大学物理实验

绪论

一、物理实验课的地位和作用1

二、物理实验课的任务1

三、物理实验课的基本程序2

第一章测量、误差及数据处理

第一节物理量的测量、误差与不确定度的基本知识4

一、物理量的测量4

二、测量值的确定5

三、误差的定义6

四、误差的分类6

五、不确定度的概念及结果表示9

第二节不确定度的估算方法9

一、测量结果的正确度、精密度、准确度、精度和不确定度9

二、直接测量不确定度的估算10

三、间接测量不确定度的估算11

四、测量值相对于其公认值(或理论值)的百分差13

第三节有效数字及其运算13

一、有效数字的定义13

二、直接测量有效数字的读取14

三、间接测量有效数字的运算14

第四节数据处理的基本方法15

一、列表法15

二、图示法16

三、逐差法18

四、最小二乘法18

第二章力学、热学实验

第一节力学、热学实验常用仪器23

一、长度测量仪器23

二、质量测量仪器——物理天平26

三、时间测量器具27

四、温度测量器具29

第二节力学、热学实验31

实验1长度的测量31

实验2物理密度的测定33

实验3气垫导轨上测滑块的速度和加速度——验证牛顿第一、第二定律35

实验4用自由落体测定重力加速度39

实验5转动惯量的测定40

实验6用拉伸法测金属丝的杨氏弹性模量45

实验7用电流量热器法测定液体比热49

实验8导热系数的测量51

实验9固体的线热膨胀系数的测量56

第三章电磁学实验

第一节电磁学实验常用仪器介绍60

一、电源60

二、电阻61

三、电表62

第二节仪器布置和线路连接64

第三节电磁学实验65

实验10欧姆定律应用65

实验11电表改装与校准69

实验12用惠斯登电桥测电阻72

实验13模拟静电场76

实验14电位差计79

实验15灵敏电流计研究84

实验16冲击法测量直螺线管内部磁场90

实验17霍尔效应的应用93

实验18示波器的使用102

第四章光学实验

第一节光学实验的一般操作原则和实验室常用光源107

一、光学实验的一般操作原则107

二、实验室常用光源108

第二节光学实验109

实验19分光仪的调整和三棱镜折射率的测定109

实验20用牛顿环测量透镜的曲率半径114

实验21用光栅测量光波的波长116

实验22照相技术118

第五章近代物理及综合性实验

实验23声速的测定125

实验24迈克尔逊干涉仪129

实验25全息照相技术134

实验26电子自旋共振136

附录

附录1气垫导轨简介140

附录2重力加速度142

附录3冲击电流计143

附录4示波管的基本原理144

附录5SB-10示波器使用说明145

附录6XFD-6低频信号发生器148

附录7最小偏向角与折射率的关系148

附录8照相技术的有关资料149

附录9YB4320系列双踪四迹示波器152

附录10YB1600系列函数信号发生器使用说明164

附录11YB-3000型等精密度智能频率计使用说明168

附录12DH4512型霍尔效应实验仪使用说明172

附录13YBF-3型导热系数测试仪使用说明176

附表

附表1物理学基本常数179

附表2国际单位制的基本单位179

附表3国际单位制的辅助单位180

附表4国际单位制中具有专门名称的导出单位180

附表5国际制词头180

附表6在20℃时常用固体和液体的密度181

附表7在标准大气压下不同温度水的密度181

附表8在20℃时某些金属的弹性模量(杨氏模量)181

附表9某些液体的比热182

附表10某些金属和合金的电阻率及其温度系数182

附表11不同金属或合金与铂(化学纯)构成热电偶的热电动势(热端在100℃，冷端在0℃时)183

附表12在常温下某些物质相对于空气的光的折射率183

附表13常用光源的谱线波长表183

本书共分五章，章为测量、误差及数据处理；第二章至第五章包括力学、热学、电磁学、光学、近代物理及综合性实验等实验项目。这些比较成熟的实验项目，能使学生在基本实验方法、基本实验技术和常用仪器使用方面得到较为全面而系统的训练。本书适合作为高等工科院校物理实验教材。

适读人群 ：本书适合作为高等工科院校物理实验教材。

　　大学物理实验选编一些经典的普通物理力学和热学实验、电磁学实验、光学实验项目。通过这些实验可以加深学生对物理知识的理解，同时起到培养和提高学生的基本科学实验技能，为后续专业基础实验和专业实验教学奠定基础的作用。