本書是根據(jù)教育部高等學(xué)校非物理類專業(yè)物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)制定的《非物理類理工學(xué)科大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)基本要求》,借鑒國內(nèi)外近年來物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革與研究成果,結(jié)合大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)多年來的教改成果、課程建設(shè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)編寫而成的。本套書體現(xiàn)分層教學(xué)、開放教學(xué)、研究性教學(xué)、成果導(dǎo)向教學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新要求,為非物理類專業(yè)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教材。全套共分為兩冊(cè),第一冊(cè)《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)(基礎(chǔ)部分)》,適用于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué);第二冊(cè)《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)(提高部分)》,適用于提高型、研究型實(shí)驗(yàn)教學(xué)。全書通過穿插內(nèi)容,把物理學(xué)的發(fā)展簡史呈現(xiàn)出來,也反映物理實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)發(fā)展中的作用,并對(duì)目前先進(jìn)測(cè)量技術(shù)作了介紹。
《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》分“基礎(chǔ)部分”和“提高部分”兩冊(cè),與課程網(wǎng)站上的微課教學(xué)資源配合使用,通過混合式教學(xué)設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)的分層次、線上線下相結(jié)合的混合式教學(xué)。全套教材適合高等院校非物理類專業(yè)的本科學(xué)生使用,也可作為實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員和有關(guān)教師的參考用書。
本冊(cè)為提高部分,共分5章,第1章對(duì)物理實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)的應(yīng)用、課程網(wǎng)站的應(yīng)用作介紹;第2章介紹定性與半定量實(shí)驗(yàn);第3章為綜合性實(shí)驗(yàn);第4章為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn);第5章為研究性實(shí)驗(yàn)。對(duì)于設(shè)計(jì)性與研究性實(shí)驗(yàn),書中只給定了其實(shí)驗(yàn)任務(wù)、實(shí)驗(yàn)要求、實(shí)驗(yàn)條件和參考資料,具體的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)研究由學(xué)生在探索中完成,并可從課程網(wǎng)站的教學(xué)資源中獲得設(shè)計(jì)引導(dǎo)或研究引導(dǎo)。
教材體現(xiàn)“成果為本”的新教學(xué)理念,每個(gè)實(shí)驗(yàn)都進(jìn)行了“成果導(dǎo)向教學(xué)設(shè)計(jì)”,從“知識(shí)”和“能力”兩個(gè)方面設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo),引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí),以達(dá)到預(yù)期學(xué)習(xí)成果。書中的穿插內(nèi)容——?dú)v史的回顧,使讀者能快捷地了解物理學(xué)的發(fā)展簡史,也能從一些典型的實(shí)驗(yàn)例子中體會(huì)出物理實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)發(fā)展中的作用。
對(duì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)還制作了相應(yīng)的微課視頻,學(xué)生可以通過掃描二維碼觀看相應(yīng)微課內(nèi)容,加深對(duì)知識(shí)的理解和掌握。
與本教材、教學(xué)模式相配套,建設(shè)大批微課教學(xué)資源,利用云技術(shù)下的信息化教學(xué)管理平臺(tái),能對(duì)整個(gè)教學(xué)過程進(jìn)行信息化管理。采用翻轉(zhuǎn)課堂等新教學(xué)理念,實(shí)施線上、線下學(xué)習(xí)相結(jié)合的混合式教學(xué),既充分保留傳統(tǒng)教學(xué)中教師的主導(dǎo)作用,又能發(fā)揮線上學(xué)習(xí)的靈活自主的優(yōu)勢(shì),達(dá)到佳的學(xué)習(xí)效果。
