本書在內容安排上充分考慮到理工科院校有關專業特點及基礎課教學的需要，內容涉及面廣、實用性強。

培養學生嚴謹的科學態度、活躍的創新意識、理論聯系實際和適應科技發展的綜合應用能力等方面，具有其他實踐類課程無法替代的特點。

本書是根據教育部教學指導委員會頒布的《高等學校非物理類大學物理實驗課程教學基本要求》，結合一般本科院校專業的特點和廈門華廈學院應用型本科要求及實驗室儀器現狀，在總結多年教學實踐的基礎上編寫而成的。本書在內容安排上充分考慮到理工科學校有關專業特點及基礎課教學的需要，內容涉及面廣、實用性強。

物理實驗是高等學校學生進行科學實驗基本訓練的必修基礎課程，是學生接受系統實驗方法和實驗技能訓練的開端。物理實驗課覆蓋面廣，具有豐富獨特的實驗思想、方法和手段，同時能提供綜合性很強的基本實驗技能訓練，是培養學生科學實驗能力、提高學生科學素質的重要基礎課程。物理實驗課在培養學生嚴謹的科學態度、活躍的創新意識、理論聯系實際和適應科技發展的綜合應用能力等方面，具有其他實踐類課程無法替代的作用。

依照精選內容的原則，本書共6章，第1章為測量誤差、測量不確定度和實驗數據處理，介紹測量、誤差處理、不確定度評估、有效數字運算以及常用的數據處理方法；第2章為物理實驗常用測量方法，介紹物理實驗的基本方法；第3章為力學&熱學實驗，選編了9個力學、熱學實驗；第4章為電磁學實驗，選編了14個電磁學實驗；第5章為光學實驗，選編了4個光學實驗；第6章為綜合物理實驗，選編了包括激光全息照相、超導磁懸浮力測量和光纖通信演示在內的5個綜合物理實驗。

