大學(xué)物理實驗教程

前言

　　大學(xué)物理實驗是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后第一門科學(xué)實驗的課程，該課程在培養(yǎng)學(xué)生基本實驗技能、實踐能力和創(chuàng)新能力方面，是其他課程所無法取代的。　　本書是根據(jù)高等理工科學(xué)校物理實驗教學(xué)大綱，并參照教育部高等學(xué)校物理學(xué)與天文學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會，物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委會制定的2008年版《理工科類大學(xué)物理實驗課程教學(xué)基本要求》，結(jié)合長春理工大學(xué)大學(xué)物理實驗教學(xué)中心開設(shè)的大學(xué)物理實驗課程，并在使用多年的物理實驗教材基礎(chǔ)上加以整理、充實編寫而成?！　”緯鴥?nèi)容包括大學(xué)物理實驗概論、基礎(chǔ)性實驗、綜合性實驗、設(shè)計性實驗四個部分，總學(xué)時約100學(xué)時。其中，基礎(chǔ)性實驗16個，通過這些實驗，使學(xué)生掌握物理實驗的基本方法、基本儀器的使用和實驗數(shù)據(jù)的處理方法；綜合性實驗13個，著重培養(yǎng)學(xué)生對理論知識的運用能力、分析和解決實際問題的能力；設(shè)計性實驗7個，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和愛好選擇相應(yīng)的題目進(jìn)行研究，獨立地完成實驗設(shè)計、實驗操作并撰寫課程論文。這種研究性的學(xué)習(xí)可以充分發(fā)揮學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性。在有些實驗后面附有人物簡介和包含擴展實驗的附錄等，以便學(xué)生了解有些實驗的發(fā)現(xiàn)過程、了解科學(xué)家的研究思路及貢獻(xiàn)，對激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和開闊思路具有一定的啟發(fā)作用?！　∥锢韺嶒灲虒W(xué)是一項集體的工作，本書的編寫是長春理工大學(xué)大學(xué)物理實驗教學(xué)中心全體實驗教師及技術(shù)人員辛勤勞動的結(jié)晶。參加本書編寫的有孫秀平、王野、陳新邑、李海軍、馮秀琴、王素文、劉春宇、張志穎、楊樹笙、關(guān)希彬。桑蘭芬教授審閱了全部內(nèi)容，并提出了寶貴的意見，在此表示衷心感謝。同時，一些兄弟院校的教材為本書的編寫提供了很好的借鑒，借此機會一并表示感謝。　　由于編者水平有限，書中不妥之處在所難免，謹(jǐn)請讀者批評指正。

內(nèi)容概要

本書是根據(jù)高等理工科學(xué)校物理實驗教學(xué)大綱，并參照教育部高等學(xué)校物理學(xué)與天文學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會，物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委會制定的
2008年版《理工科類大學(xué)物理實驗課程教學(xué)基本要求》，結(jié)合大學(xué)物理實驗課程，并在使用多年的物理實驗教材基礎(chǔ)上加以整理，充實編寫而成。
本書內(nèi)容包括大學(xué)物理實驗概論、基礎(chǔ)性實驗，綜合性實驗，設(shè)計性實驗四個部分，總學(xué)時約100學(xué)時。其中，基礎(chǔ)性實驗16個，綜合性實驗13
個，設(shè)計性實驗7個，部分實驗后附有相關(guān)人物簡介和知識擴展等。

