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普通物理實驗教程(簡體書)
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《普通物理實驗教程》可作為高等學校理科和工科各專業教材或參考書,并適合不同層次的教暈需要。

目次

第一章緒論
1—1普通物理實驗的目的與要求
1—2實驗課的教學環節
第二章誤差與數據處理
2—1測量的概念
2—2誤差與不確定度的概念
2—3有效數字
2—4被測量、誤差和不確定度的估計
2—5異常數據的判別
2—6用表格和圖線處理數據
2—7常用數據處理方法
2—8一些有關的證明或說明
2—9習題
第三章常用儀器
3—1長度測量儀器
3—2質量測量儀器
3—3時間與溫度測量儀器
3—4直流電表與萬用電表
3—5電源與信號發生器
3—6電阻器與開關
3—7常用光學儀器
3—8分光計
第四章基礎實驗—Ⅰ
實驗一長度、質量與密度的測量
實驗二自由落體實驗
實驗三 電流、電壓與電阻的測量
實驗四光的等厚干涉現象與應用
實驗五溫度傳感器實驗——熱電偶
實驗六示波器的使用
實驗七密度測定(靜力稱衡法)
實驗八電表改裝與校準
實驗九單擺實驗
實驗十直流電橋測電阻
實驗十一薄透鏡焦距的測定
實驗十二透鏡組基點的測定
實驗十三轉動慣量的測定(三線擺法)
實驗十四靜電場模擬實驗
實驗十五霍爾效應實驗
實驗十六衍射光強的測量
實驗十七楊氏模量的測定(拉伸法)
實驗十八液體表面張力系數的測定(拉脫法)
實驗十九RLC電路的相頻特性
實驗二十RLC電路的幅頻特性
實驗二十一冰熔解熱的測定(量熱法)
實驗二十二用電位差計測電池電動勢與內阻
實驗二十三鐵磁材料居里溫度的測定
第五章基礎實驗—Ⅱ
實驗一交流電橋
實驗二金屬熱脹系數的測量
實驗三分光計的調整及棱鏡折射率的測定
實驗四邁克爾遜干涉儀的調整及使用
實驗五偏振光研究
實驗六RLC電路的暫態過程
實驗七用透射光柵測光波波長及角色散率
實驗八密立根油滴實驗
實驗九微波分光實驗
實驗十光電效應與普朗克常數的測定
第六章綜合性實驗
實驗一粘滯系數的變溫測定(落球法)
實驗二聲速測量
實驗三熱導率與比熱的測定(準穩態法)
實驗四金屬電子逸出功的測定
實驗五弦振動研究實驗
實驗六電子電量的測定(電解水法)
實驗七光速測量
第七章設計性實驗
實驗一用三種方法測量本地的重力加速度
實驗二激光光杠桿法測量金屬絲的楊氏模量
實驗三用霍爾元件測量轉速
實驗四超聲測速裝置
實驗五測量物質的折射率和厚度
實驗六研究汽車防爆膜的光學性質
附錄
1.中華人民共和國法定計量單位
2.基本物理常量
3.物理學常用數據
參考文獻

書摘/試閱



實驗十四 靜電場模擬實驗
一、實驗目的
(1)掌握用穩恒電流場模擬靜電場的原理和方法;
(2)用模擬法測量同軸電極和其他電極系統的等勢面分布,以及電場線分布;
(3)驗證同軸電極電場中電勢差與半徑的關系,鞏固有關電磁場的理論知識。
二、儀器用具
靜電場描繪儀(直流穩壓電源、電極板若干、高內阻數字伏特表、探針和連接線)。
三、實驗原理
本實驗介紹用實驗方法測繪靜電場分布的困難及用穩恒電流場模擬靜電場的理論依據,在此基礎上敘述測繪穩恒電流場分布的實驗裝置與方法。
1.用實驗方法研究靜電場的優點與困難
靜電場的分布由空間每一點的電場強度和電勢來描述。由于電場線和等勢面垂直,因此如能描繪出電場線,則等勢面也可以描繪出來,反過來,描繪出等勢面后電場線也可以描繪出來。
電場強度是矢量,電勢是標量,標量的測量或計算均比矢量簡單得多,所以一般多用電勢U來描述電場的分布。從原則上看,理論計算或實驗方法都可以得到任意靜電場中電勢U的分布狀況,但在帶電體形狀為不規則的情況下,用實驗方法才能描繪出電場的分布。
用實驗方法研究靜電場也有困難。由于在實驗過程中必須使用由導體制成的靜電儀器,而這些儀器引入靜電場后必然引起靜電感應,因此被研究的電場分布就會發生畸變,從而使所測量的數據失去價值。
2.用穩恒電流場模擬靜電場
為了克服實驗上的困難,人們采用模擬方法來研究靜電場的分布。理論研究表明,在被研究的區域內兩個性質不同的場滿足以下條件:
第一,描述兩個場的物理量滿足相同的微分方程;
第二,被研究區域的邊界條件相同;
第三,在各自的邊界上,這兩個物理量的法向導數的分布也相同;
那么,這兩個場就具有相同的分布。這樣,我們若能通過實驗描繪出其中一個場的分布,另一個場的分布也就一目了然了。
理論研究又表明,真空中的靜電場和穩恒電流場就是能滿足上述條件的兩個場。對于真空中的靜電場,若被研究區域內不含電荷,則描述電場分布的電場強度E滿足下而兩個方程。

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