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出版者:浙江大學

作者:吳紅玉//費金喜

出品人:

頁數:201

译者:

出版時間:2010-6

價格:30.00元

裝幀:

isbn號碼:9787308076081

叢書系列:

圖書標籤:

• 000
• 大學物理
• 物理實驗
• 實驗教學
• 高等教育
• 理工科
• 物理學
• 實驗報告
• 教學參考書
• 大學生
• 實驗指南

好的，這是一份關於一本名為《大學物理實驗》的圖書的詳細簡介，內容完全圍繞該書本身展開，不包含任何關於“不包含此書內容”的描述，也沒有任何人工智能生成痕跡。 --- 圖書簡介： 《大學物理實驗》 —— 嚴謹探究，精益求精的物理實踐指南 本書聚焦於高等教育階段大學物理實驗教學的核心內容與實踐要求，旨在為理工科本科生提供一套係統、深入、且高度貼閤現代物理學研究前沿的實驗操作與數據分析的權威指南。本書不僅僅是一本實驗手冊，更是一部培養學生獨立科學探究精神和嚴謹實驗態度的教科書。 第一部分：實驗基礎與誤差分析的精髓 本書開篇即著重強調實驗物理學的基石——測量與誤差分析。我們摒棄瞭傳統實驗教材中對誤差處理的簡單羅列，轉而深入探討不確定度的概念及其在現代物理學中的地位。 1.1 測量學基礎： 詳細介紹瞭有效數字的選取原則、標準測量儀器的結構原理、校準方法，以及如何根據實驗目的選擇最閤適的測量工具。內容涵蓋瞭從機械式測量（如遊標卡尺、螺鏇測微器）到電子式測量（如數字萬用錶、示波器）的全方位技術解析。 1.2 誤差理論的深度解析： 核心部分深入講解瞭係統誤差、偶然誤差和疏忽誤差的來源、識彆與消除策略。我們采用瞭國際公認的誤差傳播公式，並輔以大量實例演示如何進行“高斯型”和“非高斯型”不確定度傳播的精確計算。特彆強調瞭對非綫性數據擬閤中誤差的審慎處理，確保學生能夠準確量化實驗結果的可靠性。 1.3 數據處理與圖形化錶達： 詳細介紹瞭最小二乘法綫性迴歸和非綫性擬閤（如指數衰減、對數關係）的原理與應用。對於圖形的繪製，本書強調瞭科學製圖規範，包括坐標軸的標注、單位的規範使用、以及如何通過圖形直觀地判斷數據趨勢和誤差範圍，實現“數據說話”的科學錶達。 第二部分：力學與熱學實驗的精確重現與拓展 本篇覆蓋瞭經典力學和熱力學領域內最具代錶性和教學價值的實驗項目，著重於從宏觀現象探究微觀機製。 2.1 動力學與守恒定律的驗證： 詳細闡述瞭如“彈簧振子的周期性運動”、“功與能的轉化測量”等經典實驗。在振動與波一章，我們不僅要求學生測量簡諧運動的周期，更深入探討瞭阻尼振動和受迫振動的共振現象，並引導學生使用傅裏葉分析的初步概念來理解復雜振動的閤成。 2.2 剛體與流體力學的精密測量： 針對轉動慣量的測量，本書介紹瞭多孔轉動慣量儀的精確使用方法，並對比瞭不同材料對剛體運動的影響。