大學(xué)物理實驗

前言

　　為了提高國家的持續(xù)發(fā)展能力、綜合實力和國際競爭力，黨中央、國務(wù)院提出構(gòu)建創(chuàng)新型國家體系、增強自主創(chuàng)新能力的戰(zhàn)略，鼓勵創(chuàng)造，鼓勵創(chuàng)新，特別是鼓勵原始創(chuàng)新。創(chuàng)新的關(guān)鍵在人才，人才的成長靠教育。推動教育事業(yè)特別是高等教育事業(yè)的發(fā)展，培養(yǎng)和造就一大批基礎(chǔ)扎實、具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)拔尖人才，是構(gòu)建國家創(chuàng)新體系、建設(shè)創(chuàng)新型國家的基礎(chǔ)。　　正是在這樣的背景下，湘潭大學(xué)出版社經(jīng)過精心策劃，組織實驗教學(xué)一線的專家和教師編寫了這套“21世紀(jì)高等院校實驗教學(xué)改革與創(chuàng)新系列教材”。實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的基本途徑，是培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才教學(xué)體系的重要組成部分。目前，對作為連接理論與實踐的紐帶和激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、研究問題、獨立解決問題能力的重要環(huán)節(jié)——實踐教學(xué)的研究，還顯得相對不足；對如何進(jìn)一步深化實驗教學(xué)改革，創(chuàng)新實驗教學(xué)方法、途徑，以更好地發(fā)揮實驗教學(xué)對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維與創(chuàng)造技能的平臺作用方面的研究與探討，尚待深入；已出版的實驗教材還比較零散，不成體系和規(guī)模，高質(zhì)量、高水平的實驗教材建設(shè)與實驗教學(xué)之間還存在一定的差距。隨著科技的發(fā)展，各種實驗手段、實驗儀器不斷更新，傳統(tǒng)實驗教學(xué)中的許多范例、方法，既不能體現(xiàn)與學(xué)科發(fā)展相適應(yīng)的前沿性，也不能體現(xiàn)與產(chǎn)業(yè)相銜接的應(yīng)用性，使許多實驗教材嚴(yán)重滯后于實驗教學(xué)的現(xiàn)實需要和教學(xué)改革的進(jìn)程。要實現(xiàn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要目標(biāo)，必須重視實驗教學(xué)；而要實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，達(dá)到好的教學(xué)效果，則-必須以實驗教材為基礎(chǔ)，必須有好的實驗教材作支撐。因此，湘潭大學(xué)出版社出版的這套實驗教學(xué)改革與創(chuàng)新系列教材就非常有意義?！　∵@套教材最大的特點是融入了許多新的實驗教學(xué)理念和教學(xué)方法，引入了新的實驗手段與實驗方法，尤其是增加了計算機(jī)技術(shù)在實驗中的應(yīng)用，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強學(xué)生對現(xiàn)代高新技術(shù)的了解，具有一定的新穎性和前瞻性。

內(nèi)容概要

　　本書根據(jù)“高等工業(yè)學(xué)校物理實驗課程教學(xué)基本要求”，在長期教學(xué)實踐的基礎(chǔ)上總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗編寫而成。《大學(xué)物理實驗》的編寫注重基本內(nèi)容，同時注意體系性，適當(dāng)增加了設(shè)計性、綜合性實驗和近代物理實驗比例，　　全書共分為6章，第1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2章介紹了基本物理量的測量及常用測量儀器。第3～5章共選編了47個力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)和光學(xué)與近代物理實驗。第6章為設(shè)計性實驗（共選編了10個實驗）。書末的附錄介紹了有關(guān)的物理常數(shù)?！　”緯勺鳛槔砉た圃盒８鲗I(yè)本科生的物理實驗教學(xué)用書。

