大学物理实验

大学物理实验 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:科学出版社
作者:徐扬子、丁益民
出品人:
页数:206
译者:
出版时间:2006-8
价格:22.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787030177681
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
  • 教学参考书
  • 实验报告
  • 大学教材
  • 实验数据
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具体描述

《大学物理实验》是遵照教育部颁发的工科本科物理实验课程教学要求编写而成的。《大学物理实验》共七章,系统介绍了与大学物理实验有关的数据处理知识,全面阐述了物理实验中常用的七种实验测量方法,安排了基础性实验12个、应用性和设计性实验11个、综合及近代物理实验12个,并介绍了物理实验的计算机模拟。附录一、附录二等编入了与物理实验有关的知识性内容,其目的是吸引和引导学生学好本课程,培养学生全面的科学素质。

好的,这是一本名为《高等数学基础与应用》的图书简介,旨在全面深入地介绍高等数学的核心概念、理论及其在各个领域的应用,内容力求详实、系统,力避空泛。 --- 《高等数学基础与应用》图书简介 —— 夯实理论基石,驱动学科创新 本教材《高等数学基础与应用》旨在为理工科、经济管理类及相关专业学生提供一套全面、深入且极富实践指导意义的高等数学学习资源。本书深刻理解高等数学作为现代科学技术和工程领域“通用语言”的本质地位,致力于构建一个逻辑严密、内容充实、案例丰富的学习体系,帮助读者建立起坚实的数学分析能力和解决复杂问题的思维框架。 全书内容涵盖了微积分学的核心内容,并特别强调了理论的严谨性与应用的广泛性相结合。我们力求在讲解基础概念时,既不失数学的纯粹美感,又能清晰揭示其背后的几何或物理意义,从而激发读者的学习兴趣,培养其直觉思维与形式推理能力的平衡发展。 第一部分:极限、连续性与导数——微积分的根基 本部分是全书的基石,为后续的积分学、级数乃至多元微积分奠定不可或缺的基础。 一、 函数与极限: 我们从集合论和映射的基本概念出发,系统回顾了实数系的完备性,这是保证微积分分析有效性的前提。随后,我们对函数的概念进行深入探讨,特别是初等函数的性质、构造与变换。极限部分,本书严格遵循$varepsilon - N$(或$varepsilon - delta$)的定义进行阐述,通过大量实例,剖析了极限存在的充要条件,如单调有界定理。同时,对无穷小、无穷大以及它们之间的关系进行了详尽的比较与分析,确保读者对极限的精确理解。 二、 连续性: 连续性的讨论不仅限于点上的定义,更拓展至区间上的性质,如介值定理、最值定理等,这些性质在后续的定积分计算和优化问题中扮演着关键角色。 三、 导数与微分: 导数的引入不仅遵循几何意义(切线斜率),更侧重其物理意义(瞬时变化率)。本书详细推导了基本求导法则,特别是复合函数求导(链式法则)与隐函数求导的方法。微分的概念被引入,用以近似计算,并引出微分在误差分析中的重要应用。中值定理,如罗尔定理、拉格朗日中值定理以及柯西中值定理,被作为贯穿整个微积分分析的核心工具进行深入剖析。 四、 导数的应用: 导数的应用篇幅宏大,包括函数图像的描绘(单调性、凹凸性、拐点)、函数极值点的判定与求解(极值点判别法)、曲线的曲率计算、切线与法线的确定。此外,还专门开辟章节讨论了洛必达法则在不定式极限求解中的高效应用。 第二部分:积分学——积累与面积的精确度量 本部分聚焦于定积分和不定积分的理论构建及其在几何、物理和工程问题中的应用。 一、 不定积分与积分法则: 不定积分的求解是本章的重点。本书系统总结了换元积分法和分部积分法,并针对三角函数有理式、三角函数的有理式、欧几里得代换等特殊类型,提供了详尽的解题策略和示例。 二、 定积分及其应用: 定积分的定义基于黎曼和的极限,我们详细阐述了定积分存在的条件。微积分基本定理(牛顿-莱布尼茨公式)作为连接微分与积分的桥梁,被给予核心地位。应用方面,本书涵盖了面积计算、体积计算(圆盘法、薄壳法)、曲线的弧长、旋转体的表面积以及变力做功等经典物理问题的数学建模与求解。 三、 广义积分: 针对积分区间为无穷大或被积函数在区间内存在无穷间断点的情况,本书引入了广义积分(反常积分)的概念,并严格讨论了其收敛性的判别准则。 第三部分:无穷级数——量化的无限 本部分旨在培养读者处理和分析无限序列及级数的能力,这是傅里叶分析、微分方程解法等高级课程的理论前置。 一、 数列与级数的基本概念: 严格区分了数列的收敛性与级数的收敛性。级数收敛性的判别是本章的难点与重点,我们系统介绍了比较判别法、比值判别法、根值判别法,并特别强调了积分判别法的适用范围与操作步骤。 二、 幂级数与泰勒级数: 幂级数的收敛半径与收敛区间是分析函数局部性质的关键工具。泰勒级数和麦克劳林级数的展开不仅是理论推导,更是将复杂函数转化为易于计算的多项式逼近的有效手段。本书提供了常见函数(如$sin x, cos x, e^x, ln(1+x)$)的泰勒展开式及其在误差估计(拉格朗日余项)中的应用。 三、 傅里叶级数(选讲/拓展): 对于周期函数的分析,傅里叶级数提供了重要的工具。本章会介绍周期函数展开的理论依据和计算方法,展示如何用三角级数来表示不连续的周期信号。 第四部分:多元函数微积分(进阶) 为了适应现代工程和科学计算的需求,本书深入探讨了多元函数的微积分,是理解多维空间变化的基础。 一、 多元函数: 空间直角坐标系下的向量与坐标,多元函数的几何表示(曲面),以及偏导数、全微分的概念。全微分在近似计算和误差分析中的地位被凸显出来。 二、 偏导数的应用: 链式法则在多元函数中的推广,梯度向量的物理意义(方向导数),以及高阶偏导数的混合求导定理(Clairaut定理)。 三、 最优化问题: 无约束优化问题中,极值点的判定(二阶偏导数判别法)是核心。约束优化问题则引入了拉格朗日乘数法,这是解决工程中资源分配和物理系统中平衡态问题的强有力工具。 四、 多重积分: 二重积分和三重积分的定义、性质及其在求面积、体积、质量、质心等物理量上的计算方法。重点阐述了直角坐标系、柱坐标系与球坐标系之间的转换,以简化积分区域的描述和计算过程。 教材特色与目标读者 本书的编排遵循“基础知识——理论推导——典型例题——应用拓展”的递进模式。每章后均附有大量的习题,分为基础巩固题、综合应用题和思维启发题三类,旨在满足不同层次学习者的需求。 目标读者: 适用于全国各高校理工科专业(如数学、物理、化学、电子信息、机械、土木、材料等)的本科生,也可作为研究生进入专业课程前的数学预备课程参考书,以及需要系统复习高等数学的工程师和科研人员。 通过学习本书,读者将不仅掌握高等数学的运算技巧,更重要的是,能够建立起严谨的数学逻辑,学会将现实世界中的复杂问题抽象为数学模型,并利用微积分工具进行精确分析和求解的能力。

