新编大学物理实验

　新编大学物理实验
　
杨学锋 罗秀萍 魏勇
刘志华 赵杰









德州学院物理系


前 言

本教材是依据教育部和省教育厅关于基础物理实验教学示范中心建设的要求编写的。各参编人员在教材的编写过程中，力争做到突破传统的物理实验教学模式，增加了许多综合设计型和提高创新型实验内容，将许多传统的验证型实验项目或者部分内容，改进为设计型和研究型实验项目，使学生由被动性的实验过程变为主动性的实验过程。本教材在提高学生的分析问题和解决问题能力、动手能力等综合素质方面将会有所突破。本教材选的实验项目和实验内容，突出了时代性、先进性、适用性，所选用的实验仪器也是比较先进的。
本教材包含力学、热学、电磁学、光学、原子物理的普通物理实验内容。本教材既适合作为物理学专业的普通物理实验教材，又适合作为非物理学专业的大学物理实验教材。
参加本教材编写的有：
误差理论和力学部分由杨学锋高级实验师编写；光学和原子物理部分由罗秀萍老师编写；电磁学部分的第1--14个实验由魏勇老师编写；电磁学部分的第15--18个实验由赵杰高级实验师编写；热学部分由刘志华老师编写。
由于编者水平有限，本实验教材中难免有不当之处，恳请读者提出批评指正。

编 者
2004年8月31日

目 录

第一章 测量的不确定度
1-1 测量与误差-------------------------------------------------5
1-2测量的不确定度---------------------------------------------8
1-3 有效数字--------------------------------------------------17
1-4 数据处理--------------------------------------------------21
第二章 力学实验
实验一 固体和液体密度的测定----------------------------------37
实验二 单摆的设计与研究--------------------------------------40
实验三 惯 性 称----------------------------------------------44
实验四 杨氏模量的测定---------------------------------------47
实验五 梁的弯曲的研究---------------------------------------52
实验六 牛顿第二定律的研究------------------------------------56
实验七 碰撞过程中守恒定律的研究-----------------------------57
实验八　恒力矩转动法测定刚体转动惯量--------------------------61
实验九　复摆的研究--------------------------------------------67
实验十 声速的测定----------------------------------------

---70
实验十一 弦振动的研究----------------------------------------73
实验十二 液体粘滞系数的测定与研究---------------------------77
实验十三 谐振动的研究---------------------------------------82
实验十四 用凯特摆测量重力加速度-------------------------------86
第三章 热学实验
第一节 热学实验概论-------------------------------------------90
第二节 热学基本实验-------------------------------------------96
实验一 金属比热容的测定---------------------------------------97
实验二 热功当量的测定（电热法）------------------------------102
实验三 水的汽化热的测定-------------------------------------106
实验四 良导体热导率的测定------------------------------------112
实验五 液体表面张力系数的测定（拉脱法）----------------------125
实验六 金属线膨胀系数的测定（光杠杆法）----------------------130
设计性实验
实验七 空气比热容比的测定（绝热膨胀法）----------------------133
第四章 电磁学实验
第一部分 基础知识
1-1电表---------------------------------------------------138
1-2电阻器-------------------------------------------------141
1-3直流电源-----------------------------------------------143
1-4电磁学实验中的标准仪器---------------------------------144
1-5物理实验的基本方法-------------------------------------145
1-６设计性实验基础知识------------------------------------147
第二部分 电磁学实验
实验一 伏安法测电阻及二极管伏安特性曲线测定-----------------153
实验二 静电场的描绘-----------------------------------------158
实验三 用惠斯登电桥测电阻-----------------------------------162
实验四 低电阻及金属电阻率的测量-----------------------------166
实验五 磁场描绘---------------------------------------------170
实验六 使用电位差计测量电池电动势及使用电位差计校正电表----176
实验七 使用示波器测定电信号基本电学参量--------------------181
实验八 电子束线的偏转与聚焦--------------------------------186
实验九 交流电桥--------------------------------------------190
实验十 RLC电路的暂态特性--------------------------------195
实验十一 RLC电路谐振特性研究------------------------------202
实验十二 波尔兹曼常数测定----------------------------------205
实验十三 霍尔效应法测量微小位移----------------------------208
实验十四 铁磁材料的计算机静态磁滞回线、磁化曲线测量方法研究
-------------------211
设计性实验
实验十五 测电源的电动势和内阻-----------------------------214
实验十六

改装电表和电位差计的使用-------------------------215
实验十七 交流电路功率的测量-------------------------------220
实验十八 三相交流电特性及应用-----------------------------223
第五章 光学实验
光学实验的内容和特点---------------------------------------227
实验一 用菲涅耳双棱镜测钠光波长---------------------------232
实验二 用牛顿环干涉测透镜曲率半径-------------------------236
实验三 迈克耳逊干涉仪的调整和使用-------------------------240
实验四 单缝和双缝衍射光强分布-----------------------------247
实验五 分光计的调整和使用--------------------------------253
实验六 用透射光栅测定光波波长--------------------------- 260
实验七 单色仪的定标和滤光片光谱透射率的测定--------------264
实验八 薄透镜焦距的测定-----------------------------------269
实验九 光具组基点的测定-----------------------------------274
实验十 棱镜玻璃折射率的测定-------------------------------278
实验十一 用掠入射法测定透明介质的折射率--------------------280
实验十二 偏振现象的观察与分析------------------------------287
实验十三 望远镜和显微镜----------------------------------296
实验十四 用小型棱镜摄谱仪测定光波波长--------------------306
设计性实验
实验一 用不同光学方法测定玻璃薄片的折射率------------------312
实验二 自组显微镜和望远镜----------------------------------313
第六章 原子物理实验
概述--------------------------------------------------------314
实验一 密里根油滴实验-------------------------------------315
实验二 夫兰克-赫兹实验------------------------------------321
实验三 利用光电效应测定普朗克常量-------------------------325
实验四 塞曼效应-------------------------------------------330






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