大學(xué)物理實驗

前言

20世紀70年代以來，特別是進人21世紀以來，以知識創(chuàng)新和新技術(shù)變革為基本特征的知識經(jīng)濟和信息化社會給人們帶來巨大的影響和挑戰(zhàn)，并由此引發(fā)了社會各領(lǐng)域的深層次變革。在教育領(lǐng)域，這些挑戰(zhàn)和深層次變革帶來的影響，最為核心、最為根本的，莫過于人才觀、質(zhì)量觀和教育觀的轉(zhuǎn)變與重樹，“培養(yǎng)什么樣的人和怎樣培養(yǎng)人”成為這一時期我國教育改革與發(fā)展不可回避的時代命題。如何回應(yīng)這一時代命題？從普通民眾到教育工作者，從教育部門到高等院校，從中央到地方，人們都在思索，都在求解。在這樣的背景下，世紀之交，我國在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域率先吹響了回應(yīng)號角，掀起了新一輪的課程改革，力圖以課程改革為核心環(huán)節(jié)和突破口，打通一條培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高素質(zhì)人才的革新之路。然而，要打通這樣一條路并非一帆風(fēng)順。新課程改革的推行和實施，并不像當(dāng)初想象的那樣容易，即通過對原有的教師進行培訓(xùn)自然就可以達成。事實證明，僅僅通過培訓(xùn)來推行新課程改革是遠遠不夠的，因為新課程改革是全方位的，涉及教育觀、教師觀、學(xué)生觀、課程觀、教學(xué)觀等一系列從教育理論到教學(xué)實踐的全面變革和轉(zhuǎn)向，特別是一線教師和新教師對新課程改革全新理念的深刻理解和全面把握以及將之轉(zhuǎn)變?yōu)橛行У慕逃虒W(xué)實踐行為不可能在短期內(nèi)做到，它需要從師資培養(yǎng)的源頭做起，即重新檢視傳統(tǒng)師范教育的人才培養(yǎng)理念、體制機制和模式，將職前教師教育改革（師范教育）與基礎(chǔ)教育新課程改革實質(zhì)性地對接起來，主動搭建和打造適應(yīng)基礎(chǔ)教育新課程改革與實施要求的師資培養(yǎng)平臺。如何將職前教師教育改革（師范教育）與基礎(chǔ)教育新課程改革進行實質(zhì)性的對接，如何搭建和打造這個平臺？這些問題無疑要落實到教師教育改革與實踐的頭上，而作為地方基礎(chǔ)教育師資培養(yǎng)的主體和推動基礎(chǔ)教育改革發(fā)展的中堅力量，地方高師院校必須主動出擊，以理論探索和實踐行動的勇氣與自信作出積極回應(yīng)。

