目录前言绪论 1 第1章 测量误差和不确定度 6 1.1 测量 6 1.1.1 测量和单位 6 1.1.2 直接测量和间接测量 6 1.1.3 等精度测量与不等精度测量 7 1.1.4 测量的精密度、准确度和精确度 7 1.2 误差 8 1.2.1 真值与误差 8 1.2.2 最佳值与偏差 8 1.2.3 误差分类 8 1.3 误差处理 9 1.3.1 系统误差处理 9 1.3.2 随机误差处理 12 1.3.3 坏值的剔除 14 1.3.4 仪器误差 16 1.4 有效数字及其运算 20 1.4.1 有效数字的定义 20 1.4.2 直接测量的有效数字读取 21 1.4.3 间接测量有效数字的运算 21 1.4.4 有效数字尾数的舍入法则 22 1.5 测量结果的不确定度评定 22 1.5.1 测量不确定度的基本概念 22 1.5.2 直接测量结果的不确定度评定 23 1.5.3 间接测量量的不确定度评定 25 习题与思考题 28 第2章 数据处理方法 30 2.1 列表法 30 2.2 作图法 30 2.2.1 作图法的作用和优点 30 2.2.2 作图的基本规则 31 2.2.3 线性关系数据的处理 32 2.3 逐差法 32 2.3.1 逐差法的作用和优点 32 2.3.2 逐差法的使用条件 33 2.3.3 逐差法的应用 33 2.4 最小二乘法 34 2.4.1 用最小二乘法处理数据的条件 34 2.4.2 最小二乘法的作用和优点 34 2.4.3 求一元线性回归方程 34 2.4.4 yi、a、b的误差估算 35 2.4.5 相关系数γ 36 第3章 大学物理实验方法 38 3.1 基本实验方法 38 3.1.1 放大法 38 3.1.2 比较法 39 3.1.3 模拟法 40 3.1.4 补偿法 40 3.1.5 转换法 41 3.1.6 干涉法 42 3.1.7 示波法 42 3.2 设计性实验方法 42 3.2.1 物理模型的建立 43 3.2.2 物理模型的比较与选择 44 3.2.3 实验方法的选择 44 3.2.4 测量仪器的选择与配套 45 3.2.5 测量条件与最佳参数的确定 45 3.2.6 测量次数的确定 46 3.2.7 实验实施方案的拟定 47 3.2.8 实验准备报告 47 3.2.9 实验操作 47 3.2.10 数据处理及撰写报告 48 第4章 大学物理基本仪器的使用 49 4.1 基本仪器介绍 49 4.1.1 力学基本仪器 49 4.1.2 电学基本仪器 54 4.1.3 光学基本仪器 61 4.2 大学物理实验仪器的基本调整与操作技术 67 4.2.1 大学物理实验仪器的基本调整技术 67 4.2.2 大学物理实验的操作技术 69 第5章 力热实验 71 第一部分：预备性实验 71 实验5.1 基本量测量 71 实验5.2 移测显微镜的使用 72 实验5.3 用焦利秤研究简谐振动 73 实验5.4 用单摆测重力加速度 75 实验5.5 在气垫导轨上测量加速度 77 实验5.6 空气、液体介质的声速测量 79 第二部分：基础性实验 84 实验5.7 精密称量 84 实验5.8 牛顿第二运动定律的验证 86 实验5.9 杨氏模量的测定(伸长法) 88 实验5.10 切变模量的测定 91 实验5.11 液体黏度的测量(毛细管法) 94 实验5.12 表面张力系数的测定(拉脱法) 97 实验5.13 比热容的测量(混合法) 100 第三部分：综合性实验 103 实验5.14 碰撞实验 103 实验5.15 三线摆 106 实验5.16 水的汽化热的测定 110 第四部分：设计性实验 112 实验5.17 密度的测量 112 实验5.18 光杠杆法测金属的线膨胀系数 113 实验5.19 复摆与可倒摆的研究 114 实验5.20 简谐振动的研究 115 第6章 电磁学实验 117 第一部分：预备性实验 117 实验6.1 滑线变阻器制流和分压特性研究 117 实验6.2 伏安法测二极管的特性 119 实验6.3 黑盒子 121 第二部分：基础性实验 122 实验6.4 用惠斯通电桥测电阻 122 实验6.5 用电流场模拟静电场 126 实验6.6 示波器的使用 130 实验6.7 用双电桥测低电阻 135 实验6.8 磁场的描绘 140 第三部分：综合性实验 144 实验6.9 灵敏电流计特性研究 144 实验6.10 用霍尔元件测量螺线管内的磁场 150 实验6.11 用交流电桥测电容及电感 154 实验6.12 RLC串联电路的暂态过程研究 159 实验6.13 交流电路的谐振现象 165 实验6.14 霍尔效应及其应用 168 实验6.15 铁磁物质动态磁滞回线的测试 172 第四部分：设计性实验 179 实验6.16 伏安法测电阻与电表内阻 179 实验6.17 简易万用电表的设计及校准 182 实验6.18 用电势差计校准电表和测定干电池的电动势及内阻 185 实验6.19 用冲击电流计测电容和高电阻 188 实验6.20 通电导线在磁场中受力研究 192 第7章 光学实验 193 第一部分：预备性实验 193 实验7.1 薄透镜焦距的测定 193 实验7.2 分光计的调整和使用 195 实验7.3 发光二极管光电特性的研究 201 第二部分：基础性实验 202 实验7.4 用透射光栅测定光波波长 202 实验7.5 利用准直管法测薄透镜焦距 205 实验7.6 单色仪的定标 207 实验7.7 光具组基点的测定 211 实验7.8 用掠入射法测定透明介质的折射率 214 实验7.9 偏振现象的观测与分析 217 实验7.10 用牛顿环干涉测透镜曲率半径 221 实验7.11 用分光计测定三棱镜的折射率 225 实验7.12 用显微镜测量微小长度 226 第三部分：综合性实验 229 实验7.13 用双棱镜干涉测钠光波长 229 实验7.14 迈克耳孙干涉仪的调整与使用 232 实验7.15 阿贝成像原理和空间滤波 238 第四部分：设计性实验 243 实验7.16 测定椭圆偏振光强度分布图 243 实验7.17 用M-干涉仪测量物质折射率和物体长度 245 实验7.18 光电效应的研究 246 实验7.19 光的单缝衍射与双缝干涉研究 247
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