本书融合了近年来大学物理实验教学研究的新成果，在编者团队多年物理实验教学基础上编写而成。全书共分9章，主要内容包括基本实验理论、基本实验技术与方法、基础性实验、综合性实验、设计性实验和物理实验基本仪器等。实验项目覆盖了力、热、声、光、电以及近代物理的实验内容，使用时可结合具体情况加以取舍。增加内容或提高要求等，以适应不同层次的教学需要。本书适合作为普通高等学校理工科各专业的物理实验教材，也可供相关工程技术人员参考使用。
本书凝结了石家庄铁道大学物理中心历届教师的心血，体现了近年来教学改革的趋势、新技术的应用成果。全书内容详实，覆盖了力、热、声、光、电以及近代物理的实验内容，涵盖了比较法、放大法、换测法、模拟法、补偿法、干涉法等重要的实验技术。
本书是在四十余年来石家庄铁道大学历届从事物理实验的教师们不断积累、演进的基础上形成的，凝结了物理实验中心历届教师的心血，尤其是体现了近年来教学改革的趋势、新技术的应用成果。
本书的实验项目覆盖了力、热、声、光、电以及近代物理的实验内容，涵盖了比较法、放大法、换测法、模拟法、补偿法、干涉法等重要的实验技术。大学生通过物理实验课程的学习，能够在实验能力方面有较大的提高，在科学、严谨的实验素养方面也有大幅度提高，为后续其他专业课程的学习奠定基础。
全书共9章，第1～3章为实验理论，介绍数据处理和实验方法；第4、5章为前一个学期的实验操作安排，其中的4个基础性实验设置是实现学生从中学到大学实验的过渡，以适应大学的要求；第6～8章为后一个学期的实验操作安排，其中的设计性实验项目可以选择性地设置为学生操作考试的内容；第9章为实验学习资料，为学生自主学习内容，内容包括常用物理实验用仪器仪表的介绍等。附录中选录了几个常用的基本常数表。本书结合网络预约系统组织教学效果更好。
本书适合作为普通高等学校理工科各专业的物理实验教材，也可供相关工程技术人员参考使用。建议学时为48~64学时。
本书由石家庄铁道大学物理实验中心全体教师集体编写，由王继国任主编，王振彪、刘虎任副主编。参加编写的人员还有：高永浩、王艳召、崔建坡、赵金翠、张变芳、李国科、冀建利、齐立倩、王维、李月晴、李婧、刘宝、刘天元、申俊杰等。全书由刘虎定稿。
因编者水平所限，加之时间仓促，本书难免有不妥和疏漏之处，恳请广大师生批评指正。
编者
2020年6月
第1章绪论1
1.1大学物理实验的地位、作用和任务1
1.2大学物理实验课的基本程序2
1.2.1实验预习2
1.2.2实验操作2
1.2.3编制实验报告2
1.3大学物理实验预约说明3
1.4实验规则5
第2章不确定度评定及实验数据处理方法6
2.1测量与误差的基本概念6
2.1.1测量的定义和分类6
2.1.2误差7
2.1.3误差的分类7
2.2偶然误差的统计规律8
2.3测量结果的不确定度评定9
2.3.1测量不确定度的基本概念9
2.3.2不确定度的两类分量10
2.3.3合成标准不确定度11
2.3.4扩展不确定度12
2.3.5直接测量量的不确定度评定12
2.3.6间接测量量的不确定度评定14
2.4有效数字的记录与运算17
2.4.1有效数字的概念17
2.4.2直接测量量的有效数字读取17
2.4.3有效数字尾数的舍入法则18
2.5系统误差的分析与处理19
2.5.1系统误差的发现19
2.5.2系统误差的消除20
2.6实验方案的选择原则21
2.6.1测量仪器的选择21
2.6.2测量条件的确定22
2.6.3测试环境的选择23
2.7知识巩固练习23
第3章物理实验技术与方法25
3.1物理实验基本实验技术25
3.2物理实验基本实验方法26
3.2.1比较法26
3.2.2放大法27
3.2.3换测法27
3.2.4模拟法27
