描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787560990491丛书名: 普通高等教育
《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。本册为提高部分，适合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。在内容编排上主要体现教学内容、方法的层次化，本书分为5章。第1章对物理实验与计算机的应用作介绍；第2章介绍定性与半定量实验；第3章为综合性实验；第4章为设计性实验；第5章为研究性实验。对于设计性和研究性实验，书中只给定了其实验任务、实验要求、实验条件和参考资料，具体的实验设计和实验研究由学生探索完成，并可从课程网络教学资源中获得设计引导和研究引导。
《大学物理实验》通过穿插“拓展阅读”内容，使读者对现代测量技术有概要性的了解。
第1章物理实验与计算机应用
1.1 计算机在物理实验数据处理中的应用
1.2 虚拟实验技术在物理实验中的应用
实验1.1 虚拟仿真系统实验
实验1.2 虚拟仿真示波器的调节与使用
实验1.3 虚实结合综合光学实验
拓展阅读1 虚拟技术简介
实验1.4 虚实结合红外扫描成像实验
实验1.5 非线性混沌实验
实验1.6 高温超导转变温度的测定
拓展阅读2 低温技术简介
第2章定性与半定量实验
2.1 在物理实验课程中引入定性与半定量实验教学的必要性与可行性
2.2 定性与半定量物理实验项目
实验2.1 受迫振动与共振实验研究
实验2.2 转动液体内部压强分布实验研究
实验2.3 光通信及互感现象
实验2.4 尖端放电与静电电动机、静电除尘
实验2.5 感应电流的热效应
实验2.6 通电、断电自感实验
拓展阅读3 真空与真空镀膜技术简介
实验2.7 频闪法测转速的实验探索
实验2.8 磁悬浮实验
实验2.9 声聚焦实验
实验2.10 神奇的辉光球
实验2.11 激光监听
实验2.12 霍尔传感器测磁场分布的应用探索
拓展阅读4 显微技术简介
第3章综合性实验
实验3.1 液晶电光效应
实验3.2 多种衍射综合实验
实验3.3 光纤通信综合实验
实验3.4 声速测量实验
实验3.5 电容传感器实验
拓展阅读5 传感器技术简介
实验3.6 电涡流传感器实验
实验3.7 迈克尔逊干涉仪综合实验
实验3.8 全息照相实验
实验3.9 双棱镜干涉实验
实验3.10 声波测距实验
实验3.11 核磁共振实验
拓展阅读6磁共振简介
第4章设计性实验
4.1 设计性实验的教学要求
4.2 设计性实验的举例
4.3 设计性实验项目
实验4.1 孔明灯的研究与设计
实验4.2 电阻测量设计
实验4.3 驻波实验研究与简单乐器的设计
实验4.4 平行轴定理验证设计
实验4.5 酒精浓度仪的研究与设计
实验4.6 光照强度计的研究与设计
实验4.7 波长的相对测量实验设计
拓展阅读7微波技术简介
实验4.8 根据“不确定度均分”原则进行的实验设计
实验4.9 薄片厚度测量专题设计
实验4.10 折射率测量专题设计
实验4.11 用分光计测定液体折射率的实验设计
实验4.12 用极限折射法测定三棱镜的折射率的实验设计
实验4.13 接地电阻测量设计
实验4.14 利用光杠杆法测量薄片厚度的实验设计
实验4.15 光的偏振实验设计
拓展阅读8 等离子体技术简介
第5章研究性实验
5.1 研究性实验的教学要求
5.2 研究性实验的教学课题
实验5.1 锥体上滚实验与“怪坡”之谜研究
实验5.2 热电偶测温实验研究
实验5.3 伯努利方程应用实验研究
实验5.4 电磁驱动实验研究
实验5.5 学生兴趣制作研究与实践
实验5.6 “历美的”物理实验研究
实验5.7 陀螺进动实验研究
实验5.8 电子秤的研究
实验5.9 全息技术研究
拓展阅读9 全息技术简介
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第二版前言
《大学物理实验》分基础和提高两册，配合使用，实现物理实验的分层教学。本册为提高部分，用于分层教学的提高教学，适合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相关教师的参考用书。《大学物理实验（提高部分）》版于2010年10月出版，迄今为止已多次重印。本书得到了广大读者的认可，在此我们向使用本书的读者表示衷心的谢意。
