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本書是在參考和融合廣西區(qū)內(nèi)多所高校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究和實(shí)踐成果的基礎(chǔ)上，根據(jù)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的分層次教學(xué)要求而編寫的教材，包含兩大部分內(nèi)容。第一部分是力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)和光學(xué)的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，對實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)儀器和用具、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟進(jìn)行了詳細(xì)闡述，針對每個(gè)實(shí)驗(yàn)均設(shè)置了相應(yīng)的練習(xí)題，便于學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的具體要求。第二部分是提高性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及本課程的綜合知識(shí)和多種實(shí)驗(yàn)技能的綜合應(yīng)用。本書具有較強(qiáng)的針對性，可供高校物理學(xué)專業(yè)或相近專業(yè)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)使用。

朱長明，工學(xué)博士，廣西師范大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教師，主要研究方向?yàn)榇烹姴牧系难邪l(fā)及調(diào)控，在國際SCI期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文30余篇。

孔文婕，理學(xué)博士，廣西師范大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院副教授，主要研究方向?yàn)槟蹜B(tài)物質(zhì)電子結(jié)構(gòu)。

基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)一　弦振動(dòng)的研究及波的傳播速度測量2

實(shí)驗(yàn)二　超聲波聲速的測量9

實(shí)驗(yàn)三　碰撞實(shí)驗(yàn)17

實(shí)驗(yàn)四　復(fù)擺振動(dòng)的研究22

實(shí)驗(yàn)五　慣性秤實(shí)驗(yàn)26

實(shí)驗(yàn)六　用混合量熱法測定冰的熔解熱31

實(shí)驗(yàn)七　導(dǎo)熱系數(shù)的測量35

實(shí)驗(yàn)7-1　用準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)法測量導(dǎo)熱系數(shù)35

