大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)

前言

　　大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是理工科學(xué)生必修的一門重要基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程。本書是我們在多年教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，經(jīng)過不斷修改、充實(shí)和完善，從實(shí)驗(yàn)講義到校本自編教材，結(jié)合本課程的基本要求，以及目前各高校普遍使用的儀器設(shè)備情況編寫而成的。本書適用于應(yīng)用型本科院校理工科學(xué)生的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，也可作為師范院校理工類各專業(yè)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教材。　　全書共分為五章，第一章講述了測量誤差、不確定度和數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)知識。所涉及的內(nèi)容以本課程必須掌握的基本要求為主，個(gè)別地方略有擴(kuò)充。第二章為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，通過這些實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生學(xué)習(xí)基本物理實(shí)驗(yàn)方法和測量技術(shù)，熟悉基本物理實(shí)驗(yàn)儀器的工作原理和使用方法，學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析和處理的基本方法。第三章為綜合性應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)，這是在學(xué)生做了一定數(shù)量的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)后，要求學(xué)生自行綜合已掌握的知識，解決某一實(shí)際問題，有助于鍛煉和提高學(xué)生對知識的綜合運(yùn)用能力。第四章為設(shè)計(jì)性研究性實(shí)驗(yàn)，所選實(shí)驗(yàn)是近幾年在教學(xué)實(shí)踐中曾經(jīng)嘗試過的實(shí)驗(yàn)題目，在這些題目中提出了一些實(shí)驗(yàn)要求，一般沒有給出具體的實(shí)驗(yàn)原理和方法，只是給出一定的提示。由于實(shí)驗(yàn)方案不同，所用儀器也會不同，所以題目中只給出了一些參考儀器。通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練，使學(xué)生體驗(yàn)查閱資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、搭建實(shí)驗(yàn)設(shè)備、解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題，以及分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果等全過程，從而鍛煉學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力。第五章為仿真實(shí)驗(yàn)，共編寫了7個(gè)較典型的計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)?！　⒓颖窘滩木帉懙挠悬S思俞、魏熾旭、魏茂金、鄭冬梅、肖榮輝，他們的分工是：黃思俞編寫緒論、第四章的基本知識、附錄及實(shí)驗(yàn)8、9、10、11、19、20、21、22、25、26、29、30、37、38；魏熾旭編寫第一章及實(shí)驗(yàn)1、2、5、6、7、17、18、34、35、36、39、40；魏茂金編寫實(shí)驗(yàn)12、13、14、15、16、23、24、31、32、33；鄭冬梅編寫實(shí)驗(yàn)3、4；肖榮輝編寫實(shí)驗(yàn)27、28。魏熾旭對書中的圖做了精心處理。全書由黃思俞組織編寫和統(tǒng)稿。　　教材在編寫的過程中，得到了物理與機(jī)電工程系彭永仙主任和物理學(xué)科帶頭人王宗篪教授的關(guān)心和指導(dǎo)，也廣泛參考和吸收了其他老師在使用校本自編教材過程中提出的許多建設(shè)性意見，在此向他們表示衷心的感謝！　　由于編者水平有限，錯(cuò)誤和疏漏之處在所難免，懇請讀者批評指正。

內(nèi)容概要

　　《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》是編者在多年教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，經(jīng)過不斷修改、充實(shí)和完善，從實(shí)驗(yàn)講義到校本自編教材，結(jié)合本課程的基本要求，以及目前各高校普遍使用的儀器設(shè)備情況編寫而成的。《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》適用于應(yīng)用型本科院校理工科學(xué)生的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，也可作為師范院校理工類各專業(yè)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教材。　　全書共分為五章，第一章講述了測量誤差、不確定度和數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)知識。第二章為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，通過這些實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生學(xué)習(xí)基本物理實(shí)驗(yàn)方法和測量技術(shù)，熟悉基本物理實(shí)驗(yàn)儀器的工作原理和使用方法，學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析和處理的基本方法。第三章為綜合性應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)。第四章為設(shè)計(jì)性研究性實(shí)驗(yàn)，所選實(shí)驗(yàn)是近幾年在教學(xué)實(shí)踐中曾經(jīng)嘗試過的實(shí)驗(yàn)題目，在這些題目中提出了一些實(shí)驗(yàn)要求，一般沒有給出具體的實(shí)驗(yàn)原理和方法，只是給出一定的提示。第五章為仿真實(shí)驗(yàn)，共編寫了7個(gè)較典型的計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)。