書籍目錄

第1部分  大學(xué)物理實驗概論
  第1章  緒論
    §1  大學(xué)物理實驗的作用和任務(wù)
    §2  大學(xué)物理實驗課的基本程序
  第2章  誤差與不確定度
    §1  測量與誤差
    §2  不確定度，測量結(jié)果的表示方法
  第3章  有效數(shù)字及數(shù)據(jù)處理方法
    §1  有效數(shù)字
    §2  數(shù)據(jù)處理方法
    復(fù)習(xí)題
  第4章  物理實驗的基本知識
    §1  力學(xué)常用儀器介紹
    §2  電學(xué)實驗基本知識
    §3  光學(xué)實驗基本知識
    §4  設(shè)計性實驗基本知識
第2部分  基礎(chǔ)性實驗
  實驗1  物體密度的測量
  實驗2  扭擺
  實驗3  楊氏模量的測量
  實驗4  液體表面張力系數(shù)的測定
  實驗5  直流單臂電橋
  實驗6  示波器的調(diào)整與使用
  實驗7  螺線管磁場的測量
  實驗8  分光計的調(diào)整與使用
  實驗9  利用雙棱鏡測定光波波長
  實驗10  光柵的衍射
  實驗11  光的偏振
  實驗12  用牛頓環(huán)測球面的曲率半徑與用劈尖測量微小厚度
  實驗13  用阿貝折射儀測固體、液體的折射率
  實驗14  線性及非線性元件伏安特性的測量
  實驗15  穩(wěn)態(tài)法測量不良導(dǎo)體的導(dǎo)熱系數(shù)
  實驗16  用模擬法測繪靜電場
第3部分  綜合性實驗
  實驗17  單擺的非線性振動
  實驗18  音叉聲場的研究和振動頻率的測量
  實驗19  RC1電路暫態(tài)過程
  實驗20  電光調(diào)制實驗
  實驗21  光導(dǎo)纖維
  實驗22  邁克爾遜干涉儀的調(diào)整及使用
  實驗23  密立根油滴實驗
  實驗24  全息照相
  實驗25  白光全息攝影
  實驗26  夫蘭克一赫茲實驗
  實驗27  光電效應(yīng)及普朗克常數(shù)測定
  實驗28  光強分布
  實驗29  硅光電池的線性響應(yīng)
第4部分  設(shè)計性實驗
  實驗30  熱敏電阻的特性測試和溫度的實時測量與控制
  實驗31  聲波與超聲波
  實驗32  液體密度的實時測量
  實驗33  萬用表的組裝與使用
  實驗34  電位差計的應(yīng)用
  實驗35  電表的改裝與校準(zhǔn)
  實驗36  光學(xué)平臺上的實驗
附錄  物理常數(shù)表

章節(jié)摘錄

　　它們具有同等重要的地位，具有深刻的內(nèi)在聯(lián)系。大學(xué)物理實驗課的主要任務(wù)在于：　?。?）通過對實驗現(xiàn)象的觀察、分析和對物理量的測量，使學(xué)生在運用所學(xué)的理論知識、實驗方法和實驗技能解決具體問題方面得到必要的基本訓(xùn)練。　?。?）注重培養(yǎng)學(xué)生的基本技能，其中包括：　　自學(xué)能力：能夠自行閱讀教材和有關(guān)資料，做好實驗前的預(yù)習(xí)。　　動手能力：能夠借助教材或儀器說明書正確使用常用儀器，按線路圖正確連接線路，實驗完畢按順序整理好儀器?！　》治鼋鉀Q問題的能力：能夠運用所學(xué)的理論對實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象進(jìn)行初步的分析判斷，對于正確的加以肯定并繼續(xù)進(jìn)行，對于錯誤的找出原因并考慮解決問題的方法。　　表達(dá)能力：能夠正確記錄和處理實驗數(shù)據(jù)、繪制曲線、說明實驗結(jié)果以及寫出合格的實驗報告。　　設(shè)計能力：能夠獨立完成與本課程相關(guān)的設(shè)計性實驗?！　　? 大學(xué)物理實驗課的基本程序　　實驗與聽課不同，它的特點是同學(xué)們在教師的指導(dǎo)下自己動手，獨立地完成實驗任務(wù)?！　∫?、實驗的準(zhǔn)備：預(yù)習(xí)　　實驗前必須認(rèn)真閱讀教材，做好必要的預(yù)習(xí)，才能按質(zhì)、按量、按時完成實驗。同時，預(yù)習(xí)也是培養(yǎng)閱讀能力的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。閱讀時要以實驗?zāi)康臑橹行?，搞清楚實驗原理（包括測量公式）、操作要點、數(shù)據(jù)處理及其分析方法等；要反復(fù)思考實驗原理、儀器裝置及操作、數(shù)據(jù)處理等方面如何達(dá)到實驗?zāi)康?。做物理實驗?yīng)始終在明確的理論指導(dǎo)下進(jìn)行。預(yù)習(xí)時要盡量精心構(gòu)思，寫好預(yù)習(xí)報告。　　寫預(yù)習(xí)報告時要用統(tǒng)一規(guī)格的實驗報告紙，其主要內(nèi)容如下：　?、賹嶒灻Q；②實驗?zāi)康模虎釋嶒瀮x器；④實驗原理：（要做到圖文并茂）；⑤實驗關(guān)鍵步驟及注意事項；⑥畫好數(shù)據(jù)記錄表格（可以來到實驗室后畫）?！　《?、實驗的進(jìn)行　?。?）實驗室不同于一般課堂，進(jìn)入實驗室，要遵守實驗室規(guī)則，并保持安靜，可以觀察但不要手動儀器。

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