物理實驗

前言

物理實驗是工科學(xué)生必修的一門重要的基礎(chǔ)課，它通過對學(xué)生進(jìn)行的訓(xùn)練，使學(xué)生掌握最基本的科學(xué)試驗方法和技能，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)以及用試驗方法研究和解決問題的能力。高等教育在我國已成為大眾教育，實驗教學(xué)也隨之不斷發(fā)展，在此背景下，本書根據(jù)《理工科類大學(xué)物理實驗課程教學(xué)基本要求》，結(jié)合長江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院實驗設(shè)備的具體情況，并考慮到長江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院物理實驗室的發(fā)展而編寫的。全書共收錄了21個實驗。本書的對象主要是工科學(xué)校的學(xué)生，在內(nèi)容的編寫上比較全面。為了讓學(xué)生能依靠教材順利地完成實驗任務(wù)，本書對每個實驗的物理思想、實驗原理、實驗儀器、實驗步驟及實驗方法，特別是實驗公式的推導(dǎo)均作了較為詳細(xì)的描述。在每個實驗的篇尾都給出了適當(dāng)數(shù)量的思考題。其中，預(yù)習(xí)思考題一般都緊扣實驗的要領(lǐng)，可以促進(jìn)學(xué)生認(rèn)真準(zhǔn)備、積極思考，以使實驗?zāi)茼樌赝瓿?；實驗后思考題則可以幫助學(xué)生比較深人地進(jìn)行總結(jié)，加深對實驗的理解。為了使學(xué)生初次接觸實驗時能寫出較為規(guī)范的實驗報告，我們提供了3個實驗報告的樣本（即書末的附錄“如何寫實驗報告”），以供學(xué)生參考和借鑒。本書既是筆者多年從事大學(xué)物理理論教學(xué)與實驗教學(xué)的總結(jié)，更是近四年在籌建與完善長江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院物理實驗室的過程中邊建設(shè)邊教學(xué)的結(jié)晶，在此，特別要感謝長江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院的領(lǐng)導(dǎo)對筆者編寫本書的支持。筆者還要感謝長江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院物理實驗室的幾位年輕教師，他們在筆者編寫本書的過程中，參與了關(guān)于本書內(nèi)容的有益討論并提出了寶貴建議。由于筆者的學(xué)識水平有限，加上時間倉促，書中難免有疏漏謬誤之處，歡迎使用本書的師生提出寶貴意見。

內(nèi)容概要

　　《物理實驗》是根據(jù)教育部高等學(xué)校非物理類專業(yè)物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會制定的《非物理類理工學(xué)科大學(xué)物理實驗課程教學(xué)基本要求》，并結(jié)合長江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院學(xué)生的實際狀況和實驗室現(xiàn)有儀器設(shè)備情況編寫的。全書共分5章，收錄了21個實驗。第1章闡述了物理實驗的誤差理論和數(shù)據(jù)處理的基本知識。第2、3、5章分別講述了力學(xué)和熱學(xué)的8個實驗，電磁學(xué)的6個實驗，光學(xué)的4個實驗，近代物理及綜合性設(shè)計性的3個實驗。每個實驗都列出了詳細(xì)的數(shù)據(jù)表格，以便實驗者借鑒。第2、3、4章的第1節(jié)還分別介紹了力學(xué)和熱學(xué)實驗的基本測量器具、電磁學(xué)實驗和光學(xué)實驗的基本知識。書末附有實驗報告范例、法定計量單位及物理數(shù)據(jù)可供學(xué)生寫實驗報告弄口查閱數(shù)據(jù)時參考。　　《物理實驗》適合作為獨立學(xué)院大學(xué)物理實驗教材，也可以作為職業(yè)技術(shù)學(xué)院、高職高專物理實驗的教學(xué)參考書。

書籍目錄

0  緒論0.1  物理實驗的地位、作用與任務(wù)0.2  對學(xué)生的基本要求1  不確定度及數(shù)據(jù)處理的基本知識1.1  測量與誤差1.2  測量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差1.3  直接測量結(jié)果的不確定度1.4  儀器誤差1.5  間接測量結(jié)果的不確定度1.6  有效數(shù)字及其運算法則1.7  不確定度應(yīng)用舉例1.8  物理實驗數(shù)據(jù)處理的基本方法2  力學(xué)熱學(xué)實驗2.1  力學(xué)熱學(xué)實驗中的基本測量器具2.2  用流體靜力稱衡法測物體的密度2.3  用單擺測重力加速度2.4  用拉伸法測金屬絲的楊氏模量2.5  用三線擺測物體的轉(zhuǎn)動慣量2.6  用電流量熱器法測液體的比熱容2.7  用}昆合法測固體比熱容2.8  落球法測液體的粘滯系數(shù)2.9  物質(zhì)導(dǎo)熱系數(shù)的測定3  電磁學(xué)實驗3.1  電磁學(xué)實驗的基本知識3.2  用惠斯通電橋測電阻3.3  線式電位差計的研究3.4  示波器的使用3.5  模擬法描繪靜電場3.6  溫差電動勢的研究3.7  用霍耳效應(yīng)測磁場4  光學(xué)實驗4.1  光學(xué)實驗的一般知識4.2  等厚干涉——牛頓環(huán)、劈尖4.3  衍射光柵4.4  用分光計測棱鏡的頂角和折射率4.5  邁克爾遜干涉儀的調(diào)整和使用5  近代物理綜合性設(shè)計性實驗5.1  光電效應(yīng)5.2  聲速的測量5.3  電表改裝附錄附表參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：（3）按回路接線法連線和查線。布置好儀器后，將線路圖分解為若干回路，從第一回路的高電位點開始連線，沿回路路線，連至電位最低點；然后再接第二回路，這樣一個回路一個回路地接線。這種接線法稱回路接線法。連線后再按回路檢查，保證接線正確無誤。還要注意，接線時先不接通電源，并空出電源一端；導(dǎo)線要長短合適，走線美觀整齊。（4）電氣元件的初始狀態(tài)應(yīng)為安全狀態(tài)。在接電源前要檢查各電器是否處于安全狀態(tài)：電鍵處于“斷開”位，滑線變阻器滑動端處于使電路電流最小或電壓最低位置，電阻值為預(yù)估值，電表量程足夠大等。（5）請指導(dǎo)教師審查電路。接好電路后，應(yīng)仔細(xì)對照原圖檢查一遍，然后請指導(dǎo)教師審查。未經(jīng)允許，不可接通電源進(jìn)行實驗。（6）瞬態(tài)試驗和“宏觀”粗測。在確信線路連接無誤后，先躍接電源開關(guān)，密切觀察線路狀態(tài)有無異常。若出現(xiàn)異常（例如，電源不能啟動、發(fā)熱、空氣中有焦煳味、電表指針反轉(zhuǎn)、電表指針超量程等），應(yīng)立即斷電，一定要檢查異常原因，方可再次試接通；若情況正常，則正式合上電源。然后粗調(diào)控制電路，從宏觀角度全面地觀看測量儀器的變化，使心中有數(shù)后，再仔細(xì)調(diào)節(jié)至實驗的最佳狀態(tài)，進(jìn)行數(shù)據(jù)測量。

編輯推薦

《物理實驗》由武漢理工大學(xué)出版社出版。

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