目 录
目 录 ........................................................................................................................................... 0 第一章 大学物理实验学习须知 ..................................................................................................... 1
（一）《大学物理实验I》2015?2016年度教学管理细则 ...................................................... 1 （二）2015—2016学年第一学期《大学物理实验I》实验课程表 ...................................... 3 第二章 大学物理实验内容提要 ..................................................................................................... 4
（一）“实验误差及数据处理”内容摘要.................................................................................. 4 （二）基本实验方法和基本技能学习内容提要 ..................................................................... 9 第三章 物理实验 ........................................................................................................................... 10
（一）偏振光实验 ................................................................................................................... 10 （二）用拉伸法测金属丝的杨氏模量 ................................................................................... 10 （三）激光全息照相 ............................................................................................................... 17 （四）霍耳效应法测量磁场 ................................................................................................... 21 （五）示波器的使用 ............................................................................................................... 25 （六）伏安法测量非线性电阻 ............................................................................................. 218 （七）牛顿环测曲面半径和劈尖干涉 ............................................... 错误！未定义书签。34 第四章 理论课考试模拟试题及参考解答 ................................................................................... 38
大学物理实验理论考试模拟试题1 ........................................................................................ 38 模拟试题1参考答案 ............................................................................................................... 40 大学物理实验理论考试模拟试题2 ........................................................................................ 42 模拟试题2参考答案 ............................................................................................................... 44 大学物理实验理论考试模拟试题3 ........................................................................................ 46 模拟试题3参考答案 ............................................................................................................... 48