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翻阅《大学物理实验》中关于“测量电源电动势和内阻”的部分,我深切体会到实验设计的重要性。书中不仅仅是提供了如何连接电路,使用电流表和电压表来测量数据,更重要的是,它详细分析了不同连接方式对测量结果的影响,以及如何选择合适的量程来保证测量的准确性。作者通过对不同实验数据进行分析,清晰地展示了如何绘制U-I图,并利用图线的斜率和截距来计算电源的电动势和内阻。让我印象深刻的是,书中还探讨了电源内阻随温度变化的可能性,以及如何通过多次测量和数据平均来减小测量误差。这种对实验细节的关注,体现了作者严谨的科学态度。此外,书中还对如何正确使用万用表,以及如何避免电表内阻对电路的影响进行了详细的讲解。这种从实验设计到数据处理的完整流程,让我觉得受益匪浅,也让我对电源的电动势和内阻有了更深入的理解和认识,仿佛打开了电路世界的大门。

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《大学物理实验》在“验证机械能守恒定律”这一章节的讲解,让我对能量的转化和守恒有了更为透彻的理解。书中不仅仅是给出理想状态下的数学推导,而是非常细致地分析了空气阻力、摩擦力以及测量误差对实验结果的影响,并且提出了相应的补偿措施。例如,在单摆实验中,作者详细阐述了如何选择合适的摆长、摆角,以及如何精确测量摆动周期和摆幅,并且还对比了使用光电门和手动计时在精度上的差异。最让我惊叹的是,书中对于“系统误差”和“偶然误差”的区分与处理的讲解,非常系统化,它不仅仅告诉我们存在这些误差,更重要的是教我们如何识别它们、量化它们,并尝试减小或消除它们。通过对不同实验条件下的数据进行对比分析,我深刻地体会到,物理实验的魅力不仅仅在于得出结果,更在于理解结果背后的误差来源和不确定性。书中关于如何绘制误差棒图的详细指导,让我学会了如何直观地表示测量结果的可靠性,也让我明白了科学结论总是带有一定的不确定性的。这种严谨的科学态度,对我来说是一次重要的学习和升华,让我对科学探索的本质有了更深刻的认识。

