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0 绪论 1

0.1 物理实验课的重要性 1

0.2 物理实验的方法 2

0.3 物理实验的步骤 4

0.3.1 预习 4

0.3.2 实验观测与记录（实验） 4

0.3.3 实验数据的整理与完成实验报告 4

0.3.4 实验报告的格式 4

1 误差和数据处理 6

1.1 测量及其分类 6

1.1.1 测量 6

1.1.2 直接测量与间接测量 6

1.1.3 等精度测量与非等精度测量 7

1.2 误差及其分类 7

1.2.1 误差的定义 7

1.2.2 误差的表示方法 8

1.2.3 误差的分类 8

1.3 随机误差的统计分布 9

1.3.1 随机误差的正态分布规律 9

1.3.2 随机误差的处理 10

1.4 误差分析的应用 11

1.4.1 算术平均偏差表示法 11

1.4.2 标准误差表示法 15

1.4.3 有限次测量的情况和t因子 16

1.4.4 仪器误差 16

1.4.5 仪器的标准误差σ仪 16

1.5 实验的不确定度评定 17

1.5.1 不确定度的概念 17

1.5.2 直接测量量的不确定度计算及结果表示 17

1.5.3 间接测量的结果和总不确定度的合成 19

1.6 有效数字及其运算 21

1.6.1 有效数字的一般知识 21

1.6.2 有效数字运算规则 22

1.6.3 误差与有效数字的关系 23

1.7 实验数据处理的常用方法 23

1.7.1 列表法 23

1.7.2 作图法 24

1.7.3 逐差法 27

1.7.4 线性回归法处理实验数据 29

2 物理实验的基本知识 34

2.1 物理实验的基本测量方法 34

2.2 基本物理量的测量及常用仪器 37

2.2.1 力学、热学基本物理量的测量及常用测量仪器 37

2.2.2 电学基本物理量的测量及常用测量仪器 42

2.2.3 光学基本仪器 49

2.3 实验室常用电源与光源 55

2.3.1 实验室常用电源 55

2.3.2 实验室常用光源 57

3 力学实验 60

3.1 长度测量 60

3.2 测量物体的密度 68

3.3 杨氏弹性模量的测定 71

3.3.1 拉伸法杨氏弹性模量的测定 72

3.3.2 悬挂法杨氏弹性模量的测定 78

3.3.3 霍尔位置传感器杨氏弹性模量的测定 82

3.4 用弦音实验仪测定波的传播速度 85

3.5 液体表面张力系数的测定 90

3.6 刚体转动惯量测定 95

3.6.1 扭摆法测物体转动惯量 95

3.6.2 转动惯量仪测刚体的转动惯量 101

3.7 液体粘滞系数的测定 108

4 热学实验 116

4.1 导热系数的测定 116

4.2 温度电测法 122

4.3 温差电偶的定标和测量 127

4.4 热电偶的定标和测量 132

4.5 气体比热容比的测定 139

5 光学实验 142

5.1 用牛顿环测透镜的曲率半径 142

5.2 用迈克尔逊干涉仪测波长 149

5.3 分光计实验 159

5.3.1 分光计的调整与使用 159

5.3.2 三棱镜顶角的测定 163

5.3.3 折射率的测定 167

5.3.4 光栅常数的测定 170

5.3.5 谱线波长的测定 174

5.4 薄凸透镜焦距的测定 176

5.5 测节点位置及透镜组焦距 178

5.6 自组干涉实验系列 181

5.6.1 杨氏双缝干涉 181

5.6.2 菲涅尔双棱镜干涉 184

5.6.3 牛顿环装置 186

5.7 自组衍射实验系列 187

5.7.1 夫琅禾费单缝衍射 188

5.7.2 夫琅禾费圆孔衍射 190

5.7.3 菲涅尔单缝衍射 190

5.7.4 菲涅尔圆孔衍射 191

5.7.5 菲涅尔直边衍射 192

5.8 氦氖激光器系列实验 193