本书仅为教材《结构化大学物理实验》（第二版）的实验补
充，预习和做实验都必须携带、阅读教材。
有些实验要求下课前完成部分数据处理内容，请同学们上课
时一定要带好铅笔、直尺、计算器和坐标纸！ 注 意
第一章 大学物理实验学习须知
（一）《大学物理实验I》2015?2016年度教学管理细则
课程基本情况
1. 《大学物理实验I》和《大学物理实验II》是全校理工科二年级本科生的必修课，共64学时4学分，其中《大学物理实验I》32学时2学分，于每学年的第一学期开设。
2. 《大学物理实验I》的教学内容分为理论课和实验课两部分。理论课共6.8学时，实验课由7个实验组成，平均每个实验3.6学时。其教学顺序是：理论课2次→做3个实验→理论课考试→做4个实验。
理论课安排
1. 理论课安排在第1学期1?4周在基础实验大楼对应实验室上课，每次3.4学时，共6.8学时。
2. 理论课教学内容为《结构化大学物理实验》（第二版）（高等教育出版社，姚列明主编）第一章。
3. 为保证学生按时到课，老师要按名单点名并记录在册，未到课或迟到者将影响平时成绩。老师要在课后布置适量的作业。
4. 凡由于课程冲突等原因不能在规定时段上课的同学，可以换到其它时段、其他老师的课堂上课，但必须签到。
实验课安排
教学班由行政班组成，分单双周班，于第1学期第5?18周开课，详见“实验课程表”。 实验课准备
1. 课前必须预习并按规定写好预习报告。
2. 每次实验都应带齐《大学物理实验》教材、实验指导书、实验报告纸、坐标纸、钢笔、绘图铅笔（最好是0.3?0.5mm的自动铅笔）、直尺、科学计算器。
实验课考勤和上课纪律
1. 学生上课应提前5分钟进入实验室，迟到者会被老师记录并影响课程成绩。迟到半小时及以上者不得参加本次实验。学生上课应携带学生证件备查。
2. 学生进入实验室应坐到规定编号的座位上做实验。老师鼓励学生课前对照仪器进一步预习实验、或完成部分操作内容，但前提是必须先认真预习过，知道本仪器的操作规程，并认真阅读了操作警示牌的各项内容，否则可能带来危险或仪器损坏。严禁野蛮操作和未经老师允许擅自调换仪器或调换座位。凡不按规程操作造成仪器损坏的按学校有关规定进行赔偿。
3. 做完实验后数据必须全部记录到实验报告纸上，经老师签字，整理好实验仪器、摆整齐实验凳后才能离开实验室。
4. 如实验效果未达到规定要求，老师可要求学生补做实验。补做实验的指导老师应在数据上签字并注明操作的成绩或等级。
5. 教师应当堂向学生说明本实验的学时数，杜绝早退情况发生。实验做得快的同学可在签字后继续在实验室进行数据处理，下课前半学时之内才能离开实验室。
6. 缺实验的同学必须拿任课老师签字的补课批条到其他老师处补做实验。 实验报告
1
1. 实验报告包括预习、操作、数据处理三部分。学生必须在实验开始前写好预习内容，否则不允许做实验，按缺课处理。学生在做完实验后必须于一周以内由班干部统一收齐并按学号排序后交给任课老师或按老师要求交到A120办公室该实验的专用信箱。未按时交报告的将影响平时成绩。助教应在收到报告3天内批改完毕并交给任课老师，确保任课教师在该班下次上课前可以登记成绩、评讲并发给学生。助教批改实验报告只打出数据处理的分项成绩和评语，预习、操作和总成绩由任课教师评定等级。
2. 预习部分（20分）应完成以下六个内容：一、实验室名称（详见课表）；二、实验名称；三、实验原理；四、实验目的；五、实验内容；六、实验器材（设备、元器件）；如实验内容有变动也可在操作时写，但在数据签字前必须完成。其中实验原理是重点，应参照教材认真完成。预习部分应工整地书写到实验报告纸第1页至第2页，预习部分必须至少绘一个原理图或接线图等。上课时老师必须检查每个同学的预习报告并签字。
3. 操作部分（40分）应完成实验步骤及操作的内容；记录所有实验仪器的编号；记录温度等实验环境物理量；记录实验规定的全部测量值和相关表格。实验数据必须经老师当堂签字认可后才算有效。学生完成额外的操作内容或有独创的有价值的实验方法可获得总共不超过6分的操作附加分。
4. 数据处理部分（40分）应完成以下四个内容：七、实验数据记录；八、实验数据处理；九、实验结论；十、对本实验过程、方法及手段的改进意见。完成以上内容很认真或有独创的见解或完成了老师规定的额外数据处理内容可获得总共不超过6分的数据处理符加分。
理论课考试
1. 理论课考试安排在第9～10周周末进行（具体时间、地点另定），为90分钟闭卷考试，实验缺课两次（包含两次）以上的同学没有考试资格。
2. 考题类型：填空题、选择题、作图题、计算题，参见指导书第四章的三套模拟题。 3. 考试内容限于教材第一章的以下内容：
（1）以下内容要求全部掌握：测量、误差、不确定度、有效数字和数据处理中的列表法。 （2）作图法要求掌握作图法的作用与优点、作图规则、平滑曲线、直线拟合、校正曲线。 （3）最小二乘法要求能根据公式（1?4?9）和（1?4?10）求解斜率b和截距a，要求有求解过程并注明单位。最小二乘法公式不要求背，相关系数r、a和b的不确定度不要求掌握。
