劉惠蓮編著的《大學物理實驗》是吉林師范大學物理基礎實驗教學中心多年來教學內容和課程體系改革的成果。從強化基本訓練、便于學生進行研究性學習和實踐、特別是重視學生實驗的基本素質和創新意識的培養出發,在力、熱、電磁及光學部分分別建立預備性實驗、基礎性實驗、綜合性實驗和設計性實驗四個層次的新模式,淘汰不適應當前科技水平和社會需要的內容,安排一些全新的內容,形成一個符合時代特點的具有師范特色的實驗教學課程新體系。全書共7章,涵蓋了力、熱、光、電等59個實驗,誤差和不確定度、實驗數據的處理方法和物理實驗方法單獨成章。
《大學物理實驗》可作為高等學校理工科各專業的物理實驗教材或參考書,適合不同層次的教學需求。
劉惠蓮編著的《大學物理實驗》將分散在各實驗中的物理實驗基本知識、基本物理實驗方法、基本物理實驗技能,進行了歸納和總結,并在闡述上注意系統性。第1章為測量誤差和不確定度,闡述了測量誤差的概念、測量誤差處理方法、有效數字及其運算、測量結果的不確定度評定;第2章為數據處理方法,主要介紹了物理實驗中數據處理的幾種常用方法;第3章為大學物理實驗方法,比較系統地敘述了大學物理實驗中的基本方法和設計性實驗的基本設計原則和方法;第4章為大學物理基本儀器的使用,主要介紹了大學物理基本儀器的使用方法和物理實驗中的基本調整與操作技術;第5章、第6章和第7章為力、熱、電磁及光學實驗中的預備性實驗、基礎性實驗、綜合性實驗和設計性實驗。在各章中形成了由低到高、由基礎實驗到科學研究的系統化能力培養體系。
前言
緒論
第1章 測量誤差和不確定度
1.1 測量
1.1.1 測量和單位
1.1.2 直接測量和間接測量
1.1.3 等精度測量與不等精度測量
1.1.4 測量的精密度、準確度和精確度
1.2 誤差
1.2.1 真值與誤差
1.2.2 最佳值與偏差
1.2.3 誤差分類
1.3 誤差處理
1.3.1 系統誤差處理
1.3.2 隨機誤差處理
1.3.3 壞值的剔除
1.3.4 儀器誤差
1.4 有效數字及其運算
1.4.1 有效數字的定義
1.4.2 直接測量的有效數字讀取
1.4.3 間接測量有效數字的運算
1.4.4 有效數字尾數的舍入法則
1.5 測量結果的不確定度評定
1.5.1 測量不確定度的基本概念
1.5.2 直接測量結果的不確定度評定
1.5.3 間接測量量的不確定度評定
習題與思考題
第2章 數據處理方法
2.1 列表法
2.2 作圖法
2.2.1 作圖法的作用和優點
2.2.2 作圖的基本規則
2.2.3 線性關系數據的處理
2.3 逐差法
2.3.1 逐差法的作用和優點
2.3.2 逐差法的使用條件
2.3.3 逐差法的應用
2.4 最小二乘法
2.4.1 用最小二乘法處理數據的條件
2.4.2 最小二乘法的作用和優點
2.4.3 求一元線性回歸方程
2.4.4 y i、a、b的誤差估算
2.4.5 相關系數γ
第3章 大學物理實驗方法
3.1 基本實驗方法
3.1.1 放大法
3.1.2 比較法
3.1.3 模擬法
3.1.4 補償法
3.1.5 轉換法
3.1.6 干涉法
3.1.7 示波法
3.2 設計性實驗方法
3.2.1 物理模型的建立
3.2.2 物理模型的比較與選擇
3.2.3 實驗方法的選擇
3.2.4 測量儀器的選擇與配套
3.2.5 測量條件與最佳參數的確定
