體察和經(jīng)過(guò)訓(xùn)練才能有所減小。②實(shí)驗(yàn)儀器制造上的缺陷或使用時(shí)調(diào)節(jié)不當(dāng)或未加校準(zhǔn)、元件老化所造成的誤差，稱為儀器誤差。例如，米尺刻度不精確或不均勻或因溫度變化而熱脹冷縮等造成讀數(shù)不準(zhǔn)。這類誤差只有對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)才能減小。應(yīng)注意：第一，儀器誤差通常標(biāo)記在儀器銘牌上或說(shuō)明書(shū)中，有時(shí)也用儀器的精度級(jí)別表示，故應(yīng)當(dāng)養(yǎng)成實(shí)驗(yàn)者先仔細(xì)看儀器銘牌的習(xí)慣，并記住儀器型號(hào)、量程、等級(jí)、接線圖等，以便正確使用。第二，若未給出儀器誤差，則可作如下估計(jì)：對(duì)有游標(biāo)量具和非連續(xù)讀數(shù)的儀表（如電子表、數(shù)字儀表）?。▎未螠y(cè)量而言）其最小分度值；對(duì)能連續(xù)讀數(shù)儀表，則取最小分度值的一半。③實(shí)驗(yàn)理論和方法的不完善。間接測(cè)量時(shí)所利用的公式，一般是在很嚴(yán)格的條件下導(dǎo)出來(lái)的，而實(shí)驗(yàn)往往難于全部滿足這些條件，因此用測(cè)量值計(jì)算的結(jié)果，無(wú)論測(cè)量如何準(zhǔn)確，計(jì)算如何精細(xì)，也必然與理論值有偏差，這種偏差稱之為理論誤差。這些誤差可通過(guò)對(duì)公式的修正（如加修正項(xiàng)）而減小。系統(tǒng)誤差中有的難免確定其符號(hào)和大小，可對(duì)觀測(cè)值加以修正，但有些系統(tǒng)誤差的大小和符號(hào)都不知道，則應(yīng)在實(shí)驗(yàn)中采取一些辦法去限制和減小它對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。當(dāng)然在實(shí)驗(yàn)中，一般不考慮系統(tǒng)誤差的修正，但同學(xué)們?cè)谒枷肷媳仨毭鞔_，在測(cè)量結(jié)果中，包含著系統(tǒng)誤差的因素在內(nèi)。（2）偶然誤差，又稱隨機(jī)誤差，在相同的條件下對(duì)同一物理量進(jìn)行多次測(cè)量，其誤差的大小和符號(hào)的變化時(shí)大時(shí)小，時(shí)正時(shí)負(fù)，沒(méi)有確定的規(guī)律，也不可能預(yù)料這種誤差叫做偶然誤差。它的可能來(lái)源是：①外界偶然因素的干擾和影響。例如，使用物體天平稱衡時(shí)，外界系統(tǒng)的影響；地板或桌子的規(guī)則振動(dòng)造成測(cè)量結(jié)果的大小不一。②實(shí)驗(yàn)者的感官（如聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)、觸覺(jué)）的分辨能力不盡相同；（同一個(gè)人不同時(shí)刻也可能不同）表現(xiàn)為估讀能力不一致，以及實(shí)驗(yàn)者技術(shù)水平的限制。例如，用溫度計(jì)測(cè)溫度，用米尺或螺旋測(cè)微器測(cè)長(zhǎng)度時(shí)，最后一位讀數(shù)是估計(jì)的，由于受到眼睛分辨本領(lǐng)的限制，讀數(shù)可能偏大，也可能偏小，根據(jù)1-1式求時(shí)而為正，時(shí)而為負(fù)，而且正或負(fù)的誤差發(fā)生的機(jī)會(huì)（概率）服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律——各次測(cè)量值總是在其真值附近漲落，且正負(fù)概率均等。據(jù)此，在實(shí)驗(yàn)中，偶然誤差雖然是不能消除的但可以減少。在相同條件下，對(duì)同一待測(cè)量進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量所求得的算術(shù)平均值最為接近真值。

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《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教程》是高等院校工科大學(xué)實(shí)驗(yàn)教材之一。

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