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第0章 绪论 1

0.1物理实验与科学、文化和社会发展 1

0.1.1物理实验与科学的发展 1

0.1.2物理实验与文化 2

0.1.3物理实验与社会发展 3

0.2物理实验课程的目的和任务 6

0.3物理实验课的学习方法 7

0.3.1物理实验课的基本环节 7

0.3.2如何上好物理实验课 9

第1章 实验数据误差分析和数据处理 13

1.1实验数据的误差分析 13

1.2有效数字及其运算规则 18

1.2.1有效数字 18

1.2.2有效数字运算规则 18

1.3误差的基本性质 19

1.3.1误差的正态分布 19

1.3.2测量集合的最佳值 20

1.3.3有限测量次数中标准误差σ的计算 20

1.3.4可疑观测值的舍弃 21

1.3.5函数误差 22

1.4实验数据处理 26

1.4.1列表法 26

1.4.2作图法 26

1.4.3图解法 27

1.4.4逐差法 29

1.4.5用最小二乘法作直线拟合 29

1.4.6教学中常用仪器误差限△仪 31

习题 31

第2章 物理实验的基本仪器 33

2.1力学基本仪器 33

2.1.1米尺 33

2.1.2游标卡尺的使用 34

2.1.3螺旋测微器的使用 34

2.1.4读数显微镜的使用 35

2.1.5秒表的使用 36

2.2热学基本仪器 37

2.2.1分类 37

2.2.2常用的几种测温仪器 37

2.3电学基本仪器 39

2.3.1电表 39

2.3.2万用表 40

2.3.3灵敏电流计 43

2.3.4电位器及电阻箱 44

2.4光学基本仪器 46

2.4.1光学仪器基本原理 46

2.4.2光学仪器 47

第3章 物理实验的方法与技术 49

3.1物理实验思想和方法的形成 49

3.2物理实验的测量和分析方法 50

第4章 基础性实验 57

4.1复摆的研究 57

4.1.1实验目的 57

4.1.2实验仪器 57

4.1.3实验原理 57

4.1.4实验内容与步骤 60

4.1.5注意事项 61

4.1.6思考题 61

4.2三线摆测刚体的转动惯量 62

4.2.1实验目的 62

4.2.2实验仪器 62

4.2.3实验原理 64

4.2.4实验内容与步骤 66

4.2.5数据处理 67

4.2.6注意事项 67

4.3声速的测定 67

4.3.1实验目的 67

4.3.2实验仪器 68

4.3.3实验原理 68

4.3.4实验内容 71

4.3.5注意事项 72

4.3.6思考题 72

4.4金属比热容的测量 73

4.4.1实验目的 73

4.4.2实验仪器 73

4.4.3实验原理 73

4.4.4实验内容与步骤 76

4.4.5实验报告 77

4.4.6注意事项 78

4.5直流电位差计的原理和使用 79

4.5.1实验目的 79

4.5.2实验仪器 79

4.5.3实验原理 79

4.5.4仪器介绍 81

4.5.5实验步骤 82

4.5.6电位差计的应用 82

4.5.7操作注意事项 83

4.5.8思考题 83

4.6静电场描绘实验 83

4.6.1实验目的 83

4.6.2实验仪器 83

4.6.3实验原理 83

4.6.4实验内容与步骤 84

4.6.5操作注意事项 88

4.6.6思考题 88

4.7惠斯通电桥测量电阻 88

4.7.1实验目的 88

4.7.2实验仪器 88

4.7.3实验原理 89

4.7.4实验内容与步骤 90

4.7.5注意事项 91

4.8霍尔效应的研究 91

4.8.1实验目的 91

4.8.2实验原理 91

4.8.3实验仪器 94

4.8.4实验方法 94

4.8.5实验内容 95

4.8.6思考题 96

4.9电子荷质比测量仪实验 98

4.9.1电子射线的电偏转与磁偏转 98

4.9.2电子射线的电聚焦与磁聚焦 101

4.10示波器的使用 106

4.10.1实验目的 106

4.10.2实验仪器 106

4.10.3实验原理 106

