本书根据教育部高等学校大学物理课程教学指导委员会发布的《理工科类大学物理实验课程教学基本要求》（2023年版）编写而成，分为四部分七章。本书系统介绍了与大学物理实验有关的测量的基本知识、常用的数据处理方法、物理实验基本知识和常用实验仪器的工作原理与使用方法等。根据教学需要，设置了验证性实验Ⅰ、验证性实验Ⅱ、验证性实验Ⅲ、综合性设计性实验以及扩展实验项目，实验项目按照总体难易程度由易到难进行分级。

本书适合作为高等理工科学校各专业物理实验课程教材或教学参考用书，也可作为实验技术人员和有关课程教师的参考用书。

大学物理实验课程在高等学校理工科专业的教学体系中具有重要的地位，是理工科各专业本科学生一门重要的必修基础课，其主要任务是让学生系统地学习实验方法、仪器使用、数据处理等知识，培养学生基本实验技能、实践能力和创新能力，提高学生对理论知识的运用能力、分析问题和解决问题的能力。

自20世纪90年代末以来，我国高校在物理实验教学领域进行了全面深入的改革，涉及教学内容、教学方式、实验室环境等实验教学的全环节、全要素。目前已经形成分层次教学，基础性、综合性、设计性、研究性多类型实验相结合，实体实验和虚拟仿真实验相结合，教学实验和科研实验相结合，注重学生实验能力和创新能力培养的教学体系。本书根据教育部高等学校大学物理课程教学指导委员会发布的《理工科类大学物理实验课程教学基本要求》（2023年版），借鉴国内外近年来物理实验教学内容和课程体系改革与研究成果，结合华东交通大学大学物理实验中心开设的大学物理实验课程和实验仪器设备情况编写而成。

本书共分为四部分七章，主要内容如下：

(1)第1部分包括第1、2章，为实验基础知识，详细介绍测量的基本知识、常用的数据处理方法、物理实验基本知识和常用实验仪器的工作原理与使用方法等。

(2)第2部分包括第3~5章，为验证性实验项目，其中第3章为验证性实验Ⅰ，这部分实验主要让学生掌握基本物理量的测量、基本实验仪器的使用和实验探究的基本方法，并熟练掌握常用的数据处理方法，为后续的实验课程奠定基础；第4、5章为验证性实验Ⅱ和验证性实验Ⅲ，为大学物理实验的主体内容。学习过程中需要学生对实验中的问题进行独立思考，从而激发学生的创新思维。

(3)第3部分包括第6章，为综合性设计性实验项目，在同一个实验中涉及力学、热学、电磁学、光学和近代物理等多个知识领域，学生根据给定的实验题目、要求和实验条件，自己设计实验方案并基本独立完成实验全过程。旨在帮助学生全面了解科学实验的全过程，逐步掌握科学思想和科学方法，提高学生对实验方法和实验技术的综合运用能力，培养学生独立设计实验和运用所学知识解决给定问题的能力，增强学生的创新意识和动手能力，为其将来的科研工作打下坚实基础。

(4)第4部分包括第7章，为扩展实验项目，目的是缓冲实验教学改革对实验教材建设的冲击，避免教材的频繁更新，体现了实验教材建设的前瞻性，以更好地满足未来教育需求和科技发展的趋势。

考虑到各院校的实验条件与仪器设备上的差异，在实验项目的选取上留有一定余地。在涉及仪器介绍时，结合几种常用型号仪器的特征，尽量突出仪器的基本原理与使用方法，以方便各兄弟院校参考。

为了方便教师教学和学生自学，部分实验原理和仪器操作配有微视频讲解，扫描书中二维码即可观看。

本书是在华东交通大学物理教研室和大学物理实验中心的协作组织下编写完成的。本书由程自强任主编，石海泉、艾剑锋、陈渊任副主编，由钟文学主审，参与编写工作的还有朱莉华、雷宇、余萍、吕珂、徐玮等老师，最后由程自强负责统稿定稿。在本书编写过程中，得到了华东交通大学理学院的大力支持，并参阅了许多兄弟院校的实验教材和仪器厂家的仪器说明书。在此，谨向所有给予帮助和支持的单位和个人表示衷心的感谢。

