大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)

前言

　　物理實(shí)驗(yàn)在訓(xùn)練學(xué)生的基本技能方面已經(jīng)顯現(xiàn)出明顯效果，但在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，提高學(xué)生科學(xué)研究素質(zhì)方面仍存在不足。具體體現(xiàn)在：①傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教材中測量某一物理量或研究某個(gè)物理規(guī)律都局限于某一種方法或原理，即使有不同的原理或方法也以不同的物理實(shí)驗(yàn)形式出現(xiàn)，缺乏系統(tǒng)性，學(xué)生獲得的知識(shí)是支離破碎的；②每個(gè)實(shí)驗(yàn)從實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理和方法、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟到記錄數(shù)據(jù)的表格和數(shù)據(jù)處理方法一應(yīng)俱全，嚴(yán)重制約了學(xué)生思維?！　榱烁淖儸F(xiàn)狀，更重要的是，為了全面培養(yǎng)學(xué)生的基本素質(zhì)、創(chuàng)新精神和初步的科學(xué)研究能力，我們系統(tǒng)地研究了物理實(shí)驗(yàn)，并結(jié)合長期物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)，把測量物理量相同、測量工具相似以及測量技術(shù)或方法一致的物理實(shí)驗(yàn)優(yōu)化整合在一起，淡化實(shí)驗(yàn)步驟和數(shù)據(jù)記錄表格等。綜觀本書，可以概括以下的特點(diǎn)：　?。?）強(qiáng)調(diào)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的組合原則。任何科學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)都是建立在組合不同工具、運(yùn)用不同的原理和方法的基礎(chǔ)上來進(jìn)行的，物理實(shí)驗(yàn)更是如此。物理實(shí)驗(yàn)是通過有效地組合不同實(shí)驗(yàn)儀器來完成物理量的測量或物理規(guī)律的研究。因此，培養(yǎng)學(xué)生正確地選擇實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)是本教材的目的之一。　?。?）避免簡單重復(fù)。如在固體密度、表面張力和黏滯系數(shù)等實(shí)驗(yàn)中，盡管需要間接測量的物理量不相同，實(shí)驗(yàn)原理也不同，但是這些實(shí)驗(yàn)基本都是運(yùn)用長度、時(shí)間、質(zhì)量和溫度等基本物理量的測量工具進(jìn)行組合實(shí)驗(yàn)。優(yōu)化整合前，學(xué)生需要分別去完成這些實(shí)驗(yàn)，而做這些實(shí)驗(yàn)又等于簡單重復(fù)使用力學(xué)和熱學(xué)等基本物理量測量工具；優(yōu)化整合后，學(xué)生可以選做上面任何一個(gè)實(shí)驗(yàn)，達(dá)到基本訓(xùn)練的目的?！　。?）強(qiáng)調(diào)物理原理。如磁場的測量，可以用感應(yīng)線圈來測量，也可以用霍爾效應(yīng)原理來測量，還可以用磁光效應(yīng)原理來測量等。實(shí)際上測量磁場的方法很多，對(duì)于不同的精度要求和不同應(yīng)用領(lǐng)域，測量磁場的方法各不相同。調(diào)整前，測量磁場和研究磁性材料特性的實(shí)驗(yàn)分散在各個(gè)實(shí)驗(yàn)中，不利于學(xué)生系統(tǒng)地掌握磁場的測量原理；調(diào)整后，把測量磁場和研究磁性材料特性的實(shí)驗(yàn)整合在一起，有利于學(xué)生系統(tǒng)掌握測量磁場技術(shù)，更有助于學(xué)生歸納概括出“測量磁場原理就是利用磁場的特性”這個(gè)核心點(diǎn)。

內(nèi)容概要

　　《21世紀(jì)高等院校教材：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》是農(nóng)林醫(yī)藥等專業(yè)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的教材，書中結(jié)合該類院校物理實(shí)驗(yàn)自身專業(yè)的特點(diǎn)，對(duì)有關(guān)實(shí)驗(yàn)方法及其原理的敘述力求簡潔、深入淺出；在內(nèi)容安排上，整合實(shí)驗(yàn)，由淺入深，內(nèi)容廣泛?！?1世紀(jì)高等院校教材：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》共收入56個(gè)實(shí)驗(yàn)，包括力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、近代物理以及若干涉及物理學(xué)新進(jìn)展和新技術(shù)的實(shí)驗(yàn)，分為基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)、綜合物理實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)三篇?！　　?1世紀(jì)高等院校教材：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》可作為高等院校非物理專業(yè)的大學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教材或參考書，也可供科技工作者參考。

