《大學物理實驗(基礎篇)/普通高等教育“十二五”規劃教材》共分五章,含有二十七個實驗。主要包括誤差與數據處理的基礎知識、基本物理量的測量、基本測量方法的應用、基本技能訓練、基本實驗知識的綜合應用,書末附有附錄供學生參考用。
本書為各專業的普及課程,各學校可根據自己的實驗條件選擇實驗項目,適用于理、工、醫、農、商等各學科專業。
前言
第一章 誤差與數據處理的基礎知識
第一節 物理實驗的目的與基本要求
第二節測量與誤差
第三節 測量不確定度
第四節 有效數字
第五節 發現與減小系統誤差的一般方法
第六節 實驗數據的處理方法
第二章 基本物理量的測量
實驗一 長度、質量、密度的測量
實驗二 常用電學基本儀器介紹
實驗三 常用電學量的測量
實驗四 速度、加速度的測定
第三章 基本測量方法的應用
實驗五 模擬法測靜電場 前言
第一章 誤差與數據處理的基礎知識
第一節 物理實驗的目的與基本要求
第二節測量與誤差
第三節 測量不確定度
第四節 有效數字
第五節 發現與減小系統誤差的一般方法
第六節 實驗數據的處理方法
第二章 基本物理量的測量
實驗一 長度、質量、密度的測量
實驗二 常用電學基本儀器介紹
實驗三 常用電學量的測量
實驗四 速度、加速度的測定
第三章 基本測量方法的應用
實驗五 模擬法測靜電場
實驗六 電位差計測電動勢
實驗七 電表的改裝與校正
實驗八 拉伸法測定鋼絲彈性模量
實驗九 固體線脹系數的測定
實驗十 液體表面張力系數的測量
實驗十一 等厚干涉及應用
實驗十二 邁克耳孫干涉儀的調整及其應用
第四章 基本技能訓練
實驗十三 示波器的原理及應用
實驗十四 分光計的調整及應用
實驗十五 簡諧振動的研究
實驗十六 真iC電路的穩態過程研究
實驗十七 透鏡參數的測量
實驗十八 玻璃折射率與波長的關系
實驗十九 電子電荷的測定
第五章 基本實驗知識的綜合應用
實驗二十 轉動慣量的測量
實驗二十一 落針法測液體的黏度
實驗二十二 驗證動量守恒、機械能守恒定律
實驗二十三 弦振動的研究
實驗二十四 聲速的測定
實驗二十五 氣體比熱容比的測量
實驗二十六 及C時間常數的測定
實驗二十七 光電效應
附錄
附錄A 物理學常量表
附錄B 中華人民共和國法定計量單位
參考文獻
第一章 誤差與數據處理的基礎知識
本章主要介紹誤差和不確定度的基本概念、實驗數據處理和實驗結果表示等問題。這些知識不僅貫穿于物理實驗的全過程,而且也是今后從事科學實驗所必須了解的知識。由于內容涉及面較廣,初學者在實驗操作之前必須對其重要部分有所了解,在后續實驗項目的實踐過程中進一步有針對性地閱讀本章的內容。通過反復地閱讀和思考,初步明確誤差和不確定度的基本概念,理解有效數字與不確定度的關系,知道不確定度的估算方法,了解減弱系統誤差影響的思路,掌握列表法、作圖法、逐差法和一元線性回歸等常用數據處理方法,能正確完整地報道實驗結果。
第一節 物理實驗的目的與基本要求
一、物理實驗的目的與任務
物理學是一門實驗科學。物理學發展史表明,實驗既是物理學發展的基礎,又是物理理論的檢驗標準。物理理論和實驗的發展,促進了近代高新技術和邊緣學科領域的成長和發展。物理實驗的思想方法、儀器和技術等已經被普遍地應用在自然科學的各個領域。
物理實驗是高等學校學生進行科學實驗基本訓練的入門課程,也是后續其他課程實驗的基礎。
物理實驗課程的基本任務如下:
(1)通過對實驗現象的觀察、分析和測量,學習實驗的基本知識,加深對物理規律、原理的理解,掌握物理實驗的思維方式。
(2)訓練和提高學生的科學實驗能力,能夠借助教材和儀器說明書,了解常用儀器的原理和性能,掌握其使用方法;善于觀察實驗中出現的現象,能夠運用物理學理論對實驗現象進行分析、判斷;能正確記錄和處理實驗數據,分析誤差來源的主要因素,撰寫合格的實驗報告;掌握一些基本的實驗方法和技能技巧;能查閱相關資料,獨立完成教學性的設計實驗。
(3)培養實事求是、嚴肅認真的科學作風,主動研究的探索精神,團結協作和愛護公共財物的優良品德。
二、物理實驗課程全開放教學的基本要求
物理實驗教學采取全開放教學模式,即:時間開放、項目開放、操作開放。時間開放:實驗室每天開放多個時間段,學生可以自由選擇實驗時間。
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