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大学物理实验课是高等院校理工科专业必修的一门基础课程，是大学生系统学习科学实验基础知识、实验方法和实验技术的入门课程。本书共分4章。第一章为物理实验基础理论；第二章为基础性实验，力求通过24个实验项目，使学生在实验观察、分析和对物理量的测量中学习物理实验的基本方法和基本技能，了解科学实验的一般方法与特点，培养和提高学生的独立动手能力；第三章为综合性实验，共19个实验项目，学生可综合运用不同章节的知识、不同的实验技能和方法完成实验项目，目标是提高学生对实验方法和实验技能的综合运用能力。第四章是设计性实验，共安排7个实验，由学生运用所学知识独立提出实验方案及具体实施方法。本书可作为高等学校本科生大学物理实验课程教材，也可供相关技术人员参考。

目    录
第一章  物理实验基础知识	1
第一节  测量与误差	1
一、测量及其分类	1
二、误差	1
三、误差的分类	2
第二节  误差估算及评定方法	5
一、算术平均值	5
二、算术平均偏差和标准偏差	5
三、不确定度	7
四、测量结果的报道	8
第三节  测量误差估算及评定	9
一、直接测量结果的误差估算及评定方法	9
二、简接测量结果的误差估算及评定方法	10
第四节  有效数字及其运算法则	12
一、有效数字的概念及其基本性质	12
二、有效数字的修约规则	13
三、有效数字的运算法则	14
四、有效数字运算注意事项	16
第五节  物理实验的基本测量方法	17
一、比较测量法	17
二、放大测量法	18
三、补偿测量法	20
四、转换测量法	20
五、模拟测量法	22
六、平衡法	24
七、干涉法	25
八、示踪法	25
九、强化法	25
第六节  常用实验数据处理方法	25
一、列表法	25
二、图像处理法	26
三、分组求差法	28
四、分组计算法	29
五、逐差法	30
六、最小二乘法	33
第二章  基础性实验	36
实验一  单摆振动的研究	36
实验二  自由落体运动特性研究	41
实验三  刚体转动惯量的测定	44
实验四  弯曲法测量横梁的杨氏模量	49
实验五  光杠杆法测量杨氏模量	52
实验六  固体密度和液体密度的测量	55
实验七  落球法测量液体的黏滞系数	59
实验八  液体比热容的测定	63
实验九  电热法测固体的比热容	66
实验十  电热法热功当量的测量	69
实验十一  混合法测量冰的熔化热	71
实验十二  非良导体热导率的测量	74
实验十三  冷却规律的研究	78
实验十四  静电场的描绘	80
实验十五  霍尔法测量圆线圈和亥姆霍兹线圈的磁场	87
实验十六  制流电路与分压电路	97
实验十七  惠斯通电桥测电阻	102
实验十八  双臂电桥测低电阻	105
实验十九  直流电表改装与校准	109
实验二十  常用电学元器件伏安特性的研究	114
实验二十一  分光计的调节及三棱镜折射率的测量	119
实验二十二  光的等厚干涉	127
实验二十三  薄透镜焦距的测量	132
实验二十四  用旋光仪测旋光性溶液的旋光率和浓度	139
第三章  综合性实验	143
实验二十五  声速的测量	143
实验二十六  用气垫导轨研究力学规律	151
实验二十七  弦上驻波的研究	161
实验二十八  受迫振动与共振的研究	168
实验二十九  压力传感器基本特性的研究	173
实验三十  温度传感器及半导体制冷实验研究	182
实验三十一  绝热膨胀法测定空气比热容比	194
实验三十二  振动法测定空气比热容比	200
实验三十三  拉脱法测量液体表面张力系数	205
实验三十四  金属线膨胀系数的测量	210
实验三十五  示波器的使用	215
实验三十六  RLC电路暂态特性的研究	253
实验三十七  电子束在电场和磁场中的运动的研究	261
实验三十八  霍尔效应研究	270
实验三十九  偏振光实验研究	283
实验四十  迈克耳孙干涉仪	291
实验四十一  法布里-珀罗干涉仪	298
实验四十二  单丝、单缝、小孔夫琅禾费衍射	305
实验四十三  用光栅衍射法测量光波波长	308
第四章  设计性实验	313
实验四十四  热电偶定标与热电偶温度计设计	313
实验四十五  电阻温度计与非平衡电桥	314
实验四十六  温度计设计	314
实验四十七  液体密度的实时测量	315
实验四十八  电子秤的设计	315
实验四十九  单双臂电桥的设计	316
实验五十  欧姆表的改装与校准	316
附录I  大学物理实验课程体系、内容及教学要求	318
附录II  国际单位值(SI)	323
附录III  常用基本物理常量表	325
附录IV  常见固体和液体的密度	326
附录V  常见固体和液体的比热容	327
附录VI  常见液体的黏滞系数	328
附录VII  水的表面张力系数	329
附录VIII  历年诺贝尔物理学奖获得者	330
参考文献	336