書籍目錄

緒論一、物理實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)中的重要作用二、物理實(shí)驗(yàn)的重要環(huán)節(jié)三、物理實(shí)驗(yàn)測量方法四、數(shù)據(jù)處理的方法五、測量結(jié)果的表示六、常用統(tǒng)計(jì)分析軟件簡介第一篇 基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)第一章 力和熱學(xué)基本量的測量一、長度測量工具二、天平實(shí)驗(yàn)1.1 密度測量實(shí)驗(yàn)1.2 毛細(xì)管法測液體表面張力系數(shù)實(shí)驗(yàn)1.3 拉脫法測液體表面張力系數(shù)實(shí)驗(yàn)1.4 毛細(xì)管法測液體黏滯系數(shù)實(shí)驗(yàn)1.5 落球法測液體黏滯系數(shù)實(shí)驗(yàn)1.6 比較法測液體黏滯系數(shù)思考題第二章 電學(xué)基本量的測量一、電學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)二、電學(xué)基本儀器實(shí)驗(yàn)2.1 萬用表的使用實(shí)驗(yàn)2.2 示波器的使用實(shí)驗(yàn)2.3 惠斯通電橋測量電阻附錄第三章 光學(xué)儀器的調(diào)節(jié)與使用實(shí)驗(yàn)3.1 邁克耳孫干涉儀的調(diào)節(jié)與使用實(shí)驗(yàn)3.2 分光計(jì)的調(diào)節(jié)思考題第二篇 綜合物理實(shí)驗(yàn)第四章 剛體材料的物理性質(zhì)研究實(shí)驗(yàn)4.1 鋼絲楊氏模量的測量實(shí)驗(yàn)4.2 金屬棒楊氏模量的測量實(shí)驗(yàn)4.3 剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測量實(shí)驗(yàn)4.4 扭擺法測量物體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量思考題第五章 基本元件構(gòu)成的電路特性研究實(shí)驗(yàn)5.1 分壓電路實(shí)驗(yàn)5.2 限流電路實(shí)驗(yàn)5.3 二極管的伏安特性實(shí)驗(yàn)5.4 RC電路的暫態(tài)過程實(shí)驗(yàn)5.5 RL電路的暫態(tài)過程實(shí)驗(yàn)5.6 電子積分器測電容第六章 傳感器一、傳感器的工作原理二、傳感器實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)6.1 熱電轉(zhuǎn)換技術(shù)——溫差電偶定標(biāo)實(shí)驗(yàn)6.2 霍爾式傳感器特性研究實(shí)驗(yàn)6.3 傳感器的計(jì)算機(jī)接口技術(shù)——溫度傳感器實(shí)驗(yàn)6.4 傳感器的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)——溫度報(bào)警器的制作思考題附錄1 AC15型直流復(fù)射式檢流計(jì)附錄2 CSY-1型傳感器系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)儀附錄3 理想集成運(yùn)算放大器附錄4 傳感器放大電路的設(shè)計(jì)第七章 磁場測量及鐵磁材料特性研究實(shí)驗(yàn)7.1 研究亥姆霍茲線圈的軸線上及周圍的磁場分布實(shí)驗(yàn)7.2 用霍爾元件測螺線管軸向磁感應(yīng)強(qiáng)度B實(shí)驗(yàn)7.3 用沖擊電流計(jì)測鐵磁物質(zhì)的磁化曲線實(shí)驗(yàn)7.4 用示波器觀察動(dòng)態(tài)磁滯回線并測量鐵磁物質(zhì)的居里點(diǎn)附錄沖擊電流計(jì)第八章 聲速的測定實(shí)驗(yàn)8.1 振幅極值法（共振干涉法）測聲速實(shí)驗(yàn)8.2 相位比較法測聲速實(shí)驗(yàn)8.3 時(shí)差法測聲速思考題附錄第九章 攝影技術(shù)實(shí)驗(yàn)9.1 黑白照片的拍攝實(shí)驗(yàn)9.2 黑白照片的印制與放大實(shí)驗(yàn)9.3 漫反射全息攝影第十章 光的偏振實(shí)驗(yàn)10.1 馬呂斯定律的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)10.2 根據(jù)布儒斯特角測定介質(zhì)折射率實(shí)驗(yàn)10.3 橢圓偏振光的實(shí)驗(yàn)附錄實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備第十一章 光譜分析技術(shù)基礎(chǔ)光譜分析技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)實(shí)驗(yàn)11.1 平行狹縫光柵測氫燈的波長實(shí)驗(yàn)11.2 利用三棱鏡測氫燈的波長實(shí)驗(yàn)11.3 利用光柵光譜儀測氫燈的波長思考題第十二章 介質(zhì)折射率的測量實(shí)驗(yàn)12.1 用分光計(jì)測介質(zhì)折射率實(shí)驗(yàn)12.2 用牛頓環(huán)測氣體折射率實(shí)驗(yàn)12.3 