本書是按照《理工科類大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)基本要求》編寫而成。全書共分為5章，內(nèi)容涉及測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理、力學(xué)和熱學(xué)實(shí)驗(yàn)、電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)、光學(xué)實(shí)驗(yàn)、近代物理與綜合性實(shí)驗(yàn)。書中比較詳細(xì)地介紹了測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理的基本知識(shí)，介紹了實(shí)驗(yàn)的基本方法，在每個(gè)實(shí)驗(yàn)后面適當(dāng)安排了思考題、實(shí)驗(yàn)方法和相關(guān)知識(shí)拓展。書末附錄還有法定計(jì)量單位（SI單位制）和基本物理常數(shù)。
本書是理工科院校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)用書。
本書第一章比較詳細(xì)地介紹了測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理的基本知識(shí)，適當(dāng)引入不確定度的概念。在實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練部分（第二章至第五章）編排了24個(gè)不同類型的實(shí)驗(yàn)，對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)原理都做了簡(jiǎn)明扼要的論述，并介紹了實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟，以便學(xué)生課前預(yù)習(xí)、設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案及進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在每個(gè)實(shí)驗(yàn)后面都設(shè)有思考題，有的實(shí)驗(yàn)還提供實(shí)驗(yàn)方法和相關(guān)知識(shí)拓展，從而拓展學(xué)生視野，使學(xué)生的創(chuàng)新能力得到鍛煉和提高。
全書實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練內(nèi)容分為力學(xué)和熱學(xué)實(shí)驗(yàn)、電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)、光學(xué)實(shí)驗(yàn)、近代物理與綜合性實(shí)驗(yàn)四部分。在教學(xué)實(shí)施過程中，遵循由淺入深、由簡(jiǎn)到繁、循序漸進(jìn)的原則，以利于培養(yǎng)并逐步提高學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰退刭|(zhì)。
本書的編寫分工如下：桂林理工大學(xué)博文管理學(xué)院楊達(dá)莉編寫緒論、第一章、不良導(dǎo)體導(dǎo)熱系數(shù)的測(cè)量、電學(xué)元件伏安特性的測(cè)量、霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)、薄透鏡焦距的測(cè)定、光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)及附錄；桂林理工大學(xué)陳賽艷編寫物體密度的測(cè)定、剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測(cè)量、液體比熱容的測(cè)定、直流單臂電橋測(cè)電阻、直流雙臂電橋測(cè)低值電阻、分光計(jì)的調(diào)整和應(yīng)用、硅光電池基本特性的研究；桂林理工大學(xué)博文管理學(xué)院王星編寫拉伸法測(cè)量金屬絲的彈性模量、測(cè)量熱敏電阻的溫度特性、示波器的原理及使用、光的等厚干涉實(shí)驗(yàn)（牛頓環(huán)）、弗蘭克-赫茲實(shí)驗(yàn)、光纖傳感器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用；桂林理工大學(xué)博文管理學(xué)院韋寧燕編寫液體表面張力系數(shù)的測(cè)定、固定均勻弦振動(dòng)的研究、動(dòng)態(tài)法測(cè)定金屬材料的彈性模量、邁克爾遜干涉儀的調(diào)節(jié)和使用、聲光效應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究、光纖壓力傳感器實(shí)驗(yàn)。楊達(dá)莉負(fù)責(zé)統(tǒng)編和審稿。實(shí)驗(yàn)教材的編寫實(shí)際上是同人們歷年工作的總結(jié)，在編寫本書時(shí)參閱了許多兄弟院校的相關(guān)教材，同時(shí)也得到本單位領(lǐng)導(dǎo)、物理教研室同行的熱情幫助，在此表示衷心感謝。
由于編者知識(shí)水平和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)有限，書中錯(cuò)漏之處在所難免，懇請(qǐng)同行和廣大讀者批評(píng)指正。
編者2016年5月
