大学物理实验

第二版前言

第一版前言

第一篇实验理论与基础知识

第一章绪论

1.1大学物理实验的地位、作用、目的和任务

1.2大学物理实验教学体系和基本要求

1.3大学物理实验教学主要环节与基本规则

1.4小结：怎样学好大学物理实验、实验室主要规则

第二章误差与数据处理基础知识

2.1测量与误差的基本概念

2.2系统误差的理论分析和处理

2.3随机误差的理论分析和处理

2.4测量结果与不确定度的评定

2.5有效数字的记录及其运算

2.6实验数据处理基本方法和结果表示

2.7计算器统计功能及平均值和标准偏差计算方法

第三章测量方法与仪器调整原则和技术

3.1实验的基本测量方法和技术

3.2仪器调整的基本原则

3.3物理实验常用仪器

第二篇基础性、提高性、综合性、应用性实验

第四章力学与热学实验

实验1力学基本测量长度、质量和物理密度的测定

实验2用自由落体仪测定重力加速度

实验3用三线摆测物体的转动惯量

实验4扭摆法测定物体转动惯量

实验5气垫导轨上滑块的碰撞动量守恒定律的验证

实验6气垫导轨上滑块的简谐振动

实验7弦振动的研究

实验8光杠杆镜尺法测定钢丝的杨氏弹性模量微小长度变化的测量

实验9用拉脱法测液体表面张力系数微小力的测定

实验10用落球法测液体的黏滞系数

实验11空气比热容比的测定

实验12稳态法测量不良导体导热系数

第五章电磁学实验

实验13电学基本测量测绘线性电阻和非线性电阻的伏安特性曲线

实验14黑盒子实验

实验15直流单臂电桥(惠斯通电桥)测电阻

实验16用双臂电桥(开尔文电桥)测小电阻及温度系数

实验17用电势差计测量电动势

实验18温差热电偶的定标

实验19灵敏电流计基本特性研究

实验20用模拟法测绘静电场

实验21示波器的使用

实验22用示波器观测二极管伏安特性曲线

实验23用霍尔元件测量磁场

实验24用感应法测量磁场

实验25霍尔效应法测螺线管磁场

实验26电磁感应法测磁场原理

实验27铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线的测绘

实验28传感器应用

实验29电容器的充放电

实验30用冲击电流计测电容和高阻

第六章光学实验

实验31光学基本实验(一)薄透镜焦距的测定

实验32光学基本实验(二)组装显微镜、望远镜、幻灯机及放大倍数测量

实验33分光仪的调节和使用

实验34用分光仪测定三棱镜顶角

实验35用分光仪测量绿光最小偏向角和折射率

实验36光的干涉实验(一)薄膜干涉(牛顿环)

实验37光的于涉实验(二)劈尖干涉

实验38光的干涉实验(三)双棱镜干涉实验

实验39光栅的衍射(一)光栅常数测定及特性研究

实验40光的衍射实验(二)光波波长的测量

实验41光的衍射实验(三)单缝衍射的光强分布

实验42光偏振及其应用

第七章近代物理与信息处理综合性、应用性实验

实验43迈克耳孙干涉仪的调节与使用

实验44微波干涉和布拉格衍射

实验45密立根油滴仪测电子电量

实验46夫兰克赫兹实验

实验47氢原子光谱及里德伯常量的测定

实验48全息照相

实验49光信息的调制与解调实验

实验50盖革一弥勒计数器和核衰变的统计规律

实验51用超声光栅测定液体中的声速

实验52声学实验(一)声速测量

实验53声学实验(二)建筑声学技术的应用

实验54光电效应和普朗克常量的测量

第三篇设计性、研究性、创新性实验

设计性、研究性、创新性实验概述

第八章力学实验

实验55设计用单摆测重力加速度

实验56设计测定轻质固体密度

实验57设计测定液体密度

实验58设计用光杠杆测定固定的线胀系数

实验59设计用焦利秤测弹簧的有效质量

实验60设计测定偏心轮绕定轴的转动惯量

实验61设计用气垫导轨测量滑块的运动

实验62设计用气垫法测定物体的转动惯量

实验63碰撞打靶

实验64乐器(吉他)弦振动的研究

实验65金属线胀系数的测量

第九章热学实验

实验66设计测量不良导体的导热系数

实验67设计测定气体比热容比CP／CV

实验68电子温度计的组装

第十章电学、电磁学实验

实验69自组惠斯通电桥测电阻

实验70设计用伏安法测电阻(采用补偿测量)