根据当前物理实验教学改革的需要，为了更适合读者的使用，我们对《大学物理实验（提高部分）》一书进行了修订。与版相比，第二版修订主要体现在以下几个方面：
一、删除了部分不实用的实验项目。
二、对部分实验的内容、思考题做了改写或合理的调整、更新和补充，使内容更充实，更方便读者的使用。
三、对新增的设备，增加了相应的实验内容，使教材能及时反映仪器的更新。
四、进一步充实了与本书密切联系的大学物理实验课程网站的教学资源，使本教材读者的参考资料更为丰富。
全书由朱基珍负责修订工作，全体参编人员参加了修订。本书的修订工作得到了广西科技大学、华中科技大学出版社的关心和支持，还得到了使用本书的教师的大力支持。在此一并表示诚挚的感谢。
与版相比，第二版更能满足教学的实际需要，质量也有相应的提高，但由于我们的水平有限、实验条件不足，书中仍难免存在不足，真诚地希望广大读者批评指正。
编者
2013年4月
大学物理实验（提高部分）版前言
本套教材是根据*高等学校物理学与天文学教学指导委员会物理基础课程教学指导分委员会编制的《理工科类大学物理实验课程教学基本要求》的要求，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，结合广西工学院多年来的教改成果、课程建设的实践经验编写而成的。本套教材体现分层教学、开放教学、研究性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，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“拓展阅读”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。为方便教学，本套书提供配套的光盘。
教学中实际采用的教材包括三大部分，即纸质教材、网络教学资源及教学管理系统、光盘。三部分教材相辅相成，各有侧重，构成了立体教材，满足网络化、分层次、开放式的实验教学需要，并对实验教学实现自动化、网络化的管理。
纸质教材：包括基础和提高两部分，分为两册。在内容编排上主要体现教学方法的层次化，如分必做内容、选做内容,分常规性实验教学、设计性实验教学和研究性实验教学等。纸质教材中，对设计性实验和研究性实验，只给定了其实验任务、实验要求、实验条件和参考资料，具体的实验设计和实验研究由学生探索完成，可从网络教学资源中获得设计引导和研究引导。
光盘：内容包含教学大纲、实验课件、绪论课课件、实验教案、实验操作讲解视频短片（包括“等厚干涉及其应用”、“迈克尔逊干涉仪测激光波长”、“示波器的使用”、“分光计测三棱镜折射率”、“夫兰克?赫兹实验”、“直流电桥测电阻”、“霍尔效应”、“固体线热膨胀系数的测定”、“拉伸法测定金属丝杨氏弹性模量”、“用刚体转动惯量测量仪测刚体转动惯量”、“用落球法测定液体黏滞系数”、“长度测量和固体密度测定”、“光栅的衍射”、“电表的扩程、改装与校准”、“用感应法测螺线管磁场”等共计15个实验项目）。对设计性实验和研究性实验有相应的设计引导和研究引导；对《大学物理实验（基础部分）》的第1章、第2章，附有复习提要及习题的参考答案；对《大学物理实验（提高部分）》中第1章例题中相应的小二乘法处理实验数据附有程序；另外，还提供可用于网络化教学的物理实验练习题模块。具体使用方法请在打开相应光盘目录后查看该目录下的readme.doc文件。
网络教学资源及教学管理系统：对于物理实验课程，我们建设了教学和管理网站，并科学合理地组织了大量的教学资源，使之能在教学中发挥应有的作用。网站内容包括教学录像、课件、电子教材、仪器介绍、基础实验操作预习视频短片、近代物理板块等。
内容组织形式：① 按教学顺序组织教学资源，实现了网上预习、学习、复习，网上答疑，网上专题讨论等互动学习功能；②
按知识的模块化进行编排，如分为传感器、全息照相、光学综合实验、核磁共振及虚实结合等多个系列实验，以方便学生对各模块知识的查询；③
按教学方法的层次化编排，以获得各类实验的教学指导。