內(nèi)容概要

本書是以2005年教育部頒布的《非物理類理工學(xué)科大學(xué)物理實驗課程教學(xué)基本要求》為依據(jù)，結(jié)合作者多年的大學(xué)物理實驗教學(xué)經(jīng)驗編寫而成，全書共分為5章，內(nèi)容包括數(shù)據(jù)處理、誤差分析、力熱學(xué)實驗、電磁學(xué)實驗、光學(xué)實驗和近代物理實驗等。    本書可作為高等學(xué)校非物理專業(yè)本科大學(xué)物理實驗教學(xué)用書，也可供物理實驗工作者或其他專業(yè)技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第1章　緒論　1.1　大學(xué)物理實驗的地位和作用　　1.2　大學(xué)物理實驗的目的和任務(wù)　　1.3　大學(xué)物理實驗教學(xué)的進程和要求　第2章　誤差和數(shù)據(jù)處理　　2.1　測量和實驗誤差的基本概念　　2.2　直接測得量的誤差估算　　2.3　間接測得量的誤差傳遞　　2.4　有效數(shù)字及其運算　　2.5　數(shù)據(jù)處理的基本方法　第3章　實驗室規(guī)程　　3.1　實驗室工作規(guī)程　　3.2　學(xué)生實驗守則　第4章　大學(xué)物理基礎(chǔ)實驗　　4.1　力學(xué)、熱學(xué)實驗　　　實驗一　重力加速度的測定　　　實驗二　利用氣墊導(dǎo)軌研究牛頓第二定律　　　實驗三　簡諧振動研究　　  實驗四  空氣比熱容比的測定　  實驗五　固體密度和比熱容的測定　  實驗六　測定金屬的線脹系數(shù)　  實驗七　溫度傳感器特性研究　4.2　電磁學(xué)實驗　　實驗一　制流電路與分壓電路　　實驗二　靜電場的描繪　  實驗三　用電位差計測電池的電動勢　  實驗四  利用霍爾效應(yīng)測螺線管的磁場　  實驗五　電子束的偏轉(zhuǎn)　  實驗六　電子束的聚　  實驗七　示波器的使用  4.3　光學(xué)實驗  　實驗一　光的等厚干涉現(xiàn)象的觀測　  實驗二　分光計的使用及三棱鏡頂角的測量　  實驗三　用旋光儀測定糖溶液的濃度　4.4　近代物理實驗　  實驗一　光電效應(yīng)　  實驗二　塞曼效應(yīng)　  實驗三　夫蘭克-赫茲實驗第5章　大學(xué)物理拓展實驗  實驗一　聲速的測量  實驗二　電子元件伏安特性的測定  實驗三　混沌實驗  實驗四　光譜分析……附錄：常用物理數(shù)據(jù)表參考文獻

章節(jié)摘錄

§1．1  大學(xué)物理實驗的地位和作用物理學(xué)是一門實驗科學(xué)，任何物理現(xiàn)象、物理概念、物理定律都是建立在實驗基礎(chǔ)之上的。隨著科學(xué)技術(shù)的進步，當(dāng)今物理實驗綜合了科學(xué)技術(shù)的成就，發(fā)展形成了自身的科學(xué)體系，成為系統(tǒng)性較強的獨立學(xué)科——實驗物理學(xué)。物理實驗在物理學(xué)這座雄偉的科學(xué)大廈中有著十分重要的地位和作用，物理學(xué)的發(fā)展歷史表明，物理學(xué)的發(fā)展是在實驗和理論兩方面相互推動和密切結(jié)合下進行的。人們要揭示宇宙的奧妙，探索物質(zhì)的存在形式、運動規(guī)律以及相互作用，首先要進行的就是物理實驗。牛頓創(chuàng)立萬有引力定律絕非是從一次蘋果落地而悟出的道理，而是通過無數(shù)次觀測實驗和研究，并在總結(jié)大量前人研究成果的基礎(chǔ)上所得出的結(jié)論。伽利略在著名的比薩斜塔上所做的自由落體實驗否定了亞里士多德的“落體的速度與重量成正比”的錯誤結(jié)論，得出了在同一地點，不同的物體具有相同的重力加速度這一科學(xué)論斷。我們周圍的空間不僅有上述引力相互作用的引力場，而且還存在著電磁相互作用的電磁場，我們?nèi)粘Ｋ煜さ墓饩褪遣ㄩL在一定范圍內(nèi)的電磁場。這一結(jié)論是麥克斯韋（J．C．Maxwell，1831～1879）在1862年通過對庫侖定律、安培一畢奧一薩伐定律、法拉第電磁感應(yīng)定律等基本實驗定律進行分析、概括得出的，形成了麥克斯韋方程組，并預(yù)言了電磁波的存在。在1865年的理論研究中他還指出：電場和磁場的改變不全局限在空間的某一部分，而是以數(shù)值等于電荷的電磁單位與靜電單位的比值為速度進行傳播的，即電磁波以光速傳播，這說明光是一種電磁現(xiàn)象。這一理論在1888年被赫茲（H．R．Hertz，1857～1894）的實驗證實。可見物理學(xué)理論的提出、創(chuàng)立和發(fā)展無不以嚴格的實驗事實為依據(jù)，并經(jīng)過實驗的反復(fù)檢驗和仲裁，才被確認其真理性的。

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《大學(xué)物理實驗》由中國人民大學(xué)出版社出版。

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