由于編者水平有限，加之編寫時間倉促，書中難免有不足之處，懇請廣大讀者批評指正。

編 者

2017年11月

第１章 測量誤差、測量不確定度和實驗
數據處理 1
1.1 測量誤差基本知識 1
1.1.1 測量 1
1.1.2 誤差 2
1.1.3 隨機誤差的估算 4
1.1.4 間接測量的誤差 7
1.2 測量不確定度評定與表示 10
1.2.1 測量不確定度的基本概念 10
1.2.2 測量不確定度評定與表示 13
1.2.3 不確定度分析的意義及不確定度
均分原理 16
1.2.4 不確定度計算實例 17
1.3 實驗數據修約 21
1.3.1 有效位數的概念 21
1.3.2 測量不確定度的有效位數和
修約規則 22
1.3.3 測量結果的有效位數和修約規則 22
1.3.4 實驗數據有效位數的運算規則 23
1.4 實驗數據處理方法 23
1.4.1 列表法 24
1.4.2 坐標法 24
1.4.3 逐差法 25
1.4.4 最小二乘法 26
1.5 隨機變量的統計分布 29
1.5.1 正態分布 29
1.5.2 t分布（學生分布） 30
1.5.3 均勻分布 30
1.5.4 三角分布 31
思考題 32
1.6 游標卡尺和螺旋測微計的使用 33
1.6.1 實驗目的 33
1.6.2 實驗儀器 33
1.6.3 實驗原理 33
1.6.4 實驗步驟 35
1.6.5 測量記錄和數據處理 36
思考題 37
第2章 物理實驗常用測量方法 38
2.1 比較法 38
2.1.1 直接比較法 38
2.1.2 間接比較法 38
2.2 放大法 38
2.2.1 累計放大法 39
2.2.2 機械放大法 39
2.2.3 電磁放大法 39
2.2.4 光學放大法 39
2.3 轉換法 40
2.3.1 參量轉換法 40
2.3.2 能量轉換法 40
2.4 補償法 40
2.4.1 補償法測量 41
2.4.2 補償法校正 41
2.5 平衡法 41
2.6 模擬法 41
2.6.1 物理模擬法 42
2.6.2 數學模擬法 42
2.7 干涉法 42
思考題 42
第3章 力學&熱學實驗 43
實驗1 楊氏彈性模量測定 43
一、實驗目的 43
二、實驗儀器 43
三、實驗原理 46
四、實驗內容及步驟 47
五、實驗數據處理 47
六、注意事項 48
七、思考題 49
實驗2 聲速測量 49
一、實驗目的 49
二、實驗儀器 49
三、實驗原理 49
四、實驗內容及步驟 51
五、實驗數據處理 52
六、注意事項 52
七、思考題 52
實驗3 測定勻變速直線運動的平均速度
和瞬時速度 53
一、實驗目的 53
二、實驗儀器 53
三、實驗原理 54
四、實驗內容及步驟 54
五、實驗數據處理 55
六、注意事項 55
七、思考題 55
實驗4 測定勻變速直線運動的加速度 56
一、實驗目的 56
二、實驗儀器 56
三、實驗原理 56
四、實驗內容及步驟 56
五、實驗數據處理 56
六、注意事項 57
七、思考題 57
實驗5 驗證牛頓第二定律 57
一、實驗目的 57
二、實驗儀器 57
三、實驗原理 57
四、實驗內容及步驟 57
五、實驗數據處理 58
六、注意事項 59
七、思考題 59
實驗6 驗證動量守恒定律 59
一、實驗目的 59
二、實驗儀器 59
三、實驗原理 59
四、實驗內容及步驟 59
五、實驗數據處理 60
六、注意事項 61
七、思考題 61
實驗7 研究簡諧振動的規律 62
一、實驗目的 62
二、實驗儀器 62
三、實驗原理 64
四、實驗內容及步驟 64
五、實驗數據處理 65
六、注意事項 65
七、思考題 65
實驗8 剛體轉動 65
一、實驗目的 65
二、實驗儀器 66
三、實驗原理 66
四、實驗內容及步驟 68
五、實驗數據處理 69
六、注意事項 73
七、思考題 74
實驗9 金屬線脹系數測定 74
一、實驗目的 74
二、實驗儀器 74
三、實驗原理 75
四、實驗內容及步驟 76
五、實驗數據處理 76
六、注意事項 77
七、思考題 77
第4章 電磁學實驗 78
實驗10 惠斯通電橋測電阻 78
一、實驗目的 78
二、實驗儀器 78
三、實驗原理 78
四、實驗內容及步驟 80
五、實驗數據處理 80
六、思考題 81
實驗11 非線性元件伏安特性測量 81
一、實驗目的 81
二、實驗儀器 81
三、實驗原理 82
四、實驗內容及步驟 84
五、實驗數據處理 84
六、測量元件特性時的注意事項 85
實驗12 磁阻效應現象 86
一、實驗目的 86
二、實驗儀器 86
三、實驗原理 88
四、實驗內容及步驟 89
五、注意事項 91
六、思考題 91
實驗13 動態磁滯回線 91
一、實驗目的 92
二、實驗儀器 92
三、實驗原理 92
四、實驗內容及步驟 96
實驗14 太陽能電池基本特性測定 102
一、實驗目的 102
二、實驗儀器 102
三、實驗原理 102
四、實驗內容及步驟 103
五、數據記錄及處理 105
六、注意事項 106
七、思考題 106
實驗15 光電效應測量普朗克常數 106
一、實驗目的 106
二、實驗儀器 106
三、實驗原理 107
四、實驗內容及步驟 110
五、實驗數據處理 112
六、注意事項 112
實驗16 霍爾效應 113
一、實驗目的 113
二、實驗儀器 113
三、實驗原理 113
四、實驗內容及步驟 116
五、實驗數據處理 116
六、注意事項 117
七、思考題 117
實驗17 霍爾傳感器特性效應—
轉速測量 118
一、實驗目的 118
二、實驗儀器 118
三、實驗原理 119
四、實驗內容及步驟 119
五、實驗數據處理 120
六、注意事項 120
七、思考題 120
實驗18 霍爾傳感器特性效應—轉角測量 120
一、實驗目的 120
二、實驗儀器 120
三、實驗原理 121
四、實驗內容及步驟 122
五、實驗數據處理 122
六、注意事項 122
七、思考題 123
實驗19 霍爾傳感器特性效應—
大電流測量 123
一、實驗目的 123
二、實驗儀器 123
三、實驗原理 124
四、實驗內容及步驟 125
五、實驗數據處理 125
六、注意事項 126
七、思考題 126
實驗20 霍爾傳感器特性效應—
產品計數 126
一、實驗目的 126
二、實驗儀器 126
三、實驗原理 127
四、實驗內容及步驟 127
五、實驗數據處理 128
六、注意事項 128
七、思考題 129
實驗21 霍爾傳感器特性效應—測量圓形
柱鋼在軸線上的分布 129
一、實驗目的 129
二、實驗儀器 129
三、實驗原理 130
四、實驗內容及步驟 130
五、實驗數據處理 131
六、注意事項 131
七、思考題 131
實驗22 霍爾傳感器特性效應—測量霍爾
傳感器開關特性參數 131
一、實驗目的 131
二、實驗儀器 131
三、實驗原理 132
四、實驗內容及步驟 133
五、實驗數據處理 133
六、注意事項 134
七、思考題 134
實驗23 PN結的物理特性及波爾茲曼
常數測試 134
一、實驗目的 134
二、實驗儀器 135
三、實驗原理 135
四、實驗內容及步驟 137
五、實驗數據處理 138
六、注意事項 140
七、思考題 140
第5章 光學實驗 141
實驗24 邁克爾遜干涉儀測量光波波長 141
一、實驗目的 141
二、實驗儀器 141
三、實驗原理 143
四、實驗內容及步驟 144
五、實驗數據處理 144
六、注意事項 145
七、思考題 145
實驗25 邁克爾遜干涉儀測量空氣折射率 145
一、實驗目的 145
二、實驗儀器 146
三、實驗原理 146
四、實驗內容及步驟 148
五、實驗數據處理 149
六、注意事項 149
七、思考題 149
實驗26 分光計測量棱鏡材料的折射率 150
一、實驗目的 150
二、實驗儀器 150
三、實驗原理 153
四、實驗內容及步驟 154
五、實驗數據處理 155
六、注意事項 155
七、思考題 155
實驗27 分光計及超聲光柵測聲速 156
一、實驗目的 156
二、實驗儀器 156
三、實驗原理 157
四、實驗內容及步驟 159
五、實驗數據處理 160
六、實驗注意事項 161
七、思考題 162
第6章 綜合物理實驗 163
實驗28 激光全息照相 163
一、實驗目的 163
二、實驗儀器 163
三、實驗原理 163
四、實驗內容及步驟 166
五、注意事項 166
實驗29 光纖通信演示 167
一、概述 167
二、實驗儀器 167
三、實驗內容 168
四、注意事項 169
實驗30 密立根油滴 169
一、實驗目的 169
二、實驗儀器 170
三、實驗原理 171
四、實驗內容及步驟 173
五、實驗數據處理 174
六、注意事項 175
實驗31 電表改裝與校準 175
一、實驗目的 175
二、實驗原理 176
三、實驗內容步驟 178
四、思考題 180
實驗32 超導磁懸浮力測量 180
一、實驗原理 180
二、實驗內容 181
三、注意事項 181
四、思考題 181
附錄 182
附錄1 物理常數表 182
附錄2 物理單位表 183
附錄3 怎樣撰寫物理實驗報告 185
一、實驗目的 185
二、實驗原理 185
三、實驗儀器設備 186
四、實驗內容及原始數據 186
五、數據處理及結論 186
六、結果的分析討論 186
物理實驗報告要求 187
物理實驗預習要求 187
參考文獻 188