管理功能：① 对实验教学状态实现实时监控，促进教学质量的提高；② 对人员、设备、教室实现自动化和网络化管理；③
网上自动分组、网上考勤、网上成绩统计及成绩查询、网上实验预约、操作考试自动抽签系统等。
总之，通过对教学内容的合理组织，利用管理系统，能在网上完成实验分组、人员设备的教学管理、网上预习、学习与复习、网上实验预约、网上考勤、操作考试自动抽签、成绩录入和统计、师生网上互动、教师教学工作量自动统计等功能。大学物理实验教学课程网站在实验教学和管理中发挥着重要的作用。
朱基珍教授主持全书的编写、统稿和审定工作，黄榜彪教授级高级工程师负责全书审稿工作，禤汉元负责配套光盘的制作工作，所有主编、副主编及参编人员均参加了本教材的编写工作和核对工作。
本书在编写过程中得到了广西教育厅、广西工学院领导的大力支持及经费资助，在此表示感谢。
由于我们的水平和条件有限，书中难免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。 编者
2010年6月
现代科学技术的发展，为改进普通物理实验教学创造了很好的条件。利用计算机对实验教学进行辅助，很大程度上改善了实验教学的效果，也为实验教学新模式的构建提供了有力的支持。利用计算机，可以实现按教学需要实时监控教学质量，促进教学质量的提高。计算机模拟仿真实验、用微机控制实验过程或采集实验数据等计算机辅助系列，在物理实验中被广泛地运用，如“虚拟示波器”、“虚实结合综合光学实验”等。
1.1计算机在物理实验数据处理中的应用
物理实验中的数据处理是实验的一个重要组成部分和关键环节。将计算机引入到实验数据处理中，不但可以提高处理效率，同时还能避免在处理过程中计算错误的发生，实现数据图表化、误差分析标准化。
1.数学计算软件在物理实验中的应用
所谓“万物皆数”，一切知识的根基都来自于数学。在科学研究和工程应用过程中，往往需要大量的数学计算，传统的纸笔已经不能从根本上满足海量计算的要求。当实验数据处理需要复杂计算，要求较高时，往往使实验者要花费大量时间在数据处理过程上。而使用数学计算软件（如Matlab、Mathematica等）来对实验数据进行数值计算则可以有效地减轻计算工作量，提高工作效率。现代数学计算软件具有编程简单、易于学习、能快速进行复杂运算的特点，无论是在校学生，还是工程技术人员和科研人员，都可以快速学习Matlab、Mathematica等软件，并用它们来解决各种数值计算问题。
1） Matlab简介
Matlab软件的出现是和科学计算紧密联系在一起的。20世纪70年代，Clever
Moler在线性代数课程教学中为了让学生能使用Fortran的Linpack、Eispack子程序库，又不至于在编程上花费太多时间，开发了Matlab软件。1984年MathWorks公司成立，Matlab正式向市场推出，同时开发者也继续进行着软件的研究和开发工作。到目前为止，已经发布了Matlab
8.1版本，MathWorks公司又实现了一次技术层面上的飞跃。
Matlab的特点在于强大的数值计算和可视化软件处理能力，它初主要用于方便矩阵的存取，其基本元素是无须定义维数的矩阵。经过十几年的完善和扩充，现在已发展成为线性代数课程的标准工具，也成为其他许多领域课程的使用工具。Matlab不仅在数学方面，在物理、统计、工程、金融等方面都有强大的工具箱可以使用。
2） 数学计算软件Matlab的使用
由于篇幅所限，这里主要介绍Matlab在物理实验数据处理中可能会用到的一些基本命令，至于Matlab的高级命令和Mathematica的使用方法，请读者自行查阅相关书籍。
(1) Matlab的界面。
Matlab窗口顶部的标准菜单可以用做文件管理和文件调试等工作；右边有一个下拉列表框，它可以选择和设置当前工作路径；左下方是历史命令窗口；右下方是Matlab重要的窗口——命令窗口。Matlab的界面如图1.0.1所示。
图1.0.1Matlab界面图命令在“.”提示符后面输入。读者可以在这里尝试输入一些实际的基本命令。例如，我们想得到433乘以15的结果，就可以在提示符后面输入433*15，然后按Enter键回车，即可得到如下结果：
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