大学普通物理实验9787512442139

第1章 绪论

1.1 物理实验的地位和作用

1.2 课前预习

1.3 实验过程

1.4 实验报告

1.5 物理实验的基本规则

第2章 误差理论与数据处理

2.1 测量

2.2 误差

2.3 不确定度

2.4 有效数字

2.5 测量结果和不确定度的计算

2.6 实验数据的处理方法

2.7 习题

第1部分 基础型实验

实验1-1 固、液体密度的测定

实验1-2 惯性秤

实验1-3 杨氏模量的测定

实验1-4 复摆的研究

实验1-5 声速的测定

实验1-6 弦振动的研究

实验1-7 金属比热容的测定

实验1-8 水的比汽化热的测定

实验1-9 液体表面张力系数的测定

实验1-10 空气比热容比的测定

实验1-11 RLC电路的谐振特性研究

实验1-12 示波器原理和使用

实验1-13 惠斯登电桥

实验1-14 用电流场模拟静电场

实验1-15 开尔文双臂电桥

实验1-16 用菲涅耳双棱镜测钠光波长

实验1-17 牛顿环等厚干涉的研究

实验1-18 迈克尔逊干涉仪的调整和使用

实验1-19 单缝衍射相对光强分布的测定

实验1-20 分光计的调整和使用

实验1-21 用透射光栅测定光波波长

实验1-22 薄透镜焦距的测量

实验1-23 棱镜玻璃折射率的测定

第2部分 提高型实验

实验2-1 液体黏滞系数的测定与研究

实验2-2 用凯特摆测量重力加速度

实验2-3 用波尔共振仪研究受迫振动

实验2-4 圆线圈及亥姆霍兹线圈磁场的测量

实验2-5 用霍尔位移传感器测杨氏模量

实验2-6 电子束的偏转和聚焦

实验2-7 单色仪的定标

实验2-8 光具组基点的测定

实验2-9 偏振现象的观察与分析

实验2-10 利用光电效应测定普朗克常量

实验2-11 声波的多普勒效应

实验2-12 高温超导的研究

实验2-13 密里根油滴实验测定基本电荷

实验2-14 夫兰克-赫兹实验

实验2-15 塞曼效应

第3部分 综合设计研究创新型实验

实验3-1 单摆的设计与研究

实验3-2 牛顿第二定律的验证

实验3-3 磁悬浮导轨研究匀变速直线运动的规律

实验3-4 磁单摆混沌现象的观察与研究

实验3-5 落球法测定液体的黏滞系数

实验3-6 三线摆法测量物体的转动惯量

实验3-7 空气密度和气体普适恒量的测定

实验3-8 固体线胀系数的测定

实验3-9 温度传感器的温度特性研究与应用

实验3-10 磁阻效应实验

实验3-11 铁磁材料磁化曲线和磁滞回线的研究

实验3-12 巨磁阻效应及其应用

实验3-13 双棱镜干涉实验

实验3-14 热泵性能提高的研究

实验3-15 热机效率的研究

实验3-16 用非线性电路研究混沌现象

实验3-17 测电源的电动势和内阻

实验3-18 霍尔效应的研究

实验3-19 非平衡电桥

实验3-20 PN结的物理特性

实验3-21 电信号的傅里叶分解与合成

实验3-22 用掠入射法测定透明介质的折射率

实验3-23 望远镜的设计与组装

实验3-24 利用电位差计改装电表

实验3-25 交流电桥的设计和测量

实验3-26 硅太阳能电池的研究

实验3-27 光纤传感器及应用研究

实验3-28 用霍尔效应测量螺线管磁场

实验3-29 黑体辐射的研究

实验3-30 导热系数的测定

实验3-31 紫外光谱的研究

实验3-32 机械能守恒的研究

附表

参考文献

第1章绪论

1.1物理实验的地位和作用

我们要践行党的二十大提出的“必须坚守正创新”的号召。物理学的研究对象具有相当的普遍性,其基本理论渗透在自然科学的许多领城,应用于生产技术的各个部门,是自然科学的许多领城和工程技术的基础。创新离不开物理学,因此,学好物理学很重要。

物理学是建立在实验基础上的一门自然科学学科。任何物理规律的发现和理论的建立都以严格的实验为基础,并受到实验的检验。在物理学的整个发展过程中,物理实验起着非常重要的作用。

在经典力学发展之初，首先把科学的实验方法引人物理学研究中的物理学家是伽利略。在此之后,物理学的研究才真正走上科学的道路。经典物理学的奠基人牛顿则在大量实验的基础上总结出牛顿三大定律和万有引力定律。

物理学中的麦克斯韦电磁学理论是一个较完善的理论，然而其理论的建立则离不开奥斯磁也可以产生特在一次课堂实验中发现的电流的磁效应和法拉第数十年的实验研究结论-电。正因为有了这两位科学家的实验研究,才使得电磁学的理论大厦得以圆满建成。奥斯特和法拉第的结论推动了电磁学的发展,同样杨氏双缝实验和光电效应实验也相应推动了光学的发展,其中双缝实验揭示了光的波动性,光电效应实验告诉人们光也同时具有量子性现代科学技术的高速发展更离不开物理学理论和实验的构思和方法。物理实验的一些此实验理论、方法已经广泛渗透到了自然科学的各个学科和工程技术领域。例如,声波测井、物质的化学成分与光谱的结构分析、原油或油品流动性质的研究等,实际上都是一些专业的物理实验。正是把物理实验方法运用于各领域专业，才使其他专业得到迅速发展。

“大学物理基础实验”是大学理工科学生进行科学实验训练的一门独立的必修基础课程，是学生进人大学后受到系统实验方法和实验技能训练的开端。大学物理实验课程对学生能力和素质的培养不仅包含通常意义上的实验技能和操作技能，也包含实验过程中发现问题和解决问题的能力、综合分析能力、创新能力、科学发现能力的启蒙,还包含实验者的科学态度、求是精神、坚韧不拔的意志、追求真理的勇气及爱护实验仪器的良好品德和科学习惯。它在培养学生运用实验手段去分析、观察、发现以至研究、解决问题的能力方面，以及培养学生的创新能力和创新精神方面都起着重要的作用,并且是理论课程不能替代的。

物理实验的作用不仅在于实验的内容,更重要的是实验进行的过程。在实验进行的过程中,学生们不仅掌握了知识，而且了解到知识创造的过程,从而学会学习,为终身教育打下一个坚实的基础。另外,在实验过程中同学间的相互协作、共同探索的品质和团队精神也得到培养。物理实验课的基木环节包括课前预习、实验过程、实验报告。

……

本书系统、全面地介绍了高校物理学专业的《普通物理实验》及工科各专业的《大学物理实验》内容，涵盖误差理论、力学、热学、电磁学、光学、原子物理、部分近代物理实验等内容，共计60多个实验项目，综合设计性实验项目比例高、实验原理及实验内容详尽、实验项目新颖性强，部分实验项目附带参考实验数据及教学视频等教学资源，十分有利于学生自主学习和应用创新能力的培养。