全书共分5章,第1章为测量误差、不确定度及数据处理,介绍测量、误差处理、不确定度评估、有效数字运算以及常用的数据处理方法;第2章为基本测量方法及常用仪器介绍,介绍物理实验的基本方法和操作技术、常用物理量的测量及常用仪器简介;第3章为基础性实验,编入力学、热学、光学和电磁学基础性实验15个;第4章为综合性实验,编入综合性实验8个;第5章为设计性和创新性实验,编入设计性实验和创新性性实验共12个.
内容丰富:基础性实验、综合性实验、设计性和创新性实验
前 言
大学物理实验是高等院校理工类专业学生必修的一门基础课程,是高校学生系统学习科学实验基本知识、实验方法和实验技能的入门课程。
在长期的实验教学生涯中,我校从事大学物理实验教学的教师们积极进行教学方法和教学模式的改革,近年来,随着学校教学经费投入的不断增加,大学物理实验设备进行了全面的更新与补充。为了与现有的实验设备相匹配,在自编大学物理实验讲义的基础上,补充了许多新的实验课题,尤其为了适应学校建设高水平应用型大学的需要,增加了部分设计性和创新性实验,由学生运用所学知识独立设计实验方案,并对实验结果进行分析探讨,充分调动学生的创造性和主动性。
本教材具有以下特点:
(1)根据学生的认知规律和教学规律,按照基础性实验、综合性实验、设计性和创新性实验的顺序来编排。
(2)设计性和创新性实验与基础性、综合性实验的相关性较强,学生可以运用已学的知识和实验方法来完成实验设计和创新,促进了学生创新能力的培养。
(3)实验内容方面,引进了一些反映新科技成果的实验课题(有的实验充实了部分内容,有的实验采用新技术方法处理数据),丰富了本书内容。
本书凝聚了商丘师范学院电子电气工程学院全体物理实验教师的心血与汗水,是基础物理实验教学示范中心的集体教研成果。参加本书编写的有:基础物理实验教学示范中心陈文聪(实验2.1、2.2、4.1、4.2、4.3、4.4)、谷勤忠(实验2.4、2.6、2.7、2.10、3.2、3.3、3.5、3.8、3.10、3.11、3.15、3.17、3.18、4.14)、韩晓琴(实验2.3、2.5、2.8、2.9、3.4、3.6、3.7、3.9、3.13、3.14、3.16)、吕广申(第1章)、吕志(实验4.10、4.12)、孙春志(实验4.16、4.17、4.18、4.19)、杨同辉(4.9、4.11、4.13、4.15)、赵纲领(实验4.5、4.6、4.7、4.8)、河南中分仪器有限公司李庆(实验4.20)、商丘工学院何志伟(实验3.1、3.12)。本书在编写过程中参考了部分兄弟院校的相关教材和仪器研发人员提供的技术资料,在此对所有相关人员表示衷心的感谢!同时,本书在编写和出版过程中得到校、院领导的关心与帮助,在此一并表示感谢!
本书的编写得到了商丘师范学院应用型教材资助项目立项资助,特此感谢!
鉴于编者水平有限,时间仓促,不足和疏漏之处在所难免,恳请广大读者批评指正,以便再版时修正。
谷勤忠,男,商丘师范学院副教授,青年骨干教师,主讲课程《普通物理实验》《大学物理实验》《大学物理》,中国高能物理学会会员。主要研究方向为粒子物理新物理模型唯象研究,国内外公开发表学术论文10余篇,其中SCI收录2篇,中文核心期刊1篇;获河南省科技进步三等奖1项,商丘市科技进步一等奖1项;河南省自然科学优秀学术论文二等奖2项,商丘市自然科学优秀论文一等奖3项、二等奖6项。
目录
第1章 物理实验的基本知识
1.1绪论
1.2测量与误差
1.3不确定度与测量结果的表示
1.4 有效数字及其运算法则
1.5实验数据的处理方法
第2章 基础性实验
实验2.1 物体密度的测定
实验2.2气垫导轨上物体运动的研究
实验2.3 制流电路与分压电路
实验2.4 用模拟法描绘静电场
实验2.5 磁场的描绘
实验2.6 伏安法测电阻
实验2.7 电路元件伏安特性的研究
实验2.8 电子束线的偏转与聚焦
实验2.9示波器的使用
实验2.10 薄透镜焦距的测量
第3章 综合性实验
实验3.1 刚体转动惯量的测定
实验3.2 杨氏模量的测量
实验3.3不良导体热导率的测量
实验3.4 液体表面张力系数的测量
实验3.5 电桥原理及应用
实验3.6示波法测绘磁滞回线
实验3.7 用冲击电流计测螺线管轴线上磁场分布
实验3.8 电表的改装与校准
实验3.9补偿法和板式电位差计
实验3.10 用箱式电位差计校准电表
实验3.11 霍尔效应研究
实验3.12磁阻效应
实验3. 13 RLC电路稳态特性
实验3.14 RLC电路暂态特性
实验3.15 分光计实验
实验3.16 用牛顿环干涉法测透镜曲率半径
实验3.17 迈克尔逊干涉
实验3.18 利用光电效应测定普朗克常数
第4章 设计性和创新性实验
实验4.1可溶于水物质密度的测量
实验4.2碰撞系数的测量
实验4.3 弹簧劲度系数的测量
实验4.4 自行车轮转动惯量的测量
实验4.5 直流电阻电桥的设计
实验4.6万用表的制作与校准
实验4.7 电子秤的设计制作
实验4.8声源定位装置的设计制作
实验4.9 基于手机APP的物理实验装置的设计制作
实验4.10 电磁炮演示实验装置的设计制作
实验4.11 变温物理量测定装置的设计制作
实验4.12 录音装置的设计制作
实验4.13 基于数字信息化技术的实验装置的设计制作
实验4.14 基于杨氏模量测定的霍尔位置传感器的设计制作
实验4.15 基于LM324和SN741L.S00的多信号发生器的设计制作
实验4.16 基于555集成电路红外电子栅栏报警器的设计制作
实验4.17 基于QM-N5烟雾自动排风控制系统的设计制作
实验4.18 数码显示的测重装置的设计制作
实验4.19 密码锁控制器的设计制作
实验4.20 基于51或STM32单片机的设计制作
附录