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绪论1

0.1 物理实验的重要性1

0.2 物理实验课的要求2

0.3 如何进行物理实验3

0.4 物理实验课学生守则3

第1章 测量误差、不确定度及数据处理的基础知识5

1.1 测量及其分类5

1.1.1 测量5

1.1.2 直接测量和间接测量5

1.1.3 等精度测量和非等精度测量6

1.2 误差及其分类6

1.2.1 误差的定义6

1.2.2 误差的分类7

1.3 随机误差的分布规律8

1.3.1 正态分布（高斯分布）9

1.3.2 均匀分布11

1.4 测量结果及其不确定度11

1.4.1 不确定度的概念11

1.4.2 直接测量量不确定度计算及结果表示12

1.4.3 间接测量量不确定度计算及结果表示14

1.5 有效数字及其运算规则17

1.5.1 测量结果的有效数字18

1.5.2 有效数字的运算规则19

1.6 实验数据处理的常用方法20

1.6.1 列表法20

1.6.2 作图法21

1.6.3 逐差法（差数平均值法）24

1.6.4 最小二乘原理及线性回归法处理数据26

第2章 预科实验31

2.1 固体密度的测量31

2.1.1 实验目的31

2.1.2 实验原理31

2.1.3 实验仪器32

2.1.4 实验内容与方法35

2.1.5 原始数据记录及处理36

2.1.6 分析与思考37

2.2 测定冰的熔解热37

2.2.1 实验目的37

2.2.2 实验原理37

2.2.3 实验仪器39

2.2.4 实验内容与方法40

2.2.5 原始数据记录及处理40

2.2.6 分析与思考41

2.3 示波器的原理与使用41

2.3.1 实验目的42

2.3.2 实验原理42

2.3.3 实验仪器46

2.3.4 实验内容和方法51

2.3.5 原始数据记录及处理53

2.3.6 分析与思考54

2.4 薄透镜焦距的测量55

2.4.1 实验目的55

2.4.2 实验原理55

2.4.3 实验仪器58

2.4.4 实验内容与方法58

2.4.5 原始数据记录及处理60

2.4.6 分析与思考62

2.4.7 附录62

2.5 元件电阻及其伏安特性测量63

2.5.1 实验目的63

2.5.2 实验原理63

2.5.3 实验仪器66

2.5.4 实验内容与方法68

2.5.5 原始数据记录及处理69

2.5.6 分析与思考70

2.5.7 附录71

第3章 基础实验73

3.1 拉伸法测钢丝杨氏模量73

3.1.1 实验目的73

3.1.2 实验原理73

3.1.3 实验仪器75

3.1.4 实验内容与方法77

3.1.5 原始数据记录及处理80

3.1.6 分析与思考82

3.1.7 附录82

3.2 钢体转动惯量的测量83

3.2.1 实验目的83

3.2.2 实验原理83

3.2.3 实验仪器85

3.2.4 实验内容与方法86

3.2.5 原始数据记录及处理86

3.2.6 分析与思考87

3.3 落球法测液体黏滞系数87

3.3.1 实验目的87

3.3.2 实验原理87

3.3.3 实验仪器88

3.3.4 实验内容与方法89

3.3.5 原始数据记录及处理90

3.3.6 分析与思考91

3.4 固体线膨胀系数的测量91

3.4.1 实验目的92

3.4.2 实验原理92

3.4.3 实验仪器93

3.4.4 实验内容与方法94

3.4.5 原始数据记录及处理95

3.4.6 分析与思考96

3.4.7 附录96

3.5 冷却法测固体的比热容97

3.5.1 实验目的97

3.5.2 实验原理97

3.5.3 实验仪器98

3.5.4 实验内容与方法99

3.5.5 原始数据记录与处理100

3.5.6 分析与思考101

3.6 直流电桥测电阻101

3.6.1 实验目的101

3.6.2 实验原理101

3.6.3 实验仪器103

3.6.4 实验内容与方法106

3.6.5 原始数据记录及处理107

3.6.6 分析与思考109

3.6.7 附录109

3.7 电容特性研究111

3.7.1 实验目的111

3.7.2 实验原理111

3.7.3 实验仪器113

3.7.4 实验内容与方法113

3.7.5 原始数据记录及处理114

3.7.6 分析与思考115

3.7.7 附录116

3.8 分光计的调节和使用116

3.8.1 实验目的116

3.8.2 实验原理117

3.8.3 实验仪器120