5.8.1 氦氖激光器谐振腔调节实验 195

5.8.2 氦氖激光器功率稳定性的测量实验 197

5.8.3 氦氖激光器发散角的测量 198

5.8.4 氦氖激光器模式分析 200

5.9 偏振光分析 204

5.10 色度学测量实验 209

5.11 用旋光测糖溶液的浓度 220

5.12 晶体声光效应实验 227

6 电磁学实验 232

6.1 电学元件伏安特性的测量 232

6.1.1 线性元件的伏安特性 232

6.1.2 二极管伏安特性曲线的研究 236

6.2 直流电桥 239

6.2.1 单臂电桥（惠斯通电桥） 241

6.2.2 双臂电桥测量低电阻 247

6.2.3 非平衡电桥 251

6.3 示波器的调节与使用 257

6.4 霍尔效应实验 264

6.4.1 利用霍尔效应测磁场 264

6.4.2 霍尔法测量圆线圈和亥姆霍兹线圈的磁场 270

6.5 密立根油滴实验 275

6.6 光电效应法测量普朗克常数 279

6.7 测定铁磁材料的磁化曲线 283

6.8 模拟法测绘静电场 294

6.9 RLC电路特性的研究 302

7 声学实验 312

7.1 声速的测定 312

7.1.1 超声声速测定 312

7.1.2 用振动合成法测声速 319

7.1.3 超声光栅测量声速 322

7.2 超声定位和形貌成像实验 325

7.3 脉冲回波型声成像实验 335

8 综合设计性实验 342

8.1 重力加速度的测定 342

8.2 杨氏模量测量方法的研究 343

8.3 非线性伏安法特性研究 344

8.4 流体力学特性研究（硬币起飞） 347

8.5 太阳能电池特性的研究 348

8.6 磁电阻元件的研究 350

8.7 组装望远镜系统 351

8.8 用自准直法测凹透镜焦距 352

8.9 用劈尖法测量细丝的直径 353

8.10 透明薄膜折射率（或厚度）的测量 353

8.11 用焦利氏秤测弹簧的倔强系数 354

8.12 简谐振动的实验设计与研究 355

8.13 液体粘滞系数的测定 355

8.14 液体表面张力系数的测定 356

8.15 光的衍射法测杨氏模量 357

8.16 用凸透镜测狭缝宽度 357

8.17 替代法测电阻 358

8.18 伏安法测电阻 358

8.19 安培表内阻的测定 359

8.20 变阻器的使用与电路控制 360

8.21 比较法测互感系数 360

8.22 补偿法、电桥伏安法测电阻 361

8.23 非平衡电桥与热敏电阻 361

8.24 恒流源法测导体电阻温度系数 362

8.25 温差电动势的测量 362

8.26 用电谐振法测膜层厚度 363

8.27 RC串联电路暂态过程的研究 364

8.28 用干涉法测量载流康铜丝的温度 364

8.29 用霍尔器件测量地磁水平分量 365

8.30 温度传感器的设计与应用 365

8.31 硅光电池特性的研究 366

8.32 用示波器测量谐振频率及电感 366

8.33 测电源的电动势和内阻 367

8.34 用磁聚焦法测定电子荷质比 367

8.35 光电传感器的设计与应用 368

8.36 暂态过程的实时测量及曲线图的描绘 369

8.37 用计算机测绘磁场分布 369

9 创新性设计型实验 370

9.1 差动变面积式电容传感的静态及动态特性 372

9.2 扩散硅压阻式压力传感器实验 373

9.3 气敏电阻实验 374

9.4 湿敏电阻实验 377

9.5 光电传感器测转速实验 378

9.6 热释电人体接近实验 382

9.7 光电传感器物理设计性实验装置 384

9.8 热电阻特性实验 390

9.9 热电偶温差电动势测量与研究 397

9.10 PN结正向压降与温度关系的研究和应用 399

9.11 集成温度传感器 402