《普通高等學(xué)校“十二五”規(guī)劃教材:基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)(第2版)》是根據(jù)“高等工科學(xué)校物理實(shí)驗(yàn)課程基本要求”,結(jié)合電子類院校的特點(diǎn)和作者多年教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)編寫而成的。編寫時(shí),修改了2007年出版的教材中的大部分內(nèi)容,并結(jié)合教育部[2001]4號(hào)、[2005]1號(hào)、[2005]8號(hào)、[2010152號(hào)和[2011]11號(hào)文件精神增加了一些新實(shí)驗(yàn)。本書詳細(xì)介紹了物理實(shí)驗(yàn)的基本思想、基本方法和基本手段。全書分為緒論、基本概念與數(shù)據(jù)處理、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和附錄四部分,內(nèi)容涉及實(shí)驗(yàn)方法、不確定度、數(shù)據(jù)處理等理論基礎(chǔ),以及關(guān)于力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、電學(xué)和近代物理學(xué)等方面的24個(gè)實(shí)驗(yàn)。
本書是西安電子科技大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)“十二五”規(guī)劃建設(shè)系列教材之一,可作為普通高等學(xué)校各專業(yè)物理實(shí)驗(yàn)教材,也可作為成人教育、電視大學(xué)、函授大學(xué)、職工大學(xué)等學(xué)校的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)參考書。
I 緒論
1一1 物理實(shí)驗(yàn)課的地位與作用
1—2 課程的目的與要求
1—3 實(shí)驗(yàn)程序
Ⅱ 基本概念與數(shù)據(jù)處理
2—1 測量
2—2 誤差
2—3 不確定度
2—4 測量結(jié)果和不確定度的確定
2—5 有效數(shù)字
2—6 數(shù)據(jù)處理方法
練習(xí)題
Ⅲ 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)1 長度與體積的測量
實(shí)驗(yàn)2 壓力傳感器特性的研究
實(shí)驗(yàn)3 用三線擺測量剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
實(shí)驗(yàn)4 用復(fù)擺測量重力加速度
實(shí)驗(yàn)5 用拉伸法測量楊氏彈性模量
實(shí)驗(yàn)6 用CCD測量楊氏彈性模量
實(shí)驗(yàn)7 熱電偶定標(biāo)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)8 薄透鏡焦距的測定
實(shí)驗(yàn)9 單縫衍射的光強(qiáng)分布
實(shí)驗(yàn)10 邁克爾遜干涉儀測量波長
實(shí)驗(yàn)11 光的等厚干涉現(xiàn)象與應(yīng)用
實(shí)驗(yàn)12 分光計(jì)的調(diào)節(jié)和使用
實(shí)驗(yàn)13 電表的改裝與校準(zhǔn)
實(shí)驗(yàn)14 示波管的基本結(jié)構(gòu)一一電子束實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)15 聲速的測量
實(shí)驗(yàn)16 靈敏電流計(jì)特性的研究
實(shí)驗(yàn)17 用惠斯登電橋測量電阻
實(shí)驗(yàn)18 組裝式直流雙臂電橋測量低電阻
實(shí)驗(yàn)19 電阻伏安特性及電源外特性的測量
實(shí)驗(yàn)2。 用電流場模擬靜電場
實(shí)驗(yàn)21 用電位差計(jì)測量未知電動(dòng)勢
實(shí)驗(yàn)22 光電效應(yīng)及普朗克常數(shù)的測定
實(shí)驗(yàn)23 居里溫度測定實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)24 放電法測高阻
Ⅳ 附錄
附錄1 我國法定計(jì)量單位表
附錄2 常用物理量的代號(hào)和國際制導(dǎo)出單位
附錄3 英美度量衡折合國際公制、市制換算表
附錄4 常用物理量的代號(hào)和國際制導(dǎo)出單位
附錄5 一般常用符號(hào)
附錄6 SI詞頭
附錄7 常用物理數(shù)據(jù)
附錄8 電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)常用儀器
1 緒 論
1-1 物理實(shí)驗(yàn)課的地位與作用
物理學(xué)是研究客觀世界物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的學(xué)科.研究的基本方法是科學(xué)實(shí)驗(yàn)?茖W(xué)實(shí)驗(yàn)的過程分為三個(gè)階段:
(1)觀察現(xiàn)象:
(2)分析現(xiàn)象產(chǎn)生和發(fā)展的條件;
(3)建模,即找到物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,建立相關(guān)理論和模型。
在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中,往往還夾雜和預(yù)示著某些有待發(fā)現(xiàn)的規(guī)律。因此.一個(gè)科學(xué)工作者不但要知識(shí)面寬、索質(zhì)高,會(huì)做科學(xué)實(shí)驗(yàn),能分析和解決問題,還須具有創(chuàng)造性,細(xì)心且有耐心,物理實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)應(yīng)用綜合能力以及培養(yǎng)高素質(zhì)科技人才的重要基礎(chǔ)課。
