基础物理实验

　　本书以实验内容的现代化为主旨，从强化基本训练、便于学生进行研究性学习和实践、特别是重视实验的基本素质和创新意识的培养出发，以创新精神对实践性的基础课教材的编写做了认真的探索。教材采用了基本实验—综合性实验—设计性实验的架构，把内容的更新和严格的基础训练结合起来；内容创新不仅反映在自行研发的新实验上，也体现在对引进实验和传统实验的改造、开发和处理上；配有思考题、检查题和应用举例，在基本实验中增加了实验方法的专题讨论，在设计性实验中提出了怎样做好设计性实验的讨论，便于学生的自学、思考和提高；从不确定度的处理到具体实验的安排和内容阐述，既考虑到多数学生的认识规律和教学的基本要求，也兼顾了优秀学生深入研究的需求，为因材施教提供了更多的教学层次和伸缩空间。作为北京市精品教材建设的一部分，本书是众多师生长期坚持教学改革的成果。这次出版前又经过四届学生的使用和反复修改。全书共7章，涵盖了50多个实验，误差和不确定度及实验数据的处理方法单独成章。本书可作为60学时左右的理工科物理实验课的教材，也可供物理、农医等其他专业师生参考。

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怎样做好物理实验
1.开设物理实验课程的目的1
2.物理实验课程的任务1
3.怎样做好物理实验1
4.关于实验报告3
5.关于教材和实验安排3
6.成绩考核和评定4
第1章?实验误差与不确定度评定
1.1?测量、误差和不确定度5
1.1.1?测量的基本概念5
1.1.2?误差的基本知识6
1.1.3?精密度、正确度和准确度9
1.1.4?不确定度9
1.2?随机误差的统计处理10
1.2.1?随机误差和正态分布10
1.2.2?标准差和置信概率11
1.2.3?平均值和平均值的标准差12
1.2.4?小结13
1.3?仪器误差（限）13
1.3.1?长度测量仪器14
1.3.2?质量称衡仪器15
1.3.3?时间测量仪器15
1.3.4?温度测量仪器15
1.3.5?电学量测量仪器16
1.3.6?小结17
1.4?不确定度的分量评定和方差合成18
1.4.1?不确定度分量的两类评定方法18
1.4.2?不确定度的方差合成19
1.4.3?不确定度合成举例21
1.4.4?数据修约和测量结果的最终表述22
1.4.5?小结22
1.5?有效数字及其运算法则26
1.5.1?仪器示值的有效数字读取26
1.5.2?有效数字的运算法则27
1.5.3?小结28
1.6?系统误差的发现和消除28
1.6.1?系统误差的形式28
1.6.2?系统误差的发现29
1.6.3?系统误差的消除和修正30
1.7*?粗大误差的判别与处理33
1.7.1?拉依达准则（3σ准则）33
1.7.2?t检验准则33
1.8*?几种主要的统计分布和置信概率34
1.8.1?正态分布（高斯分布）34
1.8.2?均匀分布35
1.8.3?t分布36
1.8.4?χ2分布37
1.9*?平均值的方差和不确定度的方差合成37
1.9.1?关于标准偏差和平均值标准偏差的讨论37
1.9.2?关于方差合成公式的讨论39
1.9.3?关于相关系数的讨论40
练习题41
第2章?物理实验数据处理的基本方法
2.1?列表法44
2.1.1?列表注意事项44
2.1.2?应用举例44
2.2?作图法45
2.2.1?作图的基本规则45
2.2.2?应用举例47
2.3?最小二乘法和一元线性回归49
2.3.1?一元线性回归49
2.3.2?应用举例——单摆测重力加速度51
2.3.3?小结52
2.3.4?一元线性回归系数的标准偏差53
2.4?逐差法54
2.4.1?线性关系和一次逐差处理54
2.4.2?应用举例55
练习题56
第3章?实验预备知识
3.1?电学实验预备知识58
3.1.1?电学实验操作规程58
3.1.2?电学基本仪器59
3.2?光学实验预备知识65
3.2.1?光学元件和仪器的保护65
3.2.2?常用光源65
3.2.3?消视差67
3.2.4?等高共轴调节67
3.3?数据处理示例69
第4章?基本实验
4.1?光杠杆法测弹性模量78
4.1.1?实验要求78
4.1.2?实验原理79
4.1.3?仪器设备81
4.1.4?实验内容83
4.1.5?预习思考题84
4.1.6?实验后思考题85
实验方法专题讨论之一?——?对实验结果的讨论85
4.2?扭摆法测转动惯量88
4.2.1?实验要求88
4.2.2?实验原理88
4.2.3?仪器设备89
4.2.4?实验内容90
4.2.5?预习思考题92
4.2.6?实验后思考题92
4.3?测定冰的熔解热92
4.3.1?实验要求92
4.3.2?实验原理93
4.3.3?仪器设备96
4.3.4?实验内容?97
4.3.5?预习思考题98
4.3.6?实验后思考题98
4.4?电热法和焦耳热功当量实验99
4.4.1?实验要求100
4.4.2?实验原理100
4.4.3?仪器设备101
4.4.4?实验内容102
4.4.5?预习思考题103
4.4.6?实验后思考题103
实验方法专题讨论之二?——?线性拟合和一元线性回归104
4.5?气垫导轨的使用和动量守恒实验105
4.5.1?实验要求105
4.5.2?实验原理106
4.5.3?仪器设备107
4.5.4?实验内容109
4.5.5?预习思考题109
4.5.6?实验后思考题110
实验方法专题讨论之三?——?关于有效数字110
4.6?碰撞过程的瞬态数字测量112
4.6.1?实验要求112
4.6.2?实验原理112
4.6.3?仪器设备116
4.6.4?实验内容118
4.6.5?预习思考题120
4.6.6?实验后思考题120
实验方法专题讨论之四?——?关于数字化测量121
4.7?薄透镜焦距的测量122
4.7.1?实验要求122
4.7.2?实验原理122
4.7.3?仪器设备124
4.7.4?实验内容124
4.7.5?预习思考题125
4.7.6?实验后思考题125
4.8?自组望远镜和距离的非接触测量125
4.8.1?实验要求126
4.8.2?实验原理126
4.8.3?仪器设备127
4.8.4?实验内容128
4.8.5?预习思考题129
4.8.6?实验后思考题129
4.9?电桥的自组和使用129
4.9.1?实验要求130
4.9.2?实验原理130
4.9.3?仪器设备132
4.9.4?实验内容134
4.9.5?预习思考题135
4.9.6?实验后思考题135
实验方法专题讨论之五&nbs