本書內(nèi)容包括測量誤差的基本知識、數(shù)據(jù)處理的基本方法、物理實驗常用儀器的使用方法,涵蓋力學、熱學、電磁學、光學和近代物理共46個實驗項目。
大學物理實驗是高等學校理工科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(tǒng)實驗方法和實驗技能訓練的開端,是培養(yǎng)學生科學實驗能力、提高科學素質的重要基礎。本書是在方莉俐、王秀杰主編的《大學物理實驗》的基礎上,結合多年來物理實驗教學實踐經(jīng)驗和教學改革成果,按照教育部高等學校物理學與天文學教學指導委員會編制的《理工科類大學物理實驗課程教學基本要求》(□010年版)修訂而成的。本書側重于培養(yǎng)學生嚴謹治學的態(tài)度、活躍的創(chuàng)新意識、理論聯(lián)系實際和適應科學發(fā)展的綜合能力。
為了提高學生的科學素質,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,大學物理實驗教學既要使學生得到基本實驗技能的訓練,又要使學生在綜合能力方面得到提高。本書在選擇實驗內(nèi)容時注重時代性和先進性,兼顧物理學的各個方面,注重物理知識與現(xiàn)代科學技術、工程技術接軌,將□新的科技成果滲透到大學物理實驗教學中。
由于課程對象為低年級理工科學生,本書的實驗項目的物理原理敘述清晰,計算公式推導完整,實驗步驟具體詳實,數(shù)據(jù)處理規(guī)范嚴謹。本書將誤差分析和數(shù)據(jù)處理內(nèi)容以及常用實驗儀器介紹內(nèi)容單獨編寫成章,便于學生隨時翻閱,實驗項目中僅對專用儀器加以介紹,實現(xiàn)對本科生科學實驗的基本訓練。針對學生循序漸進的學習過程,實驗項目按照基礎性實驗、綜合性實驗、設計性實驗和研究性實驗分為四個層次,并通過“互聯(lián)網(wǎng)+”二維碼技術將數(shù)字化資源與教材、實驗操作有機結合,實現(xiàn)教學的立體化和教材的信息化改革。在微課□□和實驗課堂里,編者注重將思政元素融入課程學習中,真正實現(xiàn)“立德樹人,教書育人”的目的。
實驗教學是集體性工作,幾代實驗教師在實驗教學中兢兢業(yè)業(yè)和嘔心瀝血的工作精神,體現(xiàn)在實驗室建設、課程規(guī)劃、教學實踐等各個方面。物理實驗教師為實驗中心建設和教材編寫提供了堅實的基礎,兄弟院校和儀器生產(chǎn)廠商為教材編寫提供了大量的資料,中原工學院為教材編寫給予了大力支持。在本書即將出版之際,編者向他們表示由衷的感謝!
本書由郭鵬負責全書統(tǒng)稿,由方莉俐負責定稿。參加編寫的有:方莉俐(□□章、第3章,實驗7.1、7.□)、郭鵬(實驗4.5、4.□1、5.14、6.1、6.3)、丁星星(實驗4.7、4.9、4.10、4.15、5.7、5.10、5.1□,附錄)、李林(實驗4.8、5.8)、王秀杰(第□章□.1、□.□、□.3、□.4,練習題)、王建軍(實驗7.3、7.4)、馮軍蘭(實驗4.1□、5.9)、李紅(實驗4.3、4.19、4.□0)、李夢(第□章□.5,實驗5.6、7.5)、劉敏(實驗6.4)、劉丹丹(實驗4.6)、張瑩(實驗4.1、4.11、4.13、4.18、5.3、6.5)、張玉廣(實驗4.□)、張牛(實驗4.14、5.1、5.□)、趙賓(實驗5.5)、袁佩玲(實驗4.4、6.□)、葛向紅(實驗5.4)、靳文濤(實驗4.16、4.17、4.□□、5.11、5.13)。
由于編者水□有限,疏漏謬誤不當之處在所難免,懇請讀者和同行專家批評指正。
第1章 緒論
第2章 測量誤差與數(shù)據(jù)處理
2.1 測量與測量誤差
2.2 測量誤差的估算
2.3 有效數(shù)字及其運算
2.4 數(shù)據(jù)處理的幾種常用方法
2.5 計算機處理實驗數(shù)據(jù)簡介
練習題
第3章 物理實驗常用儀器及使用方法
3.1 概述
3.2 長度測量儀器
3.3 質量測量儀器
3.4 時間測量儀器
3.5 溫度測量儀器
3.6 電磁測量儀器
3.7 光學測量儀器
3.8 物理實驗常用方法
第4章 基礎性實驗
實驗4.1 轉動慣量的測定
實驗4.2 應變測力傳感器實驗
實驗4.3 玻爾共振實驗
實驗4.4 準穩(wěn)態(tài)法測定比熱容/導熱系數(shù)
實驗4.5 空氣熱機實驗
實驗4.6 理想氣體方程實驗
實驗4.7 示波器的使用
實驗4.8 電表的改裝
實驗4.9 2衡電橋測電阻
實驗4.10 電路元件伏安特性的測繪
實驗4.11 電子束的偏轉和聚焦
實驗4.12 RLC一階電路暫態(tài)過程的研究
實驗4.13 多普勒效應測聲速
實驗4.14 霍耳效應及其應用
實驗4.15 光電效應實驗
實驗4.16 偏振光的觀測與研究
實驗4.17 邁克耳孫干涉實驗
實驗4.18 分光計的調節(jié)和使用1
實驗4.19 用牛頓環(huán)測量球面的曲率半徑
實驗4.20 單縫衍射光強分布的測定
實驗4.21 弗蘭克一赫茲實驗
實驗4.22 太陽能電池特性實驗
第5章 綜合性實驗
實驗5.1 測量金屬絲的楊氏模量
實驗5.2 用霍耳位置傳感器測楊氏模量
實驗5.3 用傳感器測定空氣的比熱容比
實驗5.4 聲速的測定
實驗5.5 計算機實測實驗——聲波和拍
實驗5.6 巨磁阻效應及其應用
實驗5.7 非2衡電橋的應用
實驗5.8 用電勢差計測熱電偶的電動勢
實驗5.9 測量金屬絲的電阻率
實驗5.10光敏傳感器光電特性的研究
實驗5.11 光學空間濾波實驗
實驗5.12全息照相
實驗5.13 壓電陶瓷微位移性能測量
實驗5.14 超聲波及其應用
第6章 設計性實驗
實驗6.1 熱敏電阻數(shù)字溫度計的設計
實驗6.2 望遠鏡和顯微鏡的設計與組裝
實驗6.3 單擺測重力加速度
實驗6.4 粒狀材料及不規(guī)則物體密度的測定
實驗6.5 分光計測量透明液體折射率
第7章 研究性實驗
實驗7.1 復合電鍍實驗(一)——赫爾槽實驗
實驗7.2 復合電鍍實驗(二)——金屬一固體微粒復合膜電鑄工藝研究
實驗7.3 石墨烯層間納米摩擦性質的研究
實驗7.4 金屬鋁材料裂紋傳播及斷裂行為研究
實驗7.5 22性原理計算半導體的電子結構
附錄
參考文獻