本书内容包括测量误差的基本知识、数据处理的基本方法、物理实验常用仪器的使用方法,涵盖力学、热学、电磁学、光学和近代物理共46个实验项目。
大学物理实验是高等学校理工科学生进行科学实验基本训练的必修基础课程,是本科生接受系统实验方法和实验技能训练的开端,是培养学生科学实验能力、提高科学素质的重要基础。本书是在方莉俐、王秀杰主编的《大学物理实验》的基础上,结合多年来物理实验教学实践经验和教学改革成果,按照教育部高等学校物理学与天文学教学指导委员会编制的《理工科类大学物理实验课程教学基本要求》(□010年版)修订而成的。本书侧重于培养学生严谨治学的态度、活跃的创新意识、理论联系实际和适应科学发展的综合能力。
为了提高学生的科学素质,培养学生的创新能力,大学物理实验教学既要使学生得到基本实验技能的训练,又要使学生在综合能力方面得到提高。本书在选择实验内容时注重时代性和先进性,兼顾物理学的各个方面,注重物理知识与现代科学技术、工程技术接轨,将□新的科技成果渗透到大学物理实验教学中。
由于课程对象为低年级理工科学生,本书的实验项目的物理原理叙述清晰,计算公式推导完整,实验步骤具体详实,数据处理规范严谨。本书将误差分析和数据处理内容以及常用实验仪器介绍内容单独编写成章,便于学生随时翻阅,实验项目中仅对专用仪器加以介绍,实现对本科生科学实验的基本训练。针对学生循序渐进的学习过程,实验项目按照基础性实验、综合性实验、设计性实验和研究性实验分为四个层次,并通过“互联网+”二维码技术将数字化资源与教材、实验操作有机结合,实现教学的立体化和教材的信息化改革。在微课□□和实验课堂里,编者注重将思政元素融入课程学习中,真正实现“立德树人,教书育人”的目的。
实验教学是集体性工作,几代实验教师在实验教学中兢兢业业和呕心沥血的工作精神,体现在实验室建设、课程规划、教学实践等各个方面。物理实验教师为实验中心建设和教材编写提供了坚实的基础,兄弟院校和仪器生产厂商为教材编写提供了大量的资料,中原工学院为教材编写给予了大力支持。在本书即将出版之际,编者向他们表示由衷的感谢!
本书由郭鹏负责全书统稿,由方莉俐负责定稿。参加编写的有:方莉俐(□□章、第3章,实验7.1、7.□)、郭鹏(实验4.5、4.□1、5.14、6.1、6.3)、丁星星(实验4.7、4.9、4.10、4.15、5.7、5.10、5.1□,附录)、李林(实验4.8、5.8)、王秀杰(第□章□.1、□.□、□.3、□.4,练习题)、王建军(实验7.3、7.4)、冯军兰(实验4.1□、5.9)、李红(实验4.3、4.19、4.□0)、李梦(第□章□.5,实验5.6、7.5)、刘敏(实验6.4)、刘丹丹(实验4.6)、张莹(实验4.1、4.11、4.13、4.18、5.3、6.5)、张玉广(实验4.□)、张牛(实验4.14、5.1、5.□)、赵宾(实验5.5)、袁佩玲(实验4.4、6.□)、葛向红(实验5.4)、靳文涛(实验4.16、4.17、4.□□、5.11、5.13)。
由于编者水□有限,疏漏谬误不当之处在所难免,恳请读者和同行专家批评指正。
第1章 绪论
第2章 测量误差与数据处理
2.1 测量与测量误差
2.2 测量误差的估算
2.3 有效数字及其运算
2.4 数据处理的几种常用方法
2.5 计算机处理实验数据简介
练习题
第3章 物理实验常用仪器及使用方法
3.1 概述
3.2 长度测量仪器
3.3 质量测量仪器
3.4 时间测量仪器
3.5 温度测量仪器
3.6 电磁测量仪器
3.7 光学测量仪器
3.8 物理实验常用方法
第4章 基础性实验
实验4.1 转动惯量的测定
实验4.2 应变测力传感器实验
实验4.3 玻尔共振实验
实验4.4 准稳态法测定比热容/导热系数
实验4.5 空气热机实验
实验4.6 理想气体方程实验
实验4.7 示波器的使用
实验4.8 电表的改装
实验4.9 2衡电桥测电阻
实验4.10 电路元件伏安特性的测绘
实验4.11 电子束的偏转和聚焦
实验4.12 RLC一阶电路暂态过程的研究
实验4.13 多普勒效应测声速
实验4.14 霍耳效应及其应用
实验4.15 光电效应实验
实验4.16 偏振光的观测与研究
实验4.17 迈克耳孙干涉实验
实验4.18 分光计的调节和使用1
实验4.19 用牛顿环测量球面的曲率半径
实验4.20 单缝衍射光强分布的测定
实验4.21 弗兰克一赫兹实验
实验4.22 太阳能电池特性实验
第5章 综合性实验
实验5.1 测量金属丝的杨氏模量
实验5.2 用霍耳位置传感器测杨氏模量
实验5.3 用传感器测定空气的比热容比
实验5.4 声速的测定
实验5.5 计算机实测实验——声波和拍
实验5.6 巨磁阻效应及其应用
实验5.7 非2衡电桥的应用
实验5.8 用电势差计测热电偶的电动势
实验5.9 测量金属丝的电阻率
实验5.10光敏传感器光电特性的研究
实验5.11 光学空间滤波实验
实验5.12全息照相
实验5.13 压电陶瓷微位移性能测量
实验5.14 超声波及其应用
第6章 设计性实验
实验6.1 热敏电阻数字温度计的设计
实验6.2 望远镜和显微镜的设计与组装
实验6.3 单摆测重力加速度
实验6.4 粒状材料及不规则物体密度的测定
实验6.5 分光计测量透明液体折射率
第7章 研究性实验
实验7.1 复合电镀实验(一)——赫尔槽实验
实验7.2 复合电镀实验(二)——金属一固体微粒复合膜电铸工艺研究
实验7.3 石墨烯层间纳米摩擦性质的研究
实验7.4 金属铝材料裂纹传播及断裂行为研究
实验7.5 22性原理计算半导体的电子结构
附录
参考文献