本書是根據(jù)教育部高等學(xué)校物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會制定的《理工科類大學(xué)物理實驗課程教學(xué)基本要求》(2010年版),并結(jié)合河南工程學(xué)院大學(xué)物理實驗教學(xué)的教改現(xiàn)狀與經(jīng)驗,借鑒與吸收國內(nèi)外近年來物理實驗教學(xué)的研究成果編寫而成的。
全書分為測量誤差與數(shù)據(jù)處理物理實驗基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)性實驗綜合性實驗設(shè)計性實驗五章,設(shè)置37個實驗。
本書在總體設(shè)計上,力求貫徹以學(xué)生為本的理念,注重基礎(chǔ)性、實踐性、探索性、開放性的有機統(tǒng)一。在突出基本技能訓(xùn)練的同時,增大了綜合性和設(shè)計性實驗的比重,并且注意兼顧理工科各專業(yè)的教學(xué)應(yīng)用。
本書可作為普通高等院校理工科各專業(yè)的大學(xué)物理實驗教材,也可供教師備課或?qū)W生學(xué)習(xí)參考。
本書是根據(jù)教育部高等學(xué)校物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會制定的《理工科類大學(xué)物理實驗課程教學(xué)基本要求》(2010年版),在編者2013年所編《大學(xué)物理實驗》基礎(chǔ)上,結(jié)合河南工程學(xué)院的大學(xué)物理實驗課程具體情況和多年的實驗教學(xué)經(jīng)驗編寫而成的。
為適應(yīng)高等教育的發(fā)展對大學(xué)物理實驗課程與時俱進的新要求,本書力圖形成自己的特色。,編寫的指導(dǎo)思想是努力實現(xiàn)工程技術(shù)人員復(fù)合型思維能力的構(gòu)建,努力實現(xiàn)本課程由知識教育向素質(zhì)教育的轉(zhuǎn)化,因此,本書內(nèi)容結(jié)構(gòu)合理,且具有時代性。第二,內(nèi)容設(shè)置減少了一些驗證性實驗,增加了綜合性實驗和設(shè)計性實驗的比例,體現(xiàn)了動手能力與動腦能力培養(yǎng)相結(jié)合的實驗教學(xué)改革思路。第三,注意了物理實驗方法、實驗設(shè)計思維在實驗教學(xué)內(nèi)容中的滲透。與此同時,本書的編寫體現(xiàn)了理論與實踐相結(jié)合的原則,旨在培養(yǎng)在動腦能力指導(dǎo)下的動手能力。
物理實驗作為一門課程,包括了實驗設(shè)計、實驗方法、實驗條件、儀器裝置、操作測量、數(shù)據(jù)處理、實驗分析等諸多方面內(nèi)容,每一方面都有自身的規(guī)律和豐富的內(nèi)容。作為一本教材,本書雖然不能面面俱到,但是有較廣泛的涉及。我們希望各位同仁在使用本書時積極挖掘上述諸多方面的教學(xué)內(nèi)容。
全書分五章內(nèi)容,涉及實驗項目共37個。章是測量誤差與數(shù)據(jù)處理;第二章是物理實驗基礎(chǔ)知識;第三章是基礎(chǔ)性實驗,共13個;第四章是綜合性實驗,共18個;第五章是設(shè)計性實驗,共6個。相信本書對同類高校師生具有一定的參考意義,也可作為其他普通高等院校理工類各專業(yè)的大學(xué)物理實驗課程教材或參考書。
在編寫過程中,我們參閱了許多兄弟院校的相關(guān)實驗教材,在此表示衷心的感謝。
本書由劉扭參任主編,并負(fù)責(zé)進行全書統(tǒng)稿。具體編寫分工: 劉扭參編寫緒 論、 章、 第二章、 實驗二十五~三十, 劉蘭君編寫實驗一 ~ 七, 田貴敏編寫實 驗八~十四,趙瑞鋒編寫實驗十五 ~ 二十二,朱雙美編寫實驗二十三、 二十四、 三十一~三十七, 由于編者實踐經(jīng)驗不足, 加之時間倉促,書中難免有不妥之處, 懇請讀者批 評指正。
前言
緒 論 1
章測量誤差與數(shù)據(jù)處理 5
節(jié)測量與誤差 5
第二節(jié)測量的不確定度和測量結(jié)果的表示 7
第三節(jié)有效數(shù)字及其運算規(guī)則 14
第四節(jié)數(shù)據(jù)處理的基本方法 15
第二章物理實驗基礎(chǔ)知識 24
節(jié)物理實驗的基本測量方法 24
第二節(jié)電磁學(xué)實驗基本知識 27
第三節(jié)光學(xué)實驗基本知識 32
第三章基礎(chǔ)性實驗 35
實驗一長度和質(zhì)量的測量 35
實驗二靜態(tài)拉伸法測金屬絲的彈性模量 45
實驗三三線擺法測物體的轉(zhuǎn)動慣量 51
實驗四空氣比熱容比的測定 55
實驗五模擬法測繪靜電場 59
實驗六電表的改裝和校準(zhǔn) 67
實驗七用補償法測電源的電動勢 73
實驗八數(shù)字示波器的原理及應(yīng)用 78
實驗九薄透鏡焦距的測定 85
實驗十分光計調(diào)節(jié)及三棱鏡折射率的測量 92
實驗十一牛頓環(huán)實驗 99
實驗十二邁克爾遜干涉儀的調(diào)節(jié)和使用 105
實驗十三單縫衍射光強分布的測定 112
第四章綜合性實驗 119
實驗十四霍爾效應(yīng)及其應(yīng)用119
實驗十五鐵磁材料磁性的研究125
實驗十六 音頻信息的光纖通信
實驗十七 全息照相技術(shù)
實驗十八 用光柵測定光波的波長
實驗十九 光的偏振
實驗二十 應(yīng)變片特性及電子秤設(shè)計
實驗二十一 超聲光柵
實驗二十二 密立根油滴實驗
實驗二十三 非平衡直流電橋的原理和應(yīng)用
實驗二十四 聲速的測定
實驗二十五 光電效應(yīng)及普朗克常量的測定
實驗二十六 用扭擺法測定物體轉(zhuǎn)動慣量
實驗二十七 熱電偶溫差電動勢測量與研究
實驗二十八 金屬電子逸出功的測定
實驗二十九弗蘭克 ̄赫茲實驗
實驗三十PN 結(jié)正向壓降與溫度關(guān)系的研究和應(yīng)用 218
實驗三十一熱電阻特性實驗 221
第五章設(shè)計性實驗 232
實驗三十二 電學(xué)設(shè)計實驗
實驗三十三 霍爾元件傳感器的設(shè)計
實驗三十四 萬用電表設(shè)計及制作
實驗三十五 氣體折射率的測定
實驗三十六 測熱敏電阻的溫度特性
實驗三十七 細(xì)絲直徑的測量和工件表面平整度的檢驗
參考文獻 244