工科物理實(shí)驗(yàn)

前言

　　“工科物理實(shí)驗(yàn)”是學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的一門獨(dú)立的必修基礎(chǔ)課程，是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后接受系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的開端。它在培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用實(shí)驗(yàn)手段去分析、觀察和解決問題的能力方面，在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神方面都起著重要的作用。　　隨著時(shí)代的發(fā)展，特別是隨著物理學(xué)近年來在其他各學(xué)科中的迅速滲透和廣泛應(yīng)用，工科物理實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容也日益廣泛，要求日益提高。為了適應(yīng)這種變化，工科物理實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容也必須“與時(shí)俱進(jìn)”。十多年來，我們努力進(jìn)行課程建設(shè)和教學(xué)改革，大力引進(jìn)新技術(shù)，開出新實(shí)驗(yàn)，緊隨時(shí)代發(fā)展而不斷更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，取得了一定的效果。本教材是在總結(jié)這些經(jīng)驗(yàn)并吸取其他兄弟院校的寶貴意見的基礎(chǔ)上編寫而成的。　　本教材在保證工科院校物理實(shí)驗(yàn)基本性質(zhì)和特色的前提下，突出了以下幾點(diǎn)：　　在課程體系方面：我們把實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分成四個(gè)層次，以滿足不同專業(yè)、不同基礎(chǔ)和不同能力學(xué)生的要求。第一個(gè)層次：基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)；第二個(gè)層次：綜合性實(shí)驗(yàn)；第三個(gè)層次：設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)；第四個(gè)層次：研究性實(shí)驗(yàn)?！　≡诮虒W(xué)內(nèi)容方面：為了實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的現(xiàn)代化、模塊化，使之與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展相適應(yīng)，與生產(chǎn)和工程技術(shù)實(shí)際相銜接，在保持實(shí)驗(yàn)課原有的物理性質(zhì)和特色基礎(chǔ)上，增設(shè)了一些綜合性、應(yīng)用性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（如：各種傳感器的原理和應(yīng)用、超聲無損檢測、磁粉無損檢測）；設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（如：電子秤的設(shè)計(jì)、人體心率與血壓測量儀的設(shè)計(jì)、溫度報(bào)警器的設(shè)計(jì)）；研究性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（如：納米材料的X射線衍射研究、自清潔玻璃的特性研究、不同水泥材料的膨脹性能研究）；以及一些與“諾貝爾獎(jiǎng)”有關(guān)的實(shí)驗(yàn)。總之，通過對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的改革，我們期望能達(dá)到更新內(nèi)容、提高起點(diǎn)，盡量與工科院校各專業(yè)銜接，更好地為其服務(wù)的目的?！　≡诮虒W(xué)手段方面：我們建立了物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)站，把物理實(shí)驗(yàn)的要求、注意事項(xiàng)和儀器說明書等資料放到網(wǎng)站中，每個(gè)實(shí)驗(yàn)都配有用FLASH軟件編寫的動(dòng)畫仿真課件，充分拓展了物理實(shí)驗(yàn)的時(shí)間和空間。在實(shí)驗(yàn)中利用多媒體教學(xué)手段，計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集和分析，使部分實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)智能化。

內(nèi)容概要

本書是根據(jù)《高等工業(yè)學(xué)校物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)基本要求》，并結(jié)合多年物理實(shí)驗(yàn)及教學(xué)經(jīng)驗(yàn)編寫而成的。全書內(nèi)容分為四個(gè)部分：基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和研究性實(shí)驗(yàn)。本書作者融進(jìn)了近幾年教學(xué)改革中的新成果，增加了由科研轉(zhuǎn)化而來、反映時(shí)代特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)方法，將計(jì)算機(jī)技術(shù)、光纖技術(shù)、傳感器技術(shù)、光譜技術(shù)、掃描隧道顯微技術(shù)、X射線衍射技術(shù)和超聲探傷技術(shù)寓于物理實(shí)驗(yàn)中，以體現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的時(shí)代性和應(yīng)用性，更加注重與工科各專業(yè)的緊密聯(lián)系。全書分6章，共56個(gè)實(shí)驗(yàn)。    本書可作為高等工科院校各專業(yè)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)用書，也可供高等職業(yè)學(xué)校、電大等選用。