成绩管理
1. 课程成绩 = 百分制理论课成绩×40% + 百分制平时成绩×60%，满分为100分。
2. 平时成绩 =（Σ百分制每次实验成绩）÷ 7，迟到、缺课或迟交、不交实验报告将影响平时成绩。如果（Σ百分制每次实验成绩）÷ 7 大于100，记为100分。
3. 每次实验成绩（满分100+12分） = 预习成绩 + 操作成绩（包括操作附加分） + 实验报告成绩（包括数据处理附加分）。三项的满分分别是：20分、40+6分、40+6分，全班平均成绩一般为80分（16分+32分+32分）。
4. 补考：因上学期操作考试不及格造成课程成绩不及格的应参加本学期第1?2周组织的《大学物理实验II》操作补考，具体时间、地点在教务处网站公布。
5. 重修：课程成绩不及格时或补考后仍不及格的，须重新学习。 （1）报到：于第5周重修班开课前带重新学习证到科A120报名。
（2）补做实验：第6?12周插班补做实验（除本学期正修的实验外，内容不限，《大学物理实验I》和《大学物理实验II》，包括以前做过的实验均可，必须认真预习，实验，数据经任课老师签字并打分才有效，实验报告须认真完成并于12周考试前全部交到A120。
（3）考试：第13周进行理论辅导，第14周考试（补够6个实验的有资格参加），重修《大学物理实验I》的参加理论考试，重修《大学物理实验II》的参加操作考试。
2
（二）2015?2016学年第一学期《大学物理实验I》实验课程表
上课时间 2段 (10:20? 13:02) A循环 罗浩文 2014060201（单） 2014060102（双） 罗浩文 2014010901（单） 2014010907（双） B循环 C循环 D循环 俞眉孙 2014060204（单）2014060105（双） 俞眉孙 2014010904（单） 2014010910（双） 崔海娟 2014080107（单） 2014010913（双） 崔海娟 2014070902（单）2014020914（双） E循环 F循环 G循环 程忠 陈群宇 2014060202（单）2014060203（单）2014060103（双） 2014060104（双） 程忠 陈群宇 2014010902（单） 2014010903（单） 2014010908（双） 2014010909（双） 姚列明 聂湧 2014010906（单） 2014010915（单） 2014010912（双） 2014080101（双） 姚列明 聂湧 2014070901（单） 2014070904（单）2014050206（双） 2014070903（双） 星期二 3段① (13:20? 16:02) 4段 (16:20? 19:02) 5段 (19:30? 22:12) 3段① (13:20? 16:02) 罗浩文 2014020901（单）2014020902（双） 罗浩文 2014080201（单）2014080102（双） 星期三 李业凤 宁智华 李志杰 霍中生 2014190201（单）2014020907（单）2014020912（单）2014040102（单）2014190101（双）2014000202（双） 2014020913（双） 2014040103（双） 2014190102 (2人） 宁智华 李志杰 李业凤 2014010905（单）2014080302（单）2014080104（单）2014010911（双） 2014080106（双） 2014010914（双） 李志杰 李业凤 2014060107（单）2014030304（单）2014020911（双） 2014030305（双） 霍中生 2014080203（单）2014080204（双） 霍中生 2014030401（单）2014170201（双） 李朝霞 2014030306（单）2014030402（双） 4段 (16:20? 19:02) 5段 (19:30? 22:12) 2段 (10:20? 13:02) 3段① (13:20? 16:02) 2段 (10:20? 13:02) 3段① (13:20? 16:02) 4段 (16:20? 19:02) 姚列明 聂湧 2014080202（单）2014080301（单）2014080103（双） 2014080105（双） 姚列明 聂湧 李海龙（单） 2014000201（单） 2014020910（单）2014040101（单） 2014020908（双） 2014060108（双） 郭袁俊 2014030101（单）2014060109（双） 程忠 陈群宇 2014030102（单）2014030103（单）2014180101（双） 2014180201（双） 星期四 许春青（单） 俞眉孙 陈中钧 /吴静(双） 2014030104（单）2014030106（单）2014030105（单）2014180202（双） 2014170101（双） 2014030301（双） 郭袁俊 程忠 陈群宇 2014050101（单）2014050102（单）2014050103（单）2014000203（双） 2014050202（双） 2014050203（双） 于景侠 2014040201（单）2014020905（双） 于景侠 2014070909（单）2014030201（双） 吴静 李承跃 