本書是在參考和融合廣西區(qū)內(nèi)多所高校大學物理實驗教學改革研究和實踐成果的基礎上，根據(jù)大學物理實驗課程的分層次教學要求而編寫的教材，包含兩大部分內(nèi)容。第一部分是力學、熱學、電磁學和光學的基礎性實驗，對實驗目的、實驗儀器和用具、實驗原理、實驗內(nèi)容和步驟進行了詳細闡述，針對每個實驗均設置了相應的練習題，便于學生掌握實驗的具體要求。第二部分是提高性實驗，實驗內(nèi)容涉及本課程的綜合知識和多種實驗技能的綜合應用。本書具有較強的針對性，可供高校物理學專業(yè)或相近專業(yè)的物理實驗教學使用。

朱長明，工學博士，廣西師范大學物理科學與技術(shù)學院教師，主要研究方向為磁電材料的研發(fā)及調(diào)控，在國際SCI期刊發(fā)表學術(shù)論文30余篇。

孔文婕，理學博士，廣西師范大學物理科學與技術(shù)學院副教授，主要研究方向為凝聚態(tài)物質(zhì)電子結(jié)構(gòu)。

基礎性實驗

實驗一　弦振動的研究及波的傳播速度測量2

實驗二　超聲波聲速的測量9

實驗三　碰撞實驗17

實驗四　復擺振動的研究22

實驗五　慣性秤實驗26

實驗六　用混合量熱法測定冰的熔解熱31

實驗七　導熱系數(shù)的測量35

實驗7-1　用準穩(wěn)態(tài)法測量導熱系數(shù)35

實驗7-2　用穩(wěn)態(tài)法測量導熱系數(shù)46

實驗八　液體黏滯系數(shù)的測量53

實驗8-1　用落球法測量液體的黏滯系數(shù)53

實驗8-2　用黏度計測量液體的黏滯系數(shù)58

實驗九　靜電場的描繪60

實驗十　補償測量法的應用66

實驗10-1　用滑線式電位差計測量電源的電動勢及其內(nèi)阻66

實驗10-2　用箱式電位差計校準電表71

實驗十一　用雙臂電橋測量低電阻78

實驗十二　用交流電橋測電容和電感85

實驗十三　用非平衡直流電橋測電阻92

實驗十四　RLC 串聯(lián)電路相關(guān)特性的研究104

實驗14-1　RLC 串聯(lián)電路諧振特性的研究104

實驗14-2　RLC 串聯(lián)電路穩(wěn)態(tài)特性的研究108

實驗14-3　RLC 串聯(lián)電路暫態(tài)過程的研究116

實驗十五　電子束的偏轉(zhuǎn)與聚集123

實驗15-1　電子束的偏轉(zhuǎn)123

實驗15-2　電子束的電、磁聚焦及電子荷質(zhì)比e / m 的測定129

實驗十六　磁場的測量138

實驗16-1　用霍爾效應測通電螺線管內(nèi)軸向磁場分布138

實驗16-2　用沖擊電流計測通電螺線管內(nèi)軸向磁場分布146

實驗16-3　亥姆霍茲線圈磁場的測定152

實驗十七　用雙棱鏡干涉測鈉光波長159

實驗十八　分光計的調(diào)節(jié)與使用164

實驗18-1　分光計的調(diào)節(jié)164

實驗18-2　用分光計和透射光柵測光波波長170

實驗18-3　用分光計測玻璃棱鏡的折射率172

實驗十九　利用光電效應測定普朗克常數(shù)175

實驗二十　光具組基點的測定182

實驗二十一　光的衍射187

實驗21-1　單縫衍射187

實驗21-2　光柵衍射191

實驗二十二　邁克爾遜干涉儀的調(diào)節(jié)和使用194

實驗二十三　光的偏振現(xiàn)象的觀察和分析201

設計性、綜合性實驗

實驗二十四　液體表面張力的研究210

實驗24-1　液體表面張力系數(shù)測量實驗儀的應用210

實驗24-2　液體表面張力的研究215

實驗二十五　天平的使用和研究216

實驗25-1　分析天平與精密稱衡216

實驗25-2　天平振動的研究220

實驗二十六　良導體導熱系數(shù)的測定223

實驗二十七　熱功當量的測量225

實驗二十八　限流電路和分壓電路的研究228

實驗二十九　多用電表的制作和定標230

實驗三十　電表的改裝與校準236

實驗三十一　單色儀及其應用242

實驗三十二　自制雙縫測光波波長246

實驗三十三　顯微鏡的組裝及其放大率的測定248

參考文獻250

本套教材是根據(jù)教育部高等學校物理學與天文學教學指導委員會

等編制的《理工科類大學物理課程教學基本要求　理工科類大學物理

