大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) 第4版
定 價:43 元
叢書名:吉林省普通本科高校省級重點(diǎn)教材
- 作者:姜廣軍
- 出版時間:2022/11/1
- ISBN:9787111698500
- 出 版 社:機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:O4-33
- 頁碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:
- 開本:16開
本教材是根據(jù)高等學(xué)校物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會制定的《理工科類大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)基本要求》,結(jié)合近年來吉林建筑科技學(xué)院線上線下課程教學(xué)資源的建設(shè)與應(yīng)用,以及新時代發(fā)展對課程建設(shè)的要求和應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)要求,對原教材內(nèi)容做了刪減、修改和補(bǔ)充后重新編寫的。
本教材結(jié)合線下教學(xué)中分層次、分系列和模塊化教學(xué)需要,共分為6部分:緒論、基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計性實(shí)驗(yàn)、仿真實(shí)驗(yàn)和附錄。在基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計性實(shí)驗(yàn)部分共編入43個實(shí)物實(shí)驗(yàn)。在編寫過程中,為更好服務(wù)線下課程教學(xué),本教材中編入了與線上課程資源相對應(yīng)的內(nèi)容,以期通過新教學(xué)組織模式,提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新的意識。本教材在挖掘物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中蘊(yùn)含的思政元素、落實(shí)立德樹人根本任務(wù)方面,也做了有益的嘗試。另外,本教材還以物理仿真實(shí)驗(yàn)室為平臺,編入了部分仿真實(shí)驗(yàn),并在附錄中給出了基本物理常數(shù)及國際單位制等內(nèi)容。
本教材可作為高等院校工科類各專業(yè)的教科書或參考書。
前言
本教材根據(jù)高等學(xué)校大學(xué)物理課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會制定的《理工科類大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)基本要求》,結(jié)合“關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實(shí)施意見”,以及近年來吉林建筑科技學(xué)院實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革情況修訂。在修訂中,調(diào)整了部分內(nèi)容,增加了部分新實(shí)驗(yàn)、新方法的選題,努力體現(xiàn)教材的學(xué)術(shù)性和先進(jìn)性。本教材在內(nèi)容組織上深入挖掘大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中蘊(yùn)含的思政元素,通過物理學(xué)的研究方法、技術(shù)手段和科學(xué)家的成長歷程等,逐步使學(xué)生形成科學(xué)的世界觀,使社會主義核心價值觀深入人心,落實(shí)立德樹人根本任務(wù)。本教材與我!拔锢韺(shí)驗(yàn)”線上課程教學(xué)資源相結(jié)合,推進(jìn)了現(xiàn)代信息技術(shù)與教學(xué)的深度融合,進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí),為實(shí)行新教學(xué)模式打下了基礎(chǔ)。
本教材仍分為6部分:緒論、基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計性實(shí)驗(yàn)、仿真實(shí)驗(yàn)和附錄。緒論部分介紹基本的實(shí)驗(yàn)方法、測量誤差理論與數(shù)據(jù)處理等,實(shí)驗(yàn)題目是按基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計性實(shí)驗(yàn)和仿真實(shí)驗(yàn)4個層次組成教學(xué)體系,內(nèi)容涵蓋力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)和近代物理等,共編入43個實(shí)物實(shí)驗(yàn)和3個仿真實(shí)驗(yàn)。
