在全教材的內容依據測量對象和實驗內容進行了循序漸進的安排,即按照常見實驗儀器的使用、物性測量、基本物理常量測量和專題實驗將全書劃分為九個章節、四個層次六大模塊的內容,避免了按實驗項目來劃分實驗層次的局限性;在實驗項目上,突出了實驗背景和設計思路,淡化了實驗過程與操作步驟,以便促進學生主動學習與自主實驗。
本書是針對高等學校非物理類各專業大學物理實驗教學內容編寫而成。本書已被評為“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材。本書是在第三版基礎上進行的進一步梳理與修訂。與第三版相比,本書突出了以下幾方面的內容:
(1)在全書的結構上,保持原有特色,依據測量對象和實驗內容進行了循序漸進的安排,全書以物理測量為主線,按照基本器具的使用、基本物性測量、基本物理常量測量和專題實驗將全書劃分為九個章節、四個層次、六大模塊的內容,避免了按實驗項目來劃分實驗層次的局限性。
(2)在寫作思路上,保持原有的突出實驗背景和設計思路、淡化實驗過程與操作步驟的寫作特色,在內容上對一些實驗項目增加了設計性實驗,實驗內容得到更高層次化的提升。
(3)強調了大學物理實驗中的科學性和嚴謹性。全書中的基本物理常量統一采用國際科學技術數據委員會于2012年推出的新推薦值。另外,對物理實驗的基本測量方法做了系統的歸納與提練,以體現實驗物理學科的完整性。
(4)在實驗項目上,除增添了一些能體現現代科學技術發展的代表性實驗,如巨磁電阻效應的測量、鐵磁材料居里溫度的測量、光纖光學、微波光學、全息存儲技術等新的實驗內容;在內容方面,增加了擴展資料,使得學生在課堂之余了解物理實驗的趣聞舊事和研究進展,激發學生對教材的興趣。
第四版前言
緒論
第1章 測量誤差
1.1 測量與誤差
1.2 誤差處理
1.3 測量不確定度
1.4 實驗數據的數值修約
第2章 數據處理
2.1 常用的數據處理方法
2.2 利用計算機處理實驗數據
實驗A1 時間測量中隨機誤差的統計分布
第3章 物理實驗基本測量方法
3.1 比較法
3.2 放大法
3.3 轉換法
3.4 模擬法
3.5 平衡法
3.6 補償法
3.7 干涉、衍射法
3.8 計算機仿真法
第4章 物理實驗基本器具使用
4.1 長度測量基本器具
實驗B1 測量物體的幾何尺寸
4.2 質量測量基本器具
實驗B2 固體與液體密度的測定
4.3 時間測量基本器具
實驗B3 剛體轉動慣量的測定
4.4 溫度測量基本器具
實驗B4 用熱敏電阻測量溫度
實驗B5 pn結正向壓降的溫度特性
4.5 電學實驗常用器具
實驗B6 常用電子元件參數測量
實驗B7 電表的改裝和校準
4.6 光學基本實驗和器具
實驗B8 薄透鏡焦距的測定
實驗B9 分光計的調節和使用
4.7 示波器的使用
實驗B10 模擬示波器的使用
實驗B11 數字示波器的使用
第5章 基本物性的測量
實驗C1 固體比熱容’的測量
實驗C2 液體比熱容的測量
實驗C3 氣體比熱容比Cp/Cv的測量
實驗C4 液體表面張力系數的測定
實驗C5 液體黏滯系數的測定
實驗C6 彈性模量的測量
實驗C7 金屬線脹系數的測定
實驗C8 玻爾共振實驗
第6章 基本物理常量的測量
實驗D1 重力加速度的測定
實驗D2 電子荷質比的測量
實驗D3 基本電荷量的測量
實驗D4 聲速的測量
實驗D5 光速的測量
實驗D6 玻爾茲曼常量的測量
實驗D7 普朗克常量的測量
第7章 電磁學專題實驗
實驗E1 電阻的測量
……
第8章 波動光學專題實驗
第9章 其他專題實驗
附表
《大學物理實驗教程(第四版)》:
科學實驗是自然科學研究的主要手段,以探索、預測或驗證自然科學新現象、新規律為目的。而以教學為目的的大學物理實驗具有豐富的實驗思想、方法、手段,同時能提供綜合性很強的基本實驗技能訓練,體現了大多數科學實驗的共性,是科學實驗的基礎,為此,幾乎所有的高等學校將大學物理實驗課設置為理工科大學生的必修基礎課程,用于開始訓練大學生系統的實驗方法和實驗技能。大學物理實驗課程內容的基本要求可概括為以下幾個方面。
(1)掌握測量誤差與不確定度的基本知識,學會用不確定度對測量結果進行評估。掌握處理實驗數據的一些常用方法,如列表法、作圖法和最小二乘法,以及用科學作圖軟件處理實驗數據的基本方法。
(2)掌握基本物理量的測量方法。例如,長度、質量、時間、熱量、壓強、壓力、電流、電壓、電阻、磁感應強度、光強度、折射率、電子電荷、普朗克常量等常用物理量及物性參數的測量。
(3)了解常用的物理實驗方法。例如,比較法、轉換法、放大法、模擬法、補償法、平衡法和干涉、衍射法,以及在近代科學研究和工程技術中廣泛應用的其他方法。
(4)能夠正確使用常用的物理實驗儀器,例如,長度測量儀器、計時儀器、測溫儀器、變阻器、電表、交/直流電橋。通用示波器、低頻信號發生器、分光計、光譜儀、常用電源和光源等常用儀器。
(5)掌握常用的實驗操作技術,例如,零位調整、水平/鉛直調整、光路的共軸調整、消視差調整、逐次逼近調整、根據給定的電路圖正確接線、簡單的電路故障檢查與排除,以及在近代科學研究與工程技術中廣泛應用的儀器的正確調節。
大學物理實驗是一門實踐性很強的課程,是培養和提高學生科學素質和能力的重要課程之一,通過為期一年的對以上內容的訓練,學生應逐步實現以下能力的培養。
獨立實驗的能力:能夠通過閱讀實驗教材、查詢有關資料和思考問題,掌握實驗原理及方法,做好實驗前的準備,正確使用儀器及輔助設備,獨立完成實驗內容,撰寫合格的實驗報告。
……