内容简介
本套教材是根据教育部高等学校非物理类专业物理基础课程教学指导分委员会制定的《非物理类理工学科大学物理实验课程教学基本要求》,借鉴国内外近年来物理实验教学内容和课程体系改革与研究成果,结合广西科技大学大学物理实验教学中心多年来的教改成果、课程建设的实践经验编写而成的。本套书体现分层教学、开放教学、研究性教学、成果导向教学的实验教学新要求,为非物理类专业大学物理实验教材。全套共分为两册,第一册《大学物理实验(基础部分)》,适用于基础实验教学;第二册《大学物理实验(提高部分)》,适用于提高型、研究型实验教学。
全书通过穿插内容,把物理学的发展简史呈现出来,也反映物理实验在物理学发展中的作用,并对目前先进测量技术作了介绍。
适读人群:普通高校非物理专业本、专科生,以及大学物理教师
本书是为适应目前大学物理实验教学改革的实际和新要求编写而成,体现新的教学理念和教学方法,从内容的安排、思维方法和动手能力的训练等方面作了一些改革性的尝试。本书注重培养学生的基础实验能力。通过本书的学习,可以提高学生的实践能力和创新能力,为后续的实验课程打下良好的基础。书中的实验可以通过手机扫描二维码来学习,起到课前预习和课后复习的目的
《大学物理实验》分“基础部分”和“提高部分”两册,配合使用,实现物理实验的分层教学。本册为基础部分,用于分层教学的基础教学,适用于高等院校非物理类专业的本科各专业学生使用,也可作为实验技术人员和有关教师的参考用书。本册全书分为6章,第1章介绍物理实验基础知识与基本训练,第2章介绍测量误差和实验数据处理,第3章为力学和热学实验,第4章为电磁学实验,第5章为光学实验,第6章为综合性及近代物理实验。
教材体现“成果为本”的新教学理念,每个实验都进行了“成果导向教学设计”,从“知识”和“能力”两个方面设计教学目标,引导学生的学习,以达到预期学习效果。书中的穿插内容——历史的回顾,使读者能快捷地了解物理学的发展简史,也能从一些典型的实验例子中体会出物理实验在物理学发展中的作用。
对重点实验还制作了相应的微课视频,学生可以通过扫描二维码观看相应微课内容,加深对知识的理解和掌握。
与本教材、教学模式相配套,建设大批微课教学资源,利用云技术下的信息化教学管理平台,能对整个教学过程进行信息化管理。采用翻转课堂等新教学理念,实施线上、线下学习相结合的混合式教学,既充分保留传统教学中教师的主导作用,又能发挥线上学习的灵活自主的优势,达到佳的学习效果。
本套教材图、表、公式的编号为便于查阅分两种编号方式:一为以实验为主的编号方式,其图、表、公式编号采用“×××”,如实验31,其图、表、公式采用“31×”,其中“31”表示实验31,“×”表示图、表、公式的顺序号。二为除实验以外其他章节的图、表、公式编号方式采用“×.×.×”,如第2章2.1节中图、表、公式采用“2.1.×”,其中“2.1”表示节,“×”表示顺序号。
朱基珍教授负责全套书的审定,禤汉元主持本分册的编写和统稿工作。
本书编写过程中得到了广西教育厅、广西科技大学的大力支持及经费的资助,在此表示感谢。
由于我们的水平和条件有限,书中一定存在着不完善和不妥之处,真诚地希望各位读者提出建议并指正。
作者简介
朱基珍,教授,长期以来从事物理实验教学与研究工作。1997年至今一直担任大学物理实验教学中心主任。主持物理实验室的建设和管理工作,任物理实验课程负责人,负责物理实验课程的建设和改革工作,担任全校物理实验教学工作,担任电子科学与技术专业毕业设计指导工作。
先后主持了6项省级教学改革项目(含教改项目、精品课程、实验教学示范中心建设及重点教材建设项目等)的研究工作;主持了多个校级教学改革研究项目(包括教材建设、网站建设、计算机辅助教学、教学软件开发、仿真实验研究等),使大学物理实验课程逐步从一般课程、校级重点课程、校级精品课程发展为省级精品课程,实验室建设也由一般实验室、校级重点实验室到广西省级实验教学示范中心,实验室管理也由普通管理走向了自动化、网络化和信息化,实验教学水平得到稳步提高。近年来主持6项广西科技厅科技攻关科研课题;获广西科技进步奖三等奖。
禤汉元,实验师,长期从事实验教学,有丰富的理论和实验教学经验。目前主要研究方向:物理实验教学及现代教育技术在教学中的应用。主要科研成果:主持区级教改项目1项,主持并结题校级教改项目1项,校级科研项目1项,参与广西区级科研及教学改革项目多项。在国内刊物发表教改论文1篇(第yi作者),出版参编的著作和教材1部。
绪论(1)
0.1物理学与物理实验(1)
0.2物理实验课程的教学目的与要求(1)
0.3实验报告书写格式(4)
0.4物理实验课程的基本程序(9)
第1章物理实验基础知识与基本训练(10)
1.1物理实验基础知识(10)
1.2实验操作的基本要求(13)
1.3物理实验基本训练(14)
复习提要(21)
拓展阅读1长度单位“米”的定义发展历程(23)
第2章测量误差和实验数据处理(25)
2.1测量与误差(25)
2.2有效数字(32)
2.3测量的不确定度和测量结果评定(35)
2.4实验数据的处理方法(44)
复习提要(53)
习题(54)
拓展阅读2物理学发展简史与物理学的五次大综合(上)(58)
第3章力学和热学实验(61)
实验31长度测量和固体密度测定(61)
实验32刚体转动惯量的测量(68)
实验33用拉伸法测量金属丝的杨氏弹性模量(75)
实验34空气比热容比的测定(81)
实验35固体线膨胀系数的测定(86)
拓展阅读3物理学发展简史与物理学的五次大综合(下)(91)
第4章电磁学实验(94)
4.1电源(94)
4.2直流电表(94)
4.3电阻(97)
4.4电磁学实验的基本规则(99)
实验41测量二极管的伏安特性(100)
实验42用直流电桥测电阻(104)
实验43示波器的使用(110)
实验44RC串联电路的暂态过程(126)
拓展阅读4卡文迪许实验室简介(131)
第5章光学实验(135)
5.1光学实验预备知识(135)
5.2常用光源(137)
实验51薄透镜焦距的测定(139)
实验52等厚干涉及其应用——牛顿环(144)
实验53用分光计测定三棱镜的折射率(150)
实验54光栅的衍射(160)
实验55用旋光仪测溶液的旋光率及浓度(165)
拓展阅读5历史上最出色的十大物理实验(170)
第6章综合性及近代物理实验(173)
实验61用迈克尔逊干涉仪测激光波长(173)
实验62夫兰克赫兹实验(181)
实验63密立根油滴实验(189)
实验64光电效应测定普朗克常数(195)
实验65霍尔效应(202)
拓展阅读6五个物理实验的巧妙设计(212)
附录(216)
附录A中华人民共和国法定计量单位(216)
附录B一些常用的物理数据表(219)