由于编者水平有限，本书难免会有疏漏和不妥之处，恳请广大读者批评指正，以便再版时修改订正。

编者

2024年9月

绪论
第1部 分实验基础知识
第1章 测量的基本知识第1节实验测量、误差和不确定度
第2节 有效数字及其运算
第3节 常用数据处理方法
第2章 常用仪器与基本物理量测量
第1节 力学、热学基本仪器
第2节 电磁学基本仪器
第3节 光源与光学仪器
第2部分 验证性实验项目
第3章 验证性实验Ⅰ
实验1 固体密度测量
实验2 拉伸法测定金属丝的杨氏模量
实验3 自由落体法测量重力加速度
实验4 单臂电桥法测量电阻
实验5 电学元件的伏安特性的研究
实验6 静电场的描绘
实验7 气垫导轨实验
实验8 冲击电流计法测磁场
实验9 电表改装与校正
第4章 验证性实验Ⅱ
实验1 固体线热膨胀系数的测量
实验2 气体比热容比的测定
实验3 分光计的调整和使用
实验4 牛顿环测球面曲率半径
实验5 迈克耳孙干涉仪的调整和使用
实验6 光的偏振
实验7 导热系数的测定
实验8 落球法测黏滞系数
第5章 验证性实验Ⅲ
实验1 电子荷质比的测量
实验2 灵敏电流计特性的研究
实验3 电位差计的原理和使用
实验4 霍尔效应测磁场
实验5 单缝衍射的相对光强分布
实验6 弗兰克赫兹实验
实验7 光电效应测普朗克常量
实验8 密立根油滴实验
实验9 金属电子逸出功
实验10 测薄透镜焦距
实验11 铁磁材料的磁化曲线与磁滞回线
实验12红外传感实验
实验13 全息照相技术
实验14 多光束干涉和法布里珀罗干涉仪
实验15 阿贝成像原理和空间滤波
实验16 光谱测量与光谱分析
第3部分 综合性设计性实验项目
第6章 综合性设计性实验
实验1 刚体转动惯量的研究
实验2 折射率的测定
实验3 欧姆表的制作
实验4 乱团漆包线电阻率的测定
实验5 滑动变阻器特性的研究
实验6 光电传感器特性的研究
第4部分 扩展实验项目
第7章 扩展实验
实验1 用拉脱法测定液体表面张力系数
实验2 声速的测量
实验3 多普勒效应实验
实验4 用双电桥测低电阻
实验5 电子示波器及其应用
实验6 用示波器测量相位差及频率
实验7 用热敏电阻测量温度
实验8 光栅衍射
实验9 驻波——弦振动实验
实验10 磁悬浮实验

程自强，博士，现任华东交通大学理学院副院长、副教授、硕士生导师，入选江西省赣鄱俊才支持计划--主要学科学术和技术带头人培养项目(青年人才）。主讲大学物理、大学物理实验、光电子材料、半导体物理等课程，指导学生获“挑战杯”、“互联网”、全国大学生物理实验竞赛、江西省物理创新竞赛获省级及以上奖项20余项。主持国家自然科学及省部级科研项目7项，发表SCI学术论文50余篇，申请发明专利10余项。

1.根据教育部高等学校大学物理课程教学指导委员会发布的《理工科类大学物理实验课程教学基本要求》（2023年版）编写。

2.基础性、综合性、设计性、研究性多类型实验相结合，实体实验和虚拟仿真实验相结合，教学实验和科研实验相结合，注重学生实验能力和创新能力培养。

3.借鉴国内外近年来物理实验教学内容和课程体系改革与研究成果。

4.为了方便教师教学和学生自学，部分实验原理和仪器操作配有微视频讲解，扫描书中二维码即可观看。