大學(xué)物理實驗

前言

大學(xué)物理實驗是理工科學(xué)生必修的重要基礎(chǔ)課程之一。根據(jù)全國工科物理實驗課程指導(dǎo)小組頒發(fā)的《高等工科學(xué)校物理實驗課程教學(xué)基本要求》和國內(nèi)工科院校，特別是我校的具體情況，我們編寫了這本實驗教材。編寫中我們參考了其他高校的物理實驗教材，更重要的是編人了本教研室二十多年的教學(xué)成果和經(jīng)驗。其中陳九疇老師的《實驗數(shù)據(jù)尾數(shù)修約方法的研究》、《設(shè)計性教學(xué)探討》分別在1988年、1994年分別獲湖南省物理學(xué)會優(yōu)秀論文獎和校級優(yōu)秀教學(xué)成果獎；由何毅、管亮、向東等老師研制的“大學(xué)物理仿真實驗軟件”獲湖南省級一等獎；由胡解生、向東、管亮等老師研制的近代光電綜合實驗儀（用于光的干涉實驗中的觀察和測量）獲第三屆全國高校物理教學(xué)儀器評比三等獎。在編寫中我們注重了以下幾個特點：1．本書主要供非物理專業(yè)的理、工科學(xué)生使用，旨在使學(xué)生通過學(xué)習(xí)本課程后能比較系統(tǒng)地掌握進行科學(xué)實驗的基本知識、學(xué)會進行科學(xué)實驗的基本方法、提高進行科學(xué)實驗的基本技能，培養(yǎng)學(xué)生獨立操作、獨立思考、獨立處理問題的能力。2．在測量與誤差及數(shù)據(jù)處理中注意強調(diào)建立正確的概念。要求學(xué)生在實驗中逐步學(xué)會用誤差分析思想科學(xué)地指導(dǎo)實驗的進行、用誤差分析思想處理實驗數(shù)據(jù)、用誤差分析思想設(shè)計實驗。為盡快與國際誤差處理方法接軌，還介紹了不確定度的概念和處理方法。在數(shù)據(jù)處理的中間結(jié)果中強調(diào)取兩位可疑數(shù)，最后結(jié)果只取一位可疑數(shù)。

內(nèi)容概要

《大學(xué)物理實驗》是理工科學(xué)生必修的重要基礎(chǔ)課程之一，《大學(xué)物理實驗》融入了編者在長期的實驗教學(xué)中的教學(xué)方法和成果，旨在使學(xué)生通過學(xué)習(xí)本課程后能比較系統(tǒng)地掌握進行科學(xué)實驗的基本知識、學(xué)會進行科學(xué)基本技能，并培養(yǎng)學(xué)生獨立操作、獨立思考、獨立處理問題的能力?！洞髮W(xué)物理實驗》共分11編，分別對基本實驗方法；常用物理量測量簡介；力學(xué)、熱學(xué)實驗；電學(xué)、磁學(xué)實驗；光學(xué)實驗；核物理實驗等進行了詳細(xì)的講解。