本套教材圖、表、公式的編號(hào)為便于查閱分兩種編號(hào)方式:一為以實(shí)驗(yàn)為主的編號(hào)方式,其圖、表、公式編號(hào)采用“×××”,如實(shí)驗(yàn)31中圖、表、公式采用“31×”,其中,“31”表示實(shí)驗(yàn)31,“×”表示圖、表、公式的順序號(hào)。二為除實(shí)驗(yàn)以外其他章節(jié)的圖、表、公式編號(hào)方式采用“×.×.×”,如第2章2.1節(jié)中圖、表、公式采用“2.1.×”,其中“2.1”表示節(jié),“×”表示順序號(hào)。
朱基珍教授負(fù)責(zé)全套書的審定,肖榮軍主持本分冊(cè)的編寫和統(tǒng)稿工作。
本書編寫過程中得到了廣西教育廳、廣西科技大學(xué)的大力支持及經(jīng)費(fèi)的資助,在此表示感謝。
由于我們的水平和條件有限,書中一定存在著不完善和不妥之處,真誠地希望各位讀者提出建議并指正。
第1章物理實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)應(yīng)用(1)
1.1計(jì)算機(jī)在物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用(1)
1.2虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)在物理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用(16)
實(shí)驗(yàn)11虛擬仿真系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)(16)
實(shí)驗(yàn)12虛實(shí)結(jié)合綜合光學(xué)實(shí)驗(yàn)(19)
實(shí)驗(yàn)13非線性混沌實(shí)驗(yàn)(24)
拓展閱讀1虛擬技術(shù)簡介(30)
第2章定性與半定量實(shí)驗(yàn)(32)
2.1在物理實(shí)驗(yàn)課程中引入定性與半定量實(shí)驗(yàn)教學(xué)的必要性與可行性(32)
2.2定性與半定量實(shí)驗(yàn)的教學(xué)項(xiàng)目(34)
實(shí)驗(yàn)21受迫振動(dòng)與共振實(shí)驗(yàn)(34)
實(shí)驗(yàn)22光通信及互感現(xiàn)象(37)
實(shí)驗(yàn)23尖端放電與靜電電動(dòng)機(jī)、靜電除塵(41)
實(shí)驗(yàn)24磁懸浮實(shí)驗(yàn)(46)
實(shí)驗(yàn)25水 波 實(shí) 驗(yàn)(49)
拓展閱讀2真空與真空鍍膜技術(shù)簡介(53)
第3章綜合性實(shí)驗(yàn)(55)
實(shí)驗(yàn)31液晶電光效應(yīng)實(shí)驗(yàn)(55)
實(shí)驗(yàn)32全息照相實(shí)驗(yàn)(58)
實(shí)驗(yàn)33聲波測(cè)距實(shí)驗(yàn)(63)
實(shí)驗(yàn)34材料熱膨脹系數(shù)的測(cè)試(67)
實(shí)驗(yàn)35光電通信傳輸特性測(cè)量(70)
實(shí)驗(yàn)36光敏電阻基本特性的測(cè)量(73)
實(shí)驗(yàn)37電子荷質(zhì)比的測(cè)量(78)
實(shí)驗(yàn)38單結(jié)晶體管振蕩器(82)
實(shí)驗(yàn)39可控硅調(diào)光電路(87)
實(shí)驗(yàn)310萬用電表組裝實(shí)驗(yàn)(92)
實(shí)驗(yàn)311用感應(yīng)法測(cè)量螺線管磁場(94)
實(shí)驗(yàn)312綜合光學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)——夫瑯禾費(fèi)單縫衍射、圓孔衍射綜合實(shí)驗(yàn)(98)
實(shí)驗(yàn)313太陽能電池基本特性測(cè)量(105)
實(shí)驗(yàn)314集成電路溫度傳感器的特性測(cè)量(109)
實(shí)驗(yàn)315動(dòng)態(tài)法測(cè)量金屬的楊氏模量(113)
實(shí)驗(yàn)316模擬法測(cè)繪靜電場(116)
實(shí)驗(yàn)317楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)(119)
實(shí)驗(yàn)318雙棱鏡干涉實(shí)驗(yàn)(123)
實(shí)驗(yàn)319菲涅耳雙鏡干涉實(shí)驗(yàn)(125)
實(shí)驗(yàn)320勞埃德鏡干涉實(shí)驗(yàn)(126)
實(shí)驗(yàn)321整流、濾波和穩(wěn)壓電路(128)
實(shí)驗(yàn)322微小伸長量的多途徑測(cè)量(130)
實(shí)驗(yàn)323雙光柵測(cè)量微弱振動(dòng)位移量(133)
實(shí)驗(yàn)324光杠桿法測(cè)量微小伸長量(136)
拓展閱讀3等離子體技術(shù)簡介(140)
拓展閱讀4顯微技術(shù)簡介(142)
第4章設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)(144)
