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第1篇 绪论 误差理论与数据处理 基本量的测量3

第1章 绪论3

1.1 物理实验在教学中的地位、作用、目的和任务3

1.2 物理实验教学体系3

1.3 物理实验的基本环节3

1.4 实验规则6

第2章 误差理论与数据处理7

2.1 误差分析的重要性7

2.2 测量与误差7

2.3 测量结果与误差分类9

2.4 A类不确定度的理论分析11

2.5 实验结果的数值表示16

2.6 数据处理的常用方法20

2.7 最小二乘法与曲线拟合23

2.8 习题25

第3章 基本量的测量28

3.1 长度的测量28

3.2 质量的测量33

3.3 时间的测量35

3.4 温度的测量36

3.5 电流、电压的测量40

3.6 光强的测量43

第2篇 基础性实验与综合性实验 设计性实验和拓展与创新性实验49

第4章 基础性实验49

4.1 固体密度的测量49

4.2 测金属丝的线膨胀系数51

4.3 用光杠杆法测量金属丝的杨氏模量55

4.4 空气密度与气体普适常量的测定58

4.5 气垫导轨上测量速度、加速度61

4.6 稳态法测量不良导体的导热系数66

4.7 超声波的声速测量69

4.8 用三线摆测量刚体的转动惯量75

4.9 电表的扩程与校准78

4.10 用惠斯通电桥测电阻81

4.11 灵敏电流计的性能与应用85

4.12 用电势差计测量电动势91

4.13 示波器的使用96

4.14 冲击法测螺线管磁场101

4.15 分光仪的调整与棱镜折射率的测量103

4.16 牛顿环110

4.17 光栅衍射113

4.18 单缝和单丝衍射光强分布117

4.19 迈克耳孙干涉仪120

4.20 蔗糖的旋光度测量123

第5章 综合性实验130

5.1 用动力学法测量金属材料的杨氏模量130

5.2 超声光栅实验136

5.3 弗兰克-赫兹实验140

5.4 光电效应测普朗克常量143

5.5 密立根油滴实验测量电子电荷147

5.6 利用霍尔效应测磁场153

5.7 太阳能电池基本特性研究157

5.8 磁阻传感器的特性测量160

5.9 PN结物理特性及弱电流测量165

5.10 集成电路温度传感器特性测量及应用169

5.11 磁阻传感器与地磁场测量172

5.12 压力传感器特性的研究及应用176

5.13 动态磁滞回线和磁化曲线的测量181

5.14 磁光效应实验187

第6章 设计性实验197

6.1 用单摆测量重力加速度197

6.2 碰撞打靶198

6.3 用电势差计校准电表199

6.4 电子元件的伏安特性的测绘及电源外特性的测量201

6.5 设计数字万用表206

6.6 自组望远镜和显微镜210

6.7 用迈克耳孙干涉仪测定透明薄片的折射率212

6.8 用分光仪测定液体折射率213

6.9 磁悬浮导轨碰撞设计性实验研究214

第7章 拓展与创新性实验219

7.1 简谐振动的研究219

7.2 亥姆霍兹线圈扩展应用研究220

7.3 用读数显微镜测量光波波长和液体的折射率220

7.4 全息光栅的制作221

7.5 晶体电光调制研究223

7.6 光纤熔接225

7.7 光电转换器件特性的研究226

7.8 光学信息处理228

7.9 光纤通信229

7.10 蒸发-凝结法制备金属纳米粒子研究231

7.11 直流电弧等离子体法制备纳米粒子研究232

7.12 直流电弧等离子体法制备一维纳米材料研究234

7.13 机械合金化法制备纳米粒子研究235

7.14 用X射线衍射法定性分析复合纳米粉体相组成研究237

7.15 硅油基高黏度磁性液体制备研究238

7.16 纳米粉导电浆料的制备研究240

7.17 纳米吸波材料的制备研究242

第3篇 演示性实验和虚拟仿真实验247

第8章 演示性实验247

8.1 转盘科里奥利力的实验演示247

8.2 角速度矢量合成248

8.3 JM-1转动惯量与质量分布的实验演示250

8.4 角动量守恒的实验演示251

8.5 弹性碰撞的实验演示252

8.6 麦克斯韦速率分布253

8.7 热力学第二定律255

8.8 静电系列实验演示257

8.9 阻尼摆与非阻尼摆的实验演示262

8.10 高压带电作业模拟演示265

8.11 磁聚焦的实验演示266

8.12 喷水鱼洗268

8.13 简谐振动与圆周运动投影270

8.14 弦线驻波271

8.15 海市蜃楼现象的实验演示273

8.16 窥视无穷275

8.17 激光监听的实验演示276

8.18 3D电影278

第9章 虚拟仿真实验280

9.1 虚拟仿真实验流程280

9.2 虚拟仿真实验操作的基本方法282

9.3 光杆法测量金属丝的杨氏模量286

9.4 不良导体热导率的测量287

9.5 超声波的声速测量288

9.6 直流电桥测量电阻290

9.7 用电势差计测量电动势293

9.8 示波器的使用295

9.9 分光仪的调整与棱镜折射率的测量296

9.10 干涉法测微小量297

9.11 迈克耳孙干涉仪298

9.12 光电效应测普朗克常量300

9.13 密立根油滴测量电子电荷实验301

9.14 霍尔效应实验303

9.15 太阳能电池的特性测量304

9.16 测量锑化铟片的磁阻特性306

9.17 AD590温度特性测试与研究307

9.18 动态磁滞回线的测量309

9.19 法拉第效应实验311

9.20 设计万用表实验313

9.21 直流电弧等离子体法制备纳米粒子318

附录326