教材內(nèi)容遵循由簡到繁、由易到難、循序漸進(jìn)、逐層提高的原則編排。在實(shí)驗(yàn)題目和內(nèi)容的選擇上,我們從經(jīng)典物理實(shí)驗(yàn)中精心挑選了一些物理思想突出、實(shí)驗(yàn)方法典型的內(nèi)容,主要是為了加強(qiáng)對學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)的訓(xùn)練,讓學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)知識、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)技能和數(shù)據(jù)處理方法,培養(yǎng)學(xué)生求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和刻苦鉆研的優(yōu)良作風(fēng),提高學(xué)生的基本科學(xué)素養(yǎng)。
在注重基礎(chǔ)訓(xùn)練的同時,我們也十分重視物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的創(chuàng)新。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)與時俱進(jìn),具有時代性,應(yīng)把反映時代特色的新技術(shù)、新成果、先進(jìn)測量方法等納入實(shí)驗(yàn)教學(xué);物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)還應(yīng)結(jié)合學(xué)校專業(yè)特點(diǎn),把與專業(yè)緊密結(jié)合的、應(yīng)用性強(qiáng)、物理內(nèi)涵豐富的實(shí)驗(yàn)引入實(shí)驗(yàn)教學(xué),激發(fā)學(xué)生的求知熱情,培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新欲望,形成敢于挑戰(zhàn)難題的工匠風(fēng)格。
為更好地培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和方便教學(xué),本教材把大多數(shù)實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法、實(shí)驗(yàn)原理和方法、實(shí)驗(yàn)操作過程和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法等主要實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié),以超星“學(xué)習(xí)通”為平臺,通過視頻和文本等方式展現(xiàn)出來, 使線下教學(xué)與線上資源相配套,為學(xué)生搭建一個新的自主學(xué)習(xí)平臺。
仿真實(shí)驗(yàn)是以吉林建筑科技學(xué)院物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心網(wǎng)站及物理仿真實(shí)驗(yàn)室為平臺,介紹計算機(jī)模擬物理實(shí)驗(yàn)的操作方法。學(xué)生通過仿真實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練,可以在網(wǎng)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)和課外實(shí)驗(yàn)。由于仿真實(shí)驗(yàn)不受儀器設(shè)備和學(xué)時的限制,大大地豐富了開放式物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容。
本教材是吉林建筑科技學(xué)院基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心全體教師辛勤勞動的成果。周輝教授審閱了書稿,并對教材編寫提出了許多寶貴的指導(dǎo)意見,在此表示衷心的感謝。此次成書由姜廣軍擔(dān)任主編,向安潤、孟祥秋擔(dān)任副主編。參與編寫的還有王杰、付靜、李明非、張薇薇和張丹瑋,具體編寫分工如下:姜廣軍編寫緒論、實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)31及附錄;向安潤編寫實(shí)驗(yàn)11、實(shí)驗(yàn)12、實(shí)驗(yàn)20、實(shí)驗(yàn)25、實(shí)驗(yàn)30、實(shí)驗(yàn)32、實(shí)驗(yàn)38及仿真實(shí)驗(yàn);孟祥秋編寫實(shí)驗(yàn)2、實(shí)驗(yàn)8、實(shí)驗(yàn)9、實(shí)驗(yàn)21、實(shí)驗(yàn)27、實(shí)驗(yàn)28、實(shí)驗(yàn)35、實(shí)驗(yàn)36及實(shí)驗(yàn)40;王杰編寫實(shí)驗(yàn)4、實(shí)驗(yàn)7、實(shí)驗(yàn)14、實(shí)驗(yàn)19、實(shí)驗(yàn)23、實(shí)驗(yàn)26、實(shí)驗(yàn)34、實(shí)驗(yàn)39、實(shí)驗(yàn)41及實(shí)驗(yàn)42;張薇薇編寫實(shí)驗(yàn)13、實(shí)驗(yàn)15、實(shí)驗(yàn)16、實(shí)驗(yàn)24及實(shí)驗(yàn)33;李明非和張丹瑋編寫實(shí)驗(yàn)5、實(shí)驗(yàn)6、實(shí)驗(yàn)17、實(shí)驗(yàn)18、實(shí)驗(yàn)29、實(shí)驗(yàn)37及實(shí)驗(yàn)43;付靜編寫實(shí)驗(yàn)3、實(shí)驗(yàn)10及實(shí)驗(yàn)22。
