第一章 绪论 1
第一节 大学物理实验课的目的和任务 1
一、理论与实践的关系 1
二、物理实验的基本类型 1
三、大学物理实验课程的任务 3
第二节 大学物理实验室学生守则 4
第三节 大学物理实验课的基本程序 5
一、实验课前的预习 5
二、实验操作过程 5
三、实验报告的书写 6
第二章 测量误差与基本量具的使用 7
第一节 测量与误差 7
一、测量的定义与分类 7
二、误差的定义与分类 8
第二节 误差的估算 11
一、直接测量的误差估算 12
二、间接测量的误差计算(误差的传递) 13
第三节 测量结果的评定与不确定度 15
一、不确定度的含义 15
二、测量结果的表示和合成不确定度 15
三、合成不确定度的两类分量 16
四、测量结果的不确定度计算 17
第四节 有效数字及其运算法则 21
一、有效数字的概念 22
二、直接测量的有效数字记录 22
三、有效数字的运算法则 23
第五节 数据处理方法 24
一、列表法 24
二、作图法 25
三、图解法 26
四、逐差法 30
五、用最小二乘法求经验方程 30
六、用微机进行数据处理 32
第六节 基本长度测量仪器 33
一、米尺 33
二、游标卡尺 34
三、螺旋测微器 35
四、光杠杆 37
五、其他各种测量长度的仪器简介 38
第七节 质量测量仪器 40
一、物理天平的构造 40
二、物理天平的性能指标 41
三、物理天平的操作步骤与操作规则 41
第三章 基础性实验 43
实验一 扭摆法测定物体的转动惯量 43
一、实验目的 43
二、实验仪器 43
三、实验原理 43
四、实验内容及实验步骤 45
五、数据处理 46
六、实验注意事项 47
实验二 落球法测定液体粘滞系数 47
一、实验目的 47
二、实验仪器 48
三、实验原理 48
四、实验内容与步骤 49
五、数据处理 49
六、思考题 50
实验三 声速的测量 50
一、实验目的 50
二、实验仪器 50
三、实验原理 50
四、实验内容与步骤 54
五、数据记录与处理 55
六、实验注意事项 56
七、思考题 56
实验四 空气比热容比的测定 56
一、实验目的 56
二、实验仪器 56
三、实验原理 57
四、实验内容与步骤 59
五、数据处理 59
六、注意事项 59
七、思考题 60
实验五 液体表面张力系数的测定 60
一、实验目的 60
二、实验仪器 60
三、实验原理 60
四、实验装置介绍 61
五、实验内容与步骤 61
六、数据记录及处理 62
七、注意事项 63
八、思考题 63
实验六 模拟法测绘静电场 63
一、实验目的 64
二、实验仪器 64
三、实验原理 64
四、实验内容与步骤 68
五、数据处理 69
六、思考题 69
实验七 直流电位差计测电动势 69
一、实验目的 70
二、实验仪器 70
三、实验原理 70
四、仪器介绍 72
五、实验内容与步骤 73
六、注意事项 73
七、思考题 74
实验八 示波器的使用 74
一、实验目的 74
二、实验仪器 74
三、实验原理 74
四、实验内容与步骤 77
五、注意事项 79
六、思考题 79
实验九 直流单臂电桥测电阻 80
一、实验目的 80
二、实验仪器 80
三、实验原理 80
四、实验内容与步骤 83
五、实验注意事项 84
六、思考题 84
实验十 夫琅和费单缝衍射测光波波长 84
一、实验目的 85
二、实验仪器 85
三、实验原理 85
四、实验内容及步骤 87
五、数据记录及处理 88
六、实验注意事项 89
七、思考题 89
实验十一 用牛顿环测透镜的曲率半径 89
一、实验目的 90
二、实验仪器 90
三、实验原理 90
四、实验内容与步骤 93
五、数据记录及处理 94
六、实验注意事项 95
七、思考题 95
实验十二 旋光仪测旋光性溶液的旋光率和浓度 96
一、实验目的 96
二、实验仪器 96
三、实验原理 96
四、实验内容及步骤 100
五、数据记录及处理 101
六、实验注意事项 102
七、思考题 102
实验十三 光电比色计的使用及溶液浓度的测定 103
一、实验目的 103
二、实验仪器 103
二、实验原理 103
四、实验仪器介绍 105
五、实验内容与步骤 105
六、数据记录及处理 106
七、实验注意事项 107
