大学物理实验-第五版

目录第五版前言**版前言**篇 实验理论与基础知识第1章 绪论 11.1 大学物理实验的地位、作用、目的和任务 11.2 大学物理实验教学体系和基本要求 21.3 大学物理实验教学主要环节与基本规则 41.4 小结：怎样学好大学物理实验、实验室主要规则 7第2章 误差与数据处理基础知识 92.1 测量与误差的基本概念 92.2 系统误差的理论分析和处理 122.3 随机误差的理论分析和处理 152.4 测量结果与不确定度（uncertainty）的评定 232.5 有效数字的记录及其运算 372.6 实验数据处理基本方法和结果表示 402.7 计算机数据处理软件（Origin、Excel等）、计算器统计功能简介 532.8 练习题 62第3章 测量方法与仪器调整原则和技术 653.1 实验的基本测量方法和技术 653.2 仪器调整的基本原则 713.3 物理实验常用仪器 74第二篇 基础性、综合性、应用性实验第4章 力学与热学实验 97实验1 力学基本测量——长度、质量和物体密度ρ的测定 97练习一 规则物体尺寸的直接测量 98练习二 规则物体密度ρ的间接测量 101练习三 不规则物体、液体密度ρ的间接测量 103实验2 用自由落体仪测定重力加速度g 106实验3 用三线摆测物体的转动惯量I 108实验4 扭摆法测定物体转动惯量I 114实验5 气垫导轨实验（一、二、三）——“滑块碰撞”，滑块的简谐振动，滑块运动速度v、加速度a 118练习一 （气轨）“滑块碰撞”——验证动量守恒定律 119练习二 （气轨）滑块的简谐振动——测弹性系数k、周期T、能量E 123练习三 （气轨）测量滑块运动速度v、加速度a——验证牛顿运动第二定律 126实验6 弦振动特性研究（一、二） 130练习一 用“驻波法”测（音叉）横波波长λ，频率f 130练习二 乐器（吉他）弦振动的研究 135实验7 光杠杆镜尺法测定钢丝的杨氏弹性模量Y——微小长度变化的测量 136实验8 用拉脱法测液体表面张力系数γ——微小力（用焦利秤）测量 142练习一 测定弹簧的弹性系数k 143练习二 测定液体（水）的表面张力系数γ 145实验9 用落球法测液体的黏滞系数（黏度）η 146练习一 “落球法”测常温液体黏滞系数η 147练习二 “落球法”测变温液体黏滞系数η 149练习三 设计用“毛细管法”测液体黏滞系数η 150实验10 气体（空气）比热容比γ的测定——用绝热膨胀法、压缩法、谐振法 151练习一 用传感器“绝热膨胀法、压缩法”测定比热容比γ 153练习二 用谐振方式“绝热法”测量空气比热容比Cp/CV 154实验11 稳态法测量不良导体导热系数λ 156实验12 惯性秤实验 159第5章 电磁学实验 162实验13 电学基本测量——测绘线性电阻和非线性电阻的伏安特性曲线 162练习一 测绘线性电阻的I-U伏安特性曲线 164练习二 测绘非线性电阻（二极管）的I-U伏安特性曲线 166练习三 测绘灯丝、发光二极管的I-U伏安特性曲线 167实验14 直流单臂电桥（惠斯通电桥）测电阻 168练习一 “滑线（板）式”单臂电桥测电阻Rx 170练习二 “箱式”单臂电桥测电阻值Rx及其串、并联阻值 173练习三 自组惠斯通电桥测电阻值Rx及电桥灵敏度k 174练习四 用单臂电桥测电阻温度特性（R-t、R-T） 175实验15 用双臂电桥（开尔文电桥）测小电阻R及温度系数α 176练习一 测量（铜棒、铝棒等）导体的电阻Rx及电阻率ρ 179练习二 测量（漆包线等）导体电阻的温度系数α 181实验16 用电势差计测量电动势E 183实验17 用模拟法测绘静电场 188练习一 用“导电微晶”静电场模拟仪器模拟静电场 193练习二 用“导电纸”自行组装静电场模拟仪器模拟静电场 194实验18 示波器的使用 195练习一 校准示波器、多种信号波形观测：Up-p、U有效值、周期T、频率f 203练习二 垂直振动合成——李萨如图形观测、测频率f 205实验19 用示波器观测二极管伏安特性曲线 206实验20 交流电路的谐振现象 209练习一 RLC串联电路的谐振实验 209练习二 RLC并联电路谐振实验 211实验21 用霍尔元件测量磁场B 214实验22 用“霍尔效应法”测螺线管磁场B 219实验23 用电磁感应法测磁场B 222实验24 铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线的测绘 225实验25 电容器的充放电 228实验26 黑盒子实验——测量判定电阻R、电容C、电感L、二极管 232第6章 光学实验 235实验27 光学基本实验（一、二）——薄透镜焦距f的测定 235练习一 测量凸透镜焦距f凸——“自准法”、“物距像距法”、“共轭法” 239练习二 测量凹透镜的焦距f凹——“自准法”、“物距像距法” 240实验28 光学基本实验（三、四、五）——组装显微镜、望远镜、幻灯机及放大倍数测量 242练习一 组装显微镜 242练习二 组装望远镜 243练习三 组装透射式幻灯机（投影系统） 246实验29 