本教材已被列為吉林省首批“普通本科高校重點(diǎn)教材建設(shè)項目”。在吉林省教育廳職能部門指導(dǎo)和監(jiān)督下,在校領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)心下,在兄弟院校的同行、機(jī)械工業(yè)出版社有關(guān)人員和儀器生產(chǎn)廠家的支持下,圓滿完成本教材的修訂任務(wù),在此一并致謝。
編寫適合應(yīng)用型人才培養(yǎng)需要的教材是一種探索,在編寫過程中難免有疏漏之處,懇請讀者批評指正。
編者
目錄
前言
第1章緒論1
11物理實(shí)驗(yàn)課程的地位、目的和要求1
12測量與誤差2
13不確定度及測量結(jié)果表達(dá)式7
14有效數(shù)字12
15實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法14
第2章基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)17
實(shí)驗(yàn)1物體密度的測量17
實(shí)驗(yàn)2在氣墊導(dǎo)軌上測滑塊的速度和加速度22
實(shí)驗(yàn)3用扭擺法測定物體的轉(zhuǎn)動慣量28
實(shí)驗(yàn)4溫差電偶的定標(biāo)與測溫34
實(shí)驗(yàn)5固體線脹系數(shù)的測定36
實(shí)驗(yàn)6熱管及其性能測試39
實(shí)驗(yàn)7電表的改裝與校準(zhǔn)41
實(shí)驗(yàn)8用惠斯通電橋測量電阻46
實(shí)驗(yàn)9用電位差計測量電動勢49
實(shí)驗(yàn)10利用集成霍爾傳感器測量亥姆霍茲線圈的磁場分布52
實(shí)驗(yàn)11模擬示波器的使用58
實(shí)驗(yàn)12數(shù)字示波器的基本操作67
實(shí)驗(yàn)13分光計的調(diào)節(jié)和使用77
實(shí)驗(yàn)14用牛頓環(huán)測量透鏡的曲率半徑82
實(shí)驗(yàn)15用衍射光柵測量光波的波長85
實(shí)驗(yàn)16光的偏振88
第3章綜合性實(shí)驗(yàn)94
實(shí)驗(yàn)17用動態(tài)懸掛法測定工程材料的彈性模量94
實(shí)驗(yàn)18RLC電路的暫態(tài)過程103
實(shí)驗(yàn)19熱敏電阻特性研究108
實(shí)驗(yàn)20聲速的測定111
實(shí)驗(yàn)21超聲波測試原理及應(yīng)用117
實(shí)驗(yàn)22鐵磁材料的磁滯回線和基本磁化曲線123
實(shí)驗(yàn)23邁克耳孫干涉儀的調(diào)節(jié)與使用129
實(shí)驗(yàn)24利用超聲光柵測聲速134
實(shí)驗(yàn)25太陽能電池的特性與應(yīng)用研究138
實(shí)驗(yàn)26全息照相的基本技術(shù)146
實(shí)驗(yàn)27電阻應(yīng)變式傳感器靈敏度特性的研究150
實(shí)驗(yàn)28金屬箔式應(yīng)變片交流電橋及其應(yīng)用158
實(shí)驗(yàn)29霍爾式傳感器的特性研究162
實(shí)驗(yàn)30光電效應(yīng)及普朗克常量的測定164
實(shí)驗(yàn)31夫蘭克-赫茲實(shí)驗(yàn)170
實(shí)驗(yàn)32核磁共振實(shí)驗(yàn)173
第4章設(shè)計性實(shí)驗(yàn)178
實(shí)驗(yàn)33簡諧振動的研究178
實(shí)驗(yàn)34用伏安法測電阻180
實(shí)驗(yàn)35用電位差計校正電壓表182
實(shí)驗(yàn)36改裝毫安表185
實(shí)驗(yàn)37測量聲音頻率186
實(shí)驗(yàn)38熱電偶溫度計的設(shè)計187
實(shí)驗(yàn)39半導(dǎo)體溫度計的設(shè)計189
實(shí)驗(yàn)40用多普勒效應(yīng)測物體運(yùn)動的速度190
實(shí)驗(yàn)41細(xì)絲直徑的測量191
實(shí)驗(yàn)42用邁克耳孫干涉儀測量透明薄片的折射率193
實(shí)驗(yàn)43應(yīng)用傳感器設(shè)計電子秤194
第5章仿真實(shí)驗(yàn)196
51仿真實(shí)驗(yàn)簡介196
52仿真實(shí)驗(yàn)舉例198
仿真實(shí)驗(yàn)1用拉伸法測金屬絲的彈性模量198
仿真實(shí)驗(yàn)2密立根油滴實(shí)驗(yàn)204
仿真實(shí)驗(yàn)3氫氘光譜拍攝209
附錄215
附錄A基本物理常量的值215
附錄B國際單位制(SI)簡介215
附錄C20℃時幾種物質(zhì)的密度217
附錄D20℃時某些金屬的彈性模量217
附錄E某些固體的線脹系數(shù)217
附錄F空氣中水的飽和蒸汽壓和溫度的關(guān)系表218
參考文獻(xiàn)219