大学物理实验教程

本书以实验基本理论与大学物理实验项目为主线，分为五章和附录。前三章为实验基本理论，包括物理实验的重要性及其基本方法、测量误差与数据处理、设计性与研究性实验教学方法等，第四章为基础性与综合性实验项目，第五章为设计性与研究性实验项目。 本书实验内容层次分明，深入浅出，物理概念准确，逻辑体系严谨，注重与工程技术的应用相结合。各部分及各实验项目既相互独立，又相互配合，循序渐进。内容涵盖了力学、热学、电磁学、光学以及近代物理等各个不同领域，初步形成了一个较为完整的大学基础物理实验体系。附录包括一些物理常数、历届诺贝尔物理奖与物理学技术、科学技术的百个重大发现与发明等。 本书可作为高等院校理工科类非物理专业“大学物理实验”课程的教材或参考书，也可供有关工程技术人员和有兴趣的读者参考。

第一章 物理实验基本方法 1 1.1 物理实验的重要性 1 1.2 如何学好大学物理实验 6 1.3 如何进行大学物理实验 7 1.4 科学研究与实验方法 11 1.5 实验室安全知识 14 第二章 测量误差与数据处理基本理论 17 2.1 测量与有效数字 17 2.2 误差基础 24 2.3 实验不确定度的评定 27 2.4 实验数据处理的基本方法 35 练习题 40 第三章 设计性与研究性实验教学方法 42 3.1 设计性与研究性实验概述 42 3.2 设计性与研究性实验基本方法 42 3.3 设计性与研究性实验示例 45 第四章 基础性与综合性实验 47 实验1 基本长度的测量 47 ——英制中的长度单位简介 50 实验2 固体质量与密度的测量 52 实验3 单摆法测量重力加速度 56 实验4 自由落体法测量重力加速度 61 实验5 用复摆测量重力加速度 65 实验6 用双线摆碰撞打靶研究平抛运动 70 实验7 拉伸法测量金属丝杨氏弹性模量 74 实验8 扭摆法测定金属材料的切变模量 79 实验9 三线摆法测定物体转动惯量 83 实验10 弦振动特性实验 88 实验11 旋转液体实验的研究 93 实验12 拉脱法测定液体表面张力系数 98 实验13 压强与沸点关系实验 103 ——大气层与航行高度基本知识 107 实验14 金属线膨胀系数的测量 110 实验15 热电偶的定标与温度测量 114 实验16 空气比热容比的测定 119 ——福丁气压表 123 实验17 落球法测量液体的黏度 125 实验18 多普勒效应 130 ——马赫与马赫数 136 实验19 用传感器特性测定人体血压与心率 138 实验20 电学基本实验 144 ——电磁学实验操作规则与常用仪器简介 147 实验21 静电场的模拟与描绘 155 实验22 电桥法测量电阻 160 ——电阻器简介 165 实验23 电位差计测量干电池电动势和内阻 168 实验24 热敏电阻的温度特性测量 172 实验25 非平衡电桥原理与使用 177 实验26 电子束在电场中的偏转 181 实验27 电子荷质比的测定 185 实验28 电磁感应法测量交变磁场 189 实验29 数字示波器的原理与使用 195 ——DS2072型数字示波器简介 198 实验30 模拟示波器的原理与使用 203 实验31 声速的测量 211 实验32 用示波器观测铁磁质材料的磁滞回线 217 实验33 霍耳效应与螺线管磁场的测量 222 实验34 磁致电阻效应 228 实验35 基于光学平台测量薄凸透镜焦距 234 ——光学实验基础知识 239 实验36 光的等厚干涉与牛顿环 246 实验37 分光计的调整与使用 253 实验38 用分光计测定光栅常量 260 实验39 用超声光栅测定液体中的声速 264 实验40 固体介质折射率的测定 270 实验41 用阿贝折射仪测定液体的折射率 275 ——浓度的基本概念 279 实验42 用旋光仪测定溶液的旋光度 280 实验43 光敏电阻基本特性的测量 285 实验44 双光栅测量微弱振动位移量 289 实验45 迈克耳孙干涉仪的调整与使用 295 实验46 用迈克耳孙干涉仪测量空气折射率 302 实验47 密立根油滴实验 306 实验48 光电效应与普朗克常量的测定 313 实验49 基于计算机观测电阻伏安特性曲线 320 实验50 基于计算机测定单缝衍射的光强分布 325 实验51 基于计算机测定双缝干涉的光强分布 330 实验52 太阳能电池基本特性测量 334 实验53 温度传感器综合应用实验 341 ——集成运算放大器与电压比较器简介 345 实验54 计算机仿真单摆测量重力加速度 347 ——大学物理仿真实验简介 350 第五章 设计性与研究性实验 353 实验55 非线性电阻伏安特性曲线的测定 353 实验56 用电位差计校准直流电表 356 实验57 用示波器测量电路相位差 358 实验58 用示波器观测伏安特性曲线 360 实验59 电容充放电特性的观察与研究 362 实验60 电工电子学基本电路系列实验 366 实验61 温度的测量及其方法研究 369 实验62 物质折射率测量方法研究 371 实验63 转速测量方法研究 373 实验64 薄凸透镜焦距测定方法比较 375 实验65 显微镜与望远镜的组装 378 ——光学望远镜发展简介 379 实验66 光偏振现象的分析与研究 382 实验67 基于计算机研究光电器件的基本特性 387 实验68 常用传感器基本应用系列实验 389 附录一 物理学常用数据 396 附录1.1 国际单位制（SI）的基本单位和辅助单位 396 附录1.2 基本常量表 398 附录1.3 水的密度与温度的关系 399 附录1.4 海平面上不同纬度处重力加速度g 399 附录1.5 不同海拔高度的重力加速度g 399 附录1.6 20℃时常用金属的杨氏弹性模量 400 附录1.7 纯净水表面张力系数 400 附录1.8 常见热电偶的特性与铜-康铜热电偶分度表 400 附录1.9 25℃时材料的线膨胀系数 402 附录1.10 蓖麻油黏度与温度的关系 402 附录1.11 声波在不同媒质中的传播速度 403 附录1.12 各种气体的折射率 403 附录1.13 汞灯发射光谱波长表 404 附录1.14 铜电阻分度表 404 附录1.15 水的沸点随压强变化参考值 405 附录二 物理学与技术发明 406 附录2.1 历届诺贝尔物理学奖与物理学技术一览表 406 附录2.2 科学技术的百个重大发现与发明一览表 408 参考文献 412 练习题参考答案 413

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