楊達(dá)莉，女，1978年生，漢族，廣西南寧人，理學(xué)學(xué)士、教育學(xué)碩士。1996～2000年就讀于廣西師范大學(xué)物理與電子科學(xué)系，2000～2004年于南寧第二十中學(xué)任教，2004～2007年于廣西師范大學(xué)攻讀碩士學(xué)位，同年留校工作兩年。于2009年到桂林理工大學(xué)博文管理學(xué)院執(zhí)教，擔(dān)任物理教研室主任，教學(xué)效果良好，深受學(xué)生喜愛，曾獲廣西青年教師教學(xué)競(jìng)賽一等獎(jiǎng)、微課比賽二等獎(jiǎng)。研究方向?yàn)椋何锢斫逃?br />
緒論1
第一章數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)知識(shí)3
第一節(jié)測(cè)量與誤差3
第二節(jié)有效數(shù)字及其運(yùn)算14
第三節(jié)數(shù)據(jù)處理的基本方法17
習(xí)題24
習(xí)題參考答案26
第二章力學(xué)和熱學(xué)實(shí)驗(yàn)31
實(shí)驗(yàn)一物體密度的測(cè)定31
實(shí)驗(yàn)二液體表面張力系數(shù)的測(cè)定41
實(shí)驗(yàn)三剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測(cè)量46
實(shí)驗(yàn)四固定均勻弦振動(dòng)的研究52
實(shí)驗(yàn)五拉伸法測(cè)量金屬絲的彈性模量60
實(shí)驗(yàn)六動(dòng)態(tài)法測(cè)定金屬材料的彈性模量66
實(shí)驗(yàn)七不良導(dǎo)體導(dǎo)熱系數(shù)的測(cè)量72
實(shí)驗(yàn)八液體比熱容的測(cè)定78
第三章電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)84
實(shí)驗(yàn)一電學(xué)元件伏安特性的測(cè)量84
實(shí)驗(yàn)二測(cè)量熱敏電阻的溫度特性92
實(shí)驗(yàn)三直流單臂電橋測(cè)電阻97
實(shí)驗(yàn)四直流雙臂電橋測(cè)低值電阻106
實(shí)驗(yàn)五霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)112
實(shí)驗(yàn)六示波器的原理及使用120
第四章光學(xué)實(shí)驗(yàn)136
實(shí)驗(yàn)一薄透鏡焦距的測(cè)定136
實(shí)驗(yàn)二分光計(jì)的調(diào)整和應(yīng)用143
實(shí)驗(yàn)三光的等厚干涉實(shí)驗(yàn)（牛頓環(huán)）153
實(shí)驗(yàn)四邁克爾遜干涉儀的調(diào)節(jié)和使用159
第五章近代物理與綜合性實(shí)驗(yàn)169
實(shí)驗(yàn)一光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)169
實(shí)驗(yàn)二弗蘭克-赫茲實(shí)驗(yàn)176
實(shí)驗(yàn)三硅光電池基本特性的研究181
實(shí)驗(yàn)四聲光效應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究187
實(shí)驗(yàn)五光纖傳感器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用193
實(shí)驗(yàn)六光纖壓力傳感器實(shí)驗(yàn)199
參考文獻(xiàn)204
附錄1中華人民共和國(guó)法定計(jì)量單位（節(jié)選）205
附錄2常用基本物理常數(shù)（節(jié)選）208
附錄3部分常用數(shù)值210
物理學(xué)從本質(zhì)上說是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)。物理規(guī)律的研究一般都是以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為基礎(chǔ)，并不斷接受實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)。物理學(xué)中的許多基本定律，如牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)量守恒定律、庫(kù)侖定律、法拉第電磁感應(yīng)定律等，都是在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的。因此，物理實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)的發(fā)展過程中起著十分重要的作用。物理實(shí)驗(yàn)課與理論課教學(xué)具有同等重要的地位,兩者既有深刻的內(nèi)在聯(lián)系，又有各自的任務(wù)和作用。
物理實(shí)驗(yàn)是對(duì)理工科大學(xué)生系統(tǒng)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的開端，也是對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的重要基礎(chǔ)。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課將對(duì)學(xué)生進(jìn)行基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)方法和技能的訓(xùn)練，特別是有效數(shù)字概念和誤差理論的學(xué)習(xí)、運(yùn)用和訓(xùn)練。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本教學(xué)內(nèi)容，如實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、誤差分析與計(jì)算以及物理量的測(cè)量方法等基本訓(xùn)練，在理論課教學(xué)中是無法學(xué)到的。通過實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)還有助于鞏固和加深對(duì)理論課所學(xué)內(nèi)容的理解。