實(shí)驗(yàn)7-2　用穩(wěn)態(tài)法測量導(dǎo)熱系數(shù)46

實(shí)驗(yàn)八　液體黏滯系數(shù)的測量53

實(shí)驗(yàn)8-1　用落球法測量液體的黏滯系數(shù)53

實(shí)驗(yàn)8-2　用黏度計(jì)測量液體的黏滯系數(shù)58

實(shí)驗(yàn)九　靜電場的描繪60

實(shí)驗(yàn)十　補(bǔ)償測量法的應(yīng)用66

實(shí)驗(yàn)10-1　用滑線式電位差計(jì)測量電源的電動(dòng)勢及其內(nèi)阻66

實(shí)驗(yàn)10-2　用箱式電位差計(jì)校準(zhǔn)電表71

實(shí)驗(yàn)十一　用雙臂電橋測量低電阻78

實(shí)驗(yàn)十二　用交流電橋測電容和電感85

實(shí)驗(yàn)十三　用非平衡直流電橋測電阻92

實(shí)驗(yàn)十四　RLC 串聯(lián)電路相關(guān)特性的研究104

實(shí)驗(yàn)14-1　RLC 串聯(lián)電路諧振特性的研究104

實(shí)驗(yàn)14-2　RLC 串聯(lián)電路穩(wěn)態(tài)特性的研究108

實(shí)驗(yàn)14-3　RLC 串聯(lián)電路暫態(tài)過程的研究116

實(shí)驗(yàn)十五　電子束的偏轉(zhuǎn)與聚集123

實(shí)驗(yàn)15-1　電子束的偏轉(zhuǎn)123

實(shí)驗(yàn)15-2　電子束的電、磁聚焦及電子荷質(zhì)比e / m 的測定129

實(shí)驗(yàn)十六　磁場的測量138

實(shí)驗(yàn)16-1　用霍爾效應(yīng)測通電螺線管內(nèi)軸向磁場分布138

實(shí)驗(yàn)16-2　用沖擊電流計(jì)測通電螺線管內(nèi)軸向磁場分布146

實(shí)驗(yàn)16-3　亥姆霍茲線圈磁場的測定152

實(shí)驗(yàn)十七　用雙棱鏡干涉測鈉光波長159

實(shí)驗(yàn)十八　分光計(jì)的調(diào)節(jié)與使用164

實(shí)驗(yàn)18-1　分光計(jì)的調(diào)節(jié)164

實(shí)驗(yàn)18-2　用分光計(jì)和透射光柵測光波波長170

實(shí)驗(yàn)18-3　用分光計(jì)測玻璃棱鏡的折射率172

實(shí)驗(yàn)十九　利用光電效應(yīng)測定普朗克常數(shù)175

實(shí)驗(yàn)二十　光具組基點(diǎn)的測定182

實(shí)驗(yàn)二十一　光的衍射187

實(shí)驗(yàn)21-1　單縫衍射187

實(shí)驗(yàn)21-2　光柵衍射191

實(shí)驗(yàn)二十二　邁克爾遜干涉儀的調(diào)節(jié)和使用194

實(shí)驗(yàn)二十三　光的偏振現(xiàn)象的觀察和分析201

設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)二十四　液體表面張力的研究210

實(shí)驗(yàn)24-1　液體表面張力系數(shù)測量實(shí)驗(yàn)儀的應(yīng)用210

實(shí)驗(yàn)24-2　液體表面張力的研究215

實(shí)驗(yàn)二十五　天平的使用和研究216

實(shí)驗(yàn)25-1　分析天平與精密稱衡216

實(shí)驗(yàn)25-2　天平振動(dòng)的研究220

實(shí)驗(yàn)二十六　良導(dǎo)體導(dǎo)熱系數(shù)的測定223

實(shí)驗(yàn)二十七　熱功當(dāng)量的測量225

實(shí)驗(yàn)二十八　限流電路和分壓電路的研究228

實(shí)驗(yàn)二十九　多用電表的制作和定標(biāo)230

實(shí)驗(yàn)三十　電表的改裝與校準(zhǔn)236

實(shí)驗(yàn)三十一　單色儀及其應(yīng)用242

實(shí)驗(yàn)三十二　自制雙縫測光波波長246

實(shí)驗(yàn)三十三　顯微鏡的組裝及其放大率的測定248

參考文獻(xiàn)250

本套教材是根據(jù)教育部高等學(xué)校物理學(xué)與天文學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)

等編制的《理工科類大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求　理工科類大學(xué)物理

實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)基本要求》,以及《教育部關(guān)于印發(fā)〈高等學(xué)校課程思政建

設(shè)指導(dǎo)綱要〉的通知》(教高〔2020〕3 號(hào)),結(jié)合廣西區(qū)內(nèi)多所高校大學(xué)

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)際情況及教學(xué)實(shí)踐改革成果,在2010 年覃以威教授

主編的《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》(Ⅰ、Ⅱ)教材的基礎(chǔ)上修訂而成的。

本套教材打破了力、熱、電磁、光、近代物理等傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目獨(dú)

立分塊的界限,根據(jù)學(xué)生對物理知識(shí)的認(rèn)知過程和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Πl(fā)展規(guī)律,

建立由基礎(chǔ)到前沿、由接受知識(shí)型到培養(yǎng)綜合能力型的分層次教學(xué)思

想,合理地減少了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),以創(chuàng)造更大空間增加綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)

驗(yàn)。除此之外,還設(shè)有自選研究性實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣、愛好、

特長進(jìn)行自主學(xué)習(xí),為學(xué)生個(gè)性化發(fā)展提供自主的學(xué)習(xí)空間,使學(xué)生切

身體會(huì)到“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”。

本套教材分為《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)(基礎(chǔ)類)》和《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)(專業(yè)

類)》兩冊。前者的內(nèi)容包括基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)兩部分,突出基

礎(chǔ)性和通用性的特點(diǎn),適用于本科物理學(xué)專業(yè)或相近專業(yè)第一層次物

理實(shí)驗(yàn)教學(xué)和本科非物理理工科類專業(yè)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué);后者的內(nèi)