2014040202（单）2014040203（单）2014020906（双） 2014040501（双） 吴静 李承跃 2014170102（单）2014070911（单）2014030202（双） 2014030203（双） 吴静 李承跃 2014050105（单）2014020909（单）2014050201（双） 2014020915（双） 许春青（单） 俞眉孙 陈中钧 李朝霞 /吴静(双） 2014050104（单）2014050106（单）2014070905（单）2014070910（单）2014050204（双） 2014050205（双） 2014070906（双） 2014070912（双） 宁智华 许春青 陈中钧 2014040204（单）2014040205（单）2014040206（单）2014110901（双） 2014110902（双） 2014110903（双） 宁智华 许春青 陈中钧 2014090101（单）2014090102（单）2014070907（单）2014060101（双） 2014060106（双） 2014030302（双） 李朝霞 2014020903（单）2014020904（双） 李朝霞 2014070908（单）2014030303（双） 星期五 上课日期 9月29?10月2日③ 10月6?9日 10月13?10月16日 10月20?23日 10月27?30日 11月3?6日 11月10日?13日④ 11月17?20日④ 11月24?27日 12月1?4日 12月8?11日 12月15?18日 12月22?25日 12月29?1月1日 教学 周次 第5周 第6周 第7周 第8周 第9周 第10周 第11周 第12周 第13周 第14周 第15周 第16周 第17周 第18周 房间号 A104 实验编号 （一） A108+109 （二） A116+118 （三） A119 （四） A121 （五） A204 （六） A206 （七） 实验名称 偏振光用拉伸法测金属光学全息照霍耳效应法测量磁场⑥ 示波器的伏安法测量牛顿环测曲面半上课班级 实验 丝的杨氏模量 相 常规仪器 模块化仪器 使用⑦ 非线性电阻 径和劈尖干涉 单周班 双周班 单周班 双周班 单周班 双周班 单周班 双周班 单周班 双周班 单周班 双周班 单周班 双周班 A A G G F F E E D D C C B B B B A A G G F F E E D D C C C C B B A A G G F F E E D D D1 D1 C1 C1 B1 B1 A1 A1 G1 G1 F1 F1 E1 E1 D2 D2 C2 C2 B2 B2 A2 A2 G2 G2 F2 F2 E2 E2 E E D D C C B B A A G G F F F F E E D D C C B B A A G G G G F F E E D D C C B B A A 备注：①第3段上课时间为中午1:20，请不要迟到。 ②第1?4周全体同学上理论课，具体时间、教室与第一次上实验课一致，内容为2012版《结构化大学物理实验》（第二版）第一章。 ③法定节假日、校运会放假按学校统一安排调课，缺的课由老师与学生及实验员协商时间补上。④理论课考试安排在9?10周期中考试进行，具体时间另行通知。 ⑤全班已选课同学按学号排序，实验（座位）号依次为1、2、……，补课同学的实验（座位）号排在最后，依次顺延。 ⑥仪器分常规和模块化两种各20套，操作方法和实验数据不同，需要分别预习，可按学号分组（即全部实验号的前[总人数/2]为第1组，其余为第2组）或自由分组（要保证每组人数不超过18人）。⑦定标用非数显信号源两人共用1台。 3
第二章 大学物理实验内容提要
（一）“实验误差及数据处理”内容摘要
一、测量与误差
1．测量
（1）测量的含义（强调测量是一个过程）、测量的读数（被测量与计量单位的比值）和测量的数据（强调单位）。
（2）测量的四要素：测量对象、测量单位、测量方法和测量准确度。 （3）测量的分类
A．按测量方法分：直接测量和间接测量。
B．按测量条件（结果）分：等精度测量与非等精度测量。 2．误差
（1）误差的表述 A．绝对误差（??N）：
??N?Ni（测量值）?N（真值），
它是误差的定义式，有大小、方向（符号）和单位。
偏差（?N）：用算术平均值N（近真值）代替真值算出的误差称为偏差，表达式为
?N?Ni?N。
B．相对误差E（常表示为百分误差形式）：
??NE??100%，
N其中N定义为真值，在实际计算时，一般多次测量用平均值N、单次测量用测量值Ni代替。它的大小可反应测量精度（准确度）的高低。
C．修正值?：??N（真值）?Ni（测量值）。它与误差的绝对值相等，符号相反，单位相同。
（2）误差的来源（设备、方法、环境和人员）。 （3）误差的分类（按性质分）
A．系统误差：系统误差的含义，特征——确定性；已定系统误差和未定系统误差。 B．偶然误差：偶然误差的含义，特征——随机性；大多数偶然误差遵从正态分布。 正态分布的性质：单峰性、有界性和对称性。 ◆ 系统误差与偶然误差的关系及如此分类法的不足。
◆ 粗大误差：明显歪曲测量结果的误差，完全是一种错误（测量结果中不允许粗差的存在）。
（4）精密度、正确度及准确度等名词的含义。
二、系统误差的处理
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