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本书是根据高等工科院校物理实验教学基本要求编写的，主要内容包括绪论、测量误差与数据处理、基础性物理实验、综合性物理实验、设计与研究性物理实验，涉及力学、热学、电磁学、光学等内容。其中，基础性物理实验有25项，综合性物理实验有15项， 设计与研究性物理实验有4项。 本书注重基础性、 实践性和综合性，是一本可与“大学物理”课程配套使用的实验教材，适合高等学校理工科学生使用。

第1章 绪论 1

1.1 大学物理实验的重要 1

1.2 大学物理实验的目的和任务 1

1.3 大学物理实验的教学程序和要求 2

1.4 大学物理实验的成绩评定办法 2

1.5 实验室守则 3

第2章 测量误差与数据处理 4

2.1 测量与误差 4

2.2 误差的分类 5

2.3 测量结果的评定 5

2.4 有效数字及其运算法则 8

第3章 基础物理实验 14

实验3.1 长度的测量 14

实验3.2 密度的测量 17

实验3.3 利用气垫导轨验证牛顿定律

实验3.4 利用气垫导轨验证动量守恒定律 25

实验3.5 声速测量 28

实验3.6 单摆法测重力加速度 32

实验3.7 混合量热法测固体比热容 35

实验3.8 混合量热法测冰的熔解热 37

实验3.9 电热法测固体比热容 39

实验3.10 用落球法测液体的黏滞系数 41

实验3.11 用牛顿环干涉法测透镜曲率半径 42

实验3.12 薄透镜成像及其焦距的测量 45

实验3.13 迈克尔逊干涉仪的调整和使用 50

实验3.14 单缝衍射及单缝宽度的测量 53

实验3.15 光的偏振实验 55

实验3.16 分光计的调节与使用 58

实验3.17 万用电表的使用 65

实验3.18 伏安法测电阻 67

实验3.19 二极管伏安特曲线的测绘 71

实验3. 电子示波器的使用 73

实验3.21 用惠斯通电桥测电阻 81

实验3.22 用电位差计测量电池的电动势和内阻 84

实验3.23 验证霍尔效应 89

实验3.24 用箱式电位差计校正电表 94

实验3.25 静电场的描绘 96

第4章 综合物理实验 101

实验4.1 惯秤测物体的惯质量 101

实验4.2 三线摆测刚体的转动惯量 104

实验4.3 复摆测重力加速度 109

实验4.4 杨氏模量的测定 (梁弯曲法) 111

实验4.5 转动惯量的测定 115

实验4.6 弦振动特的研究 118

实验4.7 用电热法测定当量 122

实验4.8 圆柱转动法测定液体的黏滞系数 124

实验4.9 用拉脱法测液体表面张力系数 127

实验4.10 气体比热容比的测定 129

实验4.11 金属线胀系数的测定 132

实验4.12 用稳板法测定不良导体的导热系数 133

实验4.13 菲涅尔双棱镜测钠光波长 136

实验4.14 用交流电桥测电阻、电容和电感 138

实验4.15 电子束线的偏转与聚焦研究 147

第5章 设计与研究物理实验 155

实验5.1 电表的改装与校准 155

实验5.2 制流电路与分压电路的研究 158

实验5.3 RLC电路暂态过程的研究 164

实验5.4 磁场的描绘 168

参考文献 174

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1.pan>

大学物理实验的重要

物理学是研究物质的基本结构、相互作用和运动形态，且以实验作为基础的学科。物理学概念的形成、规律的发现以及理论的建立，都必须以严格的科学实验为依据。诺贝尔物理学奖获得者丁肇中教授认为

“没有实验证明的理论是没有用的，理论不能推翻实验，而实验则可以推翻理论”，这也简明扼要地闸述了实验的重要。物理实验在物理学自身的发展中有着重要的作用，同时在推动其他学科及工程技术的发展中也起着重要作用代各学科相互渗透，发展了许多交叉学科，物理实验的构思、方与化学、生物学、天文学等学科相互结合已经取得了丰硕的成果，而且必将发挥更大的作用。“大学物理实验”和“大学物理”构成了基础物理学知识

