大学物理实验

中国水利水电出版社

【作者】主编李密丹杨少波

【I S B N 】978-7-5170-7468-7

【责任编辑】张玉玲

【适用读者群】本专通用

【出版时间】2019-02-28

【开本】16开

【装帧信息】平装（光膜）

【版次】第1版第1次印刷

【页数】220

【千字数】334

【印张】13.75

【定价】￥36

【丛书】普通高等教育“十三五”规划教材

【备注信息】

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本书依据教育部物理基础课程教学分委员会编制的《理工科类大学物理实验课程教学基本要求》（2010年），结合北京印刷学院物理实验教学中心多年来的教学实践和改革经验，借鉴国内外近年来物理实验教学研究成果编写而成。在内容安排上尽量由浅入深，循序渐进。全书由绪论、实验理论和基本实验方法、实验项目组成。考虑到分层次教学的要求，将实验项目按基本实验、基础实验、综合性和应用性实验、设计性实验四个层次编排，共收入了36个实验项目。同时，本书结合北京印刷学院的行业特点，增设了部分与印刷专业相关的针对性强的实验项目。

本书可作为高等院校工科类专业的物理实验教学用书，也可供相关读者参考。

在内容安排上尽量由浅入深，循序渐进。

将实验项目按基本实验、基础实验、综合性和应用性实验、设计性实验四个层次编排。

结合北京印刷学院的行业特点，增设了部分与印刷专业相关的针对性强的实验项目。

前言

物理学本质上是一门实验学科。物理实验是科学实验的基础，具有大多数科学实验的共性，其实验思想、实验方法和实验手段目前已广泛地应用于科学技术的各个领域。大学物理实验课是高等院校理工学生接受科学实验训练的必修基础课程，在培养学生科学实验能力和创新能力、提高科学素质等方面具有不可替代的作用。该课程在向学生传授物理实验基础知识的同时，更注重培养学生养成良好的实验习惯和严谨的科学作风，为今后的学习和工作奠定坚实的基础。

本书依据教育部物理基础课程教学分委员会编制的《理工科类大学物理实验课程教学基本要求》（2010年），结合北京印刷学院物理实验教学中心多年来的教学实践和改革经验，在《大学物理实验》（2005年，李密丹等主编）的基础上重新编写而成。本书在内容安排上尽量由浅入深，循序渐进。全书由绪论、实验理论和基本实验方法、实验项目组成。考虑到分层次教学的要求，将实验项目按基本实验、基础实验、综合性和应用性实验、设计性实验四个层次编排。绪论介绍物理实验课的目的和任务、主要环节以及实验守则和实验安全。第1章和第2章详细阐述了测量与误差的基本知识、处理实验数据的一些常用方法，以及物理实验中常用的基本测量方法和实验室常用仪器的构造、性能、使用方法。第3章为基本实验，是入门性实验，为那些基础薄弱的学生开设，设置了4个实验项目，学生通过基本实验的学习，掌握最基本物理量的测量、最基本仪器的使用，并逐渐熟悉物理实验课程的基本程序和学习方法，同时养成良好的实验习惯，为后续实验打下坚实的基础。第4章为基础实验，按力学、热学、电磁学、光学设置了13个实验项目，以基本物理知识、基本实验操作技术和基本实验方法训练为主，培养学生独立实验的能力。第5章为综合性与应用性实验，设置了9个实验项目，目的是巩固学生的学习成果，提高学生对实验方法和实验技术的综合运用能力；同时结合我校专业特点，在物理实验课程中引进现代科学技术，如传感器技术、光电子技术、色彩学技术等，开阔学生的眼界和思路。第6章为设计性实验，设置了10个实验项目，学生根据给定的实验题目、要求和条件，自己设计方案并独立完成实验，目的是激发学生的学习主动性，培养学生的创新能力和初步的科学研究能力。本书在编写过程中充分考虑到开放式教学要求，各层次实验项目相互联系又相对独立，学生可以根据自己的能力、兴趣和专业特点选做。

本书是北京印刷学院物理实验教学中心全体教师和实验技术人员集体的智慧和劳动的结晶。同时，本书在编写过程中，参考了许多兄弟院校的教材和教学仪器厂家提供的资料，在此一并表示衷心感谢。

由于编者的水平有限，加之编写时间仓促，难免有不足之处，恳请读者批评指正。

编者

2018年9月

前言

绪论 1
0.1 大学物理实验课的目的和任务 1
0.2 大学物理实验课程的主要环节 2
0.3 实验守则 3
0.4 实验安全 3
第1章实验误差和数据处理基础知识 5
1.1 测量与误差的基本概念 5
1.1.1 测量 5
1.1.2 真值、测量值和测量误差 5
1.1.3 测量误差的分类 6
1.1.4 测量精度 9
1.2 测量结果表示与不确定度计算 9
1.2.1 不确定度的分类 9
1.2.2 不确定度计算 10
1.3 有效数字及其运算规则 14
1.3.1 有效数字的概念 14
1.3.2 有效数字的读数规则 14
1.3.3 有效数字的书写方法 15
1.3.4 有效数字的运算规则 15
1.4 实验数据处理的基本方法 16
1.4.1 列表法 16
1.4.2 作图法 16
1.4.3 逐差法 19
1.4.4 最小二乘法（线性回归） 20
习题 24
第2章物理实验基本测量方法和常用仪器 26
2.1 物理实验中常用的基本测量方法 26
2.1.1 比较法 26
2.1.2 放大法 26
2.1.3 转换测量法 28
2.1.4 模拟法 32
2.2 物理实验常用仪器 33
2.2.1 力学实验常用仪器 33
2.2.2 电学实验常用仪器 40
2.2.3 光学实验常用仪器 47
第3章基本实验 51
实验3.1 力学基本测量—长度和物体
密度的测定 51
实验3.2 电学基本测量—电学元件伏
安特性的测量 53
实验3.3 光学基本实验—薄透镜焦距
的测定 57
实验3.4 示波器的使用 61

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