本書根據教育部《理工科類大學物理實驗課程教學基本要求》,結合石家莊鐵道大學四方學院物理實驗課程教學實際情況及物理實驗室具體實驗儀器進行編寫。第1章、第2章主要介紹了大學物理實驗課程的學習目標與要求、基本環(huán)節(jié),實驗數據處理相關的基礎知識,比較法、放大法、補償法、轉換法、平衡法、模擬法等常用物理實驗方法。第3章介紹了固體密度測量、分光儀、示波器、萬用表、牛頓環(huán)、磁場測量等基礎性實驗、設計性實驗項目。實驗項目的內容設置,注重培養(yǎng)實驗習慣與方法,逐步提高基本科學實驗技能,養(yǎng)成理論聯(lián)系實際、認真嚴謹的科學態(tài)度,為今后專業(yè)學習與科學研究奠定基礎。
本書由石家莊鐵道大學四方學院物理教研室全體教師共同總結多年教學經驗與心得編寫而成,實驗內容翔實、實驗設置合理,適合作為大學本科理工類相關專業(yè)基礎課的教材。
大學物理實驗是高等工科院校對學生進行科學實驗基本訓練的一門必修基礎實驗課程,是學生進入大學后進行系統(tǒng)實驗方法和實驗技能訓練的開端,對培養(yǎng)學生的動手能力、分析問題和解決問題的能力及嚴謹的科學態(tài)度起著不可替代的作用。通過實驗可以培養(yǎng)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;使學生掌握實驗研究的基本方法,提高學生的分析能力和創(chuàng)新能力;培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際和實事求是的科學作風,認真嚴謹的科學態(tài)度,積極主動的探索精神,提高學生的科學素養(yǎng)。
本書根據教育部《理工科類大學物理實驗課程教學基本要求》,結合石家莊鐵道大學四方學院物理實驗課程實際情況及物理實驗室具體實驗儀器進行編寫,內容包括數據處理基礎知識、常用物理實驗方法、實驗項目等。附錄收錄了物理學基本常數、測量結果不確定度計算方法、計算器統(tǒng)計功能使用說明。
本書是石家莊鐵道大學四方學院物理教研室全體教師智慧的結晶。本書由石家莊鐵道大學四方學院劉科敏、孫琳、張玉賓任主編,參加本書編寫的還有徐勝楠、郭俊梅、王錦仁、李小光、陰會賓和王曉暉。
在本書編寫過程中,得到了石家莊鐵道大學四方學院各級領導的大力支持,在此表示衷心的感謝。在本書編寫過程中參閱了一些編著者的著作,在參考文獻中未能一一列出,謹在此向其作者一并表示誠摯的謝意。
由于編者水平所限,書中難免存在疏漏和不妥之處,懇請廣大讀者批評指正,以便將來做進一步的修訂。
編者
2020年10月
劉科敏,碩士,任教于石家莊鐵道大學四方學院,從事大學物理及大學物理實驗教學8年以上,研究方向:凝聚態(tài)物理、理論物理和光學,曾參與多項市級、校級課題。孫琳,女,碩士,任教于石家莊鐵道大學四方學院,研究方向:理論物理,曾多次參與多項市級、校級課題。張玉賓,碩士,任教于石家莊鐵道大學四方學院,研究方向:凝聚態(tài)物理、光學。
第0章緒論
0.1大學物理實驗的地位和作用
0.2大學物理實驗課的目的和任務
0.3大學物理實驗的基本環(huán)節(jié)
0.4大學物理實驗成績的評定
第1章數據處理基礎知識
1.1測量與誤差
1.2測量結果的不確定度評定
1.3有效數字及其運算
1.4常用數據處理方法
1.5實驗數據的計算機處理方法
第2章常用物理實驗方法
2.1比較法
2.2放大法
2.3補償法
2.4轉換法
2.5平衡法
2.6模擬法
2.7干涉法
第3章實驗項目
實驗1固體密度的測量
實驗2示波器的使用
實驗3萬用表的使用
實驗4分光儀的調節(jié)和三棱鏡頂角的測定
實驗5剛體轉動慣量的測量
實驗6氣墊導軌上的實驗
實驗7楊氏彈性模量的測量
實驗8靜電場的模擬
實驗9電橋測電阻
實驗10用電位差計校準毫安表并測其內阻
實驗11聲速的測量
實驗12材料導熱系數的測量
實驗13磁場的測量
實驗14阿貝折射儀的原理和應用
實驗15牛頓環(huán)
實驗16邁克爾遜干涉儀的調節(jié)和使用
實驗17全息照相
附錄
附錄A物理學基本常數
附錄B測量結果不確定度計算方法(簡例)
附錄C計算器統(tǒng)計功能使用說明
參考文獻