“十四五”普通高等學校規(guī)劃教材:大學物理實驗
定 價:36 元
叢書名:“十四五”普通高等學校規(guī)劃教材
本書融合了近年來大學物理實驗教學研究的新成果,在編者團隊多年物理實驗教學基礎上編寫而成。全書共分9章,主要內容包括基本實驗理論、基本實驗技術與方法、基礎性實驗、綜合性實驗、設計性實驗和物理實驗基本儀器等。實驗項目覆蓋了力、熱、聲、光、電以及近代物理的實驗內容,使用時可結合具體情況加以取舍。增加內容或提高要求等,以適應不同層次的教學需要。本書適合作為普通高等學校理工科各專業(yè)的物理實驗教材,也可供相關工程技術人員參考使用。
本書凝結了石家莊鐵道大學物理中心歷屆教師的心血,體現(xiàn)了近年來教學改革的趨勢、新技術的應用成果。全書內容詳實,覆蓋了力、熱、聲、光、電以及近代物理的實驗內容,涵蓋了比較法、放大法、換測法、模擬法、補償法、干涉法等重要的實驗技術。
本書是在四十余年來石家莊鐵道大學歷屆從事物理實驗的教師們不斷積累、演進的基礎上形成的,凝結了物理實驗中心歷屆教師的心血,尤其是體現(xiàn)了近年來教學改革的趨勢、新技術的應用成果。本書的實驗項目覆蓋了力、熱、聲、光、電以及近代物理的實驗內容,涵蓋了比較法、放大法、換測法、模擬法、補償法、干涉法等重要的實驗技術。大學生通過物理實驗課程的學習,能夠在實驗能力方面有較大的提高,在科學、嚴謹?shù)膶嶒炈仞B(yǎng)方面也有大幅度提高,為后續(xù)其他專業(yè)課程的學習奠定基礎。全書共9章,第1~3章為實驗理論,介紹數(shù)據(jù)處理和實驗方法;第4、5章為前一個學期的實驗操作安排,其中的4個基礎性實驗設置是實現(xiàn)學生從中學到大學實驗的過渡,以適應大學的要求;第6~8章為后一個學期的實驗操作安排,其中的設計性實驗項目可以選擇性地設置為學生操作考試的內容;第9章為實驗學習資料,為學生自主學習內容,內容包括常用物理實驗用儀器儀表的介紹等。附錄中選錄了幾個常用的基本常數(shù)表。本書結合網(wǎng)絡預約系統(tǒng)組織教學效果更好。本書適合作為普通高等學校理工科各專業(yè)的物理實驗教材,也可供相關工程技術人員參考使用。建議學時為48~64學時。本書由石家莊鐵道大學物理實驗中心全體教師集體編寫,由王繼國任主編,王振彪、劉虎任副主編。參加編寫的人員還有:高永浩、王艷召、崔建坡、趙金翠、張變芳、李國科、冀建利、齊立倩、王維、李月晴、李婧、劉寶、劉天元、申俊杰等。全書由劉虎定稿。因編者水平所限,加之時間倉促,本書難免有不妥和疏漏之處,懇請廣大師生批評指正。編者2020年6月
王繼國,石家莊鐵道大學
第1章緒論11.1大學物理實驗的地位、作用和任務11.2大學物理實驗課的基本程序21.2.1實驗預習21.2.2實驗操作21.2.3編制實驗報告21.3大學物理實驗預約說明31.4實驗規(guī)則5第2章不確定度評定及實驗數(shù)據(jù)處理方法62.1測量與誤差的基本概念62.1.1測量的定義和分類62.1.2誤差72.1.3誤差的分類72.2偶然誤差的統(tǒng)計規(guī)律82.3測量結果的不確定度評定92.3.1測量不確定度的基本概念92.3.2不確定度的兩類分量102.3.3合成標準不確定度112.3.4擴展不確定度122.3.5直接測量量的不確定度評定122.3.6間接測量量的不確定度評定142.4有效數(shù)字的記錄與運算172.4.1有效數(shù)字的概念172.4.2直接測量量的有效數(shù)字讀取172.4.3有效數(shù)字尾數(shù)的舍入法則182.5系統(tǒng)誤差的分析與處理192.5.1系統(tǒng)誤差的發(fā)現(xiàn)192.5.2系統(tǒng)誤差的消除202.6實驗方案的選擇原則212.6.1測量儀器的選擇212.6.2測量條件的確定222.6.3測試環(huán)境的選擇232.7知識鞏固練習23第3章物理實驗技術與方法253.1物理實驗基本實驗技術253.2物理實驗基本實驗方法263.2.1比較法263.2.2放大法273.2.3換測法273.2.4模擬法273.2.5干涉法283.3數(shù)據(jù)處理常用方法283.3.1列表法283.3.2作圖法293.3.3逐差法313.3.4小二乘法323.4計算機或手機在實驗數(shù)據(jù)處理中的應用343.4.1Excel或WPS在數(shù)據(jù)處理中的應用343.4.2利用WPS