本套教材是根据教育部高等学校物理学与天文学教学指导委员会物理基础课程教学指导分委员会编制的《理工科类大学物理实验课程教学基本要求》的要求,借鉴国内外近年来物理实验教学内容和课程体系改革与研究成果,结合广西科技大学物理实验教学**多年来的教改成果、课程建设的实践经验编写而成的。本套书体现分层教学、开放教学、研究性教学的实验教学新要求,为非物理类专业大学物理实验教材。全套共分为两册,**册《大学物理实验(基础部分)》,适用于基础实验教学;第二册《大学物理实验(提高部分)》,适用于提高型、研究型实验教学。
全书通过穿插“拓展阅读”内容,不仅把物理学的发展简史呈现出来,反映物理实验在物理学发展中的作用,并对目前先进测量技术作了介绍,从而给学生以良好的实验意识启发。为方便教学,本套书有配套的光盘出版

0.1物理学与物理实验
科学实验是理论的源泉,是自然科学的根本,是工程技术的基础,同时科学理论对实验起着指导作用。因此,我们要处理好实验和理论的关系,在学好理论知识的同时,也要重视科学实验,重视进行科学实验训练的实验课程的学习。
物理实验是科学实验的重要组成部分,物理实验在科学、技术的发展中有着独特的作用。历史上每次重大的技术革命都源于物理学的发展。热力学、分子物理学的发展,使人类进入热机、蒸汽机时代;电磁学的发展使人类跨入了电气时代;原子物理学、量子力学的发展,促进了半导体、原子核、激光、计算机技术的迅猛发展。然而,物理学本质上是一门实验科学。三四百年前,伽利略和牛顿等人以科学实验方法研究自然规律,逐渐形成了一门物理科学,从此,诸多物理概念的确立、物理规律的发现、物理理论的建立都依赖于实验,并受实验的检验。
翻开物理学史,我们可以看到,如果没有法拉第等实验科学家通过对电磁学实验的研究发现电磁感应定律等一系列实验规律,麦克斯韦就不可能建立麦克斯韦方程组;在确定了经典电磁学理论后,麦克斯韦预言了电磁波的存在,经过赫兹的实验研究,证实了电磁波的存在,从而使经典电磁学理论更为人们信服;被称为“牛顿以来*伟大的发现之一”的能量量子化概念,就是在人们面对黑体辐射实验,遇到了运用经典理论无法克服的困难时,普朗克紧紧抓住了德国物理学家康尔鲍姆和鲁本斯对热辐射光谱所作的新的**测量结果,大胆地提出了能量量子化的假设,并运用合理的数学方法,从理论上建立符合实验结果的黑体辐射公式,为量子力学的发展开辟了道���。这样的例子还有很多,物理实验在物理学发展过程中起着关键的作用。
事实上,物理实验不仅在物理学自身的发展中发挥着重要的作用,而且在推动其他科学及工程技术的发展中也起着重要的作用。特别是近代各学科相互渗透,发展了许多交叉学科,如爆炸力学、工程力学、生物力学、材料力学、海洋光学、空间光学、金属物理学、建筑声学等,物理实验的构思、方法和技术与化学、生物学等学科相互结合已经取得丰硕的成果。
0.2物理实验课程的教学目的与要求
一、 物理实验课程的地位与作用
物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用及其转化规律的学科。物理学的基本理论渗透在自然科学的各个领域,应用于生产技术的许多部门,是自然科学和工程技术的基础。
在人类追求真理、探索未知世界的过程中,物理学展现了一系列科学的世界观和方法论,深刻影响着人类对物质世界的基本认识、人类的思维方式和社会生活,是人类文明的基石,在人才的科学素质培养中具有重要的地位。
物理学本质上是一门实验科学,物理实验是科学实验的先驱,体现了大多数科学实验的共性,在实验思想、实验方法以及实验手段等方面是各学科科学实验的基础。
物理实验课是高等院校对理工科学生进行科学实验基本训练的必修基础课程,是本科生接受系统实验方法和实验技能训练的开端。物理实验课覆盖面广,具有丰富的实验思想、方法、手段,同时能提供综合性很强的基本实验技能训练,是培养学生科学实验能力、提高科学素质的重要基础。它在培养学生严谨的治学态度、活跃的创新意识、理论联系实际和适应科技发展的综合应用能力等方面具有其他实践类课程不可替代的作用。
二、物理实验课程的具体任务
(1) 培养学生的基本科学实验技能,提高学生的科学实验基本素质,使学生初步掌握实验科学的思想和方法。培养学生的科学思维和创新意识,使学生掌握实验研究的基本方法,提高学生的分析能力和创新能力。
(2) 提高学生的科学素养,培养学生理论联系实际和实事求是的科学作风,认真严谨的科学态度,积极主动的探索精神,遵守纪律、团结协作、爱护公共财产的优良品德。
三、物理实验课程教学内容的基本要求