1-2課程的目的與要求
物理實(shí)驗(yàn)的重要任務(wù)是驗(yàn)證物理規(guī)律、鍛煉動(dòng)手能力、學(xué)習(xí)處理數(shù)據(jù)、培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)作風(fēng)、提高綜合素質(zhì)。在課程安排上,通過做一系列實(shí)驗(yàn),使學(xué)生對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)有一個(gè)初步了解。
同時(shí)在實(shí)驗(yàn)方法、測量技術(shù)、數(shù)據(jù)采集和處理等方面接受基本訓(xùn)練,具體要求掌握:
(1)七項(xiàng)操作技術(shù),即零位校準(zhǔn)、水平調(diào)節(jié)、鉛直調(diào)整、光路共軸調(diào)節(jié),逐次逼近調(diào)節(jié)、視差消除、電路接線訓(xùn)練等。
(2)六種實(shí)驗(yàn)方法,即比較法、放大法、轉(zhuǎn)換法、模擬法、補(bǔ)償法、十涉法等。
(3)常用物理量測量,即長度、時(shí)問、質(zhì)量、力、溫度、熱量、電流強(qiáng)度、電壓、電阻、磁感應(yīng)強(qiáng)度、折射率等的測量。
(4)常用儀器的使用.包括測長儀、汁時(shí)器、測溫儀、變阻器、電表、直流電橋、電位差計(jì)、通用示波器、低頻信號(hào)發(fā)生器、分光計(jì)、常用電源、常用光源等。
1-3實(shí)驗(yàn)程序
實(shí)驗(yàn)程序主要分為實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)過程及實(shí)驗(yàn)報(bào)告等。
1.實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)
實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)就是課前認(rèn)真閱讀要做的實(shí)驗(yàn).寫出實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告的主要內(nèi)容如下。
(l)實(shí)驗(yàn)日的:明確實(shí)驗(yàn)要達(dá)到的要求。
(2)實(shí)驗(yàn)儀器:根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容寫出實(shí)驗(yàn)所用主要儀器。
(3)實(shí)驗(yàn)原理:簡要敘述實(shí)驗(yàn)原理,寫出測量公式,畫出原理圖和電路罔等。
(4)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟:實(shí)驗(yàn)過程中需測量的物理量及主要步驟。
(5)畫出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格:根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要求設(shè)計(jì)出數(shù)據(jù)記錄表格。
2.實(shí)驗(yàn)過程
根據(jù)實(shí)驗(yàn)講義要求,在教師指導(dǎo)下白行完成實(shí)驗(yàn)。在做實(shí)驗(yàn)的過程中,遇到?jīng)]有搞清楚或不能解決的問題,要舉手與教師探討,直到搞清楚每個(gè)實(shí)驗(yàn)的細(xì)節(jié)問題。做完實(shí)驗(yàn)后,要仔細(xì)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,總結(jié)實(shí)驗(yàn)過程,對(duì)還不清楚的問題請教師解答,在沒有任何疑問后,請教師審閱實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并簽字。在教師簽字認(rèn)可后,方可整理實(shí)驗(yàn)儀器,離開實(shí)驗(yàn)室。值日生要打掃衛(wèi)生。
3.實(shí)驗(yàn)報(bào)告
實(shí)驗(yàn)報(bào)告的具體要求有:
(1)實(shí)驗(yàn)名稱:所做實(shí)驗(yàn)的名稱。
(2)實(shí)驗(yàn)日的:完成本實(shí)驗(yàn)應(yīng)達(dá)到的基本要求。
(3)實(shí)驗(yàn)儀器:所用儀器的名稱和型號(hào)。
(4)實(shí)驗(yàn)原理:簡述原理,包括簡單的公式推導(dǎo)、原理圖或電路圖。
(5)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和基本操作步驟。
(6)數(shù)據(jù)處理:有數(shù)據(jù)表格、必要的計(jì)算過程、實(shí)驗(yàn)曲線(必須用鉛筆在坐標(biāo)紙上作圖),寫出結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)形式和誤差或不確定度。
(7)問題討論:分析總結(jié)實(shí)驗(yàn)得失,完成課后討論題。
(8)實(shí)驗(yàn)得失:實(shí)驗(yàn)總結(jié),提出消除或降低誤差的方法。
注:實(shí)驗(yàn)報(bào)告作為評(píng)判實(shí)驗(yàn)考試成績的重要依據(jù)之一,要求內(nèi)容完整,貼有封面(封面上應(yīng)注明學(xué)生的個(gè)人信息以及本次實(shí)驗(yàn)的名稱、實(shí)驗(yàn)時(shí)間、座位號(hào)等信息),裝訂成冊。并且附上預(yù)習(xí)報(bào)告(有原始數(shù)據(jù)和教師簽字)。實(shí)驗(yàn)報(bào)告在實(shí)驗(yàn)課后完成.應(yīng)盡快投遞到代課老師的報(bào)告箱中。
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