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绪论 1

0.1　物理实验的地位和作用 1

0.2　物理实验课的目的和基本程序 2

0.3　物理实验中应注意的安全事项 3

1　测量的不确定度与数据处理 5

1.1　测量与误差 5

1.1.1　测量及其分类 5

1.1.2　误差与偏差 6

1.1.3　相对误差 8

1.1.4　误差的分类及来源 8

1.1.5　测量的精密度、准确度和精确度 9

1.1.6　随机误差的估算 9

1.1.7　算术平均值的标准偏差 10

1.1.8　标准偏差σx 10

1.1.9　粗大误差的剔除 10

1.2　测量结果的评定和不确定度 12

1.2.1　不确定度的概念 12

1.2.2　直接测量的不确定度 13

1.2.3　间接测量结果的合成不确定度 15

1.3　有效数字及其运算法则 17

1.3.1　有效数字的概念 18

1.3.2　直接测量的有效数字记录及修约规则 18

1.3.3　有效数字的运算法则 19

1.4　实验数据处理的常用方法 21

1.4.1 列表法 21

1.4.2　作图法 23

1.4.3 图解法 24

1.4.4　逐差法 27

1.4.5　用最小二乘法求经验方程 27

1.4.6　用函数计算器处理实验数据 30

1.5　实验数据的计算机处理 33

1.5.1 Excel的主要功能及特点 33

1.5.2　Excel处理物理实验数据举例 34

2　力学实验 39

2.1 长度测量 39

2.2　单摆法测量重力加速度 45

2.3　天平的使用及密度的测量 48

2.4 杨氏弹性模量的测量（伸长法） 53

2.5 自由落体法测定重力加速度 56

2.6 刚体转动惯量的测定 59

2.7　三线摆 63

2.8　惯性秤 68

2.9　振动的研究 70

2.10　声速测量 74

2.11 焦利氏秤在力学实验中的应用 80

2.11.1　焦利氏秤简介 80

2.11.2　简谐振动的研究 81

2.11.3　表面张力系数的研究 83

2.12　气垫导轨上滑块运动的研究 85

2.12.1　气垫导轨简介 85

2.12.2　重力加速度的测定 87

2.12.3　牛顿第二定律的验证 90

2.12.4　守恒定律的研究 91

3　热学实验 98

3.1　金属比热容的测定 98

3.2 固体的比热容测定 100

3.3　导热系数的测量 103

3.4　热功当量的测定（用电热法） 107

3.5　PID在热学实验中的应用研究 111

3.5.1　PID调节 111

3.5.2　落球法测定液体在不同温度的黏度 113

3.5.3 固体线膨胀系数的测定 117

4　电磁学实验 120

4.1 电磁学实验预备知识 120

4.1.1 电磁学实验的目的和要求 120

4.1.2 电磁测量的方法 120

4.1.3 电磁学实验中常用仪器简单介绍 121

4.1.4 电磁学实验操作规程 127

4.2　学习使用万用电表 128

4.3　用惠斯登电桥测电阻 133

4.4 电表改装与校准 140

4.5　静电场的描绘 147

4.6 电子在电磁场中运动规律的研究 150

4.7 电阻元件伏安特性的测定 158

4.8　用电磁感应法测交变磁场 163

4.9　示波器的使用 167

4.10　霍尔效应 182

4.11 电位差计的使用 189

4.11.1 电位差计的原理与使用 189

4.11.2　用电位差计测量微小电压 193

4.11.3　用电位差计校正电表 197

4.11.4　用十一线电位差计测量干电池的电动势和内阻 200

4.12　RLC电路研究 202

4.12.1 RLC电路稳态特性的研究 202

4.12.2　RLC电路暂态特性的研究 209

5　光学实验 216

5.1　光学实验预备知识 216

5.1.1　光学实验的特点 216

5.1.2　常用光源 216

5.2　牛顿环实验 217

5.3　分光计的调整与使用 221

5.3.1　分光计的结构 221

5.3.2　棱镜玻璃折射率的测定 225

5.3.3　用透射光栅测量光波波长及角色散率 229

5.4　光具座及相关实验 231

5.4.1　光具座简介 231

5.4.2　薄透镜焦距的测定 231

5.4.3　光具组基点的测定 237

5.5　迈克耳孙干涉仪的调节和使用 240

5.5.1　迈克耳孙干涉仪介绍 240

5.5.2　激光波长的测定 242

5.5.3　钠光的双线波长差的测定 244

5.6 CCD单缝衍射相对光强分布的测量 246

6　近代物理实验 250

6.1　密立根油滴实验 250

6.2　夫兰克-赫兹实验 256

6.3　全息照相技术 259

6.4　塞曼效应 264

参考文献 269

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