大学物理实验
2011-6
机械工业出版社
何焰蓝，杨俊才 主编
326
407000
本教材是在借鉴国内外面向21世纪物理实验教学内容和课程体系改革与研究的成果，结合国防科技大学多年来教学改革和课程建设的实践经验，并在原教材（2004年版）的基础上重新编写而成的。本教材在课程体系的设计上，试图寻求一种优化的模式。由于实验课程往往受到条件限制，教学中学生必须循环进行实验，很难按照教材上的顺序来实施教学。因此，有必要研究和设计与教学实际相适应的最佳的内容组合形式。实际上，掌握正确的实验思想、建立最佳的实验模型、学会典型的实验方法、培养良好的实验技能和素养都是相通的，通过课程体系的设计，来追求整体的综合效果，以更好地实现教学目标。在教学内容的安排上，大力加强基础，同时力求实现现代化。20世纪以来科学技术的巨大成就，应该使我们的实验教学面貌一新，应当把一个生机勃勃的、不断发展的实验内容教给学生，以培养和激发他们的创新精神。另一方面，无论科学技术发展多么迅速，新的知识、新的技术总是在原有科学技术的基础上产生的，掌握了基础，就有了根基，就能不断的自我发展。当然，随着时代的进步，基础也在不断的发生变化，我们必须不断地用现代的观点来选择内容载体，用新的视野来确定实验基础，从新的角度来描述经典内容，用新的技术来改造传统实验。本书还引入了与现代军事技术相结合的物理实验，是军队人才培养至关重要的一环，并使物理实验成为学员学习军事高技术的创新实践基地。
本书在课程体系的设计上，试图寻求一种优化的模式。全书共分为六章。第1章介绍物理实验基本知识；第2章为模块化的基本实验，是物理实验知识、能力、素质的基本训练阶段。书中采用单元实验的形式，每个单元按照实验内容或方法来突出一条主线，每个实验体现一个重点；第3章为综合设计性实验，此阶段为提高性阶段。首先介绍一些关于科学实验的基本方法和思维方式，旨在培养学生综合运用实验方法和实验仪器，来解决实际问题的能力；第4章为小课题实验，提出一些新技术、新物理效应或综合性的小课题，由学生自主完成实验。学生也可以自提课题，由实验室提供条件；第5章为军事系列物理实验，在物理实验中提炼或开发了一些与军事应用背景有关的实验；第6章为计算机模拟实验，它以军队院校网上物理虚拟实验室为平台，介绍其操作使用。学生可以在网上进行实验预习和模拟实验，也可以在完成实验室实验后，再在网上进行深入学习和复习，特别是可以在网上自行设计实验和进行探索性实验，以及开展学科竞赛等。
本教材为高等院校工科各专业的教科书或参考书，尤其是军事院校，适合不同层次的教学需要。
前言
第1章物理实验基本知识
第2章单元实验
第3章综合设计性实验
第4章小课题实验
第5章军事系列物理实验
第6章物理虚拟实验室
附录
参考文献
插图：第1章物理实验基本知识1.1绪论本章主要介绍的测量误差理论、实验数据处理、实验结果表述等初步知识，是进入大学物理实验前必备的基础，也是今后从事科学实验工作所要了解和掌握的。由于这部分内容涉及面广，对它们进行更深入的讨论将超出本课程的范围，如深入讨论测量误差理论，就应属于数理统计学或计量学的范围。因此，本章仅侧重于介绍一些基本概念，引用一些结论和计算公式，以满足本课程教学的需要。在以后的实验过程中，还将适当安排一些内容，通过实际运用加深理解，逐步掌握。1.1.1测量误差1．测量及其误差（1）测量及其分类物理实验是以测量为基础的。不论是研究物理现象、验证物理原理，还是研究物质特性等，都要进行测量。所谓测量，就是用一定的量具或仪器，通过一定的方法，直接或间接地与被测对象进行定量比较。测量的结果应包括数值、单位以及用不确定度表示的可信赖程度。测量可分为直接测量和间接测量。如果待测量的大小可以直接从测量仪器或量具上读出，称为直接测量；如果待测量是由若干个直接测量量经过一定的函数关系运算后获得，称为间接测量。例如，用米尺测量物体的长度、用秒表计时等都是直接测量；而测量物体的密度，需先测出物体的体积和质量，再用公式p=m／V计算得出密度值，因此是间接测量。测量方式又可分为等精度测量与非等精度测量。如同一测量者，用同样的方法，使用同样的仪器并在相同的条件下对同一物理量进行的多次测量，称作等精度测量。尽管各次测量值可能不相等，但没有理由认为哪一次（或几次）的测量值更可靠或更不可靠。实际上，一切物质都在运动中，没有绝对不变的人和事物，只要其变化对实验的影响很小乃至可以忽略，就可认为是等精度测量。以上所述各项，如有一项发生变化，导致明显影响实验结果，即为非等精度测量。本章提到的多次测量，都是指等精度测量。
《大学物理实验(第2版)》为教育部评定的普通高等教育“十一五”国家级规划教材。
