基础物理实验

本书是在陕西师范大学物理实验教学示范中心及多所高等师范院校十余年来物理实验教学改革与研究成果的基础上,吸纳了近年来物理实验教学改革与研究的主流成果编写而成的．本书将学生探索获取知识的能力、创新意识、独立评判能力以及解决实际问题的科学研究能力和教师教育专业可持续发展能力的培养渗透在物理实验教学的各个环节,形成了鲜明的特色．每个实验由发展过程与前沿应用概述、实验目的及要求、实验仪器选择或设计、实验原理、实验内容、思考讨论、探索创新、拓展迁移”等要素构成,实验内容力争缩小基础实验与前沿应用、教学与科学研究间的差距,突出了自然科学的物理学基础和现代科学技术的主要基础物理实验源泉．全书共6章,其中第1~3章介绍物理实验的基础知识,第4~6章编入33个基础实验．

目 录
前 言
第1章 物理实验概述 1
1.1 物理实验课的目的和任务 2
1.2 基础物理实验课的三个环节 3
第2章 物理实验测量误差与数据处理基础知识 6
2.1 测量误差的基本知识 6
2.2 测量不确定度和测量结果的表示 27
2.3 有效数字及其运算 31
2.4 实验数据处理的常用方法 34
习题 47
第3章 物理实验基本测量方法与操作技能 50
3.1 物理实验的基本测量方法 50
3.2 物理实验的基本操作技能与实验原则 61
第4章 力学、热学量的测量及实验探索 66
实验4.1 长度和体积测量 66
实验4.2 固体和液体密度的测量 74
实验4.3 空气密度的测定 81
实验4.4 单摆及偶然误差的统计规律 88
实验4.5 自由落体运动规律研究 94
实验4.6 牛顿第二定律的研究 98
实验4.7 碰撞规律的研究 105
实验4.8 弦振动的研究 109
实验4.9 用三线摆测定物体的转动惯量 115
实验4.10 扭摆法测定物体的转动惯量 118
实验4.11 物体比热容的测定 122
实验4.12 用落球法测定液体的黏滞系数 125
实验4.13 金属线胀系数的测量 132
实验4.14 液体表面张力系数的测定 135
实验4.15 金属材料杨氏模量测定 144
实验4.16 声速的测定 150
第5章 电磁学量的测量及实验探索 155
实验5.1 制流与分压电路 165
实验5.2 元件伏安特性的测量 169
实验5.3 惠斯通电桥测中值电阻 174
实验5.4 模拟法测绘静电场 178
实验5.5 直流电势差计的原理及应用 182
实验5.6 示波器的原理及应用 186
实验5.7 RLC 串联电路谐振特性研究 193
实验5.8 霍尔效应及其应用 196
实验5.9 多功能电表的设计与校准 201
第6章 光学量的测量及实验探索 218
实验6.1 薄透镜焦距的测量及成像规律的研究 218
实验6.2 分光计的调节及三棱镜折射率的测量 221
实验6.3 显微镜与望远镜放大率的测定 229
实验6.4 等厚干涉的应用 233
实验6.5 用掠入射法测定物质的折射率 238
实验6.6 单缝衍射光强分布及缝宽的测量 243
实验6.7 迈克耳孙干涉仪的调节及光波波长的测定 248
实验6.8 光电效应测定普朗克常量 254
附表 260
附表1 基本和重要的物理学常数表 260
附表2 海平面上不同纬度处的重力加速度 261
附表3 一些物质的密度 262
附表4 固体的弹性模量 264
附表5 固体的线胀系数(1.013×105Pa) 264
附表6 黏度系数 265
附表7 表面张力系数 266
附表8 某些物质中的声速 266
附表9 常用材料的导热系数 267
附表10 部分固体和液体的比热 267
附表11 部分金属合金的电阻率及温度系数 268
附表12 热电偶电动势 268
附表13 电介质的介电常数 270
附表14 一些物质的折射率(对λD=589.3nm) 271
附表15 常见谱线波长 272
附表16 光在有机物中偏振面的旋转 273