普通物理實驗教程

內(nèi)容概要

　　本書依據(jù)教育部頒布的《理工科類大學物理實驗課程教學基本要求》(2008年版)，結(jié)合學院物理實驗課程建設多年來的實踐經(jīng)驗編寫而成的，全教材分4章，共40個實驗項目，分別為物理實驗數(shù)據(jù)處理、基礎性實驗、提高性實驗和綜合設計性實驗。本教材內(nèi)容詳實，貼近教學實際，清楚敘述實驗原理和方法，兼顧教學內(nèi)容的系統(tǒng)性和先進性，同時知識傳授和能力、素質(zhì)、創(chuàng)新精神培養(yǎng)并重，既保證貫徹教學基本要求，又為學生提供了自主學習的空間。
本書可作為普通高等學校、成人院校、高職高專理工科各專業(yè)的普通物。理實驗教學用書，也可作為實驗技術人員或其他相關課程教師的參考書。

書籍目錄

第1章物理實驗數(shù)據(jù)處理
1.1測量及其誤差分析
1.2測量不確定度的評定
1.3實驗數(shù)據(jù)處理的基本方法
1.4用Origin軟件處理實驗數(shù)據(jù)簡介
第2章基礎性實驗
實驗2.1長度的測量
實驗2.2密度的測量
實驗2.3速度與加速度的測量
實驗2.4簡諧振動的研究
實驗2.5扭擺法測剛體的轉(zhuǎn)動慣量
實驗2.6拉伸法測金屬絲的楊氏模量
實驗2.7液體比熱容的測定
實驗2.8電子元件的伏安特性
實驗2.9直流電橋測電阻
實驗2.10模擬法描繪靜電場
實驗2.11示波器的使用
實驗2.12亥姆霍茲線圈測磁場
實驗2.13用霍爾元件測磁場
實驗2.14薄透鏡焦距的測量
實驗2.15分光計的調(diào)節(jié)與使用
實驗2.16用牛頓環(huán)測透鏡曲率半徑
實驗2.17夫瑯禾費單縫衍射及單縫寬度的測量
第3章提高性實驗
實驗3.1動量守恒定律的驗證
?驗3.2弦振動特性的實驗研究
實驗3.3聲速的測量
實驗3.4不良導體導熱系數(shù)的測量
實驗3.5溫差電效應與熱電偶的定標
實驗3.6分壓與制流電路的實驗研究
實驗3.7RC串聯(lián)電路暫態(tài)過程的實驗研究
實驗3.8動態(tài)磁滯回線的測量
實驗3.9邁克耳孫干涉儀測波長
實驗3.10光的偏振
實驗3.11光柵衍射實驗
第4章綜合設計性實驗
實驗4.1重力加速度測量研究
實驗4.2氣墊導軌實驗中系統(tǒng)誤差的分析與補正
實驗4.3RLC串聯(lián)諧振特性的研究
實驗4.4熱敏電阻的溫度特性研究
實驗4.5方波的傅里葉分解與合成
實驗4.6自組望遠鏡
實驗4.7電表改裝與校準
實驗4.8自組交流電橋測電容與電感
實驗4.9單縫與單絲衍射光強分布測定實驗
實驗4.10光纖傳輸系統(tǒng)的使用
實驗4.11電子天平的設計與制作
實驗4.12全息照相
參考文獻
附錄國際單位制(SI)簡介

章節(jié)摘錄

版權頁：插圖：（2）實驗方法的不完善或這種方法所依據(jù)的理論本身具有近似性。例如，在空氣中稱重量而沒有考慮空氣浮力的影響，測長度時沒有考慮溫度對測量工作的影響，量熱時沒有考慮熱量的散失，測電壓時未考慮電壓表內(nèi)阻對電路的影響等。（3）環(huán)境的影響或沒有按規(guī)定的條件使用儀器。例如，標準電池是以20℃時的電動勢數(shù)值作為標準值的，若在30℃條件下使用時，不加以修正，就引入了系統(tǒng)誤差。（4）由于實驗者生理或心理特點、缺乏經(jīng)驗等而引入的誤差，如有的人習慣于側(cè)坐斜視讀數(shù)，有的人眼睛辨色能力較差等，都會使測量值偏大或偏小。系統(tǒng)誤差的消除、減小或修正，可以在實驗前、實驗中、實驗后進行。例如，實驗前對測量儀器進行校準，使方法完善，對人員進行專門的訓練等；在實驗中采取一定方法對系統(tǒng)誤差加以補償；實驗后在結(jié)果處理中進行修正等。但是，要找出產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因，尋求其規(guī)律絕非輕而易舉，這是因為：①實驗條件一經(jīng)確定，系統(tǒng)誤差就獲得了一個客觀上的恒定值，在此條件下進行多次測量并不能發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)誤差；②在一個具體的測量過程中，系統(tǒng)誤差往往會和隨機誤差同時存在，這給分析是否存在系統(tǒng)誤差帶來了很大的困難。能否識別和消除系統(tǒng)誤差與實驗者的經(jīng)驗和實際知識有著密切關系。對于實驗初學者來說，應該從一開始就逐步地積累這方面的感性知識，在實驗時要分析采用這種實驗方法（或理論）、使用這套儀器、運用這種操作技術會不會給測量結(jié)果引入系統(tǒng)誤差。2.隨機誤差隨機誤差的特點是隨機性，服從統(tǒng)計規(guī)律。即當我們在竭力消除或減小一切明顯的系統(tǒng)誤差之后，在相同條件下，對同一量進行多次重復測量時，每次測量的誤差時大時小，時正時負，既不可預測又無法控制。隨機誤差是由于測量過程中一些隨機的或不確定的因素引起的。如人的感官靈敏度和儀器的穩(wěn)定性有限；實驗環(huán)境中的溫度、濕度、電源電壓等的起伏而引起變化；不規(guī)則的脈動和微小振動，以及雜散電磁場等都會影響精密測量。隨機誤差的出現(xiàn)是無規(guī)則的，不可避免的。但是，在同樣條件下，對同一物理量進行大量多次測量，可以發(fā)現(xiàn)隨機誤差服從統(tǒng)計規(guī)律，其中最典型的一種是正態(tài)分布規(guī)律（又稱為高斯分布）。我們可以利用這種規(guī)律對實驗結(jié)果做出隨機誤差的誤差估算。

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《普通物理實驗教程》是21世紀物理學規(guī)劃課改教材之一。

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