《大学物理实验/普通高等教育“十二五”规划教材》是根据高等学校本科《非物理类理工学科大学物理实验课程教学基本要求》,结合实验室的实际情况,在物理实验教师的长期教学实践基础上编写的。
全书包括力学、热学、电磁学、光学和近代物理等41个基础实验、13个设计性实验和计算机仿真物理实验。实验原理叙述清楚,公式推导完整,实验步骤简明扼要。本书开头介绍了实验规则、有效数字、数据处理、基本实验方法和基本量的测量等内容。实验开头有提要,介绍了本实验的重要意义;末尾有思考题,供学生预习或小结使用。实验内容顾及了目前大多数学校的现有设备情况。
本书可作为非物理专业学生物理实验课教材,也可供教师参考。
绪论
0.1 物理实验课的地位及任务
0.2 物理实验课的基本程序
0.3 怎样书写实验报告
第1章 测量误差与数据处理
1.1 测量与测量误差
1.2 测量结果不确定度估算及表示
1.3 有效数字及其运算
1.4 实验数据的表示和处理方法
练习题
第2章 物理实验方法和基本量的测量
2.1 物理实验方法
2.2 基本物理量的测量
第3章 力学实验
实验1 物体密度的测定 绪论
0.1 物理实验课的地位及任务
0.2 物理实验课的基本程序
0.3 怎样书写实验报告
第1章 测量误差与数据处理
1.1 测量与测量误差
1.2 测量结果不确定度估算及表示
1.3 有效数字及其运算
1.4 实验数据的表示和处理方法
练习题
第2章 物理实验方法和基本量的测量
2.1 物理实验方法
2.2 基本物理量的测量
第3章 力学实验
实验1 物体密度的测定
实验2 用光电控制计时法测重力加
速度
实验3 用单摆测定重力加速度
实验4 利用复摆测定重力加速度
实验5 用三线扭摆测量转动惯量
实验6 用转动惯量仪测物体的转动惯量
实验7 用拉伸法测金属丝的弹性模量
实验8 驻波实验(弦振动测音叉频率)
实验9 测定声波在空气中的传播
速度
实验L0 声速的测量(超声)
实验11 超声波的应用一一探伤和测厚..
实验12 简谐振动特性研究与弹簧劲度系数测量
第4章 热学实验
实验13 用传感器测空气的比热容比
实验14 金属线膨胀系数的测定
实验15 液体表面张力系数的测定
实验16 用落球法测液体的黏度
实验17 不良导体导热系数的测量
实验18 冷却法测量金属的比热容
第5章 电磁学实验
电磁学实验常用基本仪器简述
实验19 线性电阻和非线性电阻的伏安特性曲线
实验20 电表的改装和校正
实验21 用惠斯登电桥测电阻
实验22 用双臂电桥测低电阻
实验23 用模拟法研究静电场的分布
实验24 用电位差计测量电动势
实验25 示波器的使用
实验26 用霍尔元件测量磁场
实验27 热敏电阻的特性和应用
实验28 固体液体电介质相对介电常数的测定
第6章 光学实验
光学实验仪器的使用和注意事项
实验29 薄透镜焦距的测定
实验30 用牛顿环测透镜的曲率半径
实验3l 调整分光计和测量三棱镜的折射率
实验32 偏振现象的实验研究
实验33 用旋光仪测旋光性溶液的旋
光率和浓度
实验34 单缝衍射实验
实验35 望远镜、显微镜及其应用
实验36 用衍射光栅测光波波长
实验37 音频信号光纤传输技术实验
第7章 近代物理实验
实验38 迈克耳逊干涉仪
实验39 夫兰克一赫兹实验
实验40 全息照相
实验41 密立根油滴实验
第8章 设计性物理实验
没计性物理实验概述
实验42 简谐振动的研究
实验43 光的衍射法测弹性模量
实验44 用凸透镜测狭缝宽度
实验45 非线性电阻特性的研究
实验46 用非平衡电桥法测热敏电阻
的温度特性
实验47 用电谐振法测膜层厚度
实验48 用霍尔元件测量地磁水平
分量
实验49 光栅特性的研究
第9章 计算机仿真物理实验
计算机仿真物理实验基础知识
实验50 偏振光实验的计算机仿真
实验51 光电效应测定普朗克常量实验的计算机仿真
实验52 夫兰克一赫兹实验的计算机仿真
实验53 氢氘光谱拍摄实验的计算机仿真
实验54 氢氘光谱测量及阿贝比长仪
实验的计算机仿真
参考文献
绪论
0.1 物理实验课的地位及任务
0.1.1 实验在物理学中的地位
物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用及其转化规律的学科。它的基本理论渗透在自然科学的各个领域,应用于生产技术的许多部门,是自然科学和工程技术的基础。物理学的发展不仅在自身的学科体系内生长和发展出新的学科分支,而且它还是许多新兴学科、交叉学科和新技术学科产生、成长、发展的基础和前导。物理理论和实验的发展,哺育着近代高新技术的成长和发展,物理实验的思想、方法、技术和装置常常是自然科学研究和工程技术发展的生长点。可以说,现代高技术的发明和突破,无不源于物理学上的重大发现,而高新技术的发展,又不断推动着实验物理研究的手段、方法和装备的发展,大大改变着人类对物质世界认识的深度和广度。
物理学本质上是一门实验科学。物理实验是科学实验的先驱,体现了大多数科学实验的共性,在实验思想、实验方法以及实验手段等方面是各学科科学实验的基础。物理规律的研究,物理学理论的产生、验证和发展,都必须以实验事实为基础,并不断受到实验的检验。物理实验是在人为条件下再现物理现象,并对现象进行观测,对测量结果进行分析的过程,是人们探索自然现象、发现物理规律、检验物理理论的有力工具,是工程技术的基础。
0.1.2 物理实验的目的与任务
物理实验课是高等理工科院校对学生进行科学实验基本训练的必修基础课程,是本科生接受系统实验方法和实验技能训练的开端。
物理实验课涵盖面广,具有丰富的实验思想、方法、手段,同时能提供综合性很强的基本实验技能训练,是培养学生科学实验能力、提高学生科学素质的重要基础。它在培养学生严谨的治学态度、活跃的创新意识、理论联系实际和适应科技发展的综合应用能力等方面具有其他实践类课程不可替代的作用。
大学物理实验课的具体任务如下:
(1)通过大学物理实验使学生学会对一些物理量的测量方法,掌握基本仪器的性能和使用方法;了解常用的物理实验方法,并逐步学会使用;掌握常用的实验操作技术;能够正确记录实验数据及其处理;并能分析实验结果,写出比较规范的实验报告。
(2)培养学生的基本科学实验技能,提高学生的科学实验基本素质,使学生初步掌握实验科学的思想和方法。培养学生的科学思维和创新意识,使学生掌握实验研究的基本方法。提高学生的分析能力和创新能力。
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