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出版者:四川西南交通大学

作者:徐志东

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2006-2

价格:22.00元

装帧:

isbn号码:9787811041521

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• 大学物理
• 物理实验
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• 高等教育
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《大学物理实验》是一本面向高等院校物理专业及相关专业学生的基础性实验教材。本书旨在帮助学生掌握物理实验的基本操作技能、数据处理方法以及科学思维方式，培养严谨求实的科学态度。 全书涵盖了力学、热学、电学、磁学、光学、近代物理等大学物理教学体系中的核心实验项目。每个实验项目都经过精心设计，力求内容充实、操作可行、效果显著。 在力学部分，学生将深入理解牛顿运动定律的内涵，学习测量匀变速直线运动的加速度、验证动量守恒定律、研究受迫振动和共振现象等。通过这些实验，学生能够直观地感受力和运动的关系，掌握测量速度、加速度、动量、能量等物理量的基本方法，并学会分析实验误差的来源。例如，在“测量自由落体加速度”实验中，学生将学习使用打点计时器或光电门传感器，通过记录物体的运动轨迹来计算加速度，理解重力加速度与地区、高度等因素的关系。而在“验证动量守恒定律”实验中，学生将学习设计实验装置，通过测量碰撞前后小球的质量和速度，来验证在相互作用过程中，系统的总动量是否守恒，从而深刻理解动量守恒定律在解决实际问题中的重要性。 热学部分将引导学生探索热现象的规律，学习测量比热容、研究气体的性质、验证热力学第一定律等。学生将有机会接触到各种温度计、量热器等仪器，学习如何精确测量温度、热量，并理解热力学过程中的能量转化和守恒。例如，“测量物质的比热容”实验将通过量热器测量不同物质在加热过程中吸收的热量与温度变化的关系，从而计算出物质的比热容，了解不同物质的热学性质差异。在“研究一定质量气体的等温过程”实验中，学生将利用气压计、注射器等装置，在恒定温度下改变气体的体积，记录相应的压强，并根据玻意耳定律分析气体压强与体积的关系。 电学部分是本书的重头戏，涵盖了直流电路和交流电路的基础实验。学生将学习欧姆定律、基尔霍夫定律、测量电阻、研究电容和电感特性、测量磁场等。通过这些实验，学生将掌握万用表、示波器、信号发生器等常用电学仪器的使用方法，理解电场、磁场的性质以及它们之间的相互作用。例如，“测量未知电阻”实验将引导学生利用欧姆表或电桥等方法，精确测量不同阻值的电阻，并学习识别和减小测量误差。在“研究RLC串联电路的谐振”实验中，学生将连接RLC电路，通过改变交流电源的频率，观察电路中电流的变化，找到发生谐振时的频率，并理解谐振现象在通信和信号处理中的应用。 磁学部分将涉及磁场和磁场源的研究，例如测量地磁场强度、研究通电导线在磁场中受到的力、测量永磁体的磁场分布等。学生将学习使用磁针、磁感应强度计等工具，感受磁场的存在及其方向和强弱。例如，“测量地磁场水平分量”实验将利用退偶法或磁偏角法，测量当地地磁场的水平分量，了解地磁场的分布特点。 光学部分将带领学生走进光的世界，学习光的直线传播、反射、折射、干涉、衍 Diffraction 等现象。学生将操作光学平台，使用透镜、棱镜、光栅等光学元件，观察和测量光的传播规律。例如，“测量透镜的焦距”实验将利用凸透镜成像的原理，通过调整物距和像距，测量不同透镜的焦距，理解透镜成像的规律。在“观察光的衍射和干涉”实验中，学生将利用单缝或双缝装置，观察到光的衍射和干涉条纹，理解光的波动性，并学习测量波长。 近代物理部分将为学生打开探索微观世界的大门，介绍一些基础性的近代物理实验，例如测量电子电荷量、光电效应、卢瑟福散射等。这些实验虽然可能涉及更复杂的原理和仪器，但能够激发学生对前沿物理学的兴趣。例如，“测量电子的荷质比”实验将通过电子束在电场和磁场中的偏转，测量电子的电荷量与质量之比，这是理解电子性质的关键实验。 本书的编写风格注重逻辑清晰，语言简洁明了。每个实验的介绍都包含实验目的、实验原理、实验仪器、实验步骤、数据记录与处理、注意事项以及思考题等部分。 实验仪器的使用介绍贯穿全书，学生在完成具体实验的同时，也能熟练掌握各种常用物理实验仪器的性能和操作方法，包括但不限于： 测量仪器： 游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电压表、电流表、欧姆表、温度计、气压计、弹簧测力计、功率计、示波器、信号发生器、高斯计、光电门、打点计时器等。 光学仪器： 光学平台、各种透镜、棱镜、光栅、分光镜、滤光片、激光器、光源等。 电学元件： 各类电阻、电容、电感、电位器、开关、导线、电池、电源适配器等。 力学器材： 小车、轨道、砝码、滑轮、弹簧、摆锤、落体装置等。 热学器材： 量热器、加热装置、冷凝器、恒温水槽等。 数据处理方面，本书强调使用科学的统计方法处理实验数据，包括数据的估算、绘制图线、求平均值、计算误差（如不确定度、相对误差、标准偏差等）以及误差的传递等。学生将学习如何从实验数据中提取有效信息，并对实验结果进行科学的分析和评估。 注意事项部分详细列出了实验过程中可能遇到的问题和需要特别关注的安全事项，帮助学生避免操作失误，确保实验安全、顺利进行。 思考题的设计旨在引导学生深入理解实验原理，联系理论知识，并对实验结果进行更深层次的思考和探讨，例如分析实验误差的主要来源，提出改进实验的建议，或者将实验结论推广到更广泛的物理情境中。 《大学物理实验》不仅是一本实验操作手册，更是一本培养学生科学思维和创新能力的启蒙读物。通过亲自动手实践，学生能够将书本上的理论知识转化为实际的感性认识，在探索物理规律的过程中，培养独立思考、解决问题的能力，为将来更深入的物理学习和研究打下坚实的基础。本书的内容涵盖了现代大学物理实验教学的基本要求，是广大师生进行物理实验教学和学习的理想教材。