書籍目錄

第一章  緒論第二章  測量誤差和不確定度  第一節(jié)  測量與誤差  第二節(jié)  不確定度及其評(píng)定方法  第三節(jié)  測量結(jié)果的表示  第四節(jié)  有效數(shù)字  第五節(jié)  實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法第三章  基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)  實(shí)驗(yàn)1  靜態(tài)法測金屬絲的楊氏彈性模量  實(shí)驗(yàn)2  用三線擺測剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量  實(shí)驗(yàn)3  直流電橋（惠斯登電橋）測電阻  實(shí)驗(yàn)4  亥姆霍茲線圈的磁場測量  實(shí)驗(yàn)5  模擬示波器的原理和使用  實(shí)驗(yàn)6  發(fā)光二極管的伏安特性測量  實(shí)驗(yàn)7  三極管放大原理及測量  實(shí)驗(yàn)8  固態(tài)繼電器原理與應(yīng)用  實(shí)驗(yàn)9  熱電偶標(biāo)定與測溫  實(shí)驗(yàn)10  偏振光的測量與應(yīng)用  實(shí)驗(yàn)11  分光計(jì)的調(diào)節(jié)及應(yīng)用  實(shí)驗(yàn)12  等厚干涉的應(yīng)用一牛頓環(huán)第四章  綜合性實(shí)驗(yàn)  實(shí)驗(yàn)13  動(dòng)態(tài)法測楊氏彈性模量  實(shí)驗(yàn)14  固體導(dǎo)熱系數(shù)的測定  實(shí)驗(yàn)15  用交流電橋測電容和電感  實(shí)驗(yàn)16  磁阻效應(yīng)實(shí)驗(yàn)  實(shí)驗(yàn)17  用示波器測動(dòng)態(tài)磁滯回線  實(shí)驗(yàn)18  衍射光柵的應(yīng)用  實(shí)驗(yàn)19  超聲光柵的應(yīng)用  實(shí)驗(yàn)20  邁克爾遜干涉儀的原理和應(yīng)用  實(shí)驗(yàn)21  光電效應(yīng)測定普朗克常數(shù)  實(shí)驗(yàn)22  弗蘭克－赫茲實(shí)驗(yàn)  實(shí)驗(yàn)23  金屬逸出電位的測定  實(shí)驗(yàn)24  壓力傳感器的特性研究  實(shí)驗(yàn)25  熱敏傳感器的特性研究  實(shí)驗(yàn)26  濕敏傳感器的特性研究  實(shí)驗(yàn)27  半導(dǎo)體氣敏傳感器的原理和應(yīng)用  實(shí)驗(yàn)28  磁敏管傳感器的特性研究  實(shí)驗(yàn)29  光敏傳感器的特性研究  實(shí)驗(yàn)30  紅外傳感器的特性研究  實(shí)驗(yàn)31  光纖傳感器的特性研究  實(shí)驗(yàn)32  電容式液位傳感器的特性研究  實(shí)驗(yàn)33  超聲無損檢測的原理與應(yīng)用  實(shí)驗(yàn)34  磁粉無損檢測的原理與應(yīng)用第五章  設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)  實(shí)驗(yàn)35  電表的改裝與校準(zhǔn)  實(shí)驗(yàn)36  設(shè)計(jì)和組裝歐姆表  實(shí)驗(yàn)37  設(shè)計(jì)熱敏電阻溫度開關(guān)  實(shí)驗(yàn)38  單縫衍射測縫寬  實(shí)驗(yàn)39  頭發(fā)絲直徑的測定  實(shí)驗(yàn)40  數(shù)字電表的設(shè)計(jì)  實(shí)驗(yàn)41  電子秤的設(shè)計(jì)  實(shí)驗(yàn)42  人體溫度測量儀的設(shè)計(jì)  實(shí)驗(yàn)43  人體心率與血壓測量儀的設(shè)計(jì)  實(shí)驗(yàn)44  液位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)  實(shí)驗(yàn)45  