4.1設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)要求(144)
4.2設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的舉例(146)
4.3設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)項(xiàng)目(150)
實(shí)驗(yàn)41電阻測(cè)量設(shè)計(jì)(150)
實(shí)驗(yàn)42駐波實(shí)驗(yàn)研究與簡單樂器的設(shè)計(jì)(151)
實(shí)驗(yàn)43用恒力矩轉(zhuǎn)動(dòng)法驗(yàn)證平行軸定理(154)
實(shí)驗(yàn)44波長的相對(duì)測(cè)量實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(155)
實(shí)驗(yàn)45空氣折射率測(cè)量設(shè)計(jì)(156)
實(shí)驗(yàn)46綜合光學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)——由物像放大率測(cè)目鏡焦距(158)
實(shí)驗(yàn)47綜合光學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)——薄透鏡焦距的測(cè)量(自準(zhǔn)法、貝塞爾法、物距像距法)
(159)
實(shí)驗(yàn)48綜合光學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)——透鏡組節(jié)點(diǎn)和焦距的測(cè)定(160)
實(shí)驗(yàn)49綜合光學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)——自組投影儀(161)
實(shí)驗(yàn)410綜合光學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)——光的偏振實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(163)
實(shí)驗(yàn)411綜合光學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)——測(cè)自組望遠(yuǎn)鏡的放大率(167)
實(shí)驗(yàn)412綜合光學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)——自組帶正像棱鏡的望遠(yuǎn)鏡(168)
實(shí)驗(yàn)413根據(jù)“不確定度均分”原則進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(169)
實(shí)驗(yàn)414用分光計(jì)測(cè)定液體折射率的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(170)
實(shí)驗(yàn)415用折射極限法測(cè)定三棱鏡的折射率(171)
實(shí)驗(yàn)416接地電阻測(cè)量設(shè)計(jì)(172)
實(shí)驗(yàn)417酒精濃度儀的研究與設(shè)計(jì)(174)
實(shí)驗(yàn)418照度計(jì)的研究與設(shè)計(jì)(175)
實(shí)驗(yàn)419電容傳感器實(shí)驗(yàn)(176)
實(shí)驗(yàn)420電渦流傳感器實(shí)驗(yàn)(177)
實(shí)驗(yàn)421傳感器的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)(179)
實(shí)驗(yàn)422光敏傳感器實(shí)驗(yàn)(180)
實(shí)驗(yàn)423細(xì)絲直徑測(cè)量設(shè)計(jì)(181)
實(shí)驗(yàn)424智能建筑綜合設(shè)計(jì)平臺(tái)實(shí)驗(yàn)(182)
拓展閱讀5微波技術(shù)簡介(184)
拓展閱讀6傳感器技術(shù)簡介(186)
第5章研究性實(shí)驗(yàn)(188)
5.1研究性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)要求(188)
5.2研究性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)課題(191)
實(shí)驗(yàn)51電子秤的研究(191)
實(shí)驗(yàn)52全息技術(shù)研究(192)
實(shí)驗(yàn)53直流電源參數(shù)及輸出伏安特性(194)
實(shí)驗(yàn)54用感應(yīng)式落球法測(cè)量液體的粘滯系數(shù)的實(shí)驗(yàn)研究(194)
實(shí)驗(yàn)55綜合光學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)——θ調(diào)制(196)
實(shí)驗(yàn)56用拉脫法測(cè)定液體表面張力系數(shù)的實(shí)驗(yàn)研究(198)
實(shí)驗(yàn)57穩(wěn)壓二極管反向伏安特性研究(200)
拓展閱讀7全息技術(shù)簡介(202)