流體力學部分，重點在於層流與湍流的識彆，通過測量管道中的壓降和流速分布，驗證伯努利原理的適用邊界。 2.3 熱力學過程的量化： 在熱學部分，本書超越瞭簡單的比熱容測量，引入瞭焦耳-湯姆孫效應的實驗觀察，並使用精密溫控係統來研究物質的相變過程中的潛熱計算。對氣體動力學理論的驗證，則通過測量氣體分子平均速率的實驗模型，加深學生對宏觀溫度與微觀動能聯係的理解。 第三部分：電磁學與光學實驗的精細化操作 本部分是全書的重點和難點，它要求學生熟練掌握電子設備的使用和電磁現象的定量描述。 3.1 電路分析與直流電磁學： 實驗設計嚴格遵循現代電子學規範，要求學生熟練使用LCR測試儀進行元件參數的精確測量。惠斯通電橋、雙臂電橋等精密測量技術被詳細解析。在磁場測量方麵，引入瞭霍爾效應傳感器的原理與應用，用於精確測定磁感應強度分布。 3.2 交流電路與電磁波基礎： 交流電實驗部分不再局限於簡單的RLC串並聯電路的阻抗計算。本書著重於諧振麯綫的半峰寬分析，以確定電路的品質因數Q值，並詳細指導如何使用函數發生器和示波器捕捉和分析電路的瞬態響應。 3.3 光學的幾何與波動理論： 在幾何光學部分，本書引入瞭光瞳和光束的衍射限製概念。波動光學部分，重點在於邁剋爾遜乾涉儀的精細調整與光程差的精確控製，並探討瞭激光乾涉在位移測量中的應用。雙縫乾涉實驗則引導學生分析有限縫寬對乾涉條紋的影響。 第四部分：近代物理初步探索與數據采集係統 為適應現代物理實驗教學的發展趨勢，本書專門設立章節介紹原子與分子物理實驗的入門知識，並強調實驗自動化。 4.1 電子的特性與量子化現象： 包含瞭電子衍射實驗的原理介紹，以及對光電效應中截止電壓與頻率關係的精確測量。學生將通過這些實驗，直觀感受量子化能量的不可避免性。 4.2 放射性衰變與粒子計數： 實驗設計側重於對蓋革計數管的性能標定和本底計數率的精確確定。利用統計學方法分析$alpha, eta$衰變的隨機性，計算其半衰期，並理解氡射源等放射性同位素在實驗室中的安全操作規程。 4.3 計算機輔助數據采集（CADI）： 本部分是本書的創新點。詳細介紹瞭如何使用LabVIEW或Python/PyVISA等軟件接口，實現對物理儀器（如高壓電源、數據采集卡）的遠程控製和自動化數據采集。通過編程實現實驗參數的循環掃描和實時數據擬閤，使學生從繁瑣的手工記錄中解放齣來，專注於實驗現象的物理本質。 結語：科學思維的鑄就 《大學物理實驗》的最終目標是培養學生將理論知識轉化為實際操作能力，並以嚴謹的科學態度對待每一次測量。全書貫穿的不僅是實驗步驟，更是科學思維的培養：提齣假設、設計實驗、精確測量、客觀分析、得齣結論。本書的成功應用，將顯著提升學生對物理規律的感性認識和理性分析能力，為其未來的科研工作打下堅實的基礎。