書籍目錄

緒論第1章 測量誤差與數(shù)據(jù)處理　1.1 測量與誤差　1.2 隨機(jī)誤差的處理　1.3 系統(tǒng)誤差的處理　1.4 測量結(jié)果的不確定度評定　1.5 有效數(shù)字及運算規(guī)則　1.6 數(shù)據(jù)處理方法第2章 基本物理量的測量及常用測量儀器　2.1 基本物理量的測量　2.2 力學(xué)和熱學(xué)實驗常用儀器　2.3 電磁學(xué)實驗常用儀器　2.4 光學(xué)實驗常用儀器第3章 力學(xué)與熱學(xué)實驗　實驗1 氣墊導(dǎo)軌上測滑塊的速度和加速度　實驗2 動量守恒定律的驗證　實驗3 簡諧振動的研究　實驗4 拉伸法測金屬的楊氏彈性模量　實驗5 霍爾位置傳感器的定標(biāo)和彎曲法測楊氏模量　實驗6 液體表面張力系數(shù)測量　實驗7 落球法測量液體粘度　實驗8 用三線擺測物體的轉(zhuǎn)動慣量　實驗9 氣體中聲速的測量　實驗10 溫度傳感器測試及半導(dǎo)體制冷控溫實驗　實驗11 熱敏電阻器的電阻溫度特性測量　實驗12 用穩(wěn)態(tài)法測量不良導(dǎo)體的導(dǎo)熱系數(shù)第4章 電磁學(xué)實驗　實驗13 用模擬法測繪靜電場　實驗14 惠斯登電橋測電阻　實驗15 雙臂電橋測低電阻　實驗16 非平衡電橋測量鉑電阻的溫度系數(shù)　實驗17 電子束的電偏轉(zhuǎn)和磁偏轉(zhuǎn)　實驗18 示波器的使用　實驗19 存儲示波器及其應(yīng)用　實驗20 RC和RL電路的穩(wěn)態(tài)過程　實驗21 非線性元件伏安特性的測量　實驗22 半導(dǎo)體PN結(jié)的物理特性及弱電流測量　實驗23 霍爾效應(yīng)法測螺線管磁場　實驗24 霍爾式傳感器交直流激勵特性的研究　實驗25 用磁阻傳感器測地磁場　實驗26 用示波器測動態(tài)磁滯回線　實驗27 金屬電子逸出功的測定　實驗28 方波的傅里葉分解與合成　實驗29 非線性電路振蕩周期的分岔與混沌實驗　第5章 光學(xué)與近代物理實驗　實驗30 等厚干涉　實驗31 分光計的調(diào)節(jié)與使用　實驗32 衍射光柵　實驗33 光電效應(yīng)法測定普朗克常數(shù)　實驗34 光敏傳感器光電特性研究　實驗35 光拍法測量光速　實驗36 聲光法測量透明介質(zhì)中的聲速　實驗37 全息照相　實驗38 阿貝成像和空間濾波　實驗39 用干涉法測空氣折射率　實驗40 楊氏雙縫實驗　實驗41 共焦球面掃描干涉儀與氦氖激光束的模式分析　實驗42 氦氖激光束光斑大小和發(fā)散角　實驗43 邁克爾遜干涉儀　實驗44 夫蘭克一赫茲實驗　實驗45 密立根油滴實驗　實驗46 黑體輻射實驗　實驗47 塞曼效應(yīng)第6章 設(shè)計性實驗　實驗48 變阻器制流特性和分壓特性應(yīng)用設(shè)計　實驗49 電表改裝和校準(zhǔn)　實驗50 簡易萬用表的設(shè)計　實驗51 非平衡電橋及熱敏電阻溫度計　實驗52 RC串聯(lián)電路暫態(tài)過程的設(shè)計與研究　實驗53 硅光電池特性研究　實驗54 設(shè)計用分光計測定液體折射率　實驗55 光柵特性研究　實驗56 數(shù)字電表原理及萬用表設(shè)計　實驗57 傳感器系列實驗設(shè)計附錄參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　緒論　　一、物理實驗課的地位和作用　　物理學(xué)從本質(zhì)上說是一門實驗科學(xué)，物理規(guī)律的研究都以嚴(yán)格的實驗事實為基礎(chǔ)，并且不斷受到實驗的檢驗。