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第一篇 实验理论与基础知识1

第一章 绪论1

1.1 大学物理实验的地位、作用、目的和任务1

1.2 大学物理实验教学体系和基本要求2

1.3 大学物理实验教学主要环节与基本规则3

1.4 小结：怎样学好大学物理实验、实验室主要规则5

第二章 误差与数据处理基础知识7

2.1 测量与误差的基本概念7

2.2 系统误差的理论分析和处理10

2.3 随机误差的理论分析和处理13

2.4 测量结果与不确定度的评定21

2.5 有效数字的记录及其运算34

2.6 实验数据处理基本方法和结果表示37

2.7 计算机数据处理软件与计算器统计功能简介50

习题60

第三章 测量方法与仪器调整原则和技术63

3.1 实验的基本测量方法和技术63

3.2 仪器调整的基本原则70

3.3 物理实验常用仪器72

第二篇 基础性、综合性、应用性实验99

第四章 力学与热学实验99

实验1 力学基本测量——长度、质量和物体密度的测定99

实验2 用自由落体仪测定重力加速度106

实验3 用三线摆测物体的转动惯量108

实验4 扭摆法测定物体转动惯量114

实验5 气垫导轨上滑块的碰撞——动量守恒定律的验证118

实验6 气垫导轨上滑块的简谐振动121

实验7 弦振动的研究125

实验8 光杠杆镜尺法测定钢丝的杨氏弹性模量——微小长度变化的测量129

实验9 用拉脱法测液体表面张力系数——微小力的测定134

实验10 用落球法测液体的黏滞系数138

实验11 空气比热容比的测定140

实验12 稳态法测量不良导体导热系数144

第五章 电磁学实验148

实验13 电学基本测量——测绘线性电阻和非线性电阻的伏安特性曲线148

实验14 黑盒子实验152

实验15 直流单臂电桥（惠斯通电桥）测电阻153

实验16 用双臂电桥（开尔文电桥）测小电阻及温度系数159

实验17 用电势差计测量电动势163

实验18 灵敏电流计基本特性研究168

实验19 用模拟法测绘静电场170

实验20 示波器的使用176

实验21 用示波器观测二极管伏安特性曲线183

实验22 用霍尔元件测量磁场185

实验23 用感应法测量磁场188

实验24 霍尔效应法测螺线管磁场191

实验25 电磁感应法测磁场原理195

实验26 铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线的测绘198

实验27 电容器的充放电202

实验28 用冲击电流计测电容和高阻206

第六章 光学实验211

实验29 光学基本实验（一）——薄透镜焦距的测定211

实验30 光学基本实验（二）——组装显微镜、望远镜、幻灯机及放大倍数测量216

实验31 分光仪的调节和使用221

实验32 用分光仪测定三棱镜顶角225

实验33 用分光仪测量绿光最小偏向角和折射率228

实验34 光的干涉实验（一）——薄膜干涉（牛顿环）230

实验35 光的干涉实验（二）——劈尖干涉234

实验36 光的干涉实验（三）——双棱镜干涉实验237

实验37 光栅的衍射（一）——光栅常数测定及特性研究240

实验38 光的衍射实验（二）——光波波长的测量243

实验39 光的衍射实验（三）——单缝衍射的光强分布245

实验40 光偏振及其应用249

第七章 近代物理与信息处理综合性、应用性实验255

实验41 迈克耳孙干涉仪的调节与使用255

实验42 微波干涉和布拉格衍射261

实验43 密立根油滴仪测电子电量267

实验44 夫兰克-赫兹实验272

实验45 氢原子光谱及里德伯常量的测定276

实验46 全息照相281

实验47 光信息的调制与解调实验285

实验48 盖革-弥勒计数器和核衰变的统计规律291

实验49 用超声光栅测定液体中的声速296

实验50 声学实验（一）——声速测量300

实验51 声学实验（二）——建筑声学技术的应用304

