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绪论 1

一、基础物理实验课的目的 1

二、物理实验过程 2

三、实验作业的过程和注意事项 3

第1章 误差理论与数据处理基础 5

1. 1测量与误差的基础知识 5

1.2直接测量结果的最佳值及其随机误差的估计 9

1.3测量结果的表示及绝对误差、相对误差和引用误差 13

1.4测量结果不确定度的评定 14

1. 5有效数字及其运算 24

1.6实验数据处理的几种基本方法 28

第2章 基础性实验 37

实验2. 1长度的测量 37

实验2.2固体密度的测定 43

实验2.3用单摆测定重力加速度 48

实验2.4用扭摆测定刚体的转动惯量 51

实验2.5气垫导轨实验之一 匀速直线运动和匀加速直线运动 54

实验2.6弦振动实验 58

实验2.7用混合法测定固体的比热容 60

实验2.8固体线膨胀系数的测定 63

实验2.9电磁学实验基本知识及万用表的使用 66

实验2.10测绘线性电阻和非线性电阻的伏安特性曲线 81

实验2. 11光学仪器的使用和维护规则及分光计的调整 86

实验2. 12薄透镜焦距的测定 94

第3章 验证性及综合性实验 101

实验3. 1用三线摆测定刚体转动惯量 101

实验3.2刚体转动实验 103

实验3.3杨氏弹性模量的测定 108

实验3.4梁的弯曲实验 112

实验3. 5简谐振动 114

实验3. 6气垫导轨实验之二 牛顿第二定律的验证 117

实验3. 7气垫导轨实验之三 动量守恒定律的验证 120

实验3.8声速的测定 122

实验3.9用冷却法测量金属的比热容 127

实验3. 10液体比热容的测量 130

实验3. 11冰的熔解热的测定 134

实验3. 12用电热法测定热功当量 137

实验3. 13液体黏滞系数的测定 140

实验3. 14液体表面张力系数的测定 144

实验3. 15用稳态法测定导热系数 152

实验3. 16简单万用电表的设计、组装 156

实验3. 17示波器的使用 167

实验3. 18用惠斯通电桥测中值电阻 174

实验3. 19用双臂电桥测低值电阻 181

实验3.20用电势差计测电池电动势和内阻 187

实验3.21用箱式电势差计校准电表 191

实验3.22验证基尔霍夫定律和叠加原理 193

实验3.23模拟法描绘静电场 196

实验3.24用交流电桥测L、C 200

实验3.25 R、L、C电路的谐振特性研究 204

实验3.26 R、L、C串联电路稳态特性的研究 207

实验3.27 R、C串联电路暂态过程的研究 215

实验3.28用示波器测绘铁磁性材料的磁滞回线 220

实验3.29用霍尔元件测磁场 224

实验3.30圆线圈与亥姆霍兹线圈轴线上磁场的测量 229

实验3.31温度传感器的温度特性测量与研究 232

实验3.32光敏传感器的光电特性测量与研究 240

实验3. 33密立根油滴实验 249

实验3.34弗兰克-赫兹实验 256

实验3.35利用分光计测量三棱镜的折射率 261

实验3.36用光栅测色光波长 264

实验3. 37用掠入射法测定透明介质的折射率 268

实验3.38用菲涅耳双棱镜测光波波长 273

实验3. 39等厚干涉——牛顿环、劈尖 276

实验3.40用迈克耳孙干涉仪测波长 281

实验3.41利用迈克耳孙干涉仪测量钠光D双线的波长差 286

实验3.42望远镜与显微镜的组装及角放大率的测量 287

实验3.43物质旋光性的研究与应用 291

实验3.44光具组基点的测定 295

实验3.45偏振光实验 298

实验3.46平行光管的调整及使用 301

第4章 设计性实验 306

实验4. 1测定可溶性不规则固体的密度 306

实验4.2研究气垫导轨上的简谐振动 306

实验4.3测定弹簧振子的有效质量 308

实验4.4用CCD成像系统测定杨氏模量 308

实验4. 5热电偶的温度定标 309

实验4.6用非平衡电桥组装铂电阻温度计 310

实验4.7观测夫琅禾费衍射及其光强分布 311

实验4.8测量菲涅耳双棱镜的锐角和折射率 312

实验4. 9用迈克耳孙干涉仪测定空气折射率 313

实验4.10根据玻尔氢原子理论测定普朗克常量 314

附录 316

附录1国际单位制中的基本单位与辅助单位 316

附录2国际单位制中具有专门名称的导出单位 316

附录3常用基本物理常数 317

附录4常用物质的密度 318

附录5我国部分城市的重力加速度参考值 318

附录6某些物质中的声速 319

附录7 20℃时与空气接触的液体表面张力系数 319

附录8常用光源的谱线波长 319