書籍目錄

前言緒論一、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的主要任務(wù)二、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的基本程序及要求三、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)成績的評定第一章　誤差估算與數(shù)據(jù)處理第一節(jié)　誤差基礎(chǔ)知識第二節(jié)　誤差的處理第三節(jié)　直接測量的數(shù)據(jù)處理第四節(jié)　間接測量的數(shù)據(jù)處理第五節(jié)　數(shù)據(jù)處理的幾種常用方法第二章　基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一　長度的測量實(shí)驗(yàn)二　剛體轉(zhuǎn)動慣量的測定實(shí)驗(yàn)三　冷卻法測量金屬的比熱容實(shí)驗(yàn)四　不良導(dǎo)體導(dǎo)熱系數(shù)的測定實(shí)驗(yàn)五　電阻元件伏安特性的測量實(shí)驗(yàn)六　雙臂電橋測低電阻實(shí)驗(yàn)七　萬用表的使用實(shí)驗(yàn)八　雙蹤示波器的調(diào)整及使用實(shí)驗(yàn)九　霍耳效應(yīng)及其應(yīng)用實(shí)驗(yàn)十　電表的改裝與校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)十一　RLC電路穩(wěn)態(tài)特性的研究實(shí)驗(yàn)十二　薄透鏡焦距的測定實(shí)驗(yàn)十三　牛頓環(huán)測透鏡球面的曲率半徑實(shí)驗(yàn)十四　分光計(jì)的調(diào)整和三棱鏡頂角的測定實(shí)驗(yàn)十五　雙棱鏡干涉測定鈉光的波長實(shí)驗(yàn)十六　邁克爾孫干涉測定He-Ne激光的波長第三章　綜合性應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)十七　復(fù)擺特性的研究實(shí)驗(yàn)十八　超聲聲速的測量實(shí)驗(yàn)十九　交流電橋測量阻抗元件實(shí)驗(yàn)二十　RLC電路暫態(tài)過程的研究實(shí)驗(yàn)二十一　磁阻效應(yīng)及其應(yīng)用實(shí)驗(yàn)二十二　硅光電池特性的研究實(shí)驗(yàn)二十三　分光計(jì)測三棱鏡材料的折射率實(shí)驗(yàn)二十四　衍射光柵的特性與光波波長的測量實(shí)驗(yàn)二十五　光通信技術(shù)及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)二十六　光拍法測量光速第四章　設(shè)計(jì)性研究性實(shí)驗(yàn)第一節(jié)　設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的基本程序和要求第二節(jié)　設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)應(yīng)遵循的基本原則第三節(jié)　設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的典型分析實(shí)驗(yàn)二十七　單擺測重力加速度的研究實(shí)驗(yàn)二十八　簡諧振動的研究實(shí)驗(yàn)二十九　自組惠斯登電橋橋路參數(shù)選擇的研究實(shí)驗(yàn)三十　RC串聯(lián)電路充電與放電過程的研究實(shí)驗(yàn)三十一　自組望遠(yuǎn)鏡或顯微鏡實(shí)驗(yàn)三十二　等厚干涉法測液體的折射率實(shí)驗(yàn)三十三　邁克爾孫干涉法測玻璃片的厚度第五章　仿真實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)三十四　碰撞和動量守恒實(shí)驗(yàn)三十五　拉伸法測楊氏彈性模量實(shí)驗(yàn)三十六　熱敏電阻溫度特性的研究實(shí)驗(yàn)三十七　鐵磁材料動態(tài)磁滯回線的測量實(shí)驗(yàn)三十八　居里溫度的測量實(shí)驗(yàn)三十九　密立根油滴實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)四十　光電效應(yīng)測普朗克常數(shù)附錄附錄一　常用物理數(shù)據(jù)附錄二　實(shí)驗(yàn)報(bào)告范例參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　1.課前預(yù)習(xí)　　預(yù)習(xí)是訓(xùn)練和提高自學(xué)能力的極好途徑。為了在規(guī)定時(shí)間內(nèi)高質(zhì)量地完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，必須做好預(yù)習(xí)工作?！　☆A(yù)習(xí)時(shí)，通過閱讀實(shí)驗(yàn)教材及參考資料，重點(diǎn)考慮三方面的問題：做什么（實(shí)驗(yàn)?zāi)康模桓鶕?jù)什么去做（實(shí)驗(yàn)原理）；怎樣做（實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、步驟和注意事項(xiàng)）?！　≡诖嘶A(chǔ)上做好實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告，即根據(jù)《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫規(guī)范》，預(yù)先在統(tǒng)一制定的實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊中填寫好實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)原理等相關(guān)內(nèi)容（作為實(shí)驗(yàn)報(bào)告的一部分，不必重復(fù)書寫）。同時(shí)，為了在實(shí)驗(yàn)過程中節(jié)省時(shí)間，應(yīng)把實(shí)驗(yàn)中相關(guān)的記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格預(yù)先用直尺畫在實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊的最后一頁（實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄部分）。以上內(nèi)容即為大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)報(bào)告要求。在每次實(shí)驗(yàn)課前，應(yīng)將實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊交給教師檢查實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)情況。若沒有按規(guī)定完成實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)工作，則不允許做實(shí)驗(yàn)。2.實(shí)驗(yàn)操作　　實(shí)驗(yàn)操作與觀測是動手能力、思維判斷能力和綜合運(yùn)用能力訓(xùn)練的過程，也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)素質(zhì)的主要環(huán)節(jié)。在教師指導(dǎo)性講解的基礎(chǔ)上，主要做到以下幾方面要求：　?。?）遵守課堂紀(jì)律，不大聲喧嘩。上實(shí)驗(yàn)課時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)時(shí)到實(shí)驗(yàn)室，若遲到十分鐘以上，則不允許做實(shí)驗(yàn)?！　。?）熟悉儀器，弄清實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的具體要求和注意事項(xiàng)，并進(jìn)行調(diào)整測試，符合要求后，方可進(jìn)行正式操作?！　。?）科學(xué)、實(shí)事求是地記錄下實(shí)驗(yàn)中觀察到的各種現(xiàn)象和測量數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)記錄在實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊的最后一頁（實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄部分）。記錄數(shù)據(jù)時(shí)要注意有效數(shù)字和單位，并用水筆或圓珠筆（不得使用鉛筆）記錄?！　。?）實(shí)驗(yàn)完畢后，應(yīng)把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)交給教師檢查。經(jīng)檢查無誤后，由教師簽字，此實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)才有效。最后，整理完儀器，才可離開實(shí)驗(yàn)室。3.實(shí)驗(yàn)報(bào)告　　實(shí)驗(yàn)報(bào)告是實(shí)驗(yàn)工作的全面總結(jié)和深入理解的一個(gè)環(huán)節(jié)。一份完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告包括：實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)結(jié)論、實(shí)驗(yàn)思考題六個(gè)部分。

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