緒論 1



章 測量誤差和數據處理 4

節 測量與誤差 4

第二節 誤差的分類 5

第三節 直接測量結果誤差的估算 6

第四節 間接測量結果誤差的計算 7

第五節 有效數字及其運算 8

第六節 數據處理的基本方法 12



第二章 物理實驗基本設備使用 16

節 力學實驗基本設備使用 16

第二節 熱力學實驗基本設備使用 21

第三節 電學實驗基本設備使用 23

第四節 光學實驗基本設備使用 28

【創新開窗】一 33



第三章 基礎性實驗 35

實驗1 固體密度的測定 35

實驗2 氣軌上測滑塊的速度和加速度 37

實驗3 氣軌上測簡諧振動的周期 40

實驗4 測定剛體的轉動慣量 42

實驗4-Ⅰ 用三線擺測定剛體的轉動慣量 42

實驗4-Ⅱ 用扭擺測定剛體的轉動慣量 46

實驗5 測金屬材料的楊氏彈性模量 50

實驗5-Ⅰ 用彎曲法測量橫梁的楊氏彈性模量 50

實驗5-Ⅱ 拉伸法測金屬絲的楊氏彈性模量 54

實驗5-Ⅲ 用霍爾位置傳感器測量金屬材料楊氏彈性模量 57

【創新開窗】二 61

實驗6 液體表面張力繫數的測定 62

實驗7 落球法測定液體的黏滯繫數 67

【創新實踐】液體黏度測量儀 70

實驗8 示波器的使用 70

實驗9 用電橋測低電阻 75

實驗9-Ⅰ 單臂電橋測電阻 76

實驗9-Ⅱ 雙臂電橋測低電阻 79

【創新實踐】電橋電路演示儀 82

實驗10 線性與非線性電阻特性曲線測定 83

實驗11 薄透鏡焦距測量 86

實驗12 用模擬法描繪靜電場 91

實驗13 電位差計的使用 95

實驗13-Ⅰ 線式電位差計的使用 95

實驗13-Ⅱ 箱式電位差計的使用 98

實驗14 多用表的使用 100

實驗15 分光計的使用 103



第四章 綜合性實驗 107

實驗16 簡諧振動運動規律研究與彈簧勁度繫數測量 107

實驗17 不良導體熱導率的測量 110

實驗18 空氣介質中聲速的測量 113

實驗19 電表的改裝和校正 117

實驗20 電子在電磁場中運動規律的研究 121

實驗21 霍爾效應測磁場的分布 130

實驗21-Ⅰ 件測量電磁鐵極間空隙內磁場分布 130

實驗21-Ⅱ 件測量通電長直螺線管內的磁場分布 134

【創新開窗】三 137

實驗22 電磁感應現像的研究 138

實驗23 用分光計測定稜鏡的折射率 140

【創新實踐】布儒斯特定律演示、折射率測量儀 143

實驗24 光強分布的測定 144

實驗25 牛頓環測平凸透鏡的曲率半徑 149

【創新實踐】讀數顯微鏡基準調試裝置 153

實驗26 旋光儀測旋光性溶液的旋光率和濃度 153

【創新實踐】旋光實驗演示裝置 158

實驗27 光電效應法測普朗克常數 158

【創新實踐】馬呂斯定律實驗演示裝置 163

實驗28 弗蘭克赫茲實驗 163

實驗29 光學全息照相 168



第五章 設計性實驗 173

實驗30 測重力加速度 176

實驗30-Ⅰ 用單擺測重力加速度 176

實驗30-Ⅱ 氣軌上測重力加速度 177

【創新實踐】超失重現像演示及加速度測量裝置 178

實驗31 傳感器原理的簡單研究和實踐 179

實驗32 簡單電路連接訓練與測試 180

實驗33 望遠鏡的組裝 181

實驗34 用干涉法測微小量 183



第六章 網絡仿真實驗 184

實驗35 轉動慣量、角動量仿真實驗研究 188

實驗36 電容器電容仿真實驗研究 190

實驗37 法拉第電磁感應定律的仿真實驗研究 192

實驗38 波的干涉仿真實驗研究 193

實驗39 光電效應仿真實驗研究 194



附錄 196

一、物理量及其單位 196

二、物理常數 197



參考文獻 198

本教材版於2007年出版發行，2011年再版，多所院校連續使用十多年，對教材在實驗操作方面的規範性、方法選擇的合理性、結果處理的科學性，以及在對學生科學實驗思想方法的培養和實驗操作技能的訓練等方面所發揮的作用，給予了充分的肯定，在此對一直關心與支持本教材的物理教學界同仁表示由衷的感謝！

本次修訂廣泛聽取了教材使用者的意見，結合徐建中教授主編的《物理學》第三版，葛宇宏教授與各編者相互協同，再次對相應實驗內容進行認真嚴格的梳理，對全書內容再作修訂和補充，刪除了個別相對老舊的實驗項目。

為了更好地發揮教材在高職高專人纔培養中的作用，我們在保持原版教材特色的基礎上，在相關實驗後面，選擇性地添加了“創新開窗”“創新實踐”內容。

“創新開窗”選擇相關聯的不同實驗內容，對比其實驗方法、技術手段，分析其相容脈絡，介紹相關測量技術的經典應用及現代應用技術前沿，引導學生打開理論應用到技術整合創新的窗戶，激發學生的創新欲望。

“創新實踐”通過具體的創新實例（已取得國家授權的專利），分享編者十多年來結合理論和實驗教學需要，采用“互聯網 ”“整合 應用”的創新方法進行實驗設備改進與創新的實踐經驗，為讀者提供一點創新啟迪和可借鋻的思路。

本書由葛宇宏、郝傑主編，毛全寧、曾安平任副主編，魏櫻、曾文梅、鄭其明參與修訂。在修訂過程中，得到了出版社和各位同仁的大力支持，在此表示誠摯的謝意。徐建中教授對教材修訂提出了許多寶貴建議，在此致以衷心感謝。由於水平所限，難免有疏漏，懇請讀者批評指正。



編者

2020年8月