根据“非物理类理工学科大学物理实验课程教学基本要求”,大学物理实验包括普通物理实验(力学、热学、电学、光学实验)和近代物理实验,具体的教学内容基本要求如下:
(1) 掌握测量误差的基本知识,具有正确处理实验数据的基本能力。
① 掌握测量误差与不确定度的基本概念,能逐步学会用不确定度对直接测量和间接测量的结果进行评估。
② 掌握处理实验数据的一些常用方法,包括列表法、作图法、逐差法和*小二乘法等。随着计算机及其应用技术的普及,应包括用计算机通用软件处理实验数据的基本方法。
(2) 掌握基本物理量的测量方法。
例如:长度、质量、时间、热量、温度、湿度、压强、压力、电流、电压、电阻、磁感应强度、光强度、折射率、电子电荷、普朗克常量、里德堡常量等常用物理量及物性参数的测量,注意加强数字化测量技术和计算机技术在物理实验教学中的应用。
(3) 了解常用的物理实验方法,并逐步学会使用。
例如:比较法、转换法、放大法、模拟法、补偿法、平衡法、干涉法和衍射法,以及在近代科学研究和工程技术中的广泛应用的其他方法。
(4) 掌握实验室常用仪器的性能,并能够正确使用。
例如:长度测量仪器、计时仪器、测温仪器、变阻器、电表、交/直流电桥、通用示波器、低频信号发生器、分光计、光谱仪、常用电源和光源等常用仪器。
各校应根据条件,在物理实验课中逐步引进在当代科学研究与工程技术中广泛应用的现代物理技术,例如:激光技术、传感器技术、微弱信号检测技术、光电子技术、结构分析波谱技术等。
(5) 掌握常用的实验操作技术。
例如:零位调整、水平/铅直调整、光路的共轴调整、消视差调整、逐次逼近调整、根据给定的电路图正确接线、简单的电路故障检查与排除,以及在近代科学研究与工程技术中广泛应用的仪器的正确调节。
(6) 适当了解物理实验史料和物理实验在现代科学技术中的应用知识。
四、物理实验课程能力培养基本要求
1. 独立实验的能力
能够通过阅读实验教材、查询有关资料和思考问题,掌握实验原理及方法、做好实验前的准备;正确使用仪器及辅助设备、独立完成实验内容、撰写合格的实验报告;培养学生独立实验的能力,逐步形成自主实验的基本能力。
2. 分析与研究的能力
能够融合实验原理、设计思想、实验方法及相关的理论知识对实验结果进行分析、判断、归纳与综合。掌握通过实验进行物理现象和物理规律研究的基本方法,具有初步的分析与研究的能力。
3. 理论联系实际的能力
能够在实验中发现问题、分析问题并学习解决问题的科学方法,逐步提高学生综合运用所学知识和技能解决实际问题的能力。
4. 创新能力
能够完成符合规范要求的设计性、综合性内容的实验,进行初步的具有研究性或创新性内容的实验,激发学生的学习主动性,逐步培养学生的创新能力。

大学物理实验(基础部分)目录目录
绪论
0.1物理学与物理实验
0.2物理实验课程的教学目的与要求
0.3实验报告书写格式
0.4物理实验课程的基本程序
第1章 物理实验基础知识与基本训练
1.1物理实验基础知识
1.2实验操作的基本要求
1.3物理实验基本训练
复习提要
拓展阅读1长度单位“米”的定义发展历程
第2章 测量误差和实验数据处理
2.1测量与误差
2.2有效数字
2.3测量的不确定度和测量结果评定
2.4实验数据的处理方法
复习提要
习题
拓展阅读2物理学发展简史与物理学的五次大综合(上)
第3章 力学和热学实验
实验1长度测量和固体密度测定
实验2刚体转动惯量的测量
实验3用拉伸法测量金属丝的杨氏弹性模量
实验4用落球法测定液体的粘滞系数
实验5固体线热膨胀系数的测定
实验6空气比热容比的测定
实验7液体表面张力系数测定
拓展阅读3物理学发展简史与物理学的五次大综合(下)(接上篇)
第4章 电磁学实验
4.1电源
4.2直流电表
4.3电阻
实验8测量二极管的伏安特性
实验9用直流电桥测电阻
实验10示波器的使用
实验11用感应法测量螺线管磁场
实验12电子荷质比e/m的测量
实验13用模拟法测绘静电场
实验14RC串联电路的暂态过程
拓展阅读4卡文迪许实验室简介
第5章 光学实验
5.1光学实验预备知识
5.2常用光源
实验15薄透镜焦距的测定
实验16等厚干涉及其应用——牛顿环、劈尖
实验17用分光计测定三棱镜的折射率
实验18光栅的衍射
实验19光的偏振
实验20用旋光仪测溶液的旋光率及浓度
拓展阅读5历史上*出色的十大物理实验
第6章 综合性及近代物理实验
实验21用迈克耳逊干涉仪测激光波长和空气折射率
实验22夫兰克?赫兹实验
实验23密立根油滴实验
实验24光电效应测定普朗克常数
实验25霍尔效应
实验26固体导热系数的测定
拓展阅读65个物理实验的巧妙设计
附录
附录A中华人民共和国法定计量单位
附录B一些常用的物理数据表