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《大学物理实验》在“研究简谐运动”这一章节的讲解,让我对周期性运动有了更加直观和深刻的认识。书中不仅仅是提供了如何使用弹簧振子和单摆系统来模拟简谐运动,更重要的是,它详细分析了影响简谐运动周期的各种因素,比如振子的质量、弹簧的劲度系数以及摆长等等。作者通过精密的实验装置和数据记录,清晰地展示了周期性运动的规律性,并且还对比了不同振动方式(如阻尼振动和受迫振动)的特点。让我印象深刻的是,书中还对如何精确测量振动的周期,以及如何通过对振动曲线进行分析来计算振幅、相位和阻尼系数进行了详细的讲解。这种对实验细节的关注,体现了作者严谨的科学态度。此外,书中还对如何使用示波器来观察和分析振动信号,以及如何通过实验数据来验证简谐运动的数学模型进行了详细的指导。这种从实验设计到数据分析的完整流程,让我觉得受益匪浅,也让我对简谐运动这一重要的物理概念有了更深的理解和认识,仿佛看到了物理世界中的规律性在跳动。

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在阅读“用单摆测量重力加速度”的部分时,《大学物理实验》给我留下了深刻的印象。书中不仅详细介绍了如何构建一个稳定可靠的单摆系统,更重要的是,它深入探讨了影响单摆周期的各种因素,比如摆长、摆角、空气阻力以及摆线的质量等。作者通过大量的实验数据分析,清晰地展示了如何通过调整摆长和摆角来获得最精确的测量结果,并且还详细讲解了如何利用多次测量取平均值的方法来减小偶然误差。让我特别受启发的是,书中还对如何使用光电门和电子计时器来提高测量精度进行了详细的介绍,并且对比了其与手动计时在准确性上的差异。这种对实验方法的深入分析和比较,让我对如何科学地进行测量有了更深刻的理解。此外,书中还对如何处理实验数据,如何绘制有效图线,以及如何根据图线计算重力加速度并分析其不确定度进行了详尽的指导。这种从实验设计到数据处理的完整流程,让我觉得受益匪浅,也让我对物理实验的严谨性和系统性有了更深的体会。

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当我读到《大学物理实验》中关于“测量比荷”的部分时,我被实验设计的巧妙和数据分析的严谨所折服。书中不仅仅是提供了如何利用电子枪和磁场来测量电子的比荷,更重要的是,它详细分析了影响测量精度的各个因素,比如电子枪的加速电压、磁场的强度以及电子束的半径等等。作者通过对实验数据的细致处理,清晰地展示了如何利用洛伦兹力与向心力的平衡来计算电子的比荷,并且还对比了不同实验方法在准确性上的差异。让我印象深刻的是,书中还探讨了如何通过调整磁场强度和加速电压来优化实验结果,以及如何通过多次测量和数据平均来减小偶然误差。这种对实验细节的关注,体现了作者严谨的科学态度。此外,书中还对如何使用静电场和磁场来控制电子束的运动,以及如何通过实验数据来验证电子的基本性质进行了详细的讲解。这种从实验设计到数据分析的完整流程,让我觉得受益匪浅,也让我对电子的比荷这一基本物理常数有了更深入的理解和认识,仿佛揭开了微观世界的神秘面纱。

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《大学物理实验》在“研究小球的平抛运动”这一章的讲解,让我对运动的分解与合成有了更为直观的认识。书中不仅仅是给出了如何用打点计时器记录小球的运动轨迹,更重要的是,它深入分析了小球在水平方向和竖直方向的运动特性,并强调了这两个方向的运动是相互独立的。通过对实验数据的细致处理,我不仅学会了如何计算小球的初速度和加速度,更重要的是,我理解了如何在实验中验证运动的独立性。书中提供的图示清晰地展示了如何通过描点法绘制出小球的运动轨迹,以及如何利用轨迹上的点来计算不同时刻的速度和位移。让我印象深刻的是,书中还探讨了空气阻力对平抛运动的影响,以及如何通过调整实验装置来减小这种影响,这种对实验细节的关注,体现了作者严谨的科学态度。阅读这本书,我感觉自己不仅仅是在学习一项实验技能,更是在学习一种分析和解决物理问题的思维方式,这种思维方式对于我今后的物理学习至关重要,让我能够更加自信地面对各种复杂的物理问题。

