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绪论 1

第一章 实验误差及数据处理 3

1.1 测量与误差 3

一、误差 3

二、误差与分类 3

三、偶然误差的处理 4

四、系统误差处理方法简介 12

五、用不确定度表示测量结果 13

1.2 实验数据处理方法 15

一、有效数字及其运算规则 15

二、实验数据的列表表示法 16

三、非线性实验数据的处理 17

四、线性实验数据的处理 19

1.3 物理实验中的近似方法 24

2.2 长度测量器具 26

二、游标卡尺 26

一、米尺 26

2.1 概述 26

第二章 力热实验中常用的测量仪器和量具 26

三、千分尺(螺旋测微器) 28

四、读数显微镜、观测望远镜测量长度 29

2.3 质量测量仪器 29

一、物理天平 29

二、光学分析天平 32

一、秒表 33

2.4 时间测量仪器 33

二、数字毫秒计 34

三、频率的测量 35

2.5 温度测量器具 35

一、温度的测量 35

二、玻璃液体温度计 36

三、热电偶温度计 36

四、万用电表 37

三、直流电压表 37

二、直流电流表 37

一、直流检流计 37

2.6 电压和电流测量仪器 37

四、电阻温度计 37

五、电表误差及其注意事项 38

附录 国际单位制简介 39

第三章 实验 41

第一单元 误差、数据处理及基本仪器使用 41

实验Ⅰ-1 随机误差的正态分布 41

实验Ⅰ-2 长度、质量和密度的测量 45

实验Ⅰ-3 测温装置的校定 46

Ⅰ-3-1 定点法校准玻璃水银温度计 46

Ⅰ-3-2 比较法校准热电偶温度计 48

第二单元 质点运动学与动力学 49

实验Ⅱ-1 物体运动速度与加速度测量 49

实验Ⅱ-2 牛顿第一、二定律的验证 50

Ⅱ-2-1 牛顿第一定律的验证 50

附录 气垫导轨简介 51

Ⅱ-2-2 牛顿第二定律的验证 52

Ⅱ-2-3 用火花法研究匀速直线运动和匀加速直线运动 53

实验Ⅱ-3 用自由落体测重力加速度 55

Ⅱ-3-1 闪光照相法 55

Ⅱ-3-2 光电计时法 57

Ⅱ-3-3 火花法测自由落体重力加速度 61

第三单元 刚体运动学与动力学 64

实验Ⅲ-1 刚体的转动惯量的测定及平行轴定理的验证 64

Ⅲ-1-1 刚全转动实验 64

Ⅲ-1-2 电火花法测转动惯量 67

Ⅲ-1-3 光电计时法测转动惯量 70

实验Ⅲ-2 摆的研究 71

Ⅲ-2-1 单摆的研究 72

Ⅲ-2-2 三线摆 75

Ⅲ-2-3 用开特摆(可倒摆)测定重力加速度 77

附录 利用标准摆用重合法测周期 79

实验Ⅲ-3 气垫陀螺 79

Ⅳ-1-1 伸长法测杨氏模量 82

实验Ⅳ-1 杨氏模量的测量 82

第四单元 材料的形变 82

附录 实验的误差分析 84

Ⅳ-1-2 用梁的弯曲测定杨氏模量 85

实验Ⅳ-2 扭摆及其应用 87

Ⅳ-2-1 扭摆的振动 87

Ⅳ-2-2 用扭摆测液体的黏度 90

Ⅳ-2-3 用扭摆测定金属的切变模量 90

附录 (4)式的推证 92

第五单元 振动和波 94

实验Ⅴ-1 简谐振动的研究 94

Ⅴ-1-1 焦利秤法研究弹簧振子的简谐振动 94

Ⅴ-1-2 用气轨研究弹簧振子的简谐振动 96

Ⅴ-1-3 用气轨研究弹簧振子的阻尼振动 100

实验Ⅴ-2 驻波实验 103

Ⅴ-2-1 弦的振动实验 103

Ⅴ-2-2 驻波法测声速 105

实验Ⅴ-3 受迫振动与共振 107

第六单元 动量与能量守恒 110

实验Ⅵ-1 动量守恒 110

Ⅵ-1-1 一维碰撞 110

附录 恢复系数e和动能比R的讨论 112

Ⅵ-1-2 二维碰撞 114

附录 气桌简介 115

Ⅵ-1-3 碰撞中平均冲力的测定 116

实验Ⅵ-2 机械能守恒 117

Ⅵ-2-1 用刚体转动仪验证机械能守恒*117++++Ⅵ-2-2 用气垫导轨验证机械能守恒定律 118

实验Ⅵ-3 热功当量的测定 119

Ⅳ-3-1 用电热法测定热功当量 120

第七单元 热学 123

实验Ⅶ-1 量热学与潜热 123

Ⅶ-1-1 混合法测量冰的熔解热 123

附录 温度计的影响 125

Ⅶ-1-2 用混合法测定金属的比热容 126

Ⅶ-1-3 用冷却法测定液体比热容 127

Ⅶ-2-1 金属热膨胀系数的测定 129

实验Ⅶ-2 热膨胀系数的测定 129

Ⅶ-2-2 液体体膨胀系数的测定 131

实验Ⅶ-3 对流与传导 133

Ⅶ-3-1 冷却规律的研究 133

Ⅶ-3-2 稳态法测量不良导体的导热系数 135

第八单元 分子物理学 138

实验Ⅷ-1 液体表面张力系数的测量 138

Ⅷ-1-1 毛细管法测水表面张力 138

Ⅷ-1-2 拉脱法测定液体的表面张力数 140

附录 (2)、(3)式的推导 140

实验Ⅷ-2 测定液体的黏度 142

Ⅷ-2-1 用斯托克斯公式测定液体的黏度 143

Ⅷ-2-2 毛细管法测水的黏度 144

Ⅷ-2-3 转筒法测量液体的黏度 147

实验Ⅷ-3 观测悬浮在空气中微粒的布朗运动 151

实验Ⅷ-4 固体密度的测定 153

Ⅷ-4-1 流体静力学法测固体密度 154

附录 实验误差讨论 155

Ⅷ-4-2 用比重瓶测定小块固体的密度 157

第四章 设计性实验 159

1 设计性实验的目的和要求 159

2 设计实验 159

3 综合实验 160

附录 161

表1 国际单位制(SI) 161

表2 基本物理常数 162

表4 标准大气压下不同温度的纯水密度 163

表3 20℃时常见固体和流体的密度 163

表5 在海平面上不同纬度处的重力加速度 164

表6 在20℃时部分金属的杨氏弹性模量 164

表7 部分固体的线膨胀系数 165

表8 部分物质，材料制品的导热系数 165

表9 部分固体和液体的比热容 166

表10 部分液体同空气接触面的表面张力系数 166

表11 部分液体的黏度 167

表12 水的黏度和同空气接触面的表面张力系数 167