第1部分 理论基础 1
第1章 绪论 1
1.1 物理实验课程的性质及目的 1
1.2 物理实验课程的教学 2
1.2.1 基础物理实验教学方法 3
1.2.2 探究性综合性物理实验教学方法 4
第2章 测量的不确定度和数据处理 6
2.1 测量与误差 6
2.1.1 测量与测量仪器 6
2.1.2 误差及其分类 7
2.1.3 精密度、准确度和精确度 11
2.1.4 仪器误差与估计误差 12
2.2 测量结果的不确定度及完整表达式 14
2.2.1 直接测量值的不确定度计算 14
2.2.2 间接测量值的不确定度计算 16
2.2.3 不确定度的分解 17
2.3 有效数字及其运算 19
2.3.1 有效数字 19
2.3.2 有效数字的运算 20
2.3.3 有效数字尾数舍入规则 21
2.3.4 不确定度的计算实例 22
2.4 数据处理的基本方法 25
2.4.1 列表法 26
2.4.2 作图法 26
2.4.3 逐差法 28
2.4.4 最小二乘法 29
练习题 31
第2部分 基础实验 33
实验1 长度的测量 33
实验2 密度的测定 39
实验3 用单摆测定重力加速度 46
实验4 复摆特性的研究 53
实验5 拉伸法测定杨氏弹性模量 61
实验6 CCD法测定杨氏弹性模量 66
实验7 梁弯曲法测定杨氏弹性模量 71
实验8 动力学法测定杨氏弹性模量 73
实验9 用三线摆法测定转动惯量 77
实验10 用扭摆法测定转动惯量 80
实验11 声速的测定 83
实验12 弦线上驻波实验 89
实验13 气轨上简谐振动的研究 93
实验14 音叉受迫振动与共振实验 96
实验15 光杠杆法测量线胀系数 102
实验16 液体比热容的测定 104
实验17 冰的熔解热的测定 107
实验18 液体比汽化热的测量 110
实验19 自组电桥测量热电阻的温度特性 113
实验20 用电位差计测量热电偶的温度特性 117
实验21 电子示波器的使用 126
实验22 圆线圈磁场的测量 136
实验23 应变片特性及电子秤实验 145
实验24 多普勒效应综合实验 147
实验25 碰撞过程的瞬态数字测量 157
实验26 闪光法测定不良导体的热导率 164
实验27 导热系数和比热的测定 171
实验28 温度传感器特性的研究 179
第3部分 探究性综合性实验 192
实验B1 瞬时速度和加速度的测定 192
实验B2 牛顿第二定律的验证及研究 192
实验B3 动量守恒定律的验证及研究 193
实验B4 机械能守恒定律的验证及研究 193
实验B5 阻尼振动的研究 194
实验B6 电热当量的测定 194
实验B7 梁振动法测定杨氏模量 194
实验B8 倾斜槽中球体运动的研究 195
实验B9 毛细管中液体上升速率的研究 196
实验B10 测量方法与系统误差的研究 197
实验B11 旋转液体特性的研究 200
实验B12 碰撞打靶的实验与研究 205
实验B13 用迈克尔逊干涉仪测量线膨胀系数 208
实验B14 压电陶瓷电致伸缩特性的研究 212
实验B15 万有引力常数的测量 217
实验B16 热学设计性实验 221
实验B17 空气热机实验 237
实验B18 计算机模拟物理过程 242
附录 245
附录1 贝塞尔公式的推导 245
附录2 算术平均值的标准误差公式推导 246
附录3 t(ρ)分布修正因子 247
附录4 重要物理事件年表 248
附录5 历届诺贝尔物理学奖简介 257
附表 264
附表1 国际单位制(SI)简介 264
附表2 计量单位的换算 266
附表3 海平面上不同纬度处的重力加速度 267
附表4 标准大气压下不同温度水的密度 268
附表5 在20℃时与空气接触的液体的表面张力系数 268
附表6 不同温度下与空气接触的水的表面张力系数 269
附表7 液体的粘滞系数 269
附表8 物质的密度 270
附表9 固体的线胀系数 271
附表10 液体的体胀系数 272
附表11 物质的比热容 272
附表12 气体导热系数 273
附表13 液体导热系数 273
附表14 固体导热系数 273
附表15 固体材料的弹性模量 274
附表16 蓖麻油粘滞系数与温度的关系 275
附表17 不同温度时纯水的粘滞系数 276
附表18 常用物理常量(2006年国际推荐值) 277
附表19 不同材料中的声速 277
参考文献 279