(

高等理工科学生必修）的统一整体。理论课训练学生的理论思维方法，行物理实验的基础；实验课则主要以实际动手实验为教学手段，对学行系统的实验方法和实验技能训练，通过理论的应用和对实验现象的观察分析，又一步加深对物理理论的理解。实验课与理论课具有同等重要的地位，二者具有深刻的内在联系。

1.2

大学物理实验的目的和任务

物理实验是一门实践很强的课程，是培养和提高学生科学素质和能力的重要课程之一。物理实验的主要目的和任务如下：（

1)

通过对实验现象的观察分析和对物理量的测量，使学生掌握物理实验的基本知识、基本方法和基本技能，并能运用物理学原理、物理实验方法研究物理现象和规律，加深对物理学原理的理解和掌握。

(2

）培养与提高学生从事科学实验的能力括：·自学能力——能够自行阅读实验教材或参考资料，正确理解实验内容·动手实践能力——能够借助教材和仪器说明书，正确调整和使用常用仪器。·思维判断能力——能够运用物理理论，对实验现行初步的分析和判断。·表达书写能力——能够正确记录和处理实验数据，绘制图线，说明实验结果，撰写合格的实验报告。·简单的设计能力——能够根据课题要求，确定实验方法和条件，合理选择仪器，拟定具体的实验程序。（

3

）培养与提高学生从事科学实验的素质括：理论联系实际和实事求是的科学作风，严肃认真的工作态度，不怕闲难、主动讲取的探索精神，遵守操作规程、爱护公共财物的优良品德，相互协作、共同探索的合作精神。

1.3

大学物理实验的教学程序和要求

实验课与理论课不同，它的特点是学生在教师的指导下，自己动手，独立完成实验任务。实验课的教学程序一般可分为下列三个阶段：

1.

实验预前应阅读实验讲义或有关资料，明确本次实验的目的，明确实验的基本原理和方法，并学会整理出实验条件及实验注意事项，根据实验任务制作实验数据记录表，撰写预。

2.

实验操作（

pan>

入实验室后，自觉遵守实验室守则，明确实验原理和条件、实验安排、操作步骤、仪器使用方法以及实验中的注意事项等。

(2)

认真调节仪器，仔细观察实验现象，测量实验数据。（

3

）如实记录实验的原始数据，实验数据的记录应整齐且有条理。

(4)

实验结束前，必须请教师检查实验数据并签字确认。教师签字后，整理好自己所用的仪器设备，并填写仪器设备使用登记本。

3.

实结

(

撰写实验报告）实验后要及时处理实验数据，数据处理过括计算、作图和误差分析等。计算要有计算式，代入的数据要有根据，便于他人看懂，也便于自己检查。作图要遵守作图规则，图线要规范、美观。数据处理后应给出实验结果。后要撰写一份简洁、明了、工整、有见解的实验报告。实验报告的内括：实验名称、实验目的、实验仪器及用具、实验原理、实验步骤、实验数据、数据处理及结果分析、思考与讨论等

8

个方面。

1.4

大学物理实验的成绩评定办法

大学物理实验的成绩一般分为预作和实验报告三部分，计算公式如下：物理实验成绩

=

实验预

(%)+

实验操作成绩

(40%

）

+

实验报告成绩

(40%)

在成绩评定过程中，着重考察以下几个方面：（

1)

实验基本操作是否规范、娴熟，实验仪器设备操作是否合理。

(2

）观察实验现象是否认真，测量数据是否较。

(3

）实验中能否发现问题，在教师启发下能否解决问题。（

4

）实验报告是否认真整洁，文字表达是否有条理、通顺而，图表制作是否规范，数据处理和图形分析是否。

……

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书籍介绍

本书是根据高等工科院校物理实验教学基本要求编写的，主要内容包括绪论、测量误差与数据处理、基础性物理实验、综合性物理实验、设计与研究性物理实验，涉及力学、热学、电磁学、光学等内容。其中，基础性物理实验有25项，综合性物理实验有15项， 设计与研究性物理实验有4项。 本书注重基础性、 实践性和综合性，是一本可与“大学物理”课程配套使用的实验教材，适合高等学校理工科学生使用。