容分為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)兩大模塊,側(cè)重專業(yè)性和綜合

性,主要供本科物理學(xué)專業(yè)或相近專業(yè)第二層次物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)使用,具

有較強(qiáng)的針對性。本套教材吸收了廣西師范大學(xué)、玉林師范學(xué)院、河池

學(xué)院、廣西科技師范學(xué)院、百色學(xué)院、柳州工學(xué)院以及桂林師范高等專

科學(xué)校等廣西區(qū)內(nèi)多所高校的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)教師代表共同參與建

設(shè),融合了各高校近年來物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究的成果和課程思政建設(shè)的

內(nèi)容,既體現(xiàn)了創(chuàng)新性又具有很強(qiáng)的應(yīng)用性,既突出了目前高校物理實(shí)

驗(yàn)教學(xué)改革的方向,又適合各高校的具體情況,是一套具有地區(qū)地方特

　2 · 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)(專業(yè)類)

色的教材。

本套教材在修訂過程中繼續(xù)保持了其多年來形成的自身特色,并

結(jié)合各校的實(shí)際情況,對教材中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整和優(yōu)化。

本套教材在修訂過程中,得到了廣西師范大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)

院魏代會(huì)院長的大力支持和幫助;廣西師范大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心沈洪濤老師也提出了許多寶貴意見;廣西師范大學(xué)

出版社唐丹寧編審、胡君輝教授自始至終都給予了大力的支持和幫助。

在此一并致以衷心的感謝。

本套教材雖經(jīng)多次研討、審核,但難免存在疏漏或不足之處,敬請

各位讀者提出寶貴的意見和建議,以便我們進(jìn)一步改進(jìn)。

編者

2022 年2 月

本教材可作為高等學(xué)校本專科物理學(xué)專業(yè)和相近專業(yè)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的教材，也可供其他相關(guān)專業(yè)的師生參考。

實(shí)驗(yàn)一　弦振動(dòng)的研究及波的傳播速度測量

　　駐波是指頻率相同、傳輸方向相反的兩種波,沿傳輸線形成的一種分布狀態(tài),其

中的一個(gè)波一般是另一個(gè)波的反射波。在兩者相加的點(diǎn)出現(xiàn)波腹,在兩者相減的點(diǎn)

形成波節(jié)。在波形上,波節(jié)和波腹的位置始終是不變的,但它的瞬時(shí)值是隨時(shí)間而改

變的。駐波是自然界一種十分常見的現(xiàn)象,在現(xiàn)實(shí)生活中無處不在。

【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?p/>

(1)了解波在弦上的傳播及駐波形成的條件。

(2)測量不同弦長和不同張力時(shí)的共振頻率。

(3)測量弦線的線密度。

(4)測量弦振動(dòng)時(shí)波的傳播速度。

【儀器和用具】

電振音叉(頻率為100 Hz),弦線,分析天平,低頻信號(hào)源,小滑輪,砝碼及砝碼托

盤等。(或THQ2B-1 型駐波實(shí)驗(yàn)儀,或FB301 型弦振動(dòng)研究實(shí)驗(yàn)儀,金屬弦絲, 砝碼

及砝碼托盤,低頻信號(hào)源,雙蹤示波器等)

【實(shí)驗(yàn)原理】

本實(shí)驗(yàn)研究波在弦上的傳播,駐波形成的條件,以及改變弦長、張力、線密度、驅(qū)

動(dòng)信號(hào)頻率等情況下對波形的影響,并觀察共振波形、測量波速。

由波動(dòng)理論知道,兩列振幅和頻率均相同、振動(dòng)方向一致且傳播方向相反的簡諧

波疊加后會(huì)產(chǎn)生駐波。合成振幅為零的點(diǎn)稱為波節(jié),合成振幅最大的點(diǎn)稱為波腹。