例如，麥克斯韋的電磁場理論是建立在法拉第等科學(xué)家長期實驗的基礎(chǔ)上。赫茲的電磁波實驗又使理論得到普遍的承認(rèn)和廣泛的應(yīng)用?！　∥锢韺嶒炇峭苿涌茖W(xué)技術(shù)發(fā)展的重要組成部分之一。歷史上每次重大的技術(shù)革命都起源于物理學(xué)的發(fā)展。熱力學(xué)、分子物理學(xué)的發(fā)展使人類進(jìn)入了熱機(jī)、蒸汽機(jī)時代；電磁學(xué)的發(fā)展使人類進(jìn)入了電氣化時代；原子物理、量子力學(xué)的發(fā)展促進(jìn)了半導(dǎo)體、激光、原子核、電子計算技術(shù)的迅猛發(fā)展?！　∥锢韺嶒炇茄芯课锢頊y量方法與實驗方法的科學(xué)。物理實驗的特點在于它具有普遍性——力、熱、光、電都有；具有基本性——它是一切實驗的基礎(chǔ)；同時它還具有通用性——應(yīng)用于一切領(lǐng)域，把高、精、尖的實驗拆成“零件”，絕大部分是常見的物理實驗。在工程技術(shù)領(lǐng)域中，研制、生產(chǎn)、加工、運輸?shù)榷忌婕拔锢砹康臏y量及物體運動狀態(tài)的控制，這正是成熟的物理實驗的推廣和應(yīng)用?，F(xiàn)代高科技發(fā)展，設(shè)計思想、方法和技術(shù)也來源于物理實驗，因此，物理實驗是工程技術(shù)和高科技發(fā)展的基礎(chǔ)?！　∥锢韺W(xué)是一門實驗科學(xué)。物理實驗教學(xué)與物理理論教學(xué)具有同等重要的地位。它們既有深刻的內(nèi)在聯(lián)系和配合，又有各自的任務(wù)和作用。物理實驗課程是教育部確定的6門主要基礎(chǔ)課程之一，是獨立設(shè)置的必修課，是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后系統(tǒng)學(xué)習(xí)科學(xué)實驗知識和技術(shù)的開端，是后繼實驗課程的基礎(chǔ)，它在培養(yǎng)學(xué)生用實驗手段去發(fā)現(xiàn)、觀察、分析和研究問題，最終解決問題的能力方面將起到至關(guān)重要的作用?！　《⑽锢韺嶒炚n的目的和任務(wù)　　1.通過對實驗現(xiàn)象的觀察分析和對物理量的測量，進(jìn)一步掌握物理實驗的基本知識、基本方法和基本技能，并能運用物理學(xué)原理、物理實驗方法研究物理現(xiàn)象和規(guī)律，加深對物理學(xué)原理的理解?！　?.培養(yǎng)與提高學(xué)生從事科學(xué)實驗的素質(zhì)。即：理論聯(lián)系實際和實事求是的科學(xué)作風(fēng)；勤奮工作，嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度；不怕困難，主動進(jìn)取的探索精神；遵守操作規(guī)程，愛護(hù)公物的優(yōu)良品質(zhì)。　　3.培養(yǎng)與提高學(xué)生科學(xué)實驗的能力?！　∽詫W(xué)能力：能夠自行閱讀實驗教材，做好實驗的準(zhǔn)備?！　邮謱嶒?zāi)芰Γ耗軌蚪柚诮滩暮驼f明書，正確使用常用儀器，進(jìn)行實驗?！　∷季S判斷能力：能夠應(yīng)用物理學(xué)理論對實驗現(xiàn)象進(jìn)行初步分析判斷，對實驗結(jié)果有初步判定。

圖書封面

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