基本信息
内容简介
目录
第一节 物理实验的重要性
第二节 普通物理实验课的要求
第三节 如何进行普通物理实验
第二章 实验数据的处理
第一节 实验误差的分析
第二节 实验不确定度的评定
第三节 制表、作图与拟合
第三章 定性与半定量实验
实验3-1 硬币起飞——流体力学研究
实验3-2 碰撞打靶
实验3-3 驻波与克拉尼图形
实验3-4 编钟探秘——声学研究
实验3-5 声波测距
实验3-6 浮水硬币实验——表面张力研究
实验3-7 用频闪仪测量周期性运动物体的频率
实验3-8 静电感应及其应用
实验3-9 静电与水
实验3-10 静电场中的“单摆”
实验3-11 单相旋转磁场的产生和应用
前言
首先,诸如量子论的实验、相对论的实验、X光技术、高真空技术等过去一直认为是“近代物理实验”的内容,现在已为许多非物理专业所广泛需要;由于新技术在医学上的普遍应用,CT、核磁共振等过去的“尖端”技术,现已几乎成为妇孺皆知的名词了.为了适应这种情况,本教材编入了一些最重要、最基本的近代物理实验的内容,把它们“普物化”了.这些实验已在复旦大学非物理专业普物实验课中开设多年,受到各系师生的普遍好评,实践证明非物理专业的低年级学生是完全可以接受这些近代物理实验技术的.
其次,近年来各类实验仪器有了长足的进步.数字式仪表已在许多领域取代了指针式仪表,以电磁力平衡为原理的各类电子天平已取代了以杠杆平衡为原理的各种衡具,小型精巧的霍耳元件已广泛应用于许多力学、电学和磁学测量中,由计算机实时监控的实验仪器装置也屡见不鲜……因此,本教材在实验仪器的选用上也作了较大的改革,删除了一些过时的仪器设备,如电位差计、电光分析天平、光点反射式检流计、冲击电流计等,采用了一些先进的仪器,如存储示波器、液晶光阀装置、光镊子实验仪、小型X光实验仪、简易核磁共振仪等;不少实验中采用吁计算机记录、绘图或监控,提高了普物实验的现代化水平...
此外,实验教学改革的重要方面是要提高学生的科学素质,鼓励学生的创新精神,而我们多年来的实践已证明,定性与半定量实验在这方面有很好的作用.这些实验突出物理思想,引导学生认真观察物理现象、分析物理问题,有利于训练和提高学生的观察能力、判断能力、分析能力和综合能力,也有利于提高他们探索物理规律的热情和积极性,培养他们的创新思维.当然,在其他所有实验中,我们也都要求学生观察和分析物理现象,并十分注意启发学生思考深入的物理问题,包括在“实验原理”和“实验内容”中都不时插入“为什么”,以引导学生深入思考,并在每个实验后都配有“思考题”和“参考文献”,以帮助他们提高.
在实验内容的安排上,考虑到每个专业对各个实验的要求并不相同,且各专业的学时数也不尽相同(每周2学时、3学时或4学时等),因而大多数实验都含有“必做内容”和“选做内容”两部分,定性与半定量实验中还安排了“实验拓展”的内容,以适应不同专业的要求,也有利于学生个性的发展和优秀学生的深造.
在数据处理方面,本教材摒弃了传统误差理论中的一些不科学与不确切的内容,以由国际权威组织制定的《测量不确定度表示指南》为标准来阐述不确定度的评定,使之与国际接轨;但进行了一些必要的简化,让学生掌握评定不确定度的基本方法而不陷入过于严格的繁琐计算,以适合于普物实验要求.
总之,本教材是复旦大学物理教学实验中心近年来教学改革成果的体现,是广大教职工辛勤努力的结晶.除主编外,参加本教材编写的教师主要有第三章:赵在忠、童培雄;第四章:孙燕清、金浩明、陈骏逸;第五章:周子平、陈元杰、赵天相;第六章:马秀芳、马世红;第七章:褚幼令、王煜、潘玉莲、朱永强、姚红英、苏卫峰等.
本教材是在复旦大学贾玉润、王公治、凌佩玲主编的《大学物理实验》基础上,吸收了我校15年来物理实验教学改革的成果和兄弟院校实验教学的经验而编写的.以上三位老主编和其他许多老教师,如郭有,嗒、施伟达、杨之昌、周锡忠、王潜智、蔡颂仪、袁柳英、刘贵兴、孙大征等,都对本教材的编写给予了很多关心和帮助;北京大学、清华大学、南开大学、四川大学、西北大学、武.汉大学、南京大学、浙江大学、中山大学、北京师大、东北师大、西北师大、陕西师大、南京师大、华中科技大学以及上海交通大学、同济大学、华东师大、华东理工大学等二十多所院校的物理实验专家教授给本教材的大纲提出过许多宝贵的意见;复旦大学教务处、物理系和生命科学院、医学院、技术科学与工程学院等领导以及物理系许多资深教授,对本教材的编写给予了极大的鼓励和支持,提出了很多指导性的意见和建议;本教材的审稿专家组和高等教育出版社的编辑们都为本教材的顺利出版作了巨大的贡献.在此,我们向他们表示诚挚的敬意和衷,心的感谢!
由于我们水平有限而时间紧迫,本教材不妥之处在所难免,恳请读者和同行专家们批评指正....
沈元华 陆申龙
2003年4月