前    言
大学物理实验课是高等院校理工科专业必修的一门基础课程，是大学生系统学习科学实验基础知识、实验方法和实验技术的入门课程，对大学生科学思维方式、创新意识、实践能力、科学态度和综合素质的培养都具有极为重要的作用。
在长期的实验教学工作中，我院从事大学物理实验教学的教师在积极进行教学方法和教学内容的改革，已经编写过多本大学物理实验教材。最近几年，我校不断加大教学经费投入，对大学物理实验实验室进行了全面的更新、补充，新添了不少新的实验仪器，补充了许多新的实验项目，本教材是在此基础上编写而成的。本书包括了大学物理实验教学的各个方面，内容丰富、体例统一、行文顺畅、表述简明，便于学生学习；且涵盖的实验题目较多，涉及的仪器型号较为通用，因此，本书是一本很实用的教材。
本书共分4章。第一章为物理实验基础理论，包括绪论和数据处理等内容。第二章为基础性实验，共24个实验项目，通过这些实验，使学生在实验观察、分析和对物理量的测量中学习物理实验的基本方法和基本技能，了解科学实验的一般方法与特点，培养和提高学生的独立动手能力。本教材中有关长度、时间、质量的测量以及部分仪器的使用等预备性实验不再单独列出，而是穿插在相关的实验项目中。第三章为综合性实验，共19个实验项目，通过这些实验，使学生综合运用不同章节的知识、不同的实验技能和方法完成实验项目，提高学生对实验方法和实验技能的综合运用能力。第四章是设计性实验，安排7个项目供学生选择，一般由指导教师给出实验项目和要求，实验室提供实验条件，由学生运用已掌握的基本知识、基本原理和实验技能，提出实验的具体方案、拟定实验步骤、选定仪器设备、独立完成操作、编程、记录实验数据、绘制图表、分析实验结果等。
本教材凝聚着周口师范学院物理与电信工程学院全体物理实验教师的心血，是实验室的集体教学成果。参加本次教材编写的教师有：张献图、郭荣艳、李健、朱自强、秦伟、张云丽、朱雨。郭荣艳编写第一章以及实验三十五；李健编写实验一至实验六、实验二十五、实验二十六及附录；朱自强编写实验七至实验十、实验三十至实验三十四；秦伟编写实验十一至实验十三、实验二十七至实验二十九、实验三十六、实验四十四至实验五十；张云丽编写实验十四至实验二十、实验三十七、实验三十八；朱雨编实验二十一至实验二十四、实验三十九至实验四十三；全书的策划、统稿与定稿由张献图完成。编写过程中参阅了兄弟院校和仪器生产厂家的有关文献、资料，在此一并深表示感谢。
因编写时间和水平有限，书中难免有错误和疏漏之处，诚请广大读者不吝指正。

张献图

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