1. 輸水管線工程風險管理 [張勇 黨亥生 著]
2. 民用航空飛機標準線路施工 [主編　王志敏　陳明]
3. 不息的水脈—大運河講談錄 [趙珩　著]
4. 實用運籌學 [主編　邢育紅　于晉臣]
5. 三峽梯級電站水資源決策支持系統研究與開發 [姚華明 潘紅忠 湯正]
6. 海南黎族民俗文化鑒賞 [龐國華　著]
7. 石墨烯在太赫茲及中紅外頻段電磁器件設計中的應用 [李艷秀 莊華偉 著]
8. 電子技術（第二版） [主編 覃愛娜 李飛]
9. 辦公自動化高級應用 [陳萍 朱曉玉]
10. 信息處理技術員考試32小時通關 [薛大龍]
11. 電子產品設計案例教程（微課版）—基于嘉立創EDA（專業版） [王靜 莫志宏 陳學昌 丁紅]
12. C程序設計實踐教程 [劉衛國]
13. C程序設計（慕課版） [劉衛國]
14. Web技術開發教程（基于.NET開源MVC框架） [王合闖 韓紅玲 王青正 陳海蕊]
15. 商務英語翻譯教程（筆譯）（第四版） [主編 王軍平]
16. 智慧零售技術與應用 [洪旭 著]
17. 建設工程法規實務 [主編 余瀅]
18. 商務秘書理論與實務（第三版） [主編 張同欽]
19. 程序設計基礎實踐教程（C/C++語言版） [張桂芬 葛麗娜]
20. C++案例項目精講 [主編 楊國興]
21. 勞動爭議處理實務 [主編 王秀卿 羅靜]
22. 工程數學 [主編 郭立娟 王海]
23. 語音識別理論與實踐 [主編　莫宏偉]
24. 信息系統項目管理師章節習題與考點特訓（第二版） [主編 薛大龍]
25. 武術基礎教程 [主編 李代勇 謝志民]
26. 計算機網絡實訓教程 [主編 張浩軍 趙玉娟]
27. 畫法幾何與機械制圖習題集（多學時） [主編 趙軍]
28. HCIA-Datacom認證題庫分類精講 [主 編 韓立剛]
29. SwiftUI完全開發 [李智威 著]
30. 網絡規劃設計師備考一本通 [夏杰 編著]