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内容简介

　　《大学物理实验》是武汉大学物理科学与技术学院为大学物理实验课程编写的教材。
　　《大学物理实验》共分五章，第1章讲述物理实验基础知识，主要包括测量误差、不确定度、数据处理和常用实验仪器介绍；第二章、第三章、第四章按照力学与热学、电磁学、光学进行分类，介绍了31个基础性物理实验，以巩固和加强学生的实验技能训练；第五章介绍了25个综合性与设计性实验。这些实验中，既有经过长期教学实践、内容比较成熟的实验，又有自行研发的新实验，这有利于使学生在实验方法、实验技术方面得到训练，以及培养其个性发展和提高创新能力。
　　《大学物理实验》可作为高等学校理工科非物理专业大学物理实验课程的教材或参考书，也可以供其他专业和社会读者阅读。

内页插图

目录

绪论
第一章 物理实验基础知识
第1节 测量与误差
第2节 测量不确定度
第3节 物理实验有效数字处理
第4节 常用实验数据处理方法
第5节 常用物理实验仪器
第6节 物理实验安全常识
习题

第二章 力学与热学实验
实验2．1 用三线摆测物体的转动惯量
实验2．2 弹簧振子的简谐振动
实验2．3 声速的测定
实验2．4 光杠杆装置测定钢丝的杨氏模量
实验2．5 用拉脱法测液体的表面张力系数
实验2．6 液体黏度的测定
实验2．7 冷却法测量金属的比热容
实验2．8 金属线膨胀系数的测量
实验2．9 热电偶温度计的标度

第三章 电磁学实验
实验3．1 电学元件伏安特性的测量
实验3．2 电表的改装与校正
实验3．3 用补偿法测量电压、电流和电阻
实验3．4 示波器的原理及应用
实验3．5 直流电桥测电阻
实验3．6 交流电桥
实验3．7 交流电路的谐振
实验3．8 RLC串联电路的测量与分析
实验3．9 RLC电路的稳态特性
实验3．10 RLC电路的暂态特性
实验3．11 用电磁感应法测交变磁场
实验3．12 霍耳效应

第四章 光学实验
实验4．1 薄透镜焦距的测定及透镜成像的应用
实验4．2 分光计的调节与使用
实验4．3 等厚干涉及应用
实验4．4 迈克耳孙干涉仪
实验4．5 用双棱镜测定光波波长
实验4．6 衍射光栅
实验4．7 超声光栅及应用
实验4．8 光的偏振
实验4．9 光电效应
实验4．10 光电探测器基本特性的测量

第五章 综合性与设计性实验
实验5．1 音叉的受迫振动
实验5．2 超声测厚
实验5．3 杨氏模量的动态法测定
实验5．4 多普勒效应综合实验
实验5．5 易溶于水的颗粒状物质的密度测定
实验5．6 密立根油滴实验
实验5．7 氩原子第一激发电势的测定
实验5．8 pn结特性综合实验
实验5．9 用非线性电路研究混沌现象
实验5．10 非平衡直流电桥及应用
实验5．11 数字温度计的设计与制作
实验5．12 用示波器测量铁磁材料的磁滞回线
实验5．13 太阳能电池性能研究综合实验
实验5．14 风力发电实验仪
实验5．15 利用双光栅Lau效应测量折射率
实验5．16 利用Lau效应测量凸透镜焦距
实验5．17 利用双光栅Lau效应测量光波波长
实验5．18 基于表面等离激元共振测量液体折射率
实验5．19 空气折射率的测定
实验5．20 光学材料折射率的测定
实验5．21 用光学多道分析器研究氢原子光谱
实验5．22 光纤温度传感特性的研究
实验5．23 光纤位移／压力传感特性的研究
实验5．24 压电器件特征参数的光学测定
实验5．25 光拍频法测量光速