Office手機軟件進行數(shù)據(jù)處理373.4.3利用手機APP進行數(shù)據(jù)處理38第4章基礎性實驗40實驗4.1固體密度測量測量結果的不確定度評定40實驗4.2基本電路的檢測42實驗4.3示波器基礎實驗48實驗4.4分光儀的調節(jié)和三棱鏡頂角測定55第5章綜合性實驗Ⅰ60實驗5.1剛體轉動慣量的測量60實驗5.2聲速測量66實驗5.3單臂電橋測電阻70實驗5.4直流非平衡電橋的應用75實驗5.5用示波器觀測二極管伏安特性79實驗5.6楊氏模量測量81實驗5.7靜電場模擬86實驗5.8電位差計校準毫安表89實驗5.9邁克爾遜干涉儀的調節(jié)及使用92實驗5.10穩(wěn)態(tài)法測量不良導體的導熱系數(shù)101實驗5.11磁滯回線研究105實驗5.12偏振光實驗109第6章綜合性實驗Ⅱ116實驗6.1磁場測量116實驗6.2牛頓環(huán)和劈尖干涉120實驗6.3全息照相124實驗6.4法布里珀涉儀的調節(jié)和使用129實驗6.5液體表面張力測量132實驗6.6普朗克常量測量135實驗6.7高溫超導材料臨界轉變溫度的測定140實驗6.8密立根油滴儀實驗149實驗6.9金屬鎢電子逸出功的測量153實驗6.10超聲探測實驗159實驗6.11弗蘭克赫茲實驗164實驗6.12微波光學實驗167第7章設計性實驗I173實驗7.1沖擊電流計測電容175實驗7.2電位差計測電阻175實驗7.3雙臂電橋測電阻176實驗7.4熱敏電阻熱電特性研究177實驗7.5二極管伏安特性研究177實驗7.6環(huán)形電流磁場研究178實驗7.7用邁克爾遜干涉儀實現(xiàn)白光干涉179實驗7.8用邁克爾遜干涉儀測量空氣折射率179實驗7.9用分光儀測量三棱鏡折射率180實驗7.10使用光柵測量光波波長181實驗7.11用分光儀測量光柵常數(shù)183實驗7.12時差法測定聲速184實驗7.13用平衡電橋測量銅電阻溫度特性184實驗7.14用雙臂電橋測金屬棒的電阻率185第8章設計性實驗Ⅱ187實驗8.1金屬材料的導熱系數(shù)測量187實驗8.2傳感器實驗:光纖傳感器測量靜態(tài)位移188實驗8.3傳感器實驗:光纖傳感器測量振動(998型)188實驗8.4傳感器實驗:光纖傳感器測量轉速189實驗8.5光學實驗平臺上的實驗190實驗8.6三線擺實驗193實驗8.7偏振光的起偏和檢偏195實驗8.8RC串聯(lián)電路暫態(tài)過程研究195實驗8.9溫度的測量與報警198實驗8.10助聽器的設計與制作199實驗8.11紅外防盜報警器的設計與制作200實驗8.12水位自動控制系統(tǒng)的設計201第9章物理實驗常用儀器儀表及使用2039.1力學和熱學實驗常用儀器及使用2039.2電磁學實驗常用儀器、儀表及使用2079.2.1電源2089.2.2直流電表2089.2.3示波器2109.2.4電阻器2159.2.5常用的電氣元件符號2179.2.6箱式電橋QJ60教學單雙兩用電橋2189.2.7標準電池2209.3光學實驗常用儀器、元件及使用2219.3.1光學元件和儀器的使用規(guī)則2219.3.2操作光學儀器的注意事項2219.3.3常用光源及其他器件2229.3.4分光儀224附錄A基本常數(shù)表227參考文獻232