《普通高等教育“十一五”規劃教材:大學物理實驗》根據教育部高等學校非物理類專業物理基礎課程教學指導分委員會于2008年頒布的《非物理類理工學科大學物理實驗課程教學基本要求》和國內工科物理教材改革動態,并結合編者多年的教學經驗編寫而成。特別強調物理知識在工程技術中的應用。全書內容包括:誤差理論與數據處理,基礎物理實驗,綜合性、近代物理實驗和創新型、設計性實驗。
前言
緒論
第1章 實驗誤差理論及數據處理
1.1 實驗數據的誤差分析
1.1.1 誤差的基本概念
1.1.2 有效數字及其運算規則
1.1.3 誤差的基本性質
1.1.4 函數誤差
1.1.5 測量結果的不確定度估計
1.2 實驗數據的處理方法
1.2.1 列表法
1.2.2 圖解法
1.2.3 逐差法
1.2.4 用最小二乘法求直線的回歸方程
1.2.5用計算機進行數據處理
第2章 基礎物理實驗
2.1 長度的測量
2.2 密度的測定
2.3 牛頓第二定律的驗證
2.4 動量守恒定律的研究
2.5 伏安法測電阻
2.6 模擬法測繪靜電場
2.7 惠斯通電橋測電阻
2.8 電勢差計原理及應用
2.9 霍爾效應
2.10 弦振動的研究
2.11 薄透鏡焦距的測量
2.12 阿貝折射儀測液體折射率
2.13 用拉脫法測液體表面張力系數
2.14 空氣比熱容比的測定
2.15 用電熱法測定熱功當量
第3章 綜合性及近代物理實驗
3.1 用單擺法測定重力加速度
3.2 恒力矩法測定剛體的轉動慣量
3.3 三線擺法測轉動慣量
3.4 用落球法測定液體的黏滯系數
3.5 物質導熱系數的測定
3.6 用干涉法測金屬線膨脹系數
3.7 拉伸法測定金屬絲的楊氏模量
3.8 彎曲法測金屬的楊氏模量
3.9 用霍爾效應法測螺線管磁場
3.10 沖擊法測直螺線管的磁場
3.11 新型圓線圈和亥姆霍茲線圈測定
3.12 邁克耳孫干涉儀及其應用
3.13 偏振光的觀察與分析
3.14 等厚干涉及其應用
3.15 單色儀的定標
3.16 光電效應實驗
3.17 密立根油滴實驗
3.18 示波器的原理及使用
3.19 核磁共振研究
第4章 設計性及研究性實驗
4.1 慣性秤
4.2 電表的改裝和校準
4.3 分光計的調整和使用
4.4 鐵磁材料的磁滯回線及磁化曲線的測量
4.5 全息照相
4.6 太陽能電池特性研究
4.7 地磁場分量的測量
4.8 聲速的測定研究
4.9 傳感器特性測試
4.9.1 DH-CG32000傳感器實驗儀簡介
4.9.2 主要技術參數、性能及說明
4.9.3 可選實驗內容
4.10 光學綜合實驗研究
4.10.1 單縫衍射的實驗觀測和研究
4.10.2 夫瑯禾費雙縫衍射
4.10.3 光柵衍射(夫瑯禾費多縫衍射)
4.10.4 夫瑯禾費圓孔衍射
4.10.5 偏振光
參考文獻
附錄
附錄1 法定計量單位
附錄2 常用物理數據
附錄3 常用電氣測量指示儀表和附件的符號
物理學是研究物質的基本結構、基本運動形式、相互作用及其轉化規律的學科。它的基本理論滲透在自然科學的各個領域,應用于生產技術的許多部門,是自然科學和工程技術的基礎。
在人類追求真理、探索未知世界的過程中,物理學展現了一系列唯物主義的哲學觀和方法論,深刻影響著人類對物質世界的基本認識、人類的思維方式和社會生活,在人才的科學素質培養中具有重要的地位。
物理學本質上是一門實驗科學。物理實驗是科學實驗的先驅,體現了大多數科學實驗的共性,在實驗思想、實驗方法以及實驗手段等方面是各學科科學實驗的基礎。
大學物理實驗課是高等理工科專業對學生進行科學實驗基本訓練的必修基礎課程,是本科生接受系統實驗方法和實驗技能訓練的開端,是提高學生分析問題和解決問題能力的重要課程。物理實驗課和物理理論課具有同等重要的地位。
物理實驗課覆蓋面廣,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,是培養學生科學實驗能力、提高科學素質的重要基礎。這在培養學生嚴謹的治學態度、活躍的創新意識、理論聯系實際和適應科技發展的綜合應用能力等方面具有其他實踐類課程不可替代的作用。著名理論物理學家楊振寧曾經說過,“物理學是以實驗為本的科學”,這充分說明了物理實驗的作用和重要性。
大學物理實驗課的目的和任務
大學物理實驗課的任務是:
(1)通過觀察、測量和分析,加強對物理理論、物理概念的理解和認識。
(2)學習物理實驗的基本知識、基本方法,培養基本的實驗技能。學習實驗數據處理的基本方法,撰寫合格的實驗報告。
(3)培養嚴肅認真、實事求是的科學態度和一絲不茍的工作作風以及遵守操作規程、愛護實驗器材的良好習慣。本課程的具體任務是:(1)培養學生的基本科學實驗技能,提高學生的科學實驗基本素質,使學生初步掌握實驗科學的思想和方法。
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