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出版者:哈尔滨工程大学出版社

作者:尤建飞

出品人:

页数:163

译者:

出版时间:2000-12

价格:14.00元

装帧:

isbn号码:9787810730143

丛书系列:

图书标签:

• 大学物理
• 物理实验
• 实验教学
• 高等教育
• 理工科
• 物理学
• 实验报告
• 教学参考书
• 大学生
• 实践教学

好的，这是一份为您的《大学物理实验》设计的图书简介，该简介将详细描述一本涵盖大学物理基础实验的教材内容，同时避免提及您的书名，并力求自然流畅。 --- 《基础物理实验技术与数据分析导论》 内容概述 本书旨在为理工科专业本科生提供一套全面、系统且深入的物理实验教学资源。全书内容严格遵循大学物理核心课程的实验教学大纲要求，涵盖了经典力学、电磁学、热学、光学以及近代物理的初步探索等多个核心领域。本书的编写理念在于，实验不仅仅是验证理论的手段，更是培养学生严谨科学态度、独立探究能力和数据处理技能的关键环节。 第一部分：实验基础与安全规范 本部分作为全书的引言和基石，详细介绍了现代物理实验的通用规范和操作准则。首先，我们将从实验物理学的基本概念入手，探讨实验测量的本质、误差的来源及其分类（包括系统误差和随机误差）。随后，篇幅着重于精密测量技术。读者将学习到如何正确使用和校准常见的测量仪器，如游标卡尺、螺旋测微器、万用表以及数字示波器等。重点章节会深入讲解测量不确定度的评定，从基本的绝对误差和相对误差计算，到更复杂的标准不确定度合成，为后续所有实验的数据分析打下坚实的基础。此外，针对实验室环境的安全操作规程，特别是涉及高压、强磁场和化学试剂时的防护措施，进行了详尽的阐述和图示说明，确保学生能够在一个安全的环境中进行学习和探索。 第二部分：经典力学与基础测量 在经典力学部分，本书精心设计了一系列旨在巩固运动学、动力学以及能量守恒定律的实验项目。实验内容从基础的长度、时间、质量的精确测量开始，逐步过渡到更复杂的动态过程分析。 例如，通过“单摆的周期与重力加速度的测定”实验，学生不仅要掌握计时和角度测量的技巧，更要学习如何通过多组数据的线性拟合来确定最佳参数，并分析不同摆长对周期精度的影响。在“弹性碰撞与动量守恒”实验中，我们将重点放在碰撞前后速度的精确测量，引入了光电门计时技术，使学生能够清晰地观察和分析能量的转换与损失。针对转动定律的实验，如“测定转动惯量”，书籍会指导学生如何构建实验装置以减小摩擦力矩的干扰，并深入探讨了如何利用牛顿第二定律的转动形式来推导和验证理论。 第三部分：电磁学现象的定量研究 电磁学实验是理解电场、磁场基本规律和电磁感应现象的核心环节。本部分涵盖了静电学、直流电路、磁学以及交流电的基本测量。 在静电学部分，我们详细介绍了“平行板电容器的电容测量”和“静电场中等电势线的描绘”实验。后者着重于使用高精度电压表进行等势点的寻找，并要求学生利用这些数据，通过绘图法重构电场线分布，从而直观理解电场的性质。直流电路方面，学生将通过“惠斯通电桥测电阻”和“伏安法测电源电动势和内阻”实验，熟练掌握电学测量中的系统误差修正方法，例如导线电阻和电表内阻的影响。 磁学实验的重点在于考察磁场分布和感应现象。经典的“霍尔效应测量载流子浓度”实验被提升到更高的精度要求，要求学生掌握磁场强度的校准方法和对测量数据的非线性拟合。交流电路方面，本书提供了关于“RLC串联电路的谐振现象”的实验指导，旨在使学生理解相位关系、阻抗的概念，并学会使用示波器进行精确的波形分析和频率测量。 第四部分：热学与光学基础 热学实验部分侧重于热力学基本定律在宏观系统中的体现。实验包括“比热容的测定”以及“热导率的测量”。在比热容实验中，重点不在于简单的加热和降温过程，而在于如何精确计算热量损失，并进行系统的误差分析。热导率实验则要求学生建立稳定的温度梯度模型，并对温度场分布进行线性化处理。 光学实验板块是培养学生几何光学和物理光学的严谨性的关键。除了基础的折射率测量和透镜成像的实验外，本书对干涉和衍射现象的分析进行了重点强化。例如，“迈克尔逊干涉仪的原理与应用”实验，不仅要求学生能准确计算光的波长，还引导学生探索如何利用该仪器进行微小位移的测量，并分析空气折射率对测量结果的影响。在衍射部分，学生将接触到单缝衍射和光栅衍射，学习傅里叶光学在分析光波传播中的初步应用。 第五部分：近代物理实验初步 为衔接后续的原子与分子物理课程，本书引入了几个关键的近代物理实验入门项目。这些实验旨在让学生接触到光电效应、原子光谱的初步分析。 “光电效应”实验将是本部分的核心，学生需要精确测量不同频率光照射金属靶材时产生的光电流截止电压，从而独立计算出普朗克常数（$h$）和功函数（$Phi$）。本书会提供详细的电路搭建指导，确保在低照度下实现可靠的数据采集。此外，关于“气体放电管的光谱分析”，学生将学习如何使用光谱仪对特定气体发出的离散谱线进行定性和定量的分析，理解能级跃迁的量子化本质。 数据处理与报告撰写 贯穿全书的最后一项重要内容是数据处理与科学报告的规范化。本书的附录部分专门提供了关于最小二乘法拟合、曲线线性化处理的详细数学推导，以及统计学中对回归系数显著性的判断方法。每完成一个实验后，学生都被要求撰写一份符合学术规范的实验报告，本书提供了清晰的报告结构模板，强调结果的客观呈现、误差的全面讨论，以及实验结论与理论的对比分析能力。 本书通过以上详实的内容设计，旨在培养出具备扎实实验技能、优秀数据分析能力和严谨科学素养的未来工程师和研究人员。