实验71电表内阻测量设计

实验72电容的测量设计

实验73变阻器制流特性和分压特性应用设计

实验74设计用电势差计测电阻

实验75设计用电势差计校准毫安表并测内阻

实验76设计用线式电势差计校正伏特表

实验77设计电表的改装与校准

实验78万用表组装设计

实验79设计用电流场模拟静电场

实验80设计用冲击法测地磁场强度

实验81设计用冲击法测螺线管磁场

实验82霍尔效应及霍尔元件基本参数的测量

实验83设计用霍尔开关测量弹簧的劲度系数

实验84双踪示波器的应用设计

第十一章光学实验

实验85设计用分光计测定液体折射率

实验86双棱镜干涉实验的深入研究

实验87阿贝折射仪的原理和应用设计

实验88用平行光法测透镜焦距

实验89光电效应的研究

实验90暗室技术一一黑白照片的冲洗、印制与放大

第十二章传感器技术应用与设计实验

实验91压力传感器特性及应用设计

实验92电阻应变式传感器的特性研究及应用

实验93电子称的设计原理研究压力传感器的应用

实验94非平衡电桥及热敏电阻温度计

实验95PN结温度传感器测温设计

实验96温度传感器的特性及应用设计

实验97光电传感器特性及应用设计

实验98硅光电池特性研究与应用设计

实验99霍尔开关(传感器)的特性及应用设计

实验100霍尔位置传感器与弯曲法测量杨氏模量

实验101磁阻传感器与地磁场测量

实验102超声波技术应用设计

第十三章近代物理与信息处理实验

实验103弦驻波法测量交流电频率的装置

实验104自组迈克耳孙干涉仪测量某种单色光波长

实验105玻尔共振实验

实验106全息光栅的制作与检验

第十四章计算机在物理量测量中的应用探索简介

14.1非电量电测技术应用简介

14.2传感器和实验数据采集装置简介

14.3计算机在物理测量中的应用探索提示

14.4计算机模拟仿真技术简介

14.5计算机模拟仿真物理实验简介

14.6计算机数值模拟与数据处理实验

参考文献

附录物理学常用数表

附录1基本物理常数

附录2物质的密度

附录3我国部分城市的重力加速度

附录4海平面上不同纬度的重力加速度

附录520℃时某些金属的杨氏弹性模量

附录6某些物质中的声速

附录720℃时与空气接触的液体表面张力系数

附录8不同温度下与空气接触的水的表面张力系数

附录9液体的黏度(黏滞系数77)

附录10金属和合金的电阻率及其温度系数

附录11物质的折射率

附录12部分固体和液体的比热容

附录13国际单位制

附录14常用光源的谱线波长

附录15物理实验中常见的仪器误差限值

　　本教材秉承“多层次、模块化、组合式，且相互衔接”的教学原则，建立了较先进的实验教学内容与课程新体系。特别是，将实验教学内容分为四个层次，并把“设计性”贯穿所有4个层次的始终，即：第一个层次基础性实验，第二个层次提高性、综合性实验，第三个层次设计性实验，第四个层次研究性、创新性实验。本书涵盖力学、热学实验，电学、电磁学实验，光学实验，近代物理与信息处理综合实验等，具有较鲜明的特色。本教材适用于普通高校理、工科专业物理实验课程的教学，也可供工程技术、实验人员参考。　　本书是教育部普通高等教育“十一五”国家级规划教材，由河北工业大学等国内5所普通高等院校合作编写。　　本教材秉承“多层次、模块化、组合式，且相互衔接”的教学原则，建立了较先进的实验教学内容与课程新体系。特别是，将实验教学内容分为四个层次，并把“设计性”贯穿所有4个层次的始终，即：第一个层次基础性实验，第二个层次提高性、综合性实验，第三个层次设计性实验，第四个层次研究性、创新性实验。本书涵盖力学、热学实验，电学、电磁学实验，光学实验，近代物理与信息处理综合实验等，具有较鲜明的特色。　　与传统的理工科物理实验教材相比，本教材力求完整、系统地反映当前主流的实验理论、技术和方法；注重实验教学内容与课程新体系的层次化、模块化相结合；增添了许多新的实验内容。例如，对误差理论与数据处理基础知识的介绍具有系统性、完整性；教材以力、热、声、电、光及近代物理实验、计算机在物理问题中的应用等内容为基础，较多地选编、增设了设计性、研究性与创新性实验，以便学生自主研究性学习与创新训练。在许多传统的实验中，也使用了新的实验仪器、新的实验技术，并介绍推荐利用计算机进行数据处理。为便于教学，本书还配有光盘版的仪器介绍和部分电子教案。使用本教材的院校可根据本校实际情况，安排个性化的分层次教学的内容。　　本教材适用于普通高校理、工科专业物理实验课程的教学，也可供工程技术、实验人员参考。