物理学实验
2012-6
科学出版社
侯俊玲、刚晶、黄浩、王力、韦相忠、郭晓玉、王勤、高建平、孔志勇、张莉、王冬梅、鲁玮瑗
137
217000
物理学实验 第3版是理论教材《物理学》第3版的配套教材,是在2010年出版的《物理学实验》第2版的基础上,根据医药物理学教学大纲的要求,结合高等医药院校深化教学改革的需要,本着实验教学与理论教学相辅相成、相对独立的教学特点,在参考已有的其他同类医药院校物理学实验教材的基础上,由北京中医药大学牵头,全国18所高等医药院校参编的第3版教材。物理学实验 第3版共编排22个实验,其中有6个实验还涉及2种以上的实验测量方法。书中还包含了实验误差理论及数据处理方法。物理学实验 第3版在最后还附有实验教学中常用到的物理量数据附表,可随时查阅。
物理学实验 第3版适用于全国高等医药院校医药类各个专业使用,也可作为成人教育、生命科学、卫生管理等相关专业的学生及相关实验教学和研究人员的参考书。
侯俊玲、刚晶、黄浩、王力、韦相忠、郭晓玉、王勤、高建平、孔志勇、张莉、王冬梅、鲁玮瑗
第3版前言绪论第一节 物理学实验的目的和主要环节第二节 测量误差及数据处理实验一 基本测量实验二 转动惯量的测量方法一 刚体转动惯量实验仪(1)方法二 刚体转动惯量实验仪(2)附录实验三 液体黏滞系数的测定方法一 用乌氏黏度计测定乙醇溶液的黏滞系数方法二 用奥氏黏度计测定乙醇溶液的黏滞系数方法三 用斯托克斯公式测定液体的黏滞系数方法四 用落球法测定液体的黏滞系数附录实验四 液体表面张力系数的测量方法一 用焦利秤测量液体表面张力系数方法二 用力敏传感器测量液体表面张力系数方法三 毛细管法测定液体表面张力系数实验五 模拟法测静电场分布方法一 导电纸法方法二 导电微晶法实验六 电位差计的使用方法一 测量电动势和电位差方法二 测量电动势和电位差实验七 惠斯通电桥的原理和使用实验八 电表改装与万用电表的使用实验九 简谐振动合成的演示实验十 用显微镜测量微小物体长度实验十一 示波器的原理与使用实验十二 旋光仪测量糖溶液的浓度方法一 用比较法测量糖溶液浓度方法二 φ-C曲线直接测定法实验十三 用分光计测定三棱镜的折射率实验十四 用分光光度计分析医药学中常见溶液的吸收光谱实验十五 用光电比色计测定液体的浓度实验十六 糖溶液n-C曲线的描记与模拟尿糖的定标实验十七 牛顿环测量透镜的曲率半径实验十八 衍射光栅测量光波波长实验十九 气体γ值的测定实验二十 常用医疗仪器的使用实验二十一 电流型集成温度传感器AD590的特性测量和应用实验二十二 超声声速测定附表
版权页: 插图: 第二节测量误差及数据处理 一、物理量的测量及测量误差 1.测量的分类 物理定律和定理反映了物理现象的规律性。然而,这些规律通常由各种物理量间的数值关系来表达,验证和建立物理定律和定理通常要对物理量进行正确测量。所谓测量就是将待测的物理量与选定的同类单位量相比较。广义上讲,测量是人类认识世界和改造世界的基本手段。通过测量,人们对客观事物可以获得定量的概念,总结出它们的规律性,从而建立起相应的理论。测量分为直接测量与间接测量两种类型。直接测量是直接用仪器或仪表读出测量的数值。例如,用米尺测量物体长度,用秒表测量时间,用温度计测量温度等。间接测量是由已知的定律、公式间接计算出的待测量。例如,通过直接测量出单摆的摆长l,由公式T=2πgl求出单摆的周期T,大多数物理量都是通过间接测量得到的。 2.测量的误差及分类 理论上讲,物理量应该存在着客观上绝对准确的数值,称为真值。然而,实际测量时得到的结果值称为测量值。由于测量仪器、实验条件以及观察者的感官和测量环境的限制等诸多因素的影响,测量不可能无限精确,因此测量值只是近似值,测量值与客观存在的真值之间总是有一定的差异,我们把这一差异称为测量的误差。误差存在于一切测量之中,存在于测量过程的始终。讨论误差的来源、消除或减少测量的误差,是提高测量的准确程度,使测量结果更为可信的关键。测量误差按其产生的原因和性质可分为系统误差和偶然误差两类。 (1)系统误差:这种误差是由于仪器本身缺陷(如刻度不均匀,零点不准等)、公式和定律本身不够严密、实验者自身的生理等因素造成的。系统误差可以通过校正仪器,改进测量方法,修正公式和定律,改善实验条件和纠正不正确习惯等办法尽可能加以减少。在通常的实验室中,实验条件一旦确定,系统误差也随之客观地确定了,多次重复测量不可能发现更不可能减少系统误差。 (2)偶然误差:这种误差是由许多不稳定的偶然因素引起的。例如,测量环境的温度、湿度和气压的起伏,电源电压的波动,电磁场的干扰,不规律的机械振动,以及测量者感觉器官的随机错觉等偶然因素产生的误差。误差偶然的存在使得每次测量值具有偶然性,即每一次测量时产生的误差大小和正负是不确定的,是一种无规则的涨落,看不出它们的规律性。对于同一被测物理量,在相同条件下进行多次测量,当测量的次数足够多时,则正负误差出现的机会或概率相等。或者说在测量的次数足够多的情况下,偶然误差服从一定的统计规律,测量结果总是在真值附近涨落。由于这种误差的偶然性,它是不可消除的,但是增加重复测量的次数,可以尽可能减少测量的偶然误差。
《普通高等教育"十二五"规划教材•全国高等医药院校规划教材:物理学实验(第3版)》适用于全国高等医药院校医药类各个专业使用,也可作为成人教育、生命科学、卫生管理等相关专业的学生及相关实验教学和研究人员的参考书。