一、物理實(shí)驗(yàn)課的目的
通過觀察物理現(xiàn)象、模擬物理過程、測(cè)量物理量、探討物理技術(shù)，使學(xué)習(xí)者：了解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本組成和實(shí)驗(yàn)程序，掌握物理實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識(shí)；通過實(shí)驗(yàn)全過程（預(yù)習(xí)、操作和寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告）的訓(xùn)練，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本能力、提出問題、分析和解決問題的能力、知識(shí)的應(yīng)用能力以及報(bào)告的撰寫能力；養(yǎng)成嚴(yán)肅認(rèn)真的實(shí)驗(yàn)作風(fēng)（遵守紀(jì)律、實(shí)事求是、一絲不茍、科學(xué)分析、認(rèn)真細(xì)致）。
二、做好實(shí)驗(yàn)的三個(gè)步驟及要求
�。ㄒ唬┱n前預(yù)習(xí)
上課操作實(shí)驗(yàn)之前要明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，清楚�?shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)原理、儀器的工作原理和儀器的正確使用方法，并準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)所需測(cè)量數(shù)據(jù)原始記錄表格。
�。ǘ┥险n操作
做好實(shí)驗(yàn)并記錄原始數(shù)據(jù)（填在表格中）。
1 考勤
按上課時(shí)間提前5~10分鐘進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)實(shí)驗(yàn)室時(shí)要帶教材，要交上次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并在《實(shí)驗(yàn)室教學(xué)日志》上簽到。一般不得請(qǐng)假，特殊情況（如生�。┬璩鼍咦C明（班主任或輔導(dǎo)員在請(qǐng)假條上簽字并蓋院系公章）。
2 按實(shí)驗(yàn)步驟規(guī)范操作
實(shí)驗(yàn)前先檢查實(shí)驗(yàn)儀器，儀器完好無損時(shí)，在《實(shí)驗(yàn)室儀器使用（借用）記錄表》上簽字；實(shí)驗(yàn)過程中如果儀器有問題應(yīng)該及時(shí)報(bào)告教師，不得擅自換實(shí)驗(yàn)儀器。否則出現(xiàn)儀器損壞情況，將按有關(guān)規(guī)定予以處罰并降低本次實(shí)驗(yàn)成績(jī)。實(shí)驗(yàn)前，認(rèn)真聽教師做簡(jiǎn)要的講解。實(shí)驗(yàn)操作過程中要認(rèn)真仔細(xì)，特別要注意儀器的正確使用方法和注意事項(xiàng)，若因操作不當(dāng)造成器材損壞或儀器嚴(yán)重磨損的，要按規(guī)定賠償。
3 整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中不能隨意走動(dòng)，不能講話影響他人
每組單獨(dú)完成實(shí)驗(yàn)操作，并且每人都能夠單獨(dú)完成實(shí)驗(yàn)。若有不清楚的地方及時(shí)請(qǐng)教教師，切不可盲目從事。
4 認(rèn)真記錄好原始數(shù)據(jù),記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)要整潔
偽造或抄襲他人數(shù)據(jù)的，其數(shù)據(jù)無效。數(shù)據(jù)記錄要經(jīng)過教師檢查無誤并簽字才能生效。
5 保持實(shí)驗(yàn)室清潔，不允許在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)食
實(shí)驗(yàn)完畢，整理好實(shí)驗(yàn)儀器，關(guān)閉電源，擺放好座椅。經(jīng)教師允許后方可離開。
（三）課后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告
實(shí)驗(yàn)報(bào)告要統(tǒng)一寫在專用的實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙上，字跡工整、文句簡(jiǎn)明、版面美觀。一份完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括實(shí)驗(yàn)名稱、實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、�?shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)處理、小結(jié)等幾項(xiàng)內(nèi)容。
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