八、思考题 107
实验十四 阿贝折射仪测介质折射率 108
一、实验目的 108
二、实验仪器 108
三、实验原理 108
四、仪器装置介绍 111
五、实验内容与步骤 112
六、数据记录及处理 114
七、实验注意事项 114
八、思考题 115
第四章 综合、设计性实验 116
实验一 拉伸法测金属丝杨氏模量 116
一、实验目的 116
二、实验仪器 116
三、实验原理 116
四、实验内容及步骤 118
五、数据记录及处理 118
六、实验注意事项 119
七、思考题 119
实验二 霍尔效应法测螺线管磁场 119
一、实验目的 120
二、实验仪器与设备 120
三、实验原理 120
四、实验内容与步骤 124
五、实验注意事项 126
六、思考题 127
实验三 铁磁材料的基本磁化曲线和磁滞回线 127
一、实验目的 127
二、实验仪器与设备 127
三、实验原理 127
四、实验内容与步骤 130
五、数据记录及处理 130
六、实验注意事项 131
七、思考题 131
实验四 光电效应测普朗克常数 132
一、实验目的 133
二、实验仪器 133
三、实验原理 133
四、实验内容与步骤 135
五、实验注意事项 136
六、思考题 136
实验五 密里根油滴法测电子电量 136
一、实验目的 137
二、实验仪器 137
三、实验原理 138
四、实验内容与步骤 140
五、数据记录和处理 141
六、实验注意事项 142
七、思考题 142
实验六 迈克尔逊干涉光路测空气折射率 142
一、实验目的 143
二、实验仪器 143
三、实验原理 143
四、实验内容与步骤 148
五、数据记录与处理 149
六、实验注意事项 149
七、思考题 150
实验七 数字万用表设计 150
一、实验目的 150
二、实验仪器 150
三、实验原理 150
四、实验内容及步骤 157
五、实验注意事项 159
实验八 非平衡电桥与电阻温度计的设计 159
一、实验目的 160
二、实验仪器 160
三、实验设计内容 160
四、实验原理 160
五、实验设计步骤 165
六、实验注意事项 166
实验九 核磁共振实验 166
一、实验目的 166
二、实验仪器 166
三、实验原理 166
四、实验内容与步骤 167
五、思考题 168
第五章 大学物理仿真实验 169
实验一 碰撞和动量守恒 169
一、实验目的 169
二、实验原理 169
三、实验步骤 171
四、数据记录与处理 174
实验二 动态法测杨氏模量 175
一、主窗口 175
二、实验内容 175
三、实验操作指导 175
实验三 扫描隧道显微镜 181
一、主窗口 182
二、实验原理 182
三、实验操作指导 184
实验四 偏振光的研究 189
一、主窗口 189
二、实验内容 189
三、实验操作指导 190
第六章 大学物理演示实验 192
演示一 安培力演示 192
演示二 螺线管磁力线演示 193
演示三 静电演示组合实验仪 193
演示四 磁聚焦现象演示 198
演示五 电磁波的发射与接收 200
演示六 载流导体在磁场中受力演示 201
演示七 RC电路演示 202
演示八 低压气体辉光放电演示 203
演示九 愣次定律演示 203
演示十 洛伦兹力演示 204
演示十一 非线性电路混沌演示 208
演示十二 温差发电演示 209
演示十三 涡流热效应演示 209
演示十四 自感现象演示 210
演示十五 地磁场演示仪 211
演示十六 角动量守恒演示 213
演示十七 机械能守恒演示 213
演示十八 空间滤波演示 214
演示十九 水的沸点与压强演示 214
演示二十 θ调制实验 215
演示二十一 转动惯量与质量分布演示 216
演示二十二 弹性碰球演示 216
演示二十三 弦线驻波演示 217
演示二十四 电磁阻尼摆 219
演示二十五 激光多普勒效应演示 219
演示二十六 居里点测试仪 221
附录一 教学中常用仪器误差限△仪 223
附录二 数字修约的国家标准GB1∶1 224
附录三 霍尔元件的副效应及其消除方法 225
附录四 世界十大经典物理实验 227
附录五 中华人民共和国法定计量单位 230
附录六 常用物理基本常数表 232