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叢書名:“十二五“普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材高等學(xué)校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心系列精品教材
- 作者:黃志高主編
- 出版時(shí)間:2020/9/1
- ISBN:9787040549034
- 出 版 社:高等教育出版社
- 中圖法分類:O4-33
- 頁碼:339頁
- 紙張:膠版紙
- 版次:3
- 開本:16K
本書共分六章,內(nèi)容包括:學(xué)科交叉與基本物理量測量、測量的不確定度與數(shù)據(jù)處理、物理實(shí)驗(yàn)常用基本儀器、大學(xué)物理基本實(shí)驗(yàn)、綜合與提高實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。
物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是理工科專業(yè)獨(dú)立開設(shè)的主干課程。物理實(shí)驗(yàn)不僅對于加深物理概念的認(rèn)識與理解,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題及動手的能力有十分重要的意義,而且它更是一項(xiàng)充滿探索和創(chuàng)新的實(shí)踐活動。所以,物理實(shí)驗(yàn)的教育對于培養(yǎng)高層次、高素質(zhì)的創(chuàng)新人才和其他管理人才都十分必要。
多年來,福建師范大學(xué)□□□物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心開展了物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容及課程體系改革的實(shí)踐與研究,提出并實(shí)施了“階段化、單元化、現(xiàn)代化”的新型教學(xué)模式。所謂“階段化”,即把大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)視為一個(gè)整體,按不同的教學(xué)目標(biāo)把四年的物理實(shí)驗(yàn)分為三個(gè)“大階段”,而每門課程又分為三個(gè)“小階段”進(jìn)行教學(xué)和考核。大階段:與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教育的銜接階段-規(guī)范階段-提高階段。小階段:基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)階段一選做實(shí)驗(yàn)階段一設(shè)計(jì)性、研究性實(shí)驗(yàn)階段。“單元化”有兩種含義,其一是物理實(shí)驗(yàn)教材的編寫是以某一物理量或某一實(shí)驗(yàn)技術(shù)為主線組成一個(gè)由易到難、由經(jīng)典到現(xiàn)代的知識單元;其二是以某一物理量或某一實(shí)驗(yàn)技術(shù)為單元組織教學(xué)。在每個(gè)單元的引言中,本書評述了物理量(如電阻)測量的□經(jīng)典方法,□新的測量方法(如納米結(jié)構(gòu)材料的電阻、磁電阻測量方法),給學(xué)生打開一個(gè)個(gè)新知識的“天窗”!艾F(xiàn)代化”,即注重傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的新成果相結(jié)合,把科研成果融入教學(xué)內(nèi)容,注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)與工程和社會應(yīng)用實(shí)踐相結(jié)合。我們借助重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和重點(diǎn)學(xué)科的科研項(xiàng)目和人才優(yōu)勢不斷更新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,并特別注意把新技術(shù)、新材料、新方法編入新教材,例如太陽能光伏發(fā)電、傳感器技術(shù)及應(yīng)用、太陽能光熱測量系統(tǒng)、變溫電導(dǎo)特性和磁電阻測量儀等,同時(shí)還購置了多功能物性測量系統(tǒng)、磁控濺射儀、X射線衍射儀、振動樣品磁強(qiáng)計(jì)、高溫超導(dǎo)測試儀、原子力顯微鏡、掃描隧穿顯微鏡、表面磁光儀、法拉第效應(yīng)測試儀等適合做科學(xué)研究的較高級的儀器,開設(shè)了瞄準(zhǔn)前沿研究的創(chuàng)新性、研究性實(shí)驗(yàn)。這些項(xiàng)目對于學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)和自主訓(xùn)練發(fā)揮了重要的作用。同時(shí)我們又結(jié)合福建產(chǎn)業(yè)發(fā)展及海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)對人才要求的需要,建設(shè)了中央與地方共建高校特色優(yōu)勢學(xué)科實(shí)驗(yàn)室——“納米材料和納米結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”及“新能源材料與工程”兩個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺。
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,通過結(jié)合使用VRML和FLASH技術(shù),我們自行開發(fā)和設(shè)計(jì)了模擬實(shí)驗(yàn)和網(wǎng)上仿真實(shí)驗(yàn),研制了物理實(shí)驗(yàn)的CAI課件和“大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”的網(wǎng)絡(luò)課程。與新教改模式相配套,我們所研制的CAI課件主要包含六個(gè)板塊,即[預(yù)習(xí)檢測]-[實(shí)驗(yàn)儀器]-[實(shí)驗(yàn)知識]-[實(shí)驗(yàn)內(nèi)容]-[模擬實(shí)驗(yàn)]-[數(shù)據(jù)處理]。同時(shí)我們也開發(fā)了網(wǎng)絡(luò)化的物理實(shí)驗(yàn)室。