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这本书在理论深度上，展现出了一种令人敬佩的平衡艺术。它没有陷入早期大学教材那种枯燥的、纯粹的公式堆砌，也没有走向某些前沿读物中过于抽象的概念化。相反，它巧妙地在“是什么”和“为什么”之间架起了一座坚固的桥梁。我记得在学习电磁感应定律的那一章节，作者并没有直接抛出法拉第定律的积分形式，而是从一个非常直观的、关于磁力线穿过回路面积变化的宏观图像入手，逐步推导出数学描述。这种循序渐进的叙事方式，极大地降低了理解门槛，同时又保证了最终推导的严密性。对于那些在高中物理中感觉吃力的同学来说，这本书简直是一剂强心针。它教会的不是死记硬背，而是如何像一个真正的物理学家那样去“构建”一个物理模型，这比单纯掌握实验步骤重要得多。

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我必须强调这本书在“操作性细节”上的精妙处理。很多实验指导书只是简单地说“连接电路”或者“调整光路”，但这本书不同，它会用非常细致的语言描述你需要注意的陷阱。比如，在处理高精度电阻箱时，它会特别提醒你在读数时需要考虑的温度漂移和接触电阻的微小影响，这些都是教科书里常常忽略，但在实际操作中却决定实验成败的关键“潜规则”。对于我们这些动手能力相对薄弱的人来说，这些细节简直是救命稻草。而且，它对于安全规范的强调，也体现了一种强烈的责任感，不是敷衍地放在扉页，而是穿插在关键实验步骤的批注中。读完这些，你感觉自己不仅仅是在学习物理，更是在学习如何成为一个合格、审慎的实验工作者。

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从结构编排上看，这本书展现了极其高超的课程设计智慧。它不像许多教材那样将力学、电磁学、光学等模块完全割裂。相反，通过巧妙设计的综合性实验项目，这本书展示了不同物理分支之间的内在联系。例如，在介绍光学成像的实验时，它会回溯到波动光学中的干涉与衍射理论，并隐晦地提及到电子显微镜中的电磁透镜原理，做到了知识的“融会贯通”。这种横向联系的构建，对于培养学生的系统思维至关重要。它提醒我们，物理世界是一个统一的整体，各个领域的知识点不是孤立的岛屿，而是相互依存的体系，这对于未来进行跨学科研究的学生来说，是无价的启示。

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这本书的语言风格，用“娓娓道来却掷地有声”来形容最为贴切。它不像某些官方教材那样板着一副面孔，而是带有一种经验丰富的老教授在和你面对面交流的感觉。尤其是在对实验结果进行定性讨论的部分，作者常常会引用一些历史上的小故事或者早期科学家的困惑，使得原本冰冷的物理现象瞬间充满了人情味和历史的厚重感。这种叙述方式极大地激发了我对物理学的内在兴趣，让我不再仅仅把实验看作是完成任务的手段，而是一个探索未知、解决历史遗留难题的 रोमांच过程。它成功地将学术的严谨与人文的关怀融合在了一起，这一点在理工科教材中是极其罕见的优秀特质。

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这本书的装帧设计简直是工业美学的典范，封面那种略带磨砂质感的深蓝色，配上简洁有力的白色字体，拿在手里就有一种沉甸甸的专业感。我记得第一次翻开它的时候，就被它的图表清晰度和排版布局所吸引。那些物理概念的示意图，线条流畅，逻辑严密，即便是初次接触复杂实验 setups 的学生，也能迅速抓住核心结构。更别提那些仪器原理的剖面图，细节标注得一丝不苟，几乎像是给那些精密仪器的“体检报告”。我尤其欣赏它在数据处理部分的指引，不是简单地罗列公式，而是用一种近乎手把手的口吻，解释了误差分析背后的物理意义，那种严谨的学术态度，让人在阅读时就仿佛置身于一个高标准的实验室之中，而不是仅仅在纸面上操作。可以说，光是这本教材的“外壳”和“骨架”，就已经值回票价了，它为后续的学习打下了一个极其坚实的美学和逻辑基础。

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