3.2.6 測量次數的確定
3.2.7 實驗實施方案的擬定
3.2.8 實驗準備報告
3.2.9 實驗操作
3.2.10 數據處理及撰寫報告
第4章 大學物理基本儀器的使用
4.1 基本儀器介紹
4.1.1 力學基本儀器
4.1.2 電學基本儀器
4.1.3 光學基本儀器
4.2 大學物理實驗儀器的基本調整與操作技術
4.2.1 大學物理實驗儀器的基本調整技術
4.2.2 大學物理實驗的操作技術
第5章 力熱實驗
第一部分:預備性實驗
實驗5.1 基本量測量
實驗5.2 移測顯微鏡的使用
實驗5.3 用焦利秤研究簡諧振動
實驗5.4 用單擺測重力加速度
實驗5.5 在氣墊導軌上測量加速度
實驗5.6 空氣、液體介質的聲速測量
第二部分:基礎性實驗
實驗5.7 精密稱量
實驗5.8 牛頓第二運動定律的驗證
實驗5.9 楊氏模量的測定(伸長法)
實驗5.10 切變模量的測定
實驗5.11 液體黏度的測量(毛細管法)
實驗5.12 表面張力系數的測定(拉脫法)
實驗5.13 比熱容的測量(混合法)
第三部分:綜合性實驗
實驗5.14 碰撞實驗
實驗5.15 三線擺
實驗5.16 水的汽化熱的測定
第四部分:設計性實驗
實驗5.17 密度的測量
實驗5.18 光杠桿法測金屬的線膨脹系數
實驗5.19 復擺與可倒擺的研究
實驗5.20 簡諧振動的研究
第6章 電磁學實驗
第一部分:預備性實驗
實驗6.1 滑線變阻器制流和分壓特性研究
實驗6.2 伏安法測二極管的特性
實驗6.3 黑盒子
第二部分:基礎性實驗
實驗6.4 用惠斯通電橋測電阻
實驗6.5 用電流場模擬靜電場
實驗6.6 示波器的使用
實驗6.7 用雙電橋測低電阻
實驗6.8 磁場的描繪
第三部分:綜合性實驗
實驗6.9 靈敏電流計特性研究
實驗6.10 用霍爾元件測量螺線管內的磁場
實驗6.11 用交流電橋測電容及電感
實驗6.12 RLC串聯電路的暫態過程研究
實驗6.13 交流電路的諧振現象
實驗6.14 霍爾效應及其應用
實驗6.15 鐵磁物質動態磁滯回線的測試
第四部分:設計性實驗
實驗6.16 伏安法測電阻與電表內阻
實驗6.17 簡易萬用電表的設計及校準
實驗6.18 用電勢差計校準電表和測定干電池的電動勢及內阻
實驗6.19 用沖擊電流計測電容和高電阻
實驗6.20 通電導線在磁場中受力研究
第7章 光學實驗
第一部分:預備性實驗
實驗7.1 薄透鏡焦距的測定
實驗7.2 分光計的調整和使用
實驗7.3 發光二極管光電特性的研究
第二部分:基礎性實驗
實驗7.4 用透射光柵測定光波波長
實驗7.5 利用準直管法測薄透鏡焦距
實驗7.6 單色儀的定標
實驗7.7 光具組基點的測定
實驗7.8 用掠入射法測定透明介質的折射率
實驗7.9 偏振現象的觀測與分析
實驗7.10 用牛頓環干涉測透鏡曲率半徑
實驗7.11 用分光計測定三棱鏡的折射率
實驗7.12 用顯微鏡測量微小長度
第三部分:綜合性實驗
實驗7.13 用雙棱鏡干涉測鈉光波長
實驗7.14 邁克耳孫干涉儀的調整與使用
實驗7.15 阿貝成像原理和空間濾波
第四部分:設計性實驗
實驗7.16 測定橢圓偏振光強度分布圖
實驗7.17 用M-干涉儀測量物質折射率和物體長度
實驗7.18 光電效應的研究
實驗7.19 光的單縫衍射與雙縫干涉研究