書籍目錄

緒論第一編 測量、誤差及數(shù)據(jù)處理1.1 測量、誤差的基本概念1.2 隨機誤差的規(guī)律性研究1.3 實驗數(shù)據(jù)處理、誤差計算及結(jié)果表示的方法1.4 測量的有效數(shù)字1.5 粗大誤差的剔除準(zhǔn)則和方法1.6 處理系統(tǒng)誤差的一般知識1.7 測量結(jié)果的不確定度1.8 非等精度測量結(jié)果的綜合評定1.9 處理實驗數(shù)據(jù)的其他方法第二編 基本實驗方法2.1 科學(xué)實驗的形成、性質(zhì)及作用2.2 科學(xué)實驗的基本類型2.3 基本實驗方法簡介第三編 基本實驗技術(shù)與操作規(guī)則3.1 科學(xué)儀器的作用3.2 物理實驗基本操作技術(shù)與系統(tǒng)誤差的消減3.3 物理實驗操作規(guī)則第四編 常用物理量測量簡介4.1 基本物理量的計量4.2 常用物理量測量簡介4.3 常用測量儀器、主要技術(shù)性能、特點一覽表4.4 常用物理量測量及測量儀器簡介第五編 力學(xué)、熱學(xué)實驗5.1 長度、體積和密度的測量5.2 氣墊技術(shù)5.3 用拉伸法測金屬絲的楊氏模量5.4 重力加速度的測定5.5 轉(zhuǎn)動慣量的測定5.6 測金屬的線膨脹系數(shù)5.7 非良導(dǎo)體熱導(dǎo)率的測定5.8 比熱容的測定5.9 液體表面張力系數(shù)的測定5.10 液體粘滯系數(shù)的測定5.11 多普勒效應(yīng)綜合實驗第六編 電學(xué)、磁學(xué)實驗6.1 萬用電表的使用、制流與分壓6.2 電阻的測量6.3 晶體二極管整流電路6.4 單級低頻放大器的測試6.5 電偶極子電場的描記及描繪模擬心電圖6.6 滑線變阻器的使用與特性研究6.7 電表的改裝及設(shè)計方用電表6.8 模擬法測靜電場6.9 電位差計測電源電動勢6.10 電子束在電磁場中的偏轉(zhuǎn)6.11 示波器的使用6.12 磁場強度的測定6.13 靈敏電流計的研究第七編 光學(xué)實驗7.1 薄透鏡焦距的測定7.2 分光計的調(diào)整及三棱鏡折射率的測定7.3 等厚干涉——牛頓環(huán)、劈尖7.4 光的衍射7.5 光的偏振第八編 綜合性實驗8.1 非電量電測技術(shù)簡介8.2 常用傳感器簡介8.3 熱電轉(zhuǎn)換技術(shù)的觀測8.4 設(shè)計光電轉(zhuǎn)換實驗第九篇 設(shè)計性實驗9.1 設(shè)計性實驗基本知識簡介9.2 設(shè)計性實驗項目第十編 近代物理實驗10.1 全息照相10.2 邁克爾遜干涉儀10.3 密立根油滴實驗——電子電荷的測量10.4 光電效應(yīng)測普朗克常數(shù)10.5 夫蘭克-赫茲實驗第十一編 核物理實驗11.1 放射性探測的基本技術(shù)11.2 核磁共振附錄一 中華人民共和國法定計量單位附錄二 常用物理數(shù)據(jù)表附錄三 物理實驗大事年表參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

物理學(xué)從本質(zhì)上來講是一門實驗科學(xué)．物理現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)、物理定律的建立、物理理論的發(fā)展都必須以嚴(yán)格的物理實驗為基礎(chǔ)，并受到物理實驗的檢驗。實際上任何科學(xué)理論都是以其科學(xué)實驗為基礎(chǔ)、并受其檢驗的，實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。一、實驗與實驗研究方法要改造世界必先認(rèn)識世界。在古代，人們主要靠直接觀察自然現(xiàn)象來總結(jié)和掌握自然規(guī)律，隨著人們對客觀世界認(rèn)識的發(fā)展和深入，單憑直接觀察滿足不了人們的需要，故逐漸產(chǎn)生了實驗，來加快認(rèn)識的過程。1）實驗：用人為的方法有控制地再現(xiàn)自然現(xiàn)象，并從中進行仔細(xì)的觀察和認(rèn)真的探測，這一過程就是實驗。2）實驗研究的方法科學(xué)研究的方法有兩種：一種是實驗研究的方法，另一種是理論研究的方法。把實驗中觀察到的大量現(xiàn)象和探測到的眾多數(shù)據(jù)，加以總結(jié)、歸納和抽象，找出事物的內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律，這種研究科學(xué)的方法叫實驗研究方法。理論研究的方法雖不直接進行實驗，但理論研究課題的提出及研究結(jié)果的檢驗都必須通過實驗，所以實驗是理論的源泉和裁判。二、實驗物理學(xué)的形成在古老的物理學(xué)領(lǐng)域中，同樣主要靠直接觀察物理現(xiàn)象來總結(jié)物理規(guī)律，隨著物理學(xué)的深入發(fā)展，逐漸產(chǎn)生了實驗，但早期的實驗并不重要，直到伽利略用實驗的方法否定了亞里士多德“力是速度的原因”的論斷后，物理實驗才成為研究物理學(xué)不可缺少的前提和條件，才逐步形成了“物理學(xué)是一門實驗科學(xué)”的說法，大量的實驗及測量得到大量的數(shù)據(jù)，迫使人們研究實驗數(shù)據(jù)的處理方法，這樣就逐漸形成了專門的實驗數(shù)據(jù)處理的理論，使實驗結(jié)果的處理有了完整的理論基礎(chǔ)。亞里士多德認(rèn)為物體運動速度的有無和大小，是由它是否受力以及力的大小直接決定的，當(dāng)“推一個物體的力不再推它時，物體便歸于靜止”。還認(rèn)為地面上輕重不同的物體下落的速度不同，重物下落較快，輕物下落較慢。這位“圣哲”的錯誤觀念維持了兩千年之久，直到伽利略用實驗才弄清物體保持運動是不需要力的，加速度才是力作用的結(jié)果；且自由落體的加速度與物體的重量無關(guān)。

編輯推薦

《大學(xué)物理實驗》由湖南師范大學(xué)出版社出版。

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