定 价:43.3 元
丛书名:“十二五“普通高等教育本科国家级规划教材高等学校物理实验教学示范中心系列精品教材
- 作者:黄志高主编
- 出版时间:2020/9/1
- ISBN:9787040549034
- 出 版 社:高等教育出版社
- 中图法分类:O4-33
- 页码:339页
- 纸张:胶版纸
- 版次:3
- 开本:16K
本书共分六章,内容包括:学科交叉与基本物理量测量、测量的不确定度与数据处理、物理实验常用基本仪器、大学物理基本实验、综合与提高实验、设计性实验。
物理学是一门以实验为基础的科学,大学物理实验是理工科专业独立开设的主干课程。物理实验不仅对于加深物理概念的认识与理解,培养学生发现问题、解决问题及动手的能力有十分重要的意义,而且它更是一项充满探索和创新的实践活动。所以,物理实验的教育对于培养高层次、高素质的创新人才和其他管理人才都十分必要。
多年来,福建师范大学□□□物理实验教学示范中心开展了物理实验教学内容及课程体系改革的实践与研究,提出并实施了“阶段化、单元化、现代化”的新型教学模式。所谓“阶段化”,即把大学物理实验视为一个整体,按不同的教学目标把四年的物理实验分为三个“大阶段”,而每门课程又分为三个“小阶段”进行教学和考核。大阶段:与中学物理实验教育的衔接阶段-规范阶段-提高阶段。小阶段:基础实验阶段一选做实验阶段一设计性、研究性实验阶段。“单元化”有两种含义,其一是物理实验教材的编写是以某一物理量或某一实验技术为主线组成一个由易到难、由经典到现代的知识单元;其二是以某一物理量或某一实验技术为单元组织教学。在每个单元的引言中,本书评述了物理量(如电阻)测量的□经典方法,□新的测量方法(如纳米结构材料的电阻、磁电阻测量方法),给学生打开一个个新知识的“天窗”。“现代化”,即注重传统的教学内容与现代科学技术的新成果相结合,把科研成果融入教学内容,注重实验教学与工程和社会应用实践相结合。我们借助重点实验室和重点学科的科研项目和人才优势不断更新实验项目,并特别注意把新技术、新材料、新方法编入新教材,例如太阳能光伏发电、传感器技术及应用、太阳能光热测量系统、变温电导特性和磁电阻测量仪等,同时还购置了多功能物性测量系统、磁控溅射仪、X射线衍射仪、振动样品磁强计、高温超导测试仪、原子力显微镜、扫描隧穿显微镜、表面磁光仪、法拉第效应测试仪等适合做科学研究的较高级的仪器,开设了瞄准前沿研究的创新性、研究性实验。这些项目对于学生创新能力培养和自主训练发挥了重要的作用。同时我们又结合福建产业发展及海峡西岸经济区建设对人才要求的需要,建设了中央与地方共建高校特色优势学科实验室——“纳米材料和纳米结构设计”及“新能源材料与工程”两个实验平台。
在实验教学过程中,通过结合使用VRML和FLASH技术,我们自行开发和设计了模拟实验和网上仿真实验,研制了物理实验的CAI课件和“大学物理实验”的网络课程。与新教改模式相配套,我们所研制的CAI课件主要包含六个板块,即[预习检测]-[实验仪器]-[实验知识]-[实验内容]-[模拟实验]-[数据处理]。同时我们也开发了网络化的物理实验室。网络化的物理实验室代表了国内实验物理教学的一种潮流,它从时间上、空间上对传统物理实验教学进行了延伸,可以全时性让学生参与物理实验课程学习,可节约大量的人力、物力,开辟了物理实验学□□新途径。学生利用校园网对实验教学内容进行课前预习和课后复习,使教学内容在时间上和空间上得到延伸。开设网上虚拟物理实验课程为学生提供了主动学□□环境、师生交互平台、学生间讨论平台,同时使学生可以根据自己的时间,在任何地点自主地进行学习,开拓了学生的眼界,满足了不同层次学生的学习需求并给学生提供了自学物理实验的环境。
绪论
第一章 学科交叉与基本物理量测量
第一节 从学科交叉看理工科学生修读物理实验课程的必要性
第二节 基本物理量及其测量方法
第二章 测量的不确定度与数据处理
第一节 测量的基本概念
第二节 误差的基本概念
第三节 直接测量随机误差的估算
第四节 测量不确定度简介
第五节 有效数字及其运算规则
第六节 实验数据处理的常用方法
第三章 物理实验常用基本仪器
第一节 力学、热学实验常用仪器
第二节 电磁学实验常用仪器
第三节 光学实验常用仪器
第四章 大学物理基本实验
实验4.1 长度的测量
实验4.2 物体密度的测量
实验4.3 用单摆测定重力加速度及随机误差统计规律的研究
实验4.4 落球法测重力加速度
实验4.5 气垫导轨综合实验
实验4.6 约利弹簧秤测量液体的表面张力
实验4.7 水银温度计校正与热电偶定标
实验4.8 冰的熔化热的测量
实验4.9 冷却法测量金属的比热容
实验4.10 混合法测量金属的比热容
实验4.11 空气比热容比的测量
实验4.12 准稳态法测量导热系数和比热容
实验4.13 静电场描绘
实验4.14 惠斯通电桥测电阻
实验4.15 非线性电阻元件伏安特性的研究
实验4.16 示波器的使用
实验4.17 RLC串联电路的暂态过程研究
实验4.18 霍尔效应及磁场的测量
实验4.19 磁阻效应实验
实验4.20 各向异性磁阻效应及地磁场测量
实验4.21 铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线
实验4.第一 薄透镜焦距的测量
实验4.23 等厚干涉测透镜的曲率半径
实验4.24 分光计的调节与棱镜角的测量
实验4.25 棱镜玻璃折射率的测量
实验4.26 迈克耳孙干涉仪的调节和使用
第五章 综合与提高实验
实验5.1 应用拉伸法测量杨氏模量
实验5.2 用落球法测量液体的黏度
实验5.3 金属线膨胀系数的测量
实验5.4 用非平衡直流电桥测量电阻的温度系数
实验5.5 pn结正向压降温度特性研究
实验5.6 空气中声速的测量
实验5.7 用旋光仪测量溶液的旋光率及其浓度
实验5.8 PASCO实验系列
第六章 设计性实验
设计性与研究性实验概述
实验6.1 用计算机数据采集系统研究随机误差分布规律
实验6.2 空气密度的测量
实验6.3 弦音计实验研究
实验6.4 自组惠斯通电桥电路参量选择的研究
实验6.5 热敏电阻温度计的设计
实验6.6 非线性电路振荡周期的分岔与混沌现象
实验6.7 黑盒子问题的研究
实验6.8 显微镜、望远镜的组装及其放大率的测量
实验6.9 折射率测量的研究
实验6.10 细丝直径的测量
实验6.11 I/O薄膜材料的制备及其光电特性测量
实验6.12 利用原子力显微镜观测薄膜的表面形貌
实验6.13 磁性纳米线阵列的制备及其性能研究
参考文献
附录