全書共六章,共選了具有代表性的實驗項目近40項。根據(jù)教育部頒發(fā)的《理工科類大學(xué)物理實驗教學(xué)基本要求》按照實驗的性質(zhì)來進行編寫。*章測量誤差及數(shù)據(jù)處理的基本知識;第二章,基礎(chǔ)性實驗,選擇了近二十項;第三章,綜合性實驗六項,第四章,研究性實驗六項;第五章,設(shè)計性實驗三項;第六章應(yīng)用性實驗五項。 附錄:介紹常用實驗儀器及世界十大經(jīng)典實驗。
全書共選了具有代表性的實驗項目近40項。按照實驗的性質(zhì)來進行編寫,分基礎(chǔ)性實驗、綜合性實驗、研究性實驗、設(shè)計性實驗、應(yīng)用性實驗。
本書是根據(jù)理工科類大學(xué)物理實驗課程教學(xué)基本要求,結(jié)合北京聯(lián)合大學(xué)實驗儀器具體情況及學(xué)生特點編寫而成的,適合應(yīng)用型院校工科類各專業(yè)使用。
大學(xué)物理實驗是理工科學(xué)生進入大學(xué)后必修的第一門實驗課,它既要以中學(xué)物理實驗為起點,又要與后續(xù)其他實驗實訓(xùn)課適當配合,還要注意到當前工科物理實驗的學(xué)時數(shù),并結(jié)合學(xué)校應(yīng)用型、城市型大學(xué)辦學(xué)定位而開設(shè)。本書在編寫中,對實驗題目作了一些調(diào)整,保留了一些基本內(nèi)容,增加了一些近代物理和應(yīng)用實驗方面的內(nèi)容,提高了實驗的綜合性和實用性。
本書對各實驗原理做了簡要的論述,使學(xué)生通過實驗?zāi)茌^好地掌握和運用理論知識; 在各實驗中介紹了主要實驗儀器,并比較詳細地說明了實驗方法和步驟,可使學(xué)生較快地獨立做出實驗; 在一些實驗中,還提出幾種實驗方法供學(xué)生選用,以利于因材施教,有的還給出了數(shù)據(jù)記錄表格,供學(xué)生參考使用。
全書分6章,共選了具有代表性的實驗項目34個。該書改變了傳統(tǒng)的按照力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、原子和近代物理的分類方法進行編寫,而是根據(jù)教育部頒發(fā)的理工科類大學(xué)物理實驗課程教學(xué)基本要求按照實驗性質(zhì)進行編寫。這樣有助于學(xué)生由淺入深、循序漸進地學(xué)習。第一章為測量誤差及數(shù)據(jù)處理的基本知識; 第二章為14個常用的具有代表性的基礎(chǔ)性實驗; 第三章為5個難度較大的綜合性實驗; 第四章為7個研究性實驗; 第五章為5個應(yīng)用性實驗,其中引入了北京聯(lián)合大學(xué)自主研發(fā)自制的靜電植絨實驗,與現(xiàn)代新能源技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)緊密相關(guān)的燃料電池綜合特性研究和紅外物理特性及應(yīng)用等應(yīng)用性較強的實驗項目; 第六章為3個設(shè)計性實驗,其中力學(xué)設(shè)計性實驗有4個實驗題目、電學(xué)設(shè)計性實驗有3個實驗題目、光學(xué)設(shè)計性實驗有兩個實驗題目供學(xué)生選擇?偢戒洶ǔS梦锢韺W(xué)常量表及物理量的單位、常用實驗儀器介紹及世界十大經(jīng)典實驗簡介。
本書的編寫始終圍繞著如何提高學(xué)生綜合素質(zhì)而進行。為了加強易讀性,加強學(xué)生對實驗儀器的直觀認識,對一些共性的實驗項目增加了仿真實驗和教學(xué)視頻。學(xué)生利用手機微信掃描二維碼,便可觀看相關(guān)的仿真實驗和教學(xué)視頻,由此使得學(xué)生做實驗前的預(yù)習更加有效。實驗教學(xué)視頻由高興茹、母小云、吳萍、孫會娟、王雪梅、王云志、李曉梅、陶進前、臧春利、崔敬花、姜黎霞、趙敏等設(shè)計并拍攝完成。另外,為了方便北京聯(lián)合大學(xué)學(xué)生進行網(wǎng)上仿真預(yù)習、提交實驗報告以及學(xué)生有效學(xué)習,在緒論中介紹了北京聯(lián)合大學(xué)基礎(chǔ)部物理實驗室信息化平臺的登錄方式。
