大學物理實驗教程（簡體書）

《大學物理實驗教程》在參照教育部高等學校物理學與天文學教學指導委員會物理基礎課程教學指導分委員會公佈的《理工科類大學物理實驗課程教學基本要求（2010）》，借鑒兄弟院校成熟的大學物理實驗教材的基礎上，結合作者多年教學實踐經驗編寫而成. 《大學物理實驗教程》共五章，分為測量誤差與實驗數據處理基本知識、物理實驗常用儀器及其使用、基礎性實驗、近代及綜合性實驗、設計性實驗等章節進行編寫. 在內容安排上，充分考慮到理工科有關專業特點及基礎課教學的需要，涉及面廣，實用性強；在內容闡述上，既考慮到多數學生的認識規律和教學的基本要求，也兼顧優秀學生深入研究的需求，為因材施教提供更多的教學層次和伸縮空間。

目錄

前言

緒論 1

第1章 測量誤差與實驗數據處理基本知識 3

1.1 測量與誤差 3

1.1.1 測量 3

1.1.2 誤差 3

1.2 誤差的處理基礎 6

1.2.1 隨機誤差的處理 6

1.2.2 系統誤差的處理 10

1.3 測量不確定度 11

1.4 有效數字與數據處理 15

1.4.1 有效數字 15

1.4.2 實驗數據常用的處理方法 17

第2章 物理實驗常用儀器及其使用 21

2.1 基本的長度測量儀器 21

2.1.1 米尺 21

2.1.2 遊標卡尺 21

2.1.3 螺旋測微器 23

2.1.4 讀數顯微鏡 24

2.2 基本的質量測量儀器 26

2.2.1 物理天平 26

2.2.2 分析天平 28

2.3 基本的時間測量儀器 28

2.3.1 機械秒表 29

2.3.2 電子秒表 29

2.3.3 數字毫秒計 30

2.3.4 MUJ-Ⅱ型電腦通用計數器 30

2.4 基本的溫度測量儀器 32

2.4.1 液體溫度計 32

2.4.2 熱電偶溫度計 33

2.4.3 電阻溫度計 34

2.5 基本的電磁學實驗儀器 34

2.5.1 電源 34

2.5.2 電阻 36

2.5.3 磁電系電錶 40

2.5.4 萬用電錶 50

2.5.5 開關 53

2.6 普通物理實驗室常用光源 53

2.7 氣壓計 55

第3章 基礎性實驗 57

3.1 長度的測量 57

3.2 固體密度的測量 59

3.3 氣墊導軌測速度和加速度 62

3.4 金屬楊氏彈性模量的測定 67

3.5 三線擺法測物體的轉動慣量 72

3.6 測定冰的熔解熱 76

3.7 電錶的改裝與校準 79

3.8 用模擬法測繪靜電場 87

3.9 電勢差計的應用 93

3.10 單臂電橋測電阻 95

3.11 雙臂電橋測金屬導體的電阻率 99

3.12 霍爾效應及其應用 102

3.13 示波器的使用 109

3.14 薄透鏡焦距的測定 119

3.15 利用牛頓環測量透鏡的曲率半徑 124

3.16 分光計的調整和使用 127

3.17 邁克耳孫干涉儀的使用 133

3.18 光的偏振現象的研究 139

第4章 近代及綜合性實驗 145

4.1 密立根油滴實驗 145

4.2 弗蘭克-赫茲實驗 153

4.3 用光電效應測普朗克常量 159

4.4 空氣中聲速的測定 163

4.5 液體表面張力係數測定 168

4.6 用動態懸掛法測金屬材料的楊氏模量 171

4.7 用透射光柵測光波波長 174

4.8 全息照相 178

4.9 用旋光儀測旋光率和濃度 183

4.10 矽光電池特性研究 186

第5章 設計性實驗 191

5.1 用伏安法測量低值電阻 192

5.2 用電勢差計校準電流錶 193

5.3 用劈尖法測量細絲的直徑 194

5.4 用靈敏檢流計測量二極管的反向電流 195

5.5 用交流電橋測電阻 195

5.6 萬用電錶的設計與定標 196

5.7 非平衡電橋的應用（自組熱敏電阻溫度計） 197

5.8 液體折射率的測定 197

參考文獻 199

附錄A 物理實驗中常用儀器的基本誤差允許極限（Δ值） 200

附錄B 國際單位制（SI） 202

附錄C 基本物理常數（2010年國際推薦表） 204