本书共有40个实验内容。绪论部分主要介绍物理实验的特点、物理实验的地位和作用、物理实验课的目的与任务、物理实验的基本程序和要求,并且给出了物理实验成绩评定的积分标准。第一部分比较系统地介绍物理实验的基本知识(不确定度与数据处理)、基本实验方法及常用实验仪器;第二部分选编5个基本测量实验;第三部分选编16个技术性实验;第四部分选编6个验证性实验;第五部分选编13个综合设计性创新实验:附录部分介绍了世界十大经典物理实验、诺贝尔物理学奖与物理实验、中华人民共和国法定计量单位和国际单位制,并给出常用的物理参数,以便查阅。
黑龙江科技大学物理实验室近年来积极改革大学物理实验课程的教学内容和体系,根据新技术、新研究成果设计或引进新实验。本书是根据教育部高等学校物理基础课程教学指导分委员会2010年制定的《理工科类大学物理实验课程教学基本要求》的精神,结合我校三大教育理念和人才培养目标,并根据学校专业设置特点和实验仪器设备情况,在总结多年来所使用的《大学物理实验》教材的基础上,经过修改、筛选和重新编排及参考其他院校的大学物理实验教材之后编写而成的。本书既能反映我校近年来在大学物理实验课程改革中取得的成果,又能满足大学物理实验课程的教学要求。
本书的编写理念是以学生为中心,突出对学生基本能力的训练和创新思维、创新方法、创新能力的培养。依照精选内容的原则和由浅人深的规律,本书绪论中明确提出实验课程的教学目的和基本要求;详细介绍了误差理论、有效数字运算、数据处理和作图要求等。考虑到物理实验课的独立性和完整性,我们在编写时力求做到:实验项目精炼突出、实验原理叙述清楚、计算公式推导完整、实验步骤由详到简,并且部分实验的步骤和数据表格由学生自拟,旨在培养学生的独立思考能力。
PDF为了使本书的篇幅不至于太大,也本着环保节约的原则,每个实验后的选读内容以PDF文件的形式存储在网站上,学生可以随时通过手机扫描相应的二维码浏览,以方便课PPT课后自主学习。同时,我们还建立了黑科技大物实验室微信网络平台,微信提供了教学PPT课件以及相关教学资源,一方面教师利用该平台辅助教学,另一方面学生也可以利用该平台自学或将其作为进一步延伸研究的参考,从而提高教学的有效性。
参加本书编写工作的有:武立立(实验13\17.24.25.26.28.29\36、附录),韩仁学(实验2、4、6、11\16.21、23.31),于玉琴(实验1、3、8、10、22.34),姜国栋(实验7、14.18.19.27、32.33),孙杨(绪论、实验9),王影(实验5、12.15、20、30、35)。
本书凝聚着我校物理实验室全体教师的努力和贡献。他们多年工作在教学一线,积累了丰富的教学经验,对书稿提出了宝贵意见和建议。在编写过程中,我们还参考了国内大量的文献资料,也得到了兄弟院校的支持和帮助。同时,对于部分网络上转引的资料,由于难于确定原作者,在此向原作者表示感谢,并请原作者与我们联络。正是由于如此广泛丰富的参考资料’才能为我们的学生呈献出这样一本内容充实、生动的教材。我们谨向所有对本书做出贡献的同仁致以深深的谢意。
由于水平有限,编者虽勉力为之,可能还会有一些错误和不妥之处。欢迎读者和同行专家提出意见和建议,以利于修改和完善。
编者2016年2月
机工授权书
前言
绪论
1.1测量和误差的基本概念
1.2有效数字
1.3测量结果的不确定度估算
1.4实验数据处理方法
1.5网上预约系统
习题
实验1长度测量与数据处理
实验2分光计的调整与使用
实验3示波器的原理及使用
实验4电阻伏安特性的测量
实验5测定空气的比热容比
实验6薄透镜焦距的测定
实验7物体密度的测定
实验8超声波速度的测量
实验9拉伸法测金属丝的弹性模量
实验10拉脱法测量液体的表面张力系数
实验11棱镜折射率的测定
实验12扭摆法测量物体的转动惯量
实验13用霍尔效应法测量螺线管磁场
实验14金属线膨胀系数的测定
实验15稳态平板法测不良导体热导率
实验16用牛顿环测透镜曲率半径
实验17光电效应及普朗克常量的测定
实验18棱镜色散关系的研究
实验19补偿原理和电位差计
实验20全息照相
实验21夫兰克一赫兹实验
实验22迈克耳孙干涉仪测量He - Ne激光波长
实验23亥姆霍兹线圈磁场分布的测定
实验24光的偏振实验
实验25密立根油滴实验
实验26液晶电光效应的研究
实验27 自组望远镜和显微镜
实验28用多普勒效应测物体的速度与加速度
实验29光纤传感基础实验
实验30 电表的改装与校准
实验31太阳能电池的特性研究
实验32声测距与定位实验
实验33重力加速度的测量
实验34 自组电桥测电阻
实验35动态磁滞回线的测定
实验36 光纤传感器的设计
附录
附录A法定计量单位(节录)
附录B常用物理数据表
附录C历届诺贝尔物理学奖获得者
参考文献