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绪论 1

第一章 测量与误差 5

1-1 测量及其分类 5

1-2 测量值的有效数字及其运算规则 7

1-3 误差公理及误差分类 10

1-4 关于系统误差的处理原则 12

1-5 测量不确定度和测量结果的表示 16

1-6 数据处理的基本方法 23

1-7 测量结果的评定与一致性讨论 29

习题 30

第二章 方法与技术 35

2-1 几种典型的实验方法 35

2-2 实验操作技术初阶 40

2-3 微机在物理实验中的应用 45

第三章 观察与分析 48

3-1 观察是实验的基础 48

3-2 观察的方法和技巧 50

3-3 实验的分析 53

第四章 实验的类型 58

4-1 应用性实验 58

4-2 验证性实验 60

4-3 探索性实验 64

第五章 科学实验的阶段与过程 70

5-1 实验课题的准备 70

5-2 实验课题的实施 73

5-3 实验课题的总结 77

5-4 科学实验的一般过程 78

基础实验 80

实验一 基本物理量的测量仪器 80

实验二 不确定度的认识 84

实验三 弹簧振子的简谐振动 86

实验四 转动惯量的测定 92

实习1 三线摆法 93

实习2 扭摆法 97

实验五 电表的改装与校准 100

实习1 电表扩程和校准 101

实习2 电表改装成电压表 104

实习3 电表改装成欧姆表 107

实验六 电气元件的伏安特性曲线 110

实习1 电阻的伏安特性及电阻的测定 111

实习2 钨丝灯的伏安特性 113

实习3 半导体二极管的伏安特性 115

实验七 凸透镜焦距的测量 116

实习1 自准法 116

实习2 贝塞尔法（两次成像法） 118

实习3 平行光管法 121

实验八 牛顿环干涉法测量球面的曲率半径 123

实验九 重力加速度的测定 128

实习1 斜面下滑法 128

实习2 自由落体法 131

实习3 单摆法 134

实验十 弹性模量的测定 136

实验十一 固体线膨胀系数的测量 141

实验十二 静电场描绘 144

实验十三 惠斯登电桥测电阻 149

实验十四 电位差计及其应用 154

实习1 电源电动势的测量 156

实习2 电源内阻的测量 158

实习3 用电位差计校验电压表和电流表 159

实验十五 交流电压信号的观察 161

实验十六 用示波器观测交流信号的波形、电压和频率 166

实验十七 交流电路中电压与电流相位关系的研究 172

实验十八 声速的测定 175

实验十九 霍尔元件测磁场 181

实验二十 温差电现象的研究 187

实验二十一 分光仪的调整和三棱镜顶角的测量 190

实验二十二 棱镜色散关系的研究 196

实验二十三 衍射光栅 201

设计性实验（实验简介） 205

一、气垫导轨上振动的研究 205

二、气垫导轨上动量守恒的研究 206

三、多普勒效应 206

四、耦合摆的研究 206

五、扭摆法测转动惯量 207

六、声速的测定—相位法与驻波法 207

七、受迫振动 207

八、共振法测量金属材料的杨氏模量 208

九、利用旋转液体测定重力加速度及焦距 208

十、固体线胀系数测定 208

十一、热效应实验 209

十二、气体比热容比Cp/Cv的测定 209

十三、热敏电阻 209

十四、RC串联电路的暂态过程 210

十五、RC电路的稳态过程 210

十六、RLC串联电路的暂态过程的研究 210

十七、方波电信号的傅里叶分解 211

十八、观测变压器矽钢片的动态磁滞回线 211

十九、电子束的纵向磁聚焦 211

二十、霍尔位置传感器的定标和弯曲法测杨氏模量 212

二十一、半导体PN结电流—电压关系的研究及测量玻尔兹曼常数 212

二十二、灵敏电流计的研究 213

二十三、密立根油滴法测定电子电荷 213

二十四、电子衍射 213

二十五、电子束的研究 214

二十六、非线性电路混沌实验的研究 214

二十七、欧姆表的设计与组装 214

二十八、用导电玻璃装置模拟静电场及飞机机翼周围的速度场 215

二十九、用临界角法测量棱镜的折射率 215

三十、单色仪的定标及纳光波长的测定 215

三十一、用双光束干涉法测定钠光的波长（a）双棱镜法（b）洛埃镜法 216

三十二、激光干涉测量平板玻璃的楔角 216

三十三、克尔逊干涉仪 216

三十四、夫琅和费单缝衍射 217

三十五、利用布儒斯特定律测量玻璃折射率 217

三十六、光电效应 218

三十七、可见光区的氢原子光谱 218

三十八、光偏振现象的研定 218

三十九、用旋光仪测旋光性溶液的旋光率和浓度 219

四十、电脑控制动力学实验 219

四十一、电脑控制光学实验 219

四十二、地球磁场的测定 220

四十三、弦音计实验 220

四十四、电脑控制电学实验 220

四十五、扫描隧道显微镜 221

附录一 中华人民共和国法定计量单位 222

附录二 国际计量局《实验不确定度的规定：建议书INC—1（1980）》 225

附录三 不确定度的简化处理方法 227

附录四 测量数据中异常值的检验 230

附录五 数据处理规则要点 231

一、读数规则 231

二、有效数字运算规则 231

三、测量结果的表示 231

四、作图规则 232

五、一致性讨论 232

附录六 常用实验仪器介绍 233

一、测长仪器 233

二、物理天平 236

三、数字计时器 237

四、变阻器 238

五、标准电池 240

六、磁电式仪表 241

七、电源 245

八、低频信号发生器 246

九、示波器 248

十、箱式惠斯登电桥 252

十一、电位差计 254

十二、常用光源简介 255

十三、望远镜、测量显微镜的结构和调整 256

十四、分光仪 259

附录七 实验中常用仪器的误差限—△值 264

附录八 常用的物理数据 266

一、基本物理常数 266

二、部分金属的弹性模量（杨氏模量） 266

三、部分液体的粘度 266

四、部分物质的折射率 267

五、常用气体光源波长表 267