本书是根据高等学校《理工科类大学物理实验课程教学基本要求》，结合实验室的实际情况，在物理实验教师长期教学实践的基础上编写的。全书包括力学、热学、电磁学、光学和近代物理等41个基础实验，以及8个设计性物理实验和5个计算机仿真物理实验。各实验的原理叙述清楚，公式推导完整，实验步骤简明扼要。实验开头有提要，介绍了本实验的重要意义；末尾有思考题，供学生预习或复习使用。本书开头还介绍了实验规则、测量误差、不确定度、有效数字、数据处理、基本实验方法、基本量的测量和基本调整与操作技术等内容。

本书遵循教指委相关指导文件和高等院校学生学习规律编写而成。践行四新理念，融入思政元素，注重理论与实践相结合。

前言本书是在使用多年的大学物理实验讲义的基础之上，结合物理实验教师多年实践教学的经验，根据高等学校《理工科类大学物理实验课程教学基本要求》而编写的，结合了当前物理实验课程的建设，同时采纳了很多兄弟院校教师的建议。在本书编写过程中，我们力求做到以下几点：（1）强调对学生物理实验基础理论和方法的系统教学，通过完成具体的实验项目，学生可获得有关的实验技能训练，以及更为系统的知识。（2）就各种误差的估算和数据处理方法在有关实验项目的数据处理中提出相应的要求，以进一步加强学生的数据处理能力训练。（3）所选的实验项目既照顾基础物理实验室的基本条件，也注意学生知识面的开拓和综合应用所学知识解决问题能力的培养。（4）在几年来实践的基础上，增加了设计性实验和计算机仿真实验，以培养学生分析和解决问题的能力、综合应用理论知识和实验技术的能力，训练学生设计实验的能力，把学生从理论学习的轨道逐渐引向工程实践方面，使学生的定性分析与定量计算逐步和工程估算及实践手段结合起来，从而逐步掌握工程设计的常规步骤方法，了解科学实验的程序和实施方法，培养创新意识和综合能力，为今后参加工程实践、进行科学研究奠定基础。本书由佳木斯大学理学院部分教师编写，具体分工如下：吴云飞负责编写第1～3章；王林琳负责编写第5章；张漫负责编写第6章；王志林负责编写绪论、第8章；曹亚杰负责编写第4章；郭庆龙负责编写第7章；薛冠非、白金泉、姜蕾负责编写第9章。佳木斯大学理学院侯宪春对全书进行了审阅，并提出了很多修改意见；在本书编写过程中，编者得到了机械工业出版社的大力支持和帮助，也得到了编者所在院校领导和同事的支持和帮助；几年来，很多教师对本书的书稿提出了不少建议，在此一并敬致谢忱。但限于编者水平，书中难免有不足之处，衷心欢迎读者批评指正。编者2025年1月

高等院校教师

目录前言绪论10.1大学物理实验课程的地位及任务10.2学习大学物理实验的基本程序20.3怎样书写实验报告3第1章测量误差与数据处理41.1测量与测量误差41.2测量结果不确定度估算及表示121.3有效数字及其运算191.4实验数据的表示和处理方法22练习题31第2章物理实验基础知识332.1物理实验基本方法332.2物理实验中的基本物理量的测量372.3物理实验中的调整与操作技术42第3章力学实验47实验1物体密度的测定47实验2用光电控制计时法测重力加速度51实验3用单摆测定重力加速度55实验4用复摆测定重力加速度57实验5用三线扭摆测量转动惯量59实验6用转动惯量仪测物体的转动惯量63实验7用拉伸法测金属丝的弹性模量65实验8弦线驻波与振动研究实验68实验9测定声波在空气中的传播速度75实验10声速的测量(超声)76实验11超声波的应用——探伤和测厚78实验12简谐振动特性研究与弹簧劲度系数测量83第4章热学实验87实验13用传感器测空气的比热容比87实验14金属线膨胀系数的测定91实验15液体表面张力系数的测定93实验16用落球法测液体的黏度96实验17不良导体导热系数的测量98实验18冷却法测量金属的比热容102第5章电磁学实验105电磁学实验常用基本仪器简述105实验19线性电阻和非线性电阻的伏安特性曲线111实验20电表的改装和校正114实验21用惠斯通电桥测电阻117实验22用开尔文电桥测低电阻119实验23用模拟法研究静电场的分布125实验24用电位差计测量电动势128实验25示波器的使用133实验26霍尔效应的应用设计144实验27热敏电阻的特性和应用148实验28固体、液体电介质相对介电常数的测定149大学物理实验第6章光学实验153光学实验仪器的使用和注意事项153实验29薄透镜焦距的测定154实验30用牛顿环测透镜的曲率半径158实验31调整分光计和测量三棱镜的折射率161实验32偏振现象的实验研究167实验33用旋光仪测旋光性溶液的旋光率和浓度171实验34单缝衍射实验175实验35望远镜、显微镜及其应用178实验36用衍射光栅测光波波长183实验37音频信号光纤传输技术实验185第7章近代物理实验189实验38迈克耳逊干涉仪189实验39夫兰克-赫兹实验194实验40全息照相200实验41密立根油滴实验204第8章设计性物理实验212设计性物理实验概述212实验42简谐振动的研究213实验43光的衍射法测弹性模量213实验44用凸透镜测狭缝宽度214实验45非线性电阻特性的研究214实验46用非平衡电桥法测热敏电阻的温度特性215实验47用电谐振法测膜层厚度215实验48用霍尔元件测量地磁水平分量216实验49光栅特性的研究216第9章计算机仿真物理实验217计算机仿真物理实验基础知识217实验50偏振光实验的计算机仿真220实验51光电效应测定普朗克常量实验的计算机仿真221实验52夫兰克-赫兹实验的计算机仿真225实验53氢氘光谱拍摄实验的计算机仿真228实验54氢氘光谱测量及阿贝比长仪实验的计算机仿真230参考文献234