大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)

內(nèi)容概要

本教材是依照教育部《高等工業(yè)學(xué)校物理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)基本要求》，結(jié)合我院多年大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究成果及普通工科物理實(shí)驗(yàn)室的條件和教學(xué)特點(diǎn)，按面向21世紀(jì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的思路和構(gòu)想編寫的，適用于培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)人才工科院校的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。    在科學(xué)教育中，人們已越來越深刻地認(rèn)識到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用和地位。物理實(shí)驗(yàn)是理工科院校進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)基本訓(xùn)練的一門必修基礎(chǔ)課，是大學(xué)生接受系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法和技能訓(xùn)練的開始，是進(jìn)行科學(xué)訓(xùn)練的重要基礎(chǔ)。物理學(xué)是具有實(shí)踐、創(chuàng)造特點(diǎn)的學(xué)科，物理教學(xué)除了向?qū)W生傳授物理學(xué)的知識，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、實(shí)踐、分析能力外，也重視對學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新、創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生在接受一定基礎(chǔ)訓(xùn)練的前提下，開展設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，在一些特定的要求和條件下，自行查閱資料，設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)方案，完成實(shí)驗(yàn)要求，這是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力的有效途徑。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)?zāi)芴岣邔W(xué)生對物理實(shí)驗(yàn)的興趣，使教學(xué)過程變成學(xué)生發(fā)現(xiàn)信息、捕捉信息、加工信息、研究問題、增長知識的過程。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)較基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有更廣闊的活動空間和思維空間，具有更大的靈活性，可以激發(fā)和滿足不同層次學(xué)生的探索與創(chuàng)新欲望。本教材在注重基礎(chǔ)知識、基本方法和基本技能訓(xùn)練的同時，增加了設(shè)計(jì)性與課題型實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。    本教材內(nèi)容分為基本實(shí)驗(yàn)與近代綜合實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性與課題型實(shí)驗(yàn)三大部分。主要特點(diǎn)是：在使用誤差概念的同時，主要以不確定度作為實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表達(dá)評定；在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置上，注意吸收最新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究成果，引進(jìn)最新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力提供條件。依照由淺入深的原則，由詳?shù)铰缘亟o出了實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理，由基礎(chǔ)訓(xùn)練到課題設(shè)計(jì)，循序漸進(jìn)，培養(yǎng)和提高學(xué)生的分析思維能力、處理問題能力，在注重實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的同時更強(qiáng)調(diào)了對學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)。