3.2.5干涉法28
3.3数据处理常用方法28
3.3.1列表法28
3.3.2作图法29
3.3.3逐差法31
3.3.4小二乘法32
3.4计算机或手机在实验数据处理中的应用34
3.4.1Excel或WPS在数据处理中的应用34
3.4.2利用WPS Office手机软件进行数据处理37
3.4.3利用手机APP进行数据处理38
第4章基础性实验40
实验4.1固体密度测量测量结果的不确定度评定40
实验4.2基本电路的检测42
实验4.3示波器基础实验48
实验4.4分光仪的调节和三棱镜顶角测定55
第5章综合性实验Ⅰ60
实验5.1刚体转动惯量的测量60
实验5.2声速测量66
实验5.3单臂电桥测电阻70
实验5.4直流非平衡电桥的应用75
实验5.5用示波器观测二极管伏安特性79
实验5.6杨氏模量测量81
实验5.7静电场模拟86
实验5.8电位差计校准毫安表89
实验5.9迈克尔逊干涉仪的调节及使用92
实验5.10稳态法测量不良导体的导热系数101
实验5.11磁滞回线研究105
实验5.12偏振光实验109
第6章综合性实验Ⅱ116
实验6.1磁场测量116
实验6.2牛顿环和劈尖干涉120
实验6.3全息照相124
实验6.4法布里珀涉仪的调节和使用129
实验6.5液体表面张力测量132
实验6.6普朗克常量测量135
实验6.7高温超导材料临界转变温度的测定140
实验6.8密立根油滴仪实验149
实验6.9金属钨电子逸出功的测量153
实验6.10超声探测实验159
实验6.11弗兰克赫兹实验164
实验6.12微波光学实验167
第7章设计性实验I173
实验7.1冲击电流计测电容175
实验7.2电位差计测电阻175
实验7.3双臂电桥测电阻176
实验7.4热敏电阻热电特性研究177
实验7.5二极管伏安特性研究177
实验7.6环形电流磁场研究178
实验7.7用迈克尔逊干涉仪实现白光干涉179
实验7.8用迈克尔逊干涉仪测量空气折射率179
实验7.9用分光仪测量三棱镜折射率180
实验7.10使用光栅测量光波波长181
实验7.11用分光仪测量光栅常数183
实验7.12时差法测定声速184
实验7.13用平衡电桥测量铜电阻温度特性184
实验7.14用双臂电桥测金属棒的电阻率185
第8章设计性实验Ⅱ187
实验8.1金属材料的导热系数测量187
实验8.2传感器实验:光纤传感器测量静态位移188
实验8.3传感器实验:光纤传感器测量振动（998型）188
实验8.4传感器实验:光纤传感器测量转速189
实验8.5光学实验平台上的实验190
实验8.6三线摆实验193
实验8.7偏振光的起偏和检偏195
实验8.8RC串联电路暂态过程研究195
实验8.9温度的测量与报警198
实验8.10助听器的设计与制作199
实验8.11红外防盗报警器的设计与制作200
实验8.12水位自动控制系统的设计201
第9章物理实验常用仪器仪表及使用203
9.1力学和热学实验常用仪器及使用203
9.2电磁学实验常用仪器、仪表及使用207
9.2.1电源208
9.2.2直流电表208
9.2.3示波器210
9.2.4电阻器215
9.2.5常用的电气元件符号217
9.2.6箱式电桥QJ60教学单双两用电桥218
9.2.7标准电池220
9.3光学实验常用仪器、元件及使用221
9.3.1光学元件和仪器的使用规则221
9.3.2操作光学仪器的注意事项221
9.3.3常用光源及其他器件222
9.3.4分光仪224
附录A基本常数表227
参考文献232
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