3.8.4 实验内容与方法121

3.8.5 原始数据记录及处理124

3.8.6 分析与思考125

3.9 甲电池参数及输出特性的测量125

3.9.1 实验目的125

3.9.2 实验原理125

3.9.3 实验仪器127

3.9.4 实验内容与方法127

3.9.5 原始数据记录及处理128

3.9.6 分析与思考128

第4章 综合与应用实验130

4.1 电表的扩程与校准130

4.1.1 实验目的130

4.1.2 实验原理130

4.1.3 实验仪器132

4.1.4 实验内容与方法132

4.1.5 原始数据记录与处理134

4.1.6 分析与思考135

4.2 电位差计测量电源电动势和内阻136

4.2.1 实验目的136

4.2.2 实验原理136

4.2.3 实验仪器137

4.2.4 实验内容与方法140

4.2.5 原始数据记录及处理140

4.2.6 分析与思考141

4.2.7 附录141

4.3 RLC串联电路的谐振142

4.3.1 实验目的142

4.3.2 实验原理142

4.3.3 实验仪器144

4.3.4 实验内容与方法144

4.3.5 原始数据记录及处理145

4.3.6 分析与思考146

4.4 折射率的测量146

4.4.1 实验目的147

4.4.2 实验原理147

4.4.3 实验仪器149

4.4.4 实验内容与方法150

4.4.5 原始数据记录及处理151

4.4.6 分析与思考152

4.4.7 附录152

4.5 霍尔效应测量磁场153

4.5.1 实验目的153

4.5.2 实验原理154

4.5.3 实验仪器156

4.5.4 实验内容与方法158

4.5.5 原始数据记录及处理159

4.5.6 分析与思考159

4.6 冲击电流计法测磁场160

4.6.1 实验目的160

4.6.2 实验原理160

4.6.3 实验仪器162

4.6.4 实验内容与方法163

4.6.5 原始数据记录与处理164

4.6.6 分析与思考165

4.7 温敏元件温度特性的测量165

4.7.1 实验目的165

4.7.2 实验原理165

4.7.3 实验仪器168

4.7.4 实验内容与方法170

4.7.5 原始数据记录及处理171

4.7.6 分析与思考172

4.7.7 附录172

4.8 AD590特性测量及应用研究173

4.8.1 实验目的174

4.8.2 实验原理174

4.8.3 实验仪器174

4.8.4 实验内容与方法175

4.8.5 原始数据记录及处理176

4.8.6 分析与思考177

4.8.7 附录177

4.9 非平衡电桥测热敏电阻温度特性179

4.9.1 实验目的179

4.9.2 实验原理179

4.9.3 实验仪器181

4.9.4 实验内容与方法181

4.9.5 原始数据记录及处理182

4.9.6 分析与思考183

4.10 空气中声速的测定183

4.10.1 实验目的184

4.10.2 实验原理184

4.10.3 实验仪器186

4.10.4 实验内容与方法187

4.10.5 原始数据记录及处理189

4.10.6 分析与思考190

4.11 光电效应实验190

4.11.1 实验目的191

4.11.2 实验原理191

4.11.3 实验仪器193

4.11.4 实验内容与方法196

4.11.5 原始数据记录及处理198

4.11.6 分析与思考199

4.12 电子电量的测定199

4.12.1 实验目的200

4.12.2 实验原理200

4.12.3 实验仪器203

4.12.4 实验内容与方法208

4.12.5 原始数据记录及处理209

4.12.6 分析与思考211

4.13 测量光栅常数和光波波长212

4.13.1 实验目的212

4.13.2 实验原理212

4.13.3 实验仪器213

4.13.4 实验内容与方法213

4.13.5 原始数据记录及处理214

4.13.6 分析与思考215

4.13.7 附录216

4.14 等厚干涉及其应用216

4.14.1 实验目的216

4.14.2 实验原理217

4.14.3 实验仪器219

4.14.4 实验内容与方法221

4.14.5 原始数据记录与处理222

4.14.6 问题与思考223

第5章 附录224

附录1 中华人民共和国法定计量单位224

附录2 常用物理参数226

附录3 诺贝尔物理学奖获得者及其得奖项目233

参考文献240