在全教材的内容依据测量对象和实验内容进行了循序渐进的安排,即按照常见实验仪器的使用、物性测量、基本物理常量测量和专题实验将全书划分为九个章节、四个层次六大模块的内容,避免了按实验项目来划分实验层次的局限性;在实验项目上,突出了实验背景和设计思路,淡化了实验过程与操作步骤,以便促进学生主动学习与自主实验。
本书是针对高等学校非物理类各专业大学物理实验教学内容编写而成。本书已被评为“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材。本书是在第三版基础上进行的进一步梳理与修订。与第三版相比,本书突出了以下几方面的内容:
(1)在全书的结构上,保持原有特色,依据测量对象和实验内容进行了循序渐进的安排,全书以物理测量为主线,按照基本器具的使用、基本物性测量、基本物理常量测量和专题实验将全书划分为九个章节、四个层次、六大模块的内容,避免了按实验项目来划分实验层次的局限性。
(2)在写作思路上,保持原有的突出实验背景和设计思路、淡化实验过程与操作步骤的写作特色,在内容上对一些实验项目增加了设计性实验,实验内容得到更高层次化的提升。
(3)强调了大学物理实验中的科学性和严谨性。全书中的基本物理常量统一采用国际科学技术数据委员会于2012年推出的新推荐值。另外,对物理实验的基本测量方法做了系统的归纳与提练,以体现实验物理学科的完整性。
(4)在实验项目上,除增添了一些能体现现代科学技术发展的代表性实验,如巨磁电阻效应的测量、铁磁材料居里温度的测量、光纤光学、微波光学、全息存储技术等新的实验内容;在内容方面,增加了扩展资料,使得学生在课堂之余了解物理实验的趣闻旧事和研究进展,激发学生对教材的兴趣。
第四版前言
绪论
第1章 测量误差
1.1 测量与误差
1.2 误差处理
1.3 测量不确定度
1.4 实验数据的数值修约
第2章 数据处理
2.1 常用的数据处理方法
2.2 利用计算机处理实验数据
实验A1 时间测量中随机误差的统计分布
第3章 物理实验基本测量方法
3.1 比较法
3.2 放大法
3.3 转换法
3.4 模拟法
3.5 平衡法
3.6 补偿法
3.7 干涉、衍射法
3.8 计算机仿真法
第4章 物理实验基本器具使用
4.1 长度测量基本器具
实验B1 测量物体的几何尺寸
4.2 质量测量基本器具
实验B2 固体与液体密度的测定
4.3 时间测量基本器具
实验B3 刚体转动惯量的测定
4.4 温度测量基本器具
实验B4 用热敏电阻测量温度
实验B5 pn结正向压降的温度特性
4.5 电学实验常用器具
实验B6 常用电子元件参数测量
实验B7 电表的改装和校准
4.6 光学基本实验和器具
实验B8 薄透镜焦距的测定
实验B9 分光计的调节和使用
4.7 示波器的使用
实验B10 模拟示波器的使用
实验B11 数字示波器的使用
第5章 基本物性的测量
实验C1 固体比热容’的测量
实验C2 液体比热容的测量
实验C3 气体比热容比Cp/Cv的测量
实验C4 液体表面张力系数的测定
实验C5 液体黏滞系数的测定
实验C6 弹性模量的测量
实验C7 金属线胀系数的测定
实验C8 玻尔共振实验
第6章 基本物理常量的测量
实验D1 重力加速度的测定
实验D2 电子荷质比的测量
实验D3 基本电荷量的测量
实验D4 声速的测量
实验D5 光速的测量
实验D6 玻尔兹曼常量的测量
实验D7 普朗克常量的测量
第7章 电磁学专题实验
实验E1 电阻的测量
……
第8章 波动光学专题实验
第9章 其他专题实验
附表
《大学物理实验教程(第四版)》:
科学实验是自然科学研究的主要手段,以探索、预测或验证自然科学新现象、新规律为目的。而以教学为目的的大学物理实验具有丰富的实验思想、方法、手段,同时能提供综合性很强的基本实验技能训练,体现了大多数科学实验的共性,是科学实验的基础,为此,几乎所有的高等学校将大学物理实验课设置为理工科大学生的必修基础课程,用于开始训练大学生系统的实验方法和实验技能。大学物理实验课程内容的基本要求可概括为以下几个方面。
(1)掌握测量误差与不确定度的基本知识,学会用不确定度对测量结果进行评估。掌握处理实验数据的一些常用方法,如列表法、作图法和最小二乘法,以及用科学作图软件处理实验数据的基本方法。
(2)掌握基本物理量的测量方法。例如,长度、质量、时间、热量、压强、压力、电流、电压、电阻、磁感应强度、光强度、折射率、电子电荷、普朗克常量等常用物理量及物性参数的测量。
(3)了解常用的物理实验方法。例如,比较法、转换法、放大法、模拟法、补偿法、平衡法和干涉、衍射法,以及在近代科学研究和工程技术中广泛应用的其他方法。
(4)能够正确使用常用的物理实验仪器,例如,长度测量仪器、计时仪器、测温仪器、变阻器、电表、交/直流电桥。通用示波器、低频信号发生器、分光计、光谱仪、常用电源和光源等常用仪器。
(5)掌握常用的实验操作技术,例如,零位调整、水平/铅直调整、光路的共轴调整、消视差调整、逐次逼近调整、根据给定的电路图正确接线、简单的电路故障检查与排除,以及在近代科学研究与工程技术中广泛应用的仪器的正确调节。
大学物理实验是一门实践性很强的课程,是培养和提高学生科学素质和能力的重要课程之一,通过为期一年的对以上内容的训练,学生应逐步实现以下能力的培养。
独立实验的能力:能够通过阅读实验教材、查询有关资料和思考问题,掌握实验原理及方法,做好实验前的准备,正确使用仪器及辅助设备,独立完成实验内容,撰写合格的实验报告。
……