实验52 光电效应和普朗克常量的测量307

第三篇 设计性、研究性实验313

设计性、研究性实验概述313

第八章 力学实验318

实验53 设计用单摆测重力加速度318

实验54 设计测定轻质固体密度321

实验55 设计测定液体密度322

实验56 设计用光杠杆测量金属的线胀系数322

实验57 设计用焦利秤测弹簧的有效质量326

实验58 设计测定偏心轮绕定轴的转动惯量326

实验59 设计用气垫导轨测量滑块的运动327

实验60 设计用气垫法测定物体的转动惯量329

实验61 碰撞打靶331

实验62 乐器（吉他）弦振动的研究332

第九章 热学实验333

实验63 设计测量不良导体的导热系数333

实验64 设计测定气体比热容比CP/CV334

实验65 电子温度计的组装334

第十章 电学、电磁学实验336

实验66 自组惠斯通电桥测电阻336

实验67 设计用伏安法补偿原理测电阻337

实验68 电表内阻测量设计338

实验69 电容的测量设计338

实验70 变阻器制流特性和分压特性应用设计338

实验71 设计用电势差计测电阻339

实验72 设计用电势差计校准毫安表并测内阻340

实验73 设计用线式电势差计校正伏特表341

实验74 设计电表的改装与校准342

实验75 万用表组装设计343

实验76 设计用电流场模拟静电场343

实验77 设计用冲击法测地磁场强度344

实验78 设计用冲击法测螺线管磁场345

实验79 霍尔效应及霍尔元件基本参数的测量346

实验80 设计用霍尔开关测量弹簧的劲度系数350

实验81 双踪示波器的应用设计351

实验82 交流电路的谐振现象352

第十一章 光学实验357

实验83 设计用分光计测定液体折射率357

实验84 阿贝折射仪的原理和应用设计358

实验85 用平行光法测透镜焦距358

实验86 暗室技术——黑白照片的冲洗、印制与放大359

第十二章 传感器技术应用与设计实验361

实验87 压力传感器特性及应用设计361

实验88 电阻应变式传感器的特性研究及应用361

实验89 PN结温度传感器测温设计362

实验90 温度传感器的特性及应用设计363

实验91 光电传感器特性及应用设计364

实验92 硅光电池特性研究与应用设计364

实验93 霍尔开关（传感器）的特性及应用设计365

实验94 霍尔位置传感器与弯曲法测量杨氏模量365

实验95 磁阻传感器与地磁场测量369

实验96 传感器系统实验仪372

实验97 超声波技术应用设计379

第十三章 近代物理与信息处理实验380

实验98 弦驻波法测量交流电频率的装置380

实验99 自组迈克耳孙干涉仪测量某种单色光波长380

实验100 玻尔共振实验380

实验101 全息光栅的制作与检验384

第十四章 计算机在物理量测量中的应用探索386

14.1 非电量电测技术应用简介386

14.2 传感器和实验数据采集装置简介388

14.3 计算机在物理测量中的应用探索提示392

14.4 计算机模拟仿真技术简介393

14.5 计算机模拟仿真物理实验简介394

14.6 计算机数值模拟与数据处理实验395

参考文献397

附录 物理学常用数表398

附录1 常用物理常量398

附录2 物质的密度399

附录3 我国部分城市的重力加速度399

附录4 海平面上不同纬度的重力加速度399

附录5 20℃时某些金属的杨氏弹性模量400

附录6 某些物质中的声速400

附录7 20℃时与空气接触的液体表面张力系数400

附录8 不同温度下与空气接触的水的表面张力系数400

附录9 液体的黏度（黏滞系数η）401

附录10 金属和合金的电阻率及其温度系数401

附录11 物质的折射率401

附录12 部分固体和液体的比热容402

附录13 国际单位制402

附录14 常用光源的谱线波长404

附录15 物理实验中常见的仪器误差限值△ins404