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在进行“测量电阻率”的实验时,我本以为就是简单地测量长度、截面积和电阻值,但《大学物理实验》却提供了一种更为系统和深刻的视角。书中不仅仅教我们如何使用游标卡尺和螺旋测微器精确测量导线的直径,更详细地介绍了金属电阻率随温度的变化规律,以及不同金属材料的电阻特性。让我印象深刻的是,在讲解测量电阻的多种方法时,作者对比了伏安法、电桥法等不同方法的优劣,并分析了它们在实际操作中可能遇到的系统误差和偶然误差,以及如何通过合理的设计和数据处理来提高测量精度。其中关于“如何排除接触电阻的影响”的详细论述,着实让我茅塞顿开,原本以为简单的连接就能解决的问题,原来隐藏着如此多的技术细节。而且,书中并没有止步于理论讲解,而是通过大量的图表和数据示例,展示了实验结果的呈现方式,以及如何根据实验数据绘制图线、计算斜率并分析其物理意义。这种从理论到实践,再到数据分析的完整闭环,极大地提升了我解决实际问题的能力,也让我明白了科学研究的严谨性和系统性。阅读这本书,我感觉自己不仅仅是在学习实验操作,更是在学习一种科学思维方式,一种严谨求实的态度,这对于我今后的学习和工作都将产生深远的影响。

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初次翻开这本《大学物理实验》,我原本只是抱着完成课程任务的心态,但很快就被书中严谨的逻辑和清晰的条理所吸引。开篇部分对实验目的、原理的阐述,并非简单罗列公式,而是深入浅出地讲解了每个实验背后蕴含的物理思想,例如在测量物体自由落体加速度的实验中,作者不仅给出了如何测量时间和位移的方法,更详细探讨了空气阻力的影响以及如何通过多次测量和统计学方法来减小误差,这让我对“精确测量”有了全新的认识,不再是枯燥的数据堆砌,而是对物理世界细致入微的探究。书中对实验仪器的介绍也格外详尽,不仅是名称和基本功能,更包含了其工作原理、校准方法以及使用注意事项,让我这个物理小白也能快速上手,避免了因操作不当而造成的实验失误。特别值得一提的是,在探讨光学实验时,书中通过大量示意图和实验现象的描述,将抽象的光的衍射、干涉等概念具象化,让我能够直观地理解这些现象的发生过程,甚至对一些生活中的光学现象(如肥皂泡的色彩)也产生了更深刻的理解,仿佛打开了观察世界的新视角。这本书不仅仅是一本实验指导书,更像是一位循循善诱的老师,引导着我一步步走进物理实验的殿堂,感受其中的乐趣与魅力,让我对物理这门学科产生了前所未有的浓厚兴趣,迫不及待地想要亲手去验证书中的每一个原理,去探索那些未知的物理奥秘。

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《大学物理实验》在“探究动量守恒定律”这一章节的讲解,让我对动量守恒这一物理概念有了更加深刻和直观的理解。书中不仅仅是提供了如何使用气垫导轨和不同质量的小车进行碰撞实验的指导,更重要的是,它详细分析了在不同类型的碰撞(如弹性碰撞和非弹性碰撞)中,动量的传递和守恒情况。作者通过精密的实验装置和数据记录,清晰地展示了动量在碰撞过程中的守恒性,并且还对比了不同碰撞方式对动量守恒验证的影响。让我印象深刻的是,书中还对如何精确测量碰撞前后小车的速度,以及如何避免能量损耗(如摩擦力和空气阻力)对实验结果的影响进行了详细的讲解。这种对实验细节的关注,体现了作者严谨的科学态度。此外,书中还对如何对实验数据进行分析,如何绘制动量变化图,以及如何根据实验结果来验证动量守恒定律进行了详细的指导。这种从实验设计到数据分析的完整流程,让我觉得受益匪浅,也让我对动量守恒这一重要的物理定律有了更深的理解和认识。

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在学习“测量大气压强”的实验时,《大学物理实验》并没有简单地将水银气压计的使用方法作为重点,而是从更宏观的视角,介绍了大气压强的概念、影响因素以及它在我们日常生活中的应用。书中通过对托里拆利实验的历史回顾,让我了解了人类认识大气压强的艰辛历程,也体会到了科学发现的伟大。在实验操作部分,书中不仅详细讲解了如何正确读取水银柱高度,还特别强调了温度、海拔等因素对大气压强的影响,以及如何对测量结果进行修正。让我印象深刻的是,书中还提供了一种利用弹簧测力计和橡皮膜测量大气压强的方法,这种方法更加贴近生活,也让我看到了物理实验的灵活性和创造性。通过对比不同实验方法,我不仅掌握了测量大气压强的手法,更重要的是,我对大气压强的概念有了更加立体和深刻的认识,不再是课本上一个孤立的物理量,而是与我们的生活息息相关的存在。这种将理论知识与实际应用紧密结合的讲解方式,让我觉得物理学习变得更加有趣和有意义。

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