大学物理实验教程（谷玉亭）

物理实验是高等学校理工科的必修基础课程，是学生进入大学以后接受系统实验方法和实验技能训练的开端，是理工科类专业学生进行科学实验训练的重要基础。本书以教育部高等学校物理基础课程教学指导分委员会颁布的《理工科大学物理实验教学基本要求》为基础，结合应用型本科人才培养特点，考虑通用实验设备情况，将物理技术思想和工程应用实践有机结合，全书共分 6章，分别是绪论、力学和热学实验、电磁学实验、光学实验、近现代物理实验和设计性实验。 本书可作为高等院校非物理专业的物理实验课程教材，也可作为实验技术人员和有关教师的参考用书。

谷玉亭，沈阳工业大学，副教授，2003年起，一直从事大学物理理论和实验课的教育教学工作。在实验室建设方面，与本教研室同事一起开发实验项目，组织大学生实验项目比赛，积极参与课程设计和教学改革工作。在辽宁高职学报发表了《物理实验课程建设与设计》，在世纪桥杂志上发表了《工科大学物理实验课程改革与探讨》。2019年12月在北京邮电大学出版社出版了实验教材《大学物理实验》。

第1章 绪论 1 1.1 物理实验的作用 1 1.2 物理实验课的目的、要求 2 1.2.1 物理实验课的目的 2 1.2.2 物理实验课的要求 2 1.3 物理实验基本规则 3 1.3.1 电磁学实验基本规则 3 1.3.2 光学实验基本规则 4 1.4 测量误差及数据处理 5 1.4.1 测量与误差 5 1.4.2 测量的不确定度及结果表示 7 1.4.3 有效数字及其运算规则 11 1.4.4 实验数据处理方法 14 1.4.5 物理实验中的基本测量方法 19 第2章 力学和热学实验 22 2.1 长度测量 22 2.2 固体密度测量 27 2.3 单摆法测重力加速度 31 2.4 测温器件原理 34 2.5 液体表面张力系数测定（拉脱法） 38 2.6 用拉伸法测杨氏模量 42 2.7 转动惯量测量 46 2.8 焦利秤实验 51 2.9 液体黏度测量 54 2.10 空气摩尔热容比测定 58 2.11 固体线胀系数测量 61 第3章 电磁学实验 66 3.1 电表的使用 66 3.2 数字万用表的使用 71 3.3 电路的连接与控制 78 3.4 伏安法测电阻 82 3.5 模拟法测绘静电场 85 3.6 电桥法测电阻 89 3.7 示波器的使用 94 3.8 电位差计的使用 105 3.9 铁磁材料磁滞研究 110 3.10 电阻温度计研究 115 3.11 霍尔效应 119 第4章 光学实验 125 4.1 薄透镜成像 125 4.2 分光计的调节 129 4.3 棱镜折射率测定 134 4.4 光栅衍射 138 4.5 等厚干涉 141 4.6 迈克尔逊干涉仪 146 4.7 偏振现象的观测与分析 151 4.8 光的单缝衍射实验 154 第5章 近现代物理实验 159 5.1 声速测量 159 5.2 油滴实验 164 5.3 夫兰克-赫兹实验 169 5.4 光电效应 172 5.5 光电池基本特性研究 177 5.6 LRC 电路暂态过程研究 182 5.7 风能发电 187 5.8 音频信号光纤传输技术实验 191 第6章 设计性实验 196 6.1 设计性实验的性质与特点 196 6.1.1 科学实验的一般过程 196 6.1.2 设计性实验的特点 197 6.2 实验方案的选择 197 6.2.1 实验方法的选择 197 6.2.2 测量方法的选择 197 6.2.3 测量仪器的选配 197 6.2.4 测量条件的选择 198 6.2.5 数据处理方法的选择 198 6.3 误差与仪器选配 199 6.4 重力加速度研究 200 6.5 简谐振动研究 201 6.6 电阻率测量 201 6.7 变阻器的使用 202 6.8 电学元件伏安特性研究 203 6.9 用电位差计校准电表 203 6.10 电表的改装与校准 205 6.11 RC 电路暂态过程研究 206 6.12 光栅特性研究 207 附 录 209 附录 1 用 MS Excel 绘制实验曲线 209 附录 2 物理实验练习题 213 附录 3 物理实验报告模板 220 参考文献 221