附录

前言/序言

　　大学物理实验课程是高等学校理、工、农、医等专业必修的基础课程，是大学生进入大学后接受实验方法和实验技能系统训练的开始，是培养学生的创新能力和实践能力、提高学生科学素质的极其重要的教学环节。武汉大学国家级物理实验教学示范中心在“激发兴趣、夯实基础、增强能力、探索创新”的教学方针引导下，紧跟时代步伐，积极改革实验教学内容，大力引进新技术、新成果开设新实验，使基础实验在与时俱进中不断更新，取得了一定的效果。本教材就是总结这些经验并吸收兄弟院校的宝贵经验编写而成的。
　　全书共分为五章，第一章讲述了测量误差、不确定度和数据处理的基础知识，以及常用物理实验仪器和实验安全常识，所涉及的内容以本课程必须掌握的基本要求为主。第二至第四章为基础物理实验（共选编了31个实验），包含了力、热、电、磁、光方面的基本实验内容。第五章为综合性与设计性实验（共选编了25个实验），这类实验涉及相关的综合知识或综合性实验方法、手段，是对学生的知识、能力、素质形成的综合培养，特别是设计性实验，是在学生做了一定数量的基本实验，能对实验方法、仪器使用等方面做出恰当评价后，为培养学生自主地进行科学实验的初步能力而设置的。这样分层次的安排，既保证了基本训练，又提高了‘物理实验的综合性和实用性，既能促使学生更积极地完成实验，又有利于学生的个性发展和创新能力的培养。
　　本书主要面向高校非物理类的理、工、农、医等专业的学生，考虑到物理实验课的独立性和面向低年级学生的特点，对于基础实验（第二章至第四章），编写时力求将实验原理叙述清楚，计算公式推导完整，使学生在学习实验时能掌握理论依据；实验内容与步骤亦尽可能具体，以加强对基本实验技能和基本实验方法的指导和训练；另外，大部分基础实验项目还提供了不确定度的计算步骤。一般来说，每个基础性实验的课堂学习任务可在3~4学时内完成，部分实验有多个学习内容，教师可在安排时进行取舍，也可供学有余力的优秀学生选做。对于综合性和设计性实验，编写时不局限在统一的格式上，有的重点放在新概念、新思路或原理的阐述上，有的则不过分强调理论上的完整，而将主要内容放在实验方法和技巧的指导上，特别是设计性实验，有的只提出研究对象、实验任务和基本要求，让学生查阅相关资料，自行设计实验方案，选择仪器用具，完成实验测试，以更多地发挥学生的主观能动性和创造性。这部分实验根据各题目内容的不同，一般可安排课内4-12学时完成，当然也允许有兴趣的学生利用课外开放时间进一步深入探索。全书的多数实验项目附有思考题和习题，以引导学生在预习时开展思考，实验后进一步分析讨论，巩固和开阔所学知识。
　　武汉大学物理科学技术学院物理实验教学中心经历几十年的教学实践，期间对物理实验室和大学物理实验项目进行多次调整、更新和扩充，才达到目前的规模和水平。实验教材也在不断更新，本教材是在武汉大学马茂清教授主编的《物理实验教程》、潘守清教授主编的《大学物理实验》、周殿清教授主编的《大学物理实验教程》以及李长真教授主编的《大学物理实验教程》的基础上，吸收我校近九年来物理实验教学改革的成果和兄弟院校实验教学的经验而编写的。本书是集体创作的结晶，它凝聚了武汉大学物理实验教学中心全体教师和实验技术人员的智慧和辛勤劳动。参加本次编写工作的教师除主编外，有邹勇（第三章：实验3.1、3.4、3.5、3.6、3.7、3.11、3.12，第五章：实验5.7、5.10）、周嘉萍（第二章：实验2.2、2.3、2.4、2.6、2.8，第五章：实验5.1、5.3、5.5）、程放（第三章：实验3.2，第五章：实验5.2、5.4、5.8、5.13、5.14）、黄慧明（第四章：实验4.2、4.3、4.4、4.6、4.8、4.9，第五章：实验5.24）、艾志伟（第二章：实验2.1、2.5、2.7、2.9）、蔡光旭（第四章：实验4.1、4.10，第五章：实验5.20、5.21、5.22、5.23、5.25）、王豪（第三章：实验3.3、3.8、3.9、3.10，第五章：实验5.6、5.9、5.11、5.12）。全书由林伟华统稿。
　　本书在编写过程中征求了许多实验指导教师的意见，参考并吸收了兄弟院校的有关资料和经验；武汉大学物理科学与技术学院的领导和许多资深教授对本书的编写给予了极大的支持和鼓励；高等教育出版社的编辑们为本书的出版做了巨大的贡献；借此表达对他们的诚挚敬意和衷心感谢！
　　由于编者水平有限，编写时间仓促，书中难免有疏漏谬误之处，恳请读者和同行专家批评指正。
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