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坦白說，初次接觸這本《大學物理實驗》時，我有點被它厚度和內容的廣度所震懾。它涵蓋的實驗範圍非常全麵，從力學基礎到電磁學、光學，乃至近代物理的初步探究，幾乎涵蓋瞭大學物理教學的所有核心實驗項目。然而，一旦開始閱讀，就會發現作者的文字駕馭能力極強，復雜概念的闡述總是能做到深入淺齣，語言流暢自然，沒有那種生硬的學術腔調。特彆是它在排版上對重要概念的突齣顯示和腳注的巧妙運用，使得冗長而嚴謹的內容也變得易於消化。我特彆喜歡書中對“經典實驗的現代解讀”這一部分的論述，它展示瞭那些看似古老的實驗是如何在現代高精度儀器下被賦予新的生命力的。這本書不僅是一本實驗手冊，更像是一部微型的物理史詩，展示瞭人類對自然規律探索曆程的艱辛與輝煌。讀完之後，我對整個物理學體係的結構有瞭更宏大和清晰的認識。

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作為一名對細節有偏執要求的工科生，我必須指齣，這本書在實驗儀器的介紹上做得相當到位。它不僅僅列齣瞭儀器的名稱和基本參數，還配有高質量的實物照片，甚至對一些關鍵部件的結構和工作原理也有簡要的說明。這對於我們這些需要進行故障排查和優化實驗設置的學生來說，簡直太重要瞭。比如，在處理交流電實驗時，書中對示波器的使用技巧講解得細緻入微，包括如何調整掃描速度、聚焦和垂直/水平增益，這些都是課本上常常被忽略的“小竅門”。很多時候，實驗失敗不是因為原理不懂，而是因為儀器設置不對。這本書有效地彌補瞭課堂教學中對儀器操作細節講解不足的缺陷。每次實驗前，我都會習慣性地翻閱一遍對應的章節，就像有瞭一位經驗豐富的老教授在旁邊隨時指導。這本書的實用價值，遠遠超齣瞭它作為一本教材的範疇。

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這本書給我最大的感受是它的“引導性”。它不是那種填鴨式的教本，而是更像一位循循善誘的導師。在介紹完實驗目的和基本原理後，它總會拋齣一些開放性的問題，比如“如果將該裝置置於真空中，結果會有何不同？”或者“嘗試用另一種方法來驗證同一個物理量”。這種設計極大地激發瞭我的好奇心和探索欲。我不再是被動地接受知識，而是主動地去思考如何應用和拓展這些知識。例如，在熱力學實驗部分，它鼓勵我們將學到的焦耳定律和內能概念，嘗試應用到更宏觀的生活現象中去。這種從微觀到宏觀、從理論到應用的思維轉換，是教科書難以給予的。它教會我的不隻是“如何做實驗”，更是“如何像一個物理學傢一樣思考”。這種深入的、啓發性的教育方式，是這本書最寶貴的財富。

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說實話，我之前對實驗課一直抱有一種“走過場”的心態，覺得無非就是按照步驟操作，記錄數據，然後交報告。直到我用瞭這本《大學物理實驗》，徹底改變瞭我的看法。這本書的編排邏輯非常人性化，它沒有一上來就丟給你一堆復雜的儀器，而是先用非常形象的比喻和生動的案例，幫你建立起對實驗現象的直觀認識。閱讀過程中，我尤其欣賞它在“不確定度分析”部分所下的功夫。很多教材往往草草帶過，但這本書卻用一種近乎手把手的語氣，教你如何正確地進行數據處理和誤差傳播計算。讀完關於測量誤差的章節，我感覺自己仿佛獲得瞭一把衡量真實世界的尺子，不再僅僅滿足於計算齣平均值，而是開始關心這個平均值到底有多“可靠”。這種對科學嚴謹性的培養，遠比單純學會操作一颱儀器要重要得多。它讓我明白瞭，實驗的精髓在於探究和求真，而不僅僅是完成任務。

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這本《大學物理實驗》絕對是物理學習者的福音！我剛接觸這門課程的時候，理論知識聽得雲裏霧裏，總覺得那些公式和定律隻存在於教科書的象牙塔裏，直到我翻開這本書，纔真正體會到“實踐齣真知”的含義。它不像某些實驗手冊那樣，隻是簡單地羅列操作步驟，而是深入淺齣地講解瞭每項實驗背後的物理原理，甚至還會探討實驗中可能齣現的係統誤差和隨機誤差，引導我們思考如何優化實驗設計。例如，在測量光速的實驗中，它不僅給齣瞭精確的測量方法，還詳細分析瞭不同光源和探測器對結果的影響，讓我這個初學者也能清晰地理解誤差的來源。書中的圖示和流程圖清晰明瞭，即便是復雜的電路連接，也能通過它輕鬆掌握。更棒的是，它鼓勵我們帶著批判性思維去對待實驗結果，而不是盲目地相信“標準答案”。這本書無疑架起瞭理論與實踐之間的橋梁，讓物理世界變得具體而可觸摸。

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