4.10.4仪器描述 109

4.10.5实验内容 114

4.10.6思考题 115

第5章 设计性实验 116

5.1设计性物理实验基础知识 116

5.1.1设计性物理实验的教学目的 116

5.1.2设计性物理实验方案的选择 116

5.1.3设计性实验的一般程序 117

5.1.4设计性实验的要求 119

5.1.5科学实验设计应遵循的原则 119

5.2研究弦线上的驻波现象 119

5.2.1实验目的 119

5.2.2实验仪器 120

5.2.3实验原理 120

5.2.4实验内容 121

5.2.5操作注意事项 121

5.2.6思考题 122

5.3液体黏滞系数测量实验仪 123

5.3.1实验目的 123

5.3.2实验仪器 123

5.3.3实验原理 123

5.3.4实验内容与步骤 124

5.3.5实验数据处理 125

5.3.6思考题 125

5.4电表的改装与校准 126

5.4.1实验目的 126

5.4.2实验原理 127

5.4.3实验内容 129

5.4.4思考题 130

5.5万用表的设计与组装实验仪 131

5.5.1实验目的 131

5.5.2实验仪器 131

5.5.3实验原理 131

5.5.4实验内容与步骤 135

5.5.5数据处理 137

5.5.6注意事项 138

5.5.7实验报告要求 138

5.5.8思考题 138

5.6螺线管磁场的测定 139

5.6.1实验目的 139

5.6.2实验原理 139

5.6.3实验内容 140

5.6.4思考题 141

5.7光速的测定 141

5.7.1实验目的 142

5.7.2实验设备 142

5.7.3实验原理 143

5.7.4实验内容与步骤 144

5.7.5数据处理 145

5.7.6注意事项 145

5.7.7实验报告要求 146

5.7.8思考题 146

5.8液晶电光效应的研究 146

5.8.1实验目的 146

5.8.2实验仪器 147

5.8.3实验原理 147

5.8.4实验内容与步骤 150

5.8.5数据处理 151

5.8.6注意事项 151

5.8.7思考题 152

第6章 综合性实验 156

6.1多普勒效应的研究 156

6.1.1实验目的 156

6.1.2实验仪器 156

6.1.3实验原理 157

6.1.4实验内容 159

6.1.5数据处理 160

6.1.6注意事项 161

6.1.7实验报告要求 161

6.1.8思考题 161

6.2半导体温差发电的研究 162

6.2.1实验目的 162

6.2.2实验仪器 162

6.2.3实验原理 163

6.2.4实验内容与步骤 164

6.2.5实验报告 165

6.2.6注意事项 165

6.2.7思考题 166

6.3磁悬浮的研究 166

6.3.1实验目的 166

6.3.2实验仪器 166

6.3.3实验原理 166

6.3.4实验内容与步骤 169

6.3.5注意事项 169

6.3.6思考题 169

6.4黑体辐射 170

6.4.1实验目的 170

6.4.2实验仪器 170

6.4.3实验原理 170

6.4.4实验内容 172

6.4.5注意事项 173

6.5普朗克常量的测定 173

6.5.1实验目的 173

6.5.2实验仪器 173

6.5.3实验原理 174

6.5.4实验内容与步骤 175

6.5.5实验数据处理 176

6.5.6思考题 177

第7章 世界十大经典物理实验 178

7.1托马斯·杨的双缝衍射应用于电子干涉实验 178

7.2伽利略的自由落体实验 179

7.3罗伯特·密立根的油滴实验 180

7.4牛顿的棱镜分解太阳光 181

7.5托马斯·杨的光干涉实验 182

7.6卡文迪什扭矩实验 183

7.7埃拉托色尼测量地球圆周 184

7.8伽利略的加速度实验 184

7.9卢瑟福散射与原子的有核模型 186

7.10米歇尔·傅科钟摆实验 188

附录A中华人民共和国法定计量单位 190

附录B 物理常量表 193

参考文献 203