網(wǎng)絡(luò)化的物理實(shí)驗(yàn)室代表了國內(nèi)實(shí)驗(yàn)物理教學(xué)的一種潮流,它從時(shí)間上、空間上對傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了延伸,可以全時(shí)性讓學(xué)生參與物理實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí),可節(jié)約大量的人力、物力,開辟了物理實(shí)驗(yàn)學(xué)□□新途徑。學(xué)生利用校園網(wǎng)對實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí),使教學(xué)內(nèi)容在時(shí)間上和空間上得到延伸。開設(shè)網(wǎng)上虛擬物理實(shí)驗(yàn)課程為學(xué)生提供了主動學(xué)□□環(huán)境、師生交互平臺、學(xué)生間討論平臺,同時(shí)使學(xué)生可以根據(jù)自己的時(shí)間,在任何地點(diǎn)自主地進(jìn)行學(xué)習(xí),開拓了學(xué)生的眼界,滿足了不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求并給學(xué)生提供了自學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的環(huán)境。
緒論
第一章 學(xué)科交叉與基本物理量測量
第一節(jié) 從學(xué)科交叉看理工科學(xué)生修讀物理實(shí)驗(yàn)課程的必要性
第二節(jié) 基本物理量及其測量方法
第二章 測量的不確定度與數(shù)據(jù)處理
第一節(jié) 測量的基本概念
第二節(jié) 誤差的基本概念
第三節(jié) 直接測量隨機(jī)誤差的估算
第四節(jié) 測量不確定度簡介
第五節(jié) 有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則
第六節(jié) 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的常用方法
第三章 物理實(shí)驗(yàn)常用基本儀器
第一節(jié) 力學(xué)、熱學(xué)實(shí)驗(yàn)常用儀器
第二節(jié) 電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)常用儀器
第三節(jié) 光學(xué)實(shí)驗(yàn)常用儀器
第四章 大學(xué)物理基本實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)4.1 長度的測量
實(shí)驗(yàn)4.2 物體密度的測量
實(shí)驗(yàn)4.3 用單擺測定重力加速度及隨機(jī)誤差統(tǒng)計(jì)規(guī)律的研究
實(shí)驗(yàn)4.4 落球法測重力加速度
實(shí)驗(yàn)4.5 氣墊導(dǎo)軌綜合實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)4.6 約利彈簧秤測量液體的表面張力
實(shí)驗(yàn)4.7 水銀溫度計(jì)校正與熱電偶定標(biāo)
實(shí)驗(yàn)4.8 冰的熔化熱的測量
實(shí)驗(yàn)4.9 冷卻法測量金屬的比熱容
實(shí)驗(yàn)4.10 混合法測量金屬的比熱容
實(shí)驗(yàn)4.11 空氣比熱容比的測量
實(shí)驗(yàn)4.12 準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)法測量導(dǎo)熱系數(shù)和比熱容
實(shí)驗(yàn)4.13 靜電場描繪
實(shí)驗(yàn)4.14 惠斯通電橋測電阻
實(shí)驗(yàn)4.15 非線性電阻元件伏安特性的研究
實(shí)驗(yàn)4.16 示波器的使用
實(shí)驗(yàn)4.17 RLC串聯(lián)電路的暫態(tài)過程研究
實(shí)驗(yàn)4.18 霍爾效應(yīng)及磁場的測量
實(shí)驗(yàn)4.19 磁阻效應(yīng)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)4.20 各向異性磁阻效應(yīng)及地磁場測量
實(shí)驗(yàn)4.21 鐵磁材料的磁化曲線和磁滯回線
實(shí)驗(yàn)4.第一 薄透鏡焦距的測量
實(shí)驗(yàn)4.23 等厚干涉測透鏡的曲率半徑
實(shí)驗(yàn)4.24 分光計(jì)的調(diào)節(jié)與棱鏡角的測量
實(shí)驗(yàn)4.25 棱鏡玻璃折射率的測量
實(shí)驗(yàn)4.26 邁克耳孫干涉儀的調(diào)節(jié)和使用
第五章 綜合與提高實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)5.1 應(yīng)用拉伸法測量楊氏模量
實(shí)驗(yàn)5.2 用落球法測量液體的黏度
實(shí)驗(yàn)5.3 金屬線膨脹系數(shù)的測量
實(shí)驗(yàn)5.4 用非平衡直流電橋測量電阻的溫度系數(shù)
實(shí)驗(yàn)5.5 pn結(jié)正向壓降溫度特性研究
實(shí)驗(yàn)5.6 空氣中聲速的測量
實(shí)驗(yàn)5.7 用旋光儀測量溶液的旋光率及其濃度
實(shí)驗(yàn)5.8 PASCO實(shí)驗(yàn)系列
第六章 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)
設(shè)計(jì)性與研究性實(shí)驗(yàn)概述
實(shí)驗(yàn)6.1 用計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究隨機(jī)誤差分布規(guī)律
實(shí)驗(yàn)6.2 空氣密度的測量
實(shí)驗(yàn)6.3 弦音計(jì)實(shí)驗(yàn)研究
實(shí)驗(yàn)6.4 自組惠斯通電橋電路參量選擇的研究
實(shí)驗(yàn)6.5 熱敏電阻溫度計(jì)的設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)6.6 非線性電路振蕩周期的分岔與混沌現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)6.7 黑盒子問題的研究
實(shí)驗(yàn)6.8 顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡的組裝及其放大率的測量
實(shí)驗(yàn)6.9 折射率測量的研究
實(shí)驗(yàn)6.10 細(xì)絲直徑的測量
實(shí)驗(yàn)6.11 I/O薄膜材料的制備及其光電特性測量
實(shí)驗(yàn)6.12 利用原子力顯微鏡觀測薄膜的表面形貌
實(shí)驗(yàn)6.13 磁性納米線陣列的制備及其性能研究
參考文獻(xiàn)
附錄