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绪论 1

0.1 大学物理实验课程的意义、地位、目标和任务 1

0.2 大学物理实验课的基本程序及要求 2

0.3 大学物理实验课程的考核方式 3

第1章 预备知识 4

1.1 测量误差与实验数据处理 4

1.1.1 测量与误差的基本概念 4

1.1.2 误差的分类及特点 5

1.1.3 不确定度的概念与评定 9

1.1.4 测量结果的表示 10

1.1.5 有效数字的记录及运算 13

1.1.6 常用数据处理方法 14

1.2 基本仪器和量具的使用 18

1.2.1 力学常用器具 18

1.2.2 热学常用器具 25

1.2.3 电学常用器具 27

1.2.4 光学常用器具 33

第2章 常用物理实验方法及应用 36

2.1 比较法 36

2.1.1 比较法概述 36

2.1.2 实验范例 37

实验1 碰撞打靶实验 37

实验2 液体表面张力系数的测定 42

实验3 测量透镜组的参数 47

2.2 补偿法 54

2.2.1 补偿法及其用途 54

2.2.2 实验范例 54

实验4 电压补偿在伏安法测电阻中的应用 54

实验5 电流补偿法测电源电动势及内阻 59

2.3 放大法 62

2.3.1 放大法及其用途 62

2.3.2 实验范例 63

实验6 固体线膨胀系数的测量 63

2.4 转换法 68

2.4.1 转换法及其用途 68

2.4.2 实验范例 68

实验7 霍尔效应及其参数测定 68

2.5 波动光学实验法 74

2.5.1 波动光学实验法概述 74

2.5.2 实验范例 75

实验8 迈克耳孙干涉仪的调整与使用 75

实验9 用牛顿环法测球面的曲率半径 80

实验10 漫反射物体的三维全息摄影 85

实验11 光栅衍射 91

实验12 偏振光的研究 95

2.6 模拟法测量及计算机仿真 100

2.6.1 模拟法概述 100

2.6.2 实验范例 101

实验13 在气垫导轨上验证动量守恒定律 101

实验14 数字示波器的使用 106

实验15 虚拟实验 116

第3章 综合性实验 119

3.1 力学实验 119

3.1.1 振动的研究及应用 119

实验16 简谐振动的研究 120

实验17 受迫振动的研究 125

实验18 声速测量 129

实验19 声光衍射与液体中声速的测定 134

3.1.2 测定杨氏模量 139

实验20 用拉伸法测定金属丝杨氏模量 140

实验21 用横梁弯曲衍射法测杨氏模量 144

实验22 用动态法测定金属杨氏模量 148

实验23 用霍尔位置传感器测量杨氏模量 152

3.2 热学实验 155

实验24 测定电阻温度系数 155

实验25 用落球法测定液体在不同温度下的黏滞系数 158

实验26 空气热机实验 163

实验27 制冷系统制冷系数的测定 170

3.3 电磁学实验 174

3.3.1 电桥的应用 175

实验28 组装惠斯通电桥测电阻 175

实验29 交流电桥法测微小位移、角度 178

3.3.2 RLC电路的研究 184

实验30 RLC串联谐振 185

实验31 RLC电路的暂态特性的研究 189

3.3.3 磁场分布及物质磁性的研究 196

实验32 亥姆霍兹线圈测量磁场 197

实验33 铁磁物质的磁滞回线和基本磁化曲线的测定 201

实验34 居里点的测定 207

3.4 光学实验 213

3.4.1 波动光学专题 214

实验35 双棱镜干涉 214

实验36 透射体的三维全息摄影 218

实验37 透镜成像记录像全息图 220

实验38 用双曝光法研究灯泡内气体密度随温度变化 223

3.4.2 几何光学专题 226

实验39 用分光计测量三棱镜折射率 226

实验40 用阿贝折射仪测量液体折射率 235

实验41 光学镜片顶焦度的测量 238

实验42 用光学平台进行光学系统参数测量 242

实验43 测自组望远镜的放大率 246

实验44 测自组显微镜的放大率 249

3.5 近代物理实验 253

实验45 密立根油滴实验 253

实验46 弗兰克-赫兹实验 262

实验47 光电效应实验 266

第4章 设计性和研究性实验 272

4.1 设计性实验 272

4.1.1 设计性实验概述 272

4.1.2 设计性实验的主要环节 273

4.1.3 设计性实验的范例 275

范例 太阳能电池片基本特性的测试 275

4.1.4 设计性实验项目 280

实验48 不规则物体密度测定 280

实验49 当地重力加速度的测定 280

实验50 粒状物体密度测定 280

实验51 气垫导轨上完全非弹性碰撞的研究 281

实验52 弹簧振子固有频率测量 281

实验53 弹道曲线测量 282

实验54 准离散体系质心位置的确定 282

实验55 均质杆固有频率测量 282

实验56 几何对称非均质物体质心测定 283

实验57 金属丝线膨胀系数测量 283

实验58 黏滞阻尼系数的测定 284

实验59 等压温度计设计 284

实验60 等容温度计设计 284

实验61 验证气体等压功关系W=p△V 285

实验62 均质金属细长杆热导率测量 285

实验63 圆柱腔体中气体流动速度的测量 286

实验64 片状不良导体热导率测量 286

实验65 圆盘状发热体温度场分布测定 287

实验66 设计组装欧姆表 287

实验67 灯泡灯丝电阻测量 287

实验68 利用三极管制作温度计 288

实验69 电学黑盒子 288

实验70 利用电磁感应现象设计刹车装置 288

实验71 设计制作热电偶温度计 289

实验72 利用电阻应变片制作简单力传感器 289

实验73 利用Hall元件制作位移开关 290

实验74 利用pn结制作温度计 290

实验75 利用硅光电池测量光强度 291

实验76 电镀法制备铜薄膜 291

实验77 给定线圈匝数的确定 292

实验78 测定透镜焦距 292

实验79 测量液体折射率 293

实验80 测量发光二极管的光谱 293

实验81 组装开普勒式望远镜 293

实验82 组装伽利略式望远镜 293

实验83 组装显微镜 294

实验84 利用偏振片制作减光镜头 294

实验85 自制全息光栅 294

实验86 不平整表面的检测 295

实验87 利用衍射现象测量细丝直径 295

实验88 均匀涂层厚度测量 295

4.2 研究性实验 296

4.2.1 研究性物理实验概述 296

4.2.2 研究性物理实验开展的基本流程 296

4.2.3 研究性实验项目 297

实验89 环境噪声的测量 297

实验90 太阳辐射量的测定 298

实验91 平板玻璃表面灰尘覆盖规律研究 298

实验92 昆虫趋光性与光源性质的规律研究 299

参考文献 300

附录 物理学常用数表 301

附录1 国际制单位（SI）简介 301

附录2 常用基本物理常数 303

附录3 常用物理数据 304