分光计实验（一、二、三） 247练习一 分光计的调节和使用 247练习二 用“分光计”测定三棱镜顶角α 255练习三 用分光计测量绿光*小偏向角δmin和折射率n 260实验30 光栅衍射实验（一、二）——分光计实验（四、五） 263练习一 光栅常数d测定 264练习二 光波波长λ测量 268实验31 光的衍射实验（三）——单（多）缝（孔等）衍射的光强分布 271实验32 光的干涉实验（一、二） 277练习一 薄膜干涉——牛顿环测曲率半径R 277练习二 劈尖干涉 281实验33 光的干涉实验（三）——双棱镜干涉实验测波长λ 283实验34 光偏振及其应用 288练习一 用分光计进行偏振光实验 291练习二 用光具座进行偏振光实验 292第7章 近代物理与信息处理综合性、应用性实验 295实验35 迈克耳孙干涉仪的调节与使用 295练习一 用等倾干涉测激光波长（λHe-Ne≈632.8nm） 300练习二 用等倾干涉测钠黄光波长（λNa≈589.3nm） 303练习三 用迈克耳孙干涉原理测空气折射率n 305实验36 微波迈克耳孙干涉和布拉格衍射 308练习一 用迈克耳孙微波干涉法测波长 311练习二 微波布拉格衍射强度分布测量（I-α，I-θ曲线） 313练习三 微波单缝衍射实验 315练习四 微波双缝干涉实验 316实验37 密立根油滴实验——测电子电量e 316练习一 “平衡法”测电子电量e（“动态法”特例） 321练习二 “动态法”测电子电量e 322练习三 “变电荷法”测电子电量（选做） 323实验38 夫兰克—赫兹实验——测原子**激发电势V 0323实验39 全息照相 330实验40 用超声光栅测定液体中的声速v 334实验41 声学实验（一、二）——用超声传感器、音叉共鸣管测声速v 340练习一 用超声传感器“共振法”、“相位法”测声速v 340练习二 用音叉共鸣管“共振法”测声速v 346实验42 光电效应和普朗克常量h测量 348实验43 光信息的调制与解调实验 353实验44 氢原子光谱及里德伯常量RH的测定 358实验45 盖革-米勒实验——G-M计数器和核衰变的统计规律 364第三篇 设计性、研究性实验设计性、研究性实验概述 370第8章 力学实验 375实验46 设计用“单摆”测重力加速度g 375实验47 设计测固体、液体密度ρ 379练习一 设计用“流体静力称衡法”测定轻质固体、液体密度ρ 379练习二 设计用“比重瓶法”测定液体、固体小块颗粒物密度ρ 381实验48 设计测量固体（金属）材料线膨胀系数α（一、二） 382练习一 设计用“光杠杆”测量固体（金属）的线膨胀系数α 382练习二 设计用“千分表（尺）”测固体（金属）线膨胀系数α 386实验49 设计用“焦利秤”测弹簧的有效质量m 390实验50 研究测定刚体转动惯量I（一、二） 390练习一 设计测定偏心轮绕定轴的转动惯量I 390练习二 设计用“气垫法”测定物体的转动惯量I 391实验51 碰撞打靶 393第9章 热学实验 394实验52 设计测定气体比热容比γ=CP/CV 394实验53 设计测量不良导体的导热系数λ 396实验54 电子温度计的组装设计 397实验55 冰的熔解热L测量 397实验56 空气热机原理实验 399第10章 电学、电磁学实验 403实验57 设计用“伏安法”（补偿原理）测电阻Rx 403实验58 热敏电阻和热电偶实验与研究（一、二）——热敏电阻的温度特性、热电偶的温差电动势E 405练习一 热敏电阻的温度特性实验与研究 405练习二 用“电势差计”测热电偶温差电动势E 408附录A 热电偶定标实验仪温控仪面板使用说明 411附录B 直流电势差计使用说明 412实验59 自组惠斯通电桥测电阻Rx 414实验60 电表内阻R内测量设计 415实验61 制流电路与分压电路特性实验（用滑线变阻器或电阻箱） 415实验62 电势差计应用设计实验（一、二） 418练习一 设计用电势差计测电阻Rx 418练习二 设计用电势差计校准毫安表、伏特表 419实验63 电表的改装与校准设计 420实验64 万用表组装设计 421实验65 设计用“霍尔效应”测量霍尔元件基本参数：电导率σ、霍尔系数KH 422实验66 设计用“霍尔开关”测量弹簧的劲度系数 426实验67 设计用“冲击法”测磁场强度B 427练习一 用“冲击法”测地磁场强度B 427练习二 用“冲击法”测螺线管磁场B 428实验68 电子束的偏转、聚焦实验 429练习一 电子束的偏转 429练习二 电子束的聚焦 431第11章 光学实验 435实验69 设计用“分光计”测定液体折射率n 435实验70 阿贝折射仪的原理和应用设计 436实验71 暗室技术——黑白照片的冲洗、印制与放大 436第12章 传感器技术应用与设计实验 439实验72 压力传感器特性测量及应用设计 439实验73 PN结温度传感器测温设计 442实验74 温度传感器特性测量及应用设计 443实验75 霍尔开关、光电传感器特性测量及应用设计 446实验76 硅光电池特性研究与应用设计 449实验77 霍尔位置传