邁克耳孫干涉儀測介質(zhì)膜的折射率附錄阿貝折射儀第十三章 現(xiàn)代物理實(shí)驗(yàn)專題實(shí)驗(yàn)13.1 密立根油滴實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)13.2 非線性電路振蕩周期的分岔與混沌實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)13.3 弗蘭克一赫茲實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)13.4 法拉第一塞曼效應(yīng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)13.5 光電效應(yīng)普朗克常量測定第三篇 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)第十四章 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)一、物理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)概述二、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)舉例——光電法測量液體的折射率實(shí)驗(yàn)14.1 測電源電動(dòng)勢實(shí)驗(yàn)14.2 電表的改裝和校正實(shí)驗(yàn)14.3 導(dǎo)熱系數(shù)的測定實(shí)驗(yàn)14.4 薄膜厚度測量實(shí)驗(yàn)14.5 硅光電池的特性研究實(shí)驗(yàn)14.6 測量鈉光雙線波長差實(shí)驗(yàn)14.7 組裝邁克耳孫干涉儀附錄附表一 長度測量附表二 時(shí)間和頻率測量附表三 質(zhì)量測量附表四 溫度測量附表五 壓力測量附表六 直流電流測量附表七 直流電壓測量附表八 直流磁感應(yīng)強(qiáng)度的測量方法簡介附錄九 常用光源附表十 物理學(xué)常量表附表十一 液體的表面張力系數(shù)附表十二 常用光源的譜線波長表附表十三 液體黏滯系數(shù)附表十四 中華人民共和國法定計(jì)量單位主要參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　物理學(xué)是建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的一門科學(xué)。物理理論的建立、物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，都必須嚴(yán)格地以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，并接受實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)；而且，物理學(xué)中一些開創(chuàng)性的假設(shè)、預(yù)言，最終也需在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行驗(yàn)證，檢驗(yàn)其正確性?！　∥锢韺?shí)驗(yàn)是讓學(xué)生接受系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法和技能培訓(xùn)、培養(yǎng)其科研能力的一門重要基礎(chǔ)課程。物理實(shí)驗(yàn)有它自身的一套實(shí)驗(yàn)理論、方法和技術(shù)，學(xué)生通過循序漸進(jìn)的、系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和操作訓(xùn)練，才能逐步掌握其知識(shí)和思想，并提高自身的素質(zhì)和能力?！　∫?、物理實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)中的重要作用　　物理實(shí)驗(yàn)是一門實(shí)踐性課程，學(xué)生必須通過自己的獨(dú)立工作來增長實(shí)驗(yàn)知識(shí)，提高實(shí)驗(yàn)技能，在實(shí)驗(yàn)過程中得以充分發(fā)揮主動(dòng)性、自覺性和創(chuàng)造性，從而激發(fā)自身的思維和創(chuàng)造能力，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)和求實(shí)精神。　?。ㄒ唬┪锢韺?shí)驗(yàn)課的任務(wù)　　通過對(duì)物理實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)，對(duì)物理現(xiàn)象的觀察、分析和物理量的測量，學(xué)習(xí)和掌握物理實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)、基本方法和基本技術(shù)；掌握物理實(shí)驗(yàn)的基本設(shè)計(jì)思想，能運(yùn)用所學(xué)的物理知識(shí)和原理去解決某個(gè)物理問題；熟悉常用儀器的物理原理、結(jié)構(gòu)性能和使用方法。

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