壓力控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)  實(shí)驗(yàn)46  溫度報(bào)警器的設(shè)計(jì)第六章  研究性實(shí)驗(yàn)  實(shí)驗(yàn)47  紫外－可見分光光度計(jì)的原理和應(yīng)用  實(shí)驗(yàn)48  紅外吸收光譜的原理和應(yīng)用  實(shí)驗(yàn)49  拉曼光譜的原理和應(yīng)用  實(shí)驗(yàn)50  納米材料的X射線衍射研究  實(shí)驗(yàn)51  自潔凈玻璃的特性研究  實(shí)驗(yàn)52  不同顏色布料的保溫隔熱性能  實(shí)驗(yàn)53  不同固體材料的導(dǎo)熱性能研究  實(shí)驗(yàn)54  不同水泥材料的膨脹性能研究  實(shí)驗(yàn)55  不同材料結(jié)構(gòu)的吸聲效果研究  實(shí)驗(yàn)56  掃描隧道顯微鏡的原理和應(yīng)用附錄A  基本物理常數(shù)表附錄B  國際單位制簡介參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第三章 基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)　　任何一項(xiàng)新的重大發(fā)現(xiàn)，都離不開前人的工作基礎(chǔ)。許多新的發(fā)現(xiàn)，常常是在多次重復(fù)前人的實(shí)驗(yàn)中誕生的。這種科學(xué)研究中的繼承和創(chuàng)新的關(guān)系，反映了客觀物理現(xiàn)象之間的內(nèi)部聯(lián)系?！　』A(chǔ)性實(shí)驗(yàn)大都是些驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，是重復(fù)前人的實(shí)驗(yàn)工作，從中體會(huì)物理實(shí)驗(yàn)的全過程。這一階段主要是讓學(xué)生學(xué)會(huì)測量、數(shù)據(jù)記錄并分析處理數(shù)據(jù)（有效數(shù)字運(yùn)算，誤差分析等）；了解基本儀器的使用方法、實(shí)驗(yàn)的一般規(guī)程和能寫出完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告等。　　基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠強(qiáng)化基本實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練，激發(fā)興趣，體會(huì)用最簡單的儀器和設(shè)備，發(fā)現(xiàn)最根本、最純粹的科學(xué)概念，以“物理學(xué)中最美的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)”為基礎(chǔ)，使基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主題更加明確?！　?shí)驗(yàn)1　靜態(tài)法測金屬絲的楊氏彈性模量　　物體在外力作用下，在一定限度內(nèi)會(huì)發(fā)生彈性形變，發(fā)生彈性形變時(shí)物體內(nèi)將產(chǎn)生恢復(fù)內(nèi)應(yīng)力。楊氏彈性模量（簡稱楊氏模量）是反映材料形變與內(nèi)應(yīng)力關(guān)系的物理量，是選擇機(jī)械構(gòu)件材料的依據(jù)，是工程技術(shù)上常用的參數(shù)。本實(shí)驗(yàn)用拉伸法測定金屬絲的楊氏模量，并采用逐差法處理數(shù)據(jù)。　　一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹　?．學(xué)習(xí)使用光杠桿鏡尺法測微小長度變化，學(xué)會(huì)使用望遠(yuǎn)鏡?！　?．學(xué)會(huì)使用逐差法處理數(shù)據(jù)?！　《?shí)驗(yàn)儀器　　楊氏模量測定儀、螺旋測微計(jì)、鋼卷尺、鋼板尺。

圖書封面

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