書籍目錄

緒論  第一節(jié) 物理實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)發(fā)展中的作用  第二節(jié) 物理實(shí)驗(yàn)與科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)  第三節(jié) 物理實(shí)驗(yàn)程序第一章 誤差與不確定度  第一節(jié) 測量誤差理論  第二節(jié) 測量結(jié)果的不確定度評定第二章 數(shù)據(jù)處理基本知識  第一節(jié) 有效數(shù)字  第二節(jié) 列表與作圖  第三節(jié) 差值法與逐差法  第四節(jié) 線性函數(shù)的最小二乘法  第五節(jié) 作圖法和線性回歸法的比較  第六節(jié) 測量結(jié)果的處理程序第三章 力學(xué)和熱學(xué)實(shí)驗(yàn)  實(shí)驗(yàn)一 基本測量  實(shí)驗(yàn)二 重力加速度的測定  實(shí)驗(yàn)三 拉伸法測金屬絲的彈性模量  實(shí)驗(yàn)四 氣墊導(dǎo)軌上牛頓運(yùn)動定律的研究  實(shí)驗(yàn)五 氣墊導(dǎo)軌上動量守恒定律的研究  實(shí)驗(yàn)六 氣墊導(dǎo)軌上簡諧振動的研究  實(shí)驗(yàn)七 波爾共振實(shí)驗(yàn)  實(shí)驗(yàn)八 固體線膨脹系數(shù)的測定  實(shí)驗(yàn)九 剛體定軸轉(zhuǎn)動的研究  實(shí)驗(yàn)十 比熱容的測量  實(shí)驗(yàn)十一 空氣熱機(jī)效率測定第四章 電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)  實(shí)驗(yàn)一 伏一安法測電阻  實(shí)驗(yàn)二 電表的改裝與校準(zhǔn)  實(shí)驗(yàn)三 用惠斯通電橋測電阻  實(shí)驗(yàn)四 電位差計(jì)測量電動勢  實(shí)驗(yàn)五 模擬法測繪靜電場  實(shí)驗(yàn)六靈敏電流計(jì)的研究  實(shí)驗(yàn)七 示波器的使用  實(shí)驗(yàn)八 用霍耳效應(yīng)測霍耳電勢和磁感應(yīng)強(qiáng)度第五章 光學(xué)實(shí)驗(yàn)  實(shí)驗(yàn)一 薄透鏡焦距的測定  實(shí)驗(yàn)二 分光儀的調(diào)整與使用  實(shí)驗(yàn)三 等厚干涉  實(shí)驗(yàn)四 衍射光柵  實(shí)驗(yàn)五 偏振光的研究  實(shí)驗(yàn)六 雙棱鏡干涉第六章 近代物理及綜合實(shí)驗(yàn)  實(shí)驗(yàn)一 用光電效應(yīng)測普朗克常數(shù)  實(shí)驗(yàn)二 全息照相實(shí)驗(yàn)  實(shí)驗(yàn)三 熱電偶定標(biāo)  實(shí)驗(yàn)四 邁克耳孫干涉儀的使用  實(shí)驗(yàn)五 聲速的測量  實(shí)驗(yàn)六 照相技術(shù)第七章 設(shè)計(jì)性與課題型實(shí)驗(yàn)  實(shí)驗(yàn)一 動態(tài)懸掛法測金屬材料的彈性模量  實(shí)驗(yàn)二 傳感器測定空氣比熱容比  實(shí)驗(yàn)三 半導(dǎo)體PN結(jié)的物理特性及弱電流測量  實(shí)驗(yàn)四 非線性電路混沌現(xiàn)象研究  實(shí)驗(yàn)五 全息光柵的制作和光柵常數(shù)的測定  實(shí)驗(yàn)六 節(jié)能控制型路燈的設(shè)計(jì)  實(shí)驗(yàn)七 自行設(shè)計(jì)非線性混沌電路  實(shí)驗(yàn)八 電子順磁共振  實(shí)驗(yàn)九 數(shù)字光纖通訊  實(shí)驗(yàn)十 超聲波測試原理及應(yīng)用  實(shí)驗(yàn)十一 液晶電光效應(yīng)  ……附錄參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第一節(jié) 物理實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)發(fā)展中的作用　　科學(xué)實(shí)驗(yàn)是人類文明發(fā)展的積極推動力之一，物理實(shí)驗(yàn)在其中占據(jù)了重要位置?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)同單純的觀察、被動的經(jīng)驗(yàn)之間存在很大的區(qū)別，觀察是實(shí)驗(yàn)的前提，實(shí)驗(yàn)是觀察的發(fā)展。觀察是搜集自然現(xiàn)象所提供的東西，而實(shí)驗(yàn)是從自然現(xiàn)象中提取它所要的東西?？茖W(xué)史表明：只有依靠實(shí)驗(yàn)的方法，并借助理性思維，才能達(dá)到“必然性的證明”。由此可見，實(shí)驗(yàn)和觀察是兩種不同層次的認(rèn)識手段，起著不同的作用?！　∥锢韺?shí)驗(yàn)是人們根據(jù)研究的目的，運(yùn)用科學(xué)儀器設(shè)備，人為地控制、創(chuàng)造或純化某種自然過程，使之按預(yù)期的進(jìn)程發(fā)展，同時在盡可能減少干擾客觀狀態(tài)的前提下進(jìn)行觀測，以探究物理過程變化規(guī)律的一種科學(xué)活動。物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，在物理學(xué)中，每個概念的建立、每個定律的發(fā)現(xiàn)，都有其堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)的發(fā)展中有著重要的意義和巨大的推動作用。當(dāng)代最引人注目的諾貝爾物理學(xué)獎金，從1901年至今擁有上百年歷史，有l(wèi)50多人獲獎，其中因?yàn)閷?shí)驗(yàn)物理學(xué)方面的偉大發(fā)現(xiàn)而獲獎的占據(jù)三分之二以上?！　奈锢韺W(xué)發(fā)展的歷史看，物理實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)理論的基礎(chǔ)，也是物理學(xué)發(fā)展的基本動力。物理實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)發(fā)展中的作用主要表現(xiàn)在以下幾個方面：在經(jīng)典物理學(xué)發(fā)展中，伽俐略的斜面實(shí)驗(yàn)、胡克的彈性實(shí)驗(yàn)、玻意耳的空氣壓縮實(shí)驗(yàn)等都為經(jīng)典力學(xué)提供了實(shí)驗(yàn)事實(shí)，并在此基礎(chǔ)上建立了新規(guī)律。在電學(xué)方面，庫侖定律、歐姆定律、法拉第電解定律和電磁感應(yīng)定律等的建立，無一不是在大量的實(shí)驗(yàn)中做出來的。在光學(xué)方面，光的干涉、衍射、偏振等現(xiàn)象也都是首先在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)。在19世紀(jì)和20世紀(jì)之交，正當(dāng)人們紛紛認(rèn)為物理學(xué)已發(fā)展到頂點(diǎn)的時候，也正是X射線、放射性和電子等的發(fā)現(xiàn)，打破了沉悶的空氣，揭示了經(jīng)典物理的不足，從而開拓了新的領(lǐng)域，誕生了現(xiàn)代物理學(xué)?！　　?/pre>








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