實驗課程教學基本要求》,以及《教育部關(guān)于印發(fā)〈高等學校課程思政建

設指導綱要〉的通知》(教高〔2020〕3 號),結(jié)合廣西區(qū)內(nèi)多所高校大學

物理實驗教學的實際情況及教學實踐改革成果,在2010 年覃以威教授

主編的《大學物理實驗》(Ⅰ、Ⅱ)教材的基礎上修訂而成的。

本套教材打破了力、熱、電磁、光、近代物理等傳統(tǒng)物理實驗項目獨

立分塊的界限,根據(jù)學生對物理知識的認知過程和實驗能力發(fā)展規(guī)律,

建立由基礎到前沿、由接受知識型到培養(yǎng)綜合能力型的分層次教學思

想,合理地減少了驗證性實驗,以創(chuàng)造更大空間增加綜合性、設計性實

驗。除此之外,還設有自選研究性實驗,讓學生根據(jù)自己的興趣、愛好、

特長進行自主學習,為學生個性化發(fā)展提供自主的學習空間,使學生切

身體會到“實踐是檢驗真理的唯一標準”。

本套教材分為《大學物理實驗(基礎類)》和《大學物理實驗(專業(yè)

類)》兩冊。前者的內(nèi)容包括基礎性實驗和設計性實驗兩部分,突出基

礎性和通用性的特點,適用于本科物理學專業(yè)或相近專業(yè)第一層次物

理實驗教學和本科非物理理工科類專業(yè)大學物理實驗教學;后者的內(nèi)

容分為基礎性實驗和設計性、綜合性實驗兩大模塊,側(cè)重專業(yè)性和綜合

性,主要供本科物理學專業(yè)或相近專業(yè)第二層次物理實驗教學使用,具

有較強的針對性。本套教材吸收了廣西師范大學、玉林師范學院、河池

學院、廣西科技師范學院、百色學院、柳州工學院以及桂林師范高等專

科學校等廣西區(qū)內(nèi)多所高校的大學物理實驗教學教師代表共同參與建

設,融合了各高校近年來物理實驗教學研究的成果和課程思政建設的

內(nèi)容,既體現(xiàn)了創(chuàng)新性又具有很強的應用性,既突出了目前高校物理實

驗教學改革的方向,又適合各高校的具體情況,是一套具有地區(qū)地方特

　2 · 大學物理實驗(專業(yè)類)

色的教材。

本套教材在修訂過程中繼續(xù)保持了其多年來形成的自身特色,并

結(jié)合各校的實際情況,對教材中的實驗內(nèi)容進行了調(diào)整和優(yōu)化。

本套教材在修訂過程中,得到了廣西師范大學物理科學與技術(shù)學

院魏代會院長的大力支持和幫助;廣西師范大學物理科學與技術(shù)學院

物理實驗教學中心沈洪濤老師也提出了許多寶貴意見;廣西師范大學

出版社唐丹寧編審、胡君輝教授自始至終都給予了大力的支持和幫助。

在此一并致以衷心的感謝。

本套教材雖經(jīng)多次研討、審核,但難免存在疏漏或不足之處,敬請

各位讀者提出寶貴的意見和建議,以便我們進一步改進。

編者

2022 年2 月

本教材可作為高等學校本?？莆锢韺W專業(yè)和相近專業(yè)大學物理實驗課程的教材，也可供其他相關(guān)專業(yè)的師生參考。

實驗一　弦振動的研究及波的傳播速度測量

　　駐波是指頻率相同、傳輸方向相反的兩種波,沿傳輸線形成的一種分布狀態(tài),其

中的一個波一般是另一個波的反射波。在兩者相加的點出現(xiàn)波腹,在兩者相減的點

形成波節(jié)。在波形上,波節(jié)和波腹的位置始終是不變的,但它的瞬時值是隨時間而改

變的。駐波是自然界一種十分常見的現(xiàn)象,在現(xiàn)實生活中無處不在。

【實驗目的】

(1)了解波在弦上的傳播及駐波形成的條件。

(2)測量不同弦長和不同張力時的共振頻率。

(3)測量弦線的線密度。

(4)測量弦振動時波的傳播速度。

【儀器和用具】

電振音叉(頻率為100 Hz),弦線,分析天平,低頻信號源,小滑輪,砝碼及砝碼托

盤等。(或THQ2B-1 型駐波實驗儀,或FB301 型弦振動研究實驗儀,金屬弦絲, 砝碼

及砝碼托盤,低頻信號源,雙蹤示波器等)

【實驗原理】

本實驗研究波在弦上的傳播,駐波形成的條件,以及改變弦長、張力、線密度、驅(qū)

動信號頻率等情況下對波形的影響,并觀察共振波形、測量波速。

由波動理論知道,兩列振幅和頻率均相同、振動方向一致且傳播方向相反的簡諧

波疊加后會產(chǎn)生駐波。合成振幅為零的點稱為波節(jié),合成振幅最大的點稱為波腹。