本教材是根据教育部高等学校物理基础课程教学指导分委员会制定的《理工科类大学物理实验课程教学基本要求》(2010年版),结合技术技能型人才培养目标要求,在充分吸收近年我校物理实验教学改革和课程建设成果的基础上,对第2版的内容进行删减、修改和补充而重新编写的。本教材根据分层次教学的需要,分为六部分,重点介绍了绪论、基础性实验、综合性实验、设计性实验,共有43个实验。另外,本教材还以学院物理实验教学中心网站及物理仿真实验室为平台,编入了仿真实验。教材的附录中有基本物理常数及国际单位制等内容。本教材为高等院校工程类专业的教科书或参考书。
本教材是根据教育部高等学校物理基础课程教学指导分委员会制定的《理工科类大学物理实验课程教学基本要求》(2010年版),结合技术技能型人才培养目标要求,在充分吸收近年来我校物理实验教学改革和课程建设成果的基础上,对第2版的内容进行删减、修改和补充而重新编写的。本教材分为六部分:绪论、基础性实验、综合性实验、设计性实验、仿真实验和附录,内容包括实验方法、测量误差、数据处理、力学、热学、电磁学、光学和近代物理等,共编入43个实验和3个仿真实验。教材的宗旨是建立与分层次教学法相适应的,按照由简到繁、由易到难、循序渐近、逐层提高的原则编排基础性实验、综合性实验和设计性实验三个层次的物理实验教学内容体系。实验教材的基础是实验。在实验内容和题目的选择上,我们从经典物理实验中精心挑选了一些物理思想好、实验方法典型的内容编入教材,主要是加强对学生物理实验基础的训练,让学生掌握基本的实验知识、实验方法、实验技能和数据处理方法,养成良好的实验习惯和科学态度。在注重基础训练的同时,我们也十分重视物理实验内容的创新。物理实验应与时俱进,具有时代性,把反映时代特色的新技术、新成果纳入实验教学;物理实验教学还应结合学校专业特点,把与专业紧密结合、应用性强、物理内涵丰富的实验引入教学,这样更有利于培养学生的创新能力和为经济建设服务的意识。仿真实验是以学院物理实验教学中心网站和仿真实验室为平台,介绍计算机模拟物理实验的操作方法。学生通过仿真实验的训练,可以在网上进行实验预习和课外实验。由于仿真实验不受仪器设备和学时的限制,大大地丰富了开放式物理实验教学的内容。本教材是吉林建筑大学城建学院基础物理实验教学中心全体教师辛勤劳动的成果。周辉教授审阅了书稿,并对教材编写提出了许多宝贵的指导意见,在此表示衷心的感谢。此次成书由姜广军担任主编,张彦纯、向安润担任副主编。编写的具体分工如下:姜广军编写绪论、实验1、实验9、实验20、实验27、实验28、实验29、实验35、实验43及附录;张彦纯和王杰编写实验3、实验7、实验13、实验14、实验23、实验34、实验41及实验42;向安润编写实验2、实验11、实验25、实验30、实验31、实验32、实验38及仿真实验;罗树范和张薇薇编写实验12、实验15、实验16、实验24及实验33;李明非和张丹玮编写实验6、实验19、实验26、实验37及实验39;付静编写实验4、实验5、实验10、实验18及实验22;孟祥秋编写实验8、实验17、实验21、实验36及实验40。本教材在修订过程中得到了院部有关领导、仪器生产厂家的大力支持和帮助,同时参考了多所兄弟院校的大学物理实验教材,在此表示衷心的感谢。由于经验不足,水平有限,教材中难免有疏漏之处,恳请读者指正并多提宝贵建议。编者
前言第1章绪论111物理实验课程的地位、目的和要求112测量与误差213不确定度及测量结果表达式714有效数字1115实验数据处理方法13第2章基础性实验16实验1物体密度的测量16实验2在气垫导轨上测滑块的速度和加速度21实验3用扭摆法测定物体的转动惯量27实验4温差电偶的定标与测温33实验5固体线胀系数的测定35实验6热管及其性能测试38实验7电表的改装与校准40实验8用惠斯通电桥测电阻45实验9用电位差计测量电动势48实验10用霍尔元件测量螺线管轴向磁感应强度的分布51实验11示波器的使用57实验12分光计的调节和使用66实验13双棱镜干涉71实验14用牛顿环测透镜的曲率半径75实验15用衍射光栅测量光波波长78实验16光的偏振81第3章综合性实验87实验17用动态悬挂法测定工程材料的弹性模量87实验18RLC电路的暂态过程96实验19热敏电阻特性研究101实验20声速的测定104实验21超声波测试原理及应用110实验22铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线116实验23迈克耳孙干涉仪的调节与使用122实验24利用超声光栅测声速127实验25太阳能电池的特性与应用研究131实验26全息照相的基本技术138实验27电阻应变式传感器灵敏度特性的研究142实验28金属箔式应变片交流全桥及其应用151实验29霍尔式传感器的特性研究154实验30光电效应及普朗克常量的测定157实验31夫兰克赫兹实验163实验32核磁共振实验166第4章设计性实验171实验33简谐运动的研究171实验34用伏安法测电阻173实验35用电位差计校正电压表175实验36改装毫安表178实验37声音频率测量179实验38热电偶温度计的设计180实验39半导体温度计的设计182实验40用多普勒效应测物体运动的速度183实验41细丝直径的测量184实验42用迈克耳孙干涉仪测量透明薄片的折射率186实验43应用传感器设计电子秤187第5章仿真实验18951仿真实验简介18952仿真实验举例191仿真实验1用拉伸法测金属丝的弹性模量191仿真实验2密立根油滴实验197仿真实验3氢氘光谱拍摄202附录208附录A基本物理常量的值208附录B国际单位制(SI)简介208附录C20℃时几种物质的密度210附录D20℃时某些金属的弹性模量210附录E某些固体的线胀系数210附录F水的饱和蒸汽压和温度的关系表211