本書凝聚了近些年物理教研室全體教師和實驗技術(shù)人員的智慧和勞動,是一項集體創(chuàng)作。本書由高興茹、母小云和吳萍主編,參加編寫的有: 高興茹、倪蘇敏、宗廣志、張東、李琳、尚宏齡、姜黎霞、陸軍、姚淑娜、趙敏、孫會娟、吳萍、錢卉仙、母小云、王云志、李曉梅、崔敬花、陶進前、臧春利等。本書插圖由劉萍、張穎、李琳、倪蘇敏等繪制。
本書的虛擬仿真實驗得到了安徽省科大奧銳有限公司的大力支持與協(xié)助,在此表示衷心感謝。
本書得到北京聯(lián)合大學(xué)各級領(lǐng)導(dǎo)的大力支持和幫助,并被列入北京聯(lián)合大學(xué)十三五規(guī)劃教材,在此表示衷心感謝。由于編者水平有限,難免有錯誤和不足之處,懇請讀者批評指正。
編者2018年10月
自1988年7月研究生畢業(yè)參加工作以來,一直在北京聯(lián)合大學(xué)從事大學(xué)物理的教學(xué)和理論研究工作,至今已有30年教齡。2010年8月晉升為教授。擔任《大學(xué)物理》、《現(xiàn)代物理概論》和《大學(xué)物理實驗》等課程的教學(xué)工作。通過多年的教學(xué)實踐與教學(xué)研究,積累了豐富的教學(xué)經(jīng)驗,取得了良好的教學(xué)效果,深受學(xué)生的歡迎,多次受到各級獎勵。
1993年7月?lián)位A(chǔ)部物理實驗室主任,2004年5月?lián)位A(chǔ)部主管教學(xué)副主任,2010年3月被聘為基礎(chǔ)部主管科研、行政副主任,在工作中,嚴格要求,認真負責,任勞任怨,銳意進取,取得了豐富的教學(xué)、科研管理經(jīng)驗。
在教學(xué)研究方面,積極投身于教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法的改革和研究。曾經(jīng)主持研究十一五國家課題子課題《獨立院校應(yīng)用型本科物理課程教學(xué)內(nèi)容、課程體系改革與教學(xué)資源建設(shè)的研究與實踐》省部級項目等各級教研項目10多項的研究工作;
主編《工科大學(xué)物理》、《大學(xué)物理實驗講義》、《大學(xué)物理學(xué)》、《物理學(xué)》多媒體電子教案等8部教材正式出版,并撰寫10余篇教學(xué)科研論文。
緒論
第一章測量誤差及數(shù)據(jù)處理
第一節(jié)測量誤差的基本知識
第二節(jié)測量不確定度簡介
第三節(jié)有效數(shù)字及其運算
第四節(jié)誤差理論的應(yīng)用
第五節(jié)數(shù)據(jù)處理的基本方法
習題
第二章基礎(chǔ)性實驗
實驗一長度和固態(tài)物質(zhì)密度的測量
實驗二速度和加速度的測量
實驗三剛體轉(zhuǎn)動慣量的測量
實驗四拉伸法測金屬絲的楊氏模量
實驗五用穩(wěn)恒電流場模擬靜電場
實驗六直流電橋測量電阻
實驗七模擬示波器的工作原理與使用
實驗八用電磁感應(yīng)法測磁場
實驗九用霍耳效應(yīng)測磁場
實驗十磁化曲線與磁滯回線的研究
實驗十一分光計的調(diào)整和三棱鏡頂角的測定
實驗十二等厚干涉實驗牛頓環(huán)和劈尖
實驗十三光速的測量
實驗十四聲速的測量
第三章綜合性實驗
實驗十五彎曲法測定楊氏模量及霍耳位置傳感器的應(yīng)用
實驗十六邁克耳孫干涉儀的工作原理及使用
實驗十七密立根油滴實驗
實驗十八弗蘭克赫茲實驗
實驗十九光電效應(yīng)和普朗克常量的測定
第四章研究性實驗
實驗二十硅光電池基本特性的研究
實驗二十一磁電阻效應(yīng)的研究
實驗二十二光強分布的研究
實驗二十三非線性電路與混沌現(xiàn)象的研究
實驗二十四核磁共振現(xiàn)象的研究
實驗二十五氫可見光譜的研究
實驗二十六盧瑟福散射實驗
第五章應(yīng)用性實驗
實驗二十七靜電植絨
實驗二十八光柵特性的研究與應(yīng)用
實驗二十九全息攝影
實驗三十燃料電池綜合特性研究
實驗三十一紅外物理特性及應(yīng)用
第六章設(shè)計性實驗
實驗三十二力學(xué)設(shè)計性實驗
實驗三十三電學(xué)設(shè)計性實驗
實驗三十四光學(xué)設(shè)計性實驗
總附錄A常用物理基本常量表及物理量的單位
總附錄B常用儀器介紹
B1游標卡尺
B2螺旋測微計
B3TW05型物理天平
B4MUJⅡ型電腦通用計數(shù)器
B5MUJ6B型電腦通用計數(shù)器
總附錄C世界十大經(jīng)典實驗簡介
參考文獻