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如果非要挑一个这本书的“缺点”，也许是它的内容量过于扎实，导致我刚开始阅读时总有一种“永远读不完”的紧迫感。它不像有些教材那样会为了照顾进度而牺牲深度，这本书似乎将所有可能涉及的细节都囊括了进去，每一个实验背后的物理原理都被挖掘得很彻底，甚至包括了对一些经典实验的现代改进方案的探讨。这对于基础薄弱的学习者来说，初期可能会感到压力山大。但我最终意识到，这种“厚重感”恰恰是它最大的优点。它提供了一个坚实的知识底座，让我不再满足于“会做”某一个实验，而是开始探究“为什么必须这么做”。我甚至将这本书带到了暑期的实习项目中，发现其中很多关于数据处理和误差分析的建议，在实际的工业测量中也具有极高的参考价值。它不是一本只服务于期末考试的书，它更像是一本可以陪伴你走过整个科学学习生涯的“工具箱”，其价值随着经验的增长而愈发凸显。

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坦白说，这本书的排版设计给我留下了极深的印象。在这个充斥着花哨动画和过度美化的时代，它却选择了一种近乎复古的简洁风格，但这绝不是偷懒，而是一种高度自信的体现。大面积的留白，让那些密集的公式和图表得以呼吸，减轻了阅读时的压迫感。我经常在深夜里对着屏幕做报告，眼睛很容易疲劳，但这本实验书的纸张质量和印刷墨色的选择，明显考虑到了长时间阅读的需求。最让我感到惊喜的是，在关键的计算部分，作者常常会穿插一些“提示框”或者“陷阱警告”，这些小小的标注，往往能帮我避开那些我凭经验可能会犯的低级错误。比如，在处理光学实验中涉及到的光路调整时，书中用加粗字体特别提醒了要“避开环境温度波动带来的折射率变化影响”，这种细微之处的关怀，让我感觉作者不仅是知识的传授者，更是我的“实验伙伴”。这本书的实用性，体现在每一个细节的打磨上。

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这本书，说实话，我拿到手的时候心里是有点忐忑的。毕竟“大学物理实验”这五个字听起来就透着一股子枯燥和繁琐，我原本的预期是那种厚重、密密麻麻写满了公式和步骤的教科书，读起来可能会像啃石头一样费劲。结果呢？我翻开第一章，发现它压根就不是我预想中的那种“工具书”。它的叙述方式非常注重“为什么”和“怎么做”之间的逻辑连接，而不是简单地罗列操作指南。比如，在讲测量误差处理那一部分，作者没有直接抛出复杂的统计学公式，而是先用一个非常生活化的例子——比如测量一支铅笔的长度——来引入系统误差和随机误差的概念。这种铺垫，让一个对数理统计原本就感到头疼的读者，也能迅速抓住核心。而且，书中对实验器材的介绍也极其细致，配图清晰到位，我甚至觉得，哪怕我现在身处一个完全陌生的实验室，只要对照着书里的图示和文字，都能大致知道哪个旋钮是干什么用的。它不像是一个死板的教学大纲，更像是一位经验丰富的老教授，耐心地在你耳边，一步步引导你进入实验的精髓。这种体验，远超出了我对一本实验指导书的期待。

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我花了好几个周末的时间，才算是大致“消化”了这本书的前半部分，尤其是在涉及电磁学实验的那几个章节，简直是酣畅淋漓。我一直觉得，物理实验的魅力就在于那种“亲手验证真理”的震撼感，但这需要教材能将理论与实践的桥梁搭建得足够坚固。这本书在这方面做得堪称教科书级别的示范。举个例子，讲到法拉第电磁感应定律的验证实验，书中不仅详细描述了如何搭建电路、如何精确读取灵敏电流计的偏转角度，更深入地探讨了背景磁场对测量结果的潜在干扰，以及如何通过调整实验环境来最小化这些干扰。这已经超出了“完成实验”的范畴，它开始教你如何像一个真正的物理学家那样去“思考”实验。我尤其欣赏作者在探讨结果分析时，那种近乎偏执的严谨性，他反复强调“可重复性”和“数据可靠性”，让我这个初学者第一次真正体会到了科学研究的严肃性，而不是简单地套用公式得出一个“标准答案”。这本书的价值，在于它塑造了一种科学探究的精神，而不仅仅是传授操作技能。

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这本书的难度梯度设计得非常精妙，它没有一上来就给我塞一堆高深的数学工具，而是采取了一种循序渐进、螺旋上升的教学策略。最初的几个力学实验，侧重于基础的仪器操作和数据采集，比如用卡尺和螺旋测微器测量尺寸的精度对比，这部分内容读起来非常“接地气”。等你熟练掌握了这些基本技能后，再去触碰那些涉及复杂电学参数测量或者振动分析的章节，你会发现，虽然理论深度增加了，但操作上的不确定性却大大降低了，因为你已经具备了基础的实验素养。最妙的是，在每个章节的末尾，通常会有一个“扩展思考”或“进阶挑战”的小节。这些挑战题往往不直接在书本的已知知识范围内，需要我们主动去查阅参考资料，甚至设计新的测量方法。这极大地激发了我的自主学习能力，它不再是一个被动的知识接收过程，而是一个主动的知识建构过程。可以说，这本书是真正意义上培养“动手能力”和“独立思考能力”的典范。

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