本书依据教育部高等学校物理学与天文学教学指导委员会编制的《理工科类大学物理实验课程教学基本要求》(2010年版)编写而成,全书共分三章,第一章系统地介绍了实验误差知识及测量不确定度的评定办法;第二章介绍了19个基础物理实验,分为力学篇、电磁学篇、光学篇和热学篇;第三章为综合性及设计性实验。本书在内容的安排上,力求精讲原理,细讲实验实现的构思、仪器构造的剖析和操作注意事项。多个实验给出了供学生进一步拓展思维的选做内容。每个实验都配有一定数量的思考题,供学生课后思考练习。
大学物理实验课是理工科专业学生的一门必修基础课,一般在大学一年级的第二学期或大学二年级的第一学期开设。大学物理实验课程要努力实现两个基本目标:一是培养学生实事求是的科学精神,二是培养学生大胆实践、小心论证的科学素养。
本书的编写继承了内蒙古工业大学理学院物理实验中心(原基础部物理教研室)老一辈教师的写作风格。书的前身“大学物理实验讲义”在我校试用已有近50年的历史。50年的使用中,几代教师不断地修改完善,几易其稿,这里凝聚了他们的心血。随着岁月推移,物理实验由最初的10个左右,发展到今天的20多个。这些实验分别为,固体密度的测定、拉伸法测弹性模量、转动惯量的测定、电学元件伏安特性、滑线变阻器的使用及其特性的研究、电表的改装及校正、用电势差计测量电源电动势及内阻、霍尔效应的研究、用单双臂电桥测电阻、用模拟法测绘静电场、磁场分布测量、温差电偶的定标及电动势的测量、薄透镜成像及焦距的测定、等厚干涉、分光计的调整及应用、科技摄影、偏振光/旋光实验、空气比热容比的测定和热机实验19个基础物理实验,此外还有示波器的使用及超声声速的测定、光的干涉衍射实验、非线性混沌实验、固体线膨胀系数测定和太阳能电池特性研究5个综合性、设计性实验。
全书共分三章,第一章系统地介绍了实验误差知识及测量不确定度的评定办法;第二章介绍了19个基础物理实验,分为力学篇、电磁学篇、光学篇和热学篇;第三章为综合性及设计性实验。内容的安排上力求精讲原理,细讲实验实现的构思、仪器构造的剖析和操作注意事项。多个实验给出了供学生进一步拓展思维的选做内容。每个实验都配有一定数量的思考题,供学生课上或课后思考。
本书的出版是我校几代教师共同劳动的成果。参加编写工作的教师有,吕军(绪论)、丁昌江(第一章)、王景峰(§2.1,§2.2,§2.3,§2.5)、于世伟(§2.6,§2.7,§2.8,§2.9)、陈浩(§2.10,§2.11,§2.12,§2.13)、朱景程(§2.4,§2.14,§2.15,§2.16)、宋智青(§2.17,§2.18,§2.19)、张颖(§3.1,§3.2)、王利福(§3.3,§3.4,§3.5,附录),全书插图由王元宏和王景峰绘制。全书由吕军和王景峰统稿。
书中难免存在不足甚至谬误之处,欢迎广大师生在使用过程中指出。
绪论
第一章 测量不确定度的评定
1.1 测量和有效数字
1.2 误差初步知识
1.3 实验不确定度的评定
第二章 基础实验
力学篇
2.1 固体密度的测定
2.2 拉伸法测弹性模量
2.3 刚体转动惯量的测定
电磁学篇
2.4 电学元件伏安特性的测定
2.5 滑线变阻器的使用及其特性的研究
2.6 电表的改装及校正
2.7 用电势差计测量电动势及电阻
2.8 霍尔效应的研究
2.9 用单双臂电桥测电阻
2.10 用模拟法测绘静电场
2.11 磁场分布测量
2.12 温差电偶的定标及电动势的测量
光学篇
2.13 薄透镜成像及焦距的测定
2.14 等厚干涉
2.15 分光计的调整及应用
2.16 科技摄影
2.17 偏振光旋光实验
热学篇
2.18 空气比热容比的测定
2.19 热机实验
第三章 综合及设计实验
3.1 示波器的使用及超声声速的测定
3.2 光的干涉衍射实验
3.3 非线性混沌实验
3.4 固体线膨胀系数测定
3.5 太阳能电池特性研究
附录
参考文献