新編大學物理實驗（簡體書）

《新編大學物理實驗》根據2010年教育部高等學校物理學與天文學教學指導委員會的《理工科類大學物理實驗課程教學基本要求》，結合相關理工類學校的辦學方向、專業特色和物理實驗教學的實踐，及相關學科的新技術、新方法編寫而成。本書突出實驗中測量物理量的實驗原理、實驗方法和操作技能，幫助學生在觀察、測量與分析中進一步理解物理思想，養成用實驗方法探索問題、解決問題的科學習慣；同時基於實驗教學中對數字技術和智能儀器原理的介紹，使學生能夠適應現代化工程技術發展的需求，培養學生的創新意識和創新能力。
全書共分4章。第1章是測量誤差與數據處理；第2章是基礎性實驗，精選了35個典型的實驗項目，涵蓋力學、熱學、電磁學、光學等測試技術方面的內容；第3章是綜合性實驗，選編了20個實驗項目，包括近代物理、半導體物理、物理學與交叉學科等方面的內容；第4章是設計性實驗，結合實際教學過程及物理科技創新大賽，提出了44個實驗項目。
《新編大學物理實驗》為普通高等學校理工科專業的大學物理實驗教材，也可供實驗教師和實驗技術人員參考。

楊清雷，青島科技大學，大學物理實驗教學中心主任 高級實驗師，自1997年在青島科技大學工作以來，一直工作在物理學科的教學一線，承擔大學物理實驗課程的教學、實驗室管理、儀器設備的維護維修工作、大學物理課程的教學工作及半導體器件的課程教學工作。

緒論



第1章測量誤差與數據處理

1.1測量的基本概念004

1.2測量誤差的基本概念006

1.3測量結果的評定和不確定度011

1.4有效數字及其運算規則015

1.5數據處理的基本方法016

1.6應用計算機處理實驗數據020



第2章基礎性實驗

實驗2-1長度測量024

實驗2-2拉伸法測金屬絲的彈性模量029

實驗2-3光杠杆法測固體的線脹係數033

實驗2-4金屬線脹係數的測量035

實驗2-5剛體轉動實驗039

實驗2-6三線擺測剛體轉動慣量043

實驗2-7扭擺法測剛體轉動慣量047

實驗2-8空氣比熱容比的測定052

實驗2-9液體表面張力係數的測定056

實驗2-10液體黏滯係數的測定060

實驗2-11物質熱導率的測定062

實驗2-12聲速測定067

實驗2-13電錶的改裝和校準074

實驗2-14非線性電阻的伏安特性曲線079

實驗2-15惠斯登電橋測量金屬熱電阻的溫度係數082

實驗2-16雙臂電橋測低電阻086

實驗2-17靈敏檢流計的特性研究090

實驗2-18用模擬法測繪靜電場093

實驗2-19電位差計測量熱電偶的溫差電動勢097

實驗2-20模擬式示波器的原理及使用101

實驗2-21RLC串聯交流電路的研究113

實驗2-22霍爾效應測磁場118

實驗2-23螺線管軸向磁感應強度分佈的測定122

實驗2-24鐵磁材料的磁滯回線和基本磁化曲線127

實驗2-25鐵磁材料居裡溫度的測量134

實驗2-26薄透鏡焦距的測量138

實驗2-27分光計的結構和儀器的調整144

實驗2-28玻璃折射率的測量149

實驗2-29光柵的特性及光柵常數的測定154

實驗2-30雙棱鏡干涉159

實驗2-31牛頓環實驗163

實驗2-32劈尖干涉167

實驗2-33偏振光的觀測與應用170

實驗2-34旋光性溶液的旋光率和濃度的測定174

實驗2-35邁克耳孫干涉儀的調整和使用179



第3章綜合性實驗

實驗3-1太陽能電池基本特性測試實驗184

實驗3-2PN結正向壓降與溫度關係的研究和應用187

實驗3-3電子束實驗194

實驗3-4磁阻效應實驗203

實驗3-5用磁阻傳感器測量地磁場207

實驗3-6密立根油滴實驗211

實驗3-7弗蘭克-赫茲實驗216

實驗3-8光電效應及普朗克常量的測定220

實驗3-9液晶電光效應實驗225

實驗3-10矽光電池特性研究實驗230

實驗3-11音頻信號光纖傳輸技術實驗235

實驗3-12數字示波器的使用239

實驗3-13聲波測距實驗245

實驗3-14旋轉液體的特性研究249

實驗3-15液體電導率的測量255

實驗3-16霍爾位置傳感器測定金屬的彈性模量260

實驗3-17單縫和單絲衍射的光強分佈測量264

實驗3-18超聲光柵實驗269

實驗3-19固體密度的測量273

實驗3-20熱線法測定氣體熱導率276



第4章設計性實驗

實驗4-1萬用電錶的設計與組裝281

實驗4-2小功率直流穩壓電源的設計與製作283

實驗4-3平面靜摩擦力和動摩擦力的探究285

實驗4-4“風洞”實驗287

實驗4-5測量音叉的固有頻率288

實驗4-6基於數字示波器的重力加速度測定289

實驗4-7基於聲速法測定空氣的比熱容比291

實驗4-8熱電製冷的研究293

實驗4-9熱電偶的冷端補償295

實驗4-10控溫元件及電路的設計與研究297

實驗4-11霍爾元件交直流特性研究298

實驗4-12雙棱鏡干涉及其圖像處理299

實驗4-13光的色散實驗研究301

實驗4-14用光纖位移傳感器測量位移303

實驗4-15PN結物理特性的測量305

實驗4-16電阻測量優化研究308

實驗4-17四探針電阻率測試儀的原理與應用310

實驗4-18用波爾共振儀研究受迫振動315

實驗4-19固體彈性模量的測量320

實驗4-20霍爾效應在直流電壓（電流）隔離傳送中的應用322

實驗4-21霍爾傳感器法測定磁阻尼係數和動摩擦係數327

實驗4-22基於霍爾效應的角位移傳感器的設計與製作330

實驗4-23集成開關型霍爾傳感器的特性測量和應用333

實驗4-24偏心振動式磁感應轉速測量實驗337

實驗4-25電磁感應與磁懸浮力實驗339

實驗4-26磁熱效應演示實驗342

實驗4-27磁性液體表觀密度隨磁場變化測量裝置的設計和應用345

實驗4-28電磁阻尼落體運動實驗裝置的研究348

實驗4-29基於電磁感應系統測量磁懸浮力和磁牽引力的特性352

實驗4-30基於光學干涉法的磁致伸縮係數測量356

實驗4-31利用非接觸式電磁感應線圈探頭測液體電導率358

實驗4-32用交流法測量鈦酸鋇半導體電阻中極化子導電到能帶導電的轉變362

實驗4-33多普勒效應測速實驗365

實驗4-34聲源做圓周運動時的多普勒效應369

實驗4-35聲懸浮現象的研究372

實驗4-36熱聲製冷效應實驗376

實驗4-37聲音在顆粒物質中的傳播特性測量380

實驗4-38利用蜂鳴片受迫振動測液體黏度382

實驗4-39旋轉液體實驗裝置的設計與製作385

實驗4-40利用旋轉液體特性測量液體折射率389

實驗4-41白光通信實驗裝置設計與製作393

實驗4-42熱輻射實驗裝置製作及熱輻射規律探究397

實驗4-43風力發電實驗401

實驗4-44液體表面張力係數實驗裝置設計與製作406



附錄A中華人民共和國法定計量單位

附錄B物理學常用數表



參考文獻