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绪论 1

第一章 实验理论 4

1.1 测量与误差 4

1.1.1 测量及其分类 4

1.1.2 误差及其分类 5

1.1.3 测量的精密度、准确度和精确度 9

1.2 测量结果的不确定度 10

1.2.1 直接测量量的不确定度 10

1.2.2 间接测量量的不确定度 11

1.3 有效数字及其运算 13

1.3.1 有效数字及其表示 14

1.3.2 有效数字的运算规则 14

1.4 实验数据的处理方法 16

1.4.1 列表法 16

1.4.2 作图法 17

1.4.3 逐差法 19

1.4.4 最小二乘法 20

1.4.5 计算机软件法 22

1.5 物理实验中的测量方法 24

1.5.1 比较测量法 25

1.5.2 放大测量法 26

1.5.3 模拟测量法 26

1.5.4 物理光学测量法 27

1.5.5 转换测量法 28

1.6 物理实验的基本操作技能 29

练习题 31

第二章 基础型实验 33

实验一 长度的测量 33

实验二 用单摆测量重力加速度 40

实验三 在气垫导轨上验证牛顿第二运动定律 44

实验四 固体与液体密度的测量 49

实验五 金属杨氏模量的测量 55

实验六 用惯性秤测量物体的质量 61

实验七 用自由落体法测量重力加速度 65

实验八 用落体法测刚体的转动惯量 69

实验九 物质比热容的测定 73

实验十 金属线胀系数的测定 78

实验十一 用拉脱法测定液体的表面张力系数 81

实验十二 冰的熔解热的测定 85

实验十三 用落球法测定液体的黏滞系数 88

实验十四 制流电路与分压电路 92

实验十五 伏安法测电阻 98

实验十六 惠斯通电桥测电阻 102

实验十七 电表的改装与校准 107

实验十八 模拟法描绘静电场 112

实验十九 赫姆霍兹线圈的磁场 116

实验二十 直流电位差计的应用 120

实验二十一 示波器的原理与应用 124

实验二十二 薄透镜焦距的测量及成像规律的研究 129

实验二十三 牛顿环实验 135

实验二十四 单缝的夫琅禾费衍射 139

实验二十五 光的偏振现象的研究 143

实验二十六 分光计的调节与棱镜顶角的测量 148

第三章 综合型实验 153

实验一 弦上驻波的形成及其规律 153

实验二 用散热比较法测定金属的比热容 158

实验三 RLC串联电路谐振特性研究 162

实验四 用分光计研究光栅衍射 166

实验五 用迈克耳逊干涉仪测定光的波长 170

实验六 密立根油滴实验 175

实验七 弗兰克-赫兹实验 179

第四章 设计型实验 183

4.1 设计型实验的基本要求 183

4.2 物理模型的建立 183

4.3 实验装置的设计与测量器具的选择 185

4.4 设计型实验案例 187

案例1 透明介质的折射率的测量 187

案例2 测定地面附近空气的密度 190

4.5 设计型实验选题 192

选题一 用三线摆测量刚体的转动惯量 192

选题二 用焦利氏秤测量低k弹簧的有效质量 194

选题三 毛发等细丝物品密度的测量 196

选题四 用毛细管法测量水的表面张力系数 196

选题五 大气压的测量 197

选题六 水的汽化热的测定 198

选题七 金属电阻的热敏特性研究 198

选题八 干电池电动势与内阻的测量 199

选题九 电池的内阻与输出功率特性研究 199

选题十 电珠伏安特性的研究 200

选题十一 用等厚干涉法测金属细丝的直径 201

选题十二 用衍射法测细丝的直径 201

选题十三 远视眼镜片度数（焦距）的测量 202

选题十四 用非平衡电桥测温度 202

选题十五 用等厚干涉法测金属的线胀系数 203

选题十六 通过液体在毛细管中的层流现象测定液体的黏度系数 204

附表 205

附表1 SI单位制物理常数 205

附表2 物质的密度 205

附表2.1 一些固体在20 ℃时的密度（103kg/m3） 205

附表2.2 一些液体在20℃时的密度（103kg/m3） 206

附表2.3 一些气体在标准状态（T0＝273 K，p0＝1.0132×105Pa）下的密度（kg/m3） 206

附表3 一些固体材料的弹性模量 207

附表4 固体材料在标准大气压下的线胀系数 207

附表5 材料间的摩擦因数 208

附表5.1 滑动摩擦因数 208

附表5.2 静摩擦因数 208

附表6 流体的黏度系数 209

附表6.1 液体的黏度系数η（mPa·s） 209

附表6.2 标准大气压下一些气体的黏度系数 209

附表7 液体与空气接触时的表面张力系数σ（10-3N/m） 209

附表7.1 不同温度下水的表面张力系数σ（10-3N/m） 209

附表7.2 在20℃时一些液体的表面张力系数 210

附表8 一些材料在27℃时的导热系数 210

附表9 一些物质的比热容 210

附表10 一些材料在室温下的电阻率与温度系数 211

附表11 热电偶电动势 211

附表11.1 温差为100 K，以铂、铜作为第二金属的热电偶电动势 211

附表11.2 铜-康铜热电偶冷端为0℃时热端温度与电动势的关系（0～102℃） 212

附表12 室温下一些电介质的相对介电常数与击穿电压 212

附表13 一些介质中的声速 213

附表14 一些介质20℃时对λ＝589.3 nm光的折射率 214

附表15 光的相对亮度 214

附表16 电磁波的种类 214

附表17 可见光谱色波段 215

参考文献 216