本書是根據(jù)教育部高等學校物理基礎課程教學指導分委員會制定的《理工科類大學物理實驗課程教學基本要求》(2010年版),并結合河南工程學院大學物理實驗教學的教改現(xiàn)狀與經驗,借鑒與吸收國內外近年來物理實驗教學的研究成果編寫而成的。
全書分為測量誤差與數(shù)據(jù)處理物理實驗基礎知識基礎性實驗綜合性實驗設計性實驗五章,設置37個實驗。
本書在總體設計上,力求貫徹以學生為本的理念,注重基礎性、實踐性、探索性、開放性的有機統(tǒng)一。在突出基本技能訓練的同時,增大了綜合性和設計性實驗的比重,并且注意兼顧理工科各專業(yè)的教學應用。
本書可作為普通高等院校理工科各專業(yè)的大學物理實驗教材,也可供教師備課或學生學習參考。
本書是根據(jù)教育部高等學校物理基礎課程教學指導分委員會制定的《理工科類大學物理實驗課程教學基本要求》(2010年版),在編者2013年所編《大學物理實驗》基礎上,結合河南工程學院的大學物理實驗課程具體情況和多年的實驗教學經驗編寫而成的。
為適應高等教育的發(fā)展對大學物理實驗課程與時俱進的新要求,本書力圖形成自己的特色。,編寫的指導思想是努力實現(xiàn)工程技術人員復合型思維能力的構建,努力實現(xiàn)本課程由知識教育向素質教育的轉化,因此,本書內容結構合理,且具有時代性。第二,內容設置減少了一些驗證性實驗,增加了綜合性實驗和設計性實驗的比例,體現(xiàn)了動手能力與動腦能力培養(yǎng)相結合的實驗教學改革思路。第三,注意了物理實驗方法、實驗設計思維在實驗教學內容中的滲透。與此同時,本書的編寫體現(xiàn)了理論與實踐相結合的原則,旨在培養(yǎng)在動腦能力指導下的動手能力。
物理實驗作為一門課程,包括了實驗設計、實驗方法、實驗條件、儀器裝置、操作測量、數(shù)據(jù)處理、實驗分析等諸多方面內容,每一方面都有自身的規(guī)律和豐富的內容。作為一本教材,本書雖然不能面面俱到,但是有較廣泛的涉及。我們希望各位同仁在使用本書時積極挖掘上述諸多方面的教學內容。
全書分五章內容,涉及實驗項目共37個。章是測量誤差與數(shù)據(jù)處理;第二章是物理實驗基礎知識;第三章是基礎性實驗,共13個;第四章是綜合性實驗,共18個;第五章是設計性實驗,共6個。相信本書對同類高校師生具有一定的參考意義,也可作為其他普通高等院校理工類各專業(yè)的大學物理實驗課程教材或參考書。
在編寫過程中,我們參閱了許多兄弟院校的相關實驗教材,在此表示衷心的感謝。
本書由劉扭參任主編,并負責進行全書統(tǒng)稿。具體編寫分工: 劉扭參編寫緒 論、 章、 第二章、 實驗二十五~三十, 劉蘭君編寫實驗一 ~ 七, 田貴敏編寫實 驗八~十四,趙瑞鋒編寫實驗十五 ~ 二十二,朱雙美編寫實驗二十三、 二十四、 三十一~三十七, 由于編者實踐經驗不足, 加之時間倉促,書中難免有不妥之處, 懇請讀者批 評指正。
前言
緒 論 1
章測量誤差與數(shù)據(jù)處理 5
節(jié)測量與誤差 5
第二節(jié)測量的不確定度和測量結果的表示 7
第三節(jié)有效數(shù)字及其運算規(guī)則 14
第四節(jié)數(shù)據(jù)處理的基本方法 15
第二章物理實驗基礎知識 24
節(jié)物理實驗的基本測量方法 24
第二節(jié)電磁學實驗基本知識 27
第三節(jié)光學實驗基本知識 32
第三章基礎性實驗 35
實驗一長度和質量的測量 35
實驗二靜態(tài)拉伸法測金屬絲的彈性模量 45
實驗三三線擺法測物體的轉動慣量 51
實驗四空氣比熱容比的測定 55
實驗五模擬法測繪靜電場 59
實驗六電表的改裝和校準 67
實驗七用補償法測電源的電動勢 73
實驗八數(shù)字示波器的原理及應用 78
實驗九薄透鏡焦距的測定 85
實驗十分光計調節(jié)及三棱鏡折射率的測量 92
實驗十一牛頓環(huán)實驗 99
實驗十二邁克爾遜干涉儀的調節(jié)和使用 105
實驗十三單縫衍射光強分布的測定 112
第四章綜合性實驗 119
實驗十四霍爾效應及其應用119
實驗十五鐵磁材料磁性的研究125
實驗十六 音頻信息的光纖通信
實驗十七 全息照相技術
實驗十八 用光柵測定光波的波長
實驗十九 光的偏振
實驗二十 應變片特性及電子秤設計
實驗二十一 超聲光柵
實驗二十二 密立根油滴實驗
實驗二十三 非平衡直流電橋的原理和應用
實驗二十四 聲速的測定
實驗二十五 光電效應及普朗克常量的測定
實驗二十六 用扭擺法測定物體轉動慣量
實驗二十七 熱電偶溫差電動勢測量與研究
實驗二十八 金屬電子逸出功的測定
實驗二十九弗蘭克 ̄赫茲實驗
實驗三十PN 結正向壓降與溫度關系的研究和應用 218
實驗三十一熱電阻特性實驗 221
第五章設計性實驗 232
實驗三十二 電學設計實驗
實驗三十三 霍爾元件傳感器的設計
實驗三十四 萬用電表設計及制作
實驗三十五 氣體折射率的測定
實驗三十六 測熱敏電阻的溫度特性
實驗三十七 細絲直徑的測量和工件表面平整度的檢驗
參考文獻 244