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第一章实验数据处理的基础知识
掌握实验数据处理的基本方法,理解不确定的计算,掌握有效数字的保留方法以及数据处理的常用方法。
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●1.1课程导学
侧重六个能力和四个思维意识的培养,课程简介
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●1.2测量与测量误差
误差的来源及分类
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●1.3测量结果的不确定度
不确定度的计算
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●1.4有效数字及其运算
有效数字及实验数据的最终表示方法
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●1.5数据处理的常用方法
图示法、列表法、最小二乘法、逐差法
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●1.6仿真实验
了解仿真实验的基本情况
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●1.7居家实验
了解居家实验的基本情况
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第二章长度测量基本仪器的使用
直尺、游标卡尺和螺旋测微器的使用方法
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●2.1实验背景与目的
长度等测量的历史背景
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●2.2游标卡尺读数原理
游标卡尺的读数原理
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●2.3螺旋测微器读数原理
螺旋测微器的读数原理
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●2.4数据处理与拓展
通过长度测量,练习不确定度的计算练习
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●2.5游标卡尺的操作
游标卡尺的构造及其使用方法
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●2.6螺旋测微器的操作
螺旋测微器的构造及其使用方法
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第三章液体黏度的测定
液体黏度的测定
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●3.1实验目的与背景
液体黏度的介绍与实验目的
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●3.2实验原理与方法
落球法测量液体黏度的原理
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●3.3操作分析与数据处理
落球法测量液体黏度的操作分析与数据处理
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●3.4实验操作要点
实验仪器与步骤中的要点介绍
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第四章双踪示波器的使用
数字示波器的使用
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●4.1实验背景与目的
示波器的发展历程和实验目的
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●4.2示波器的主要功能
从带宽、同步扫描触发等关键参数介绍示波器。
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●4.3数据存储与拓展
数字示波器的数据存储方法
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●4.4菜单和控制按钮介绍
熟悉常见的示波器面板和操作旋钮。
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●4.5垂直和水平控制钮介绍
垂直和水平控制区按钮介绍
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●4.6自动测量法
自动测量法介绍
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●4.7光标测量法
光标测量法介绍
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●4.8手动测量法
手动测量法介绍
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第五章声速的测定
声速是声波在介质中传播的速度,只与介质有关,因此通过声速的测量可以测量介质的性质。
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●5.1实验背景
本实验通过低频信号发生器控制换能器,信号发生器的输出频率就是声波频率。声波的波长用驻波法测量。
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●5.2实验原理
信号发生器产生的信号通过超声速测定仪后,会在两个换能器件之间产生驻波。改变换能器之间的距离(移动右边的换能器)时,在接收端(把声信号转为电信号的换能器)的信号振幅会相应改变。当换能器之间的距离为信号波长的一半时,接受端信号振幅为最大值。
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●5.3数据处理与总结
使用逐差法或最小二乘法处理数据
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●5.4仪器和连线
实验中主要使用信号发生器、示波器和声速测定仪。
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第六章模拟法描绘静电场
模拟法描绘静电场
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●6.1实验背景与目的
静电场基本概念、历史背景和实验目的
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●6.2实验原理与方法
模拟法的应用前提
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●6.3数据处理与总结
作图法的常见错误,常见问题分析
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●6.4仪器介绍
静电场描绘仪简介
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●6.5实验操作要点
线路连接及操作说明
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第七章单臂电桥的使用
使用单双臂电桥,精确测量不同阻值电阻。
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●7.1实验背景
色环电阻是一种典型的电阻器,它的阻值大小可以通过色环的颜色读取出来。伏安法可以测量电阻的大小,具有简单方便的优点,同时也具有缺点。
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●7.2实验原理
单臂电桥使用四个电阻组成桥臂,利用比较法测量电阻。这种电桥是由英国发明家克里斯蒂1833年发明的,惠斯通第一个用它来测量电阻,因此简称为惠斯通电桥。单臂电桥可以精确的测量中等阻值的大小。但在测量小阻值时,导线电阻和接触电阻不可以忽略不计,带来的误差还是较大的。
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●7.3电路设计
单臂电桥的比例臂需要设置合适,设计原则是大电阻且能读取待测电阻的读数有效数字位数尽量多。
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●7.4仪器简介
电路连接中特别注意换向开关的使用和检流计的调节。
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第八章拉伸法测杨氏模量
杨氏模量是材料的一个重要力学参量。对于金属丝的杨氏模量的测量,我们采用光杠杆方法,通过该测量,了解各长度测量工具的使用方法及数据处理方法。
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●8.1杨氏模量
什么是杨氏模量
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●8.2实验原理
光杠杆的测量原理
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●8.3实验内容
拉伸法测杨氏模量的实验内容
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第九章等厚干涉法长度计量
利用牛顿环测量平凸透镜的曲率半径;利用劈尖测量细丝直径
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●9.1实验背景
等厚干涉的背景介绍
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●9.2实验原理
等厚干涉条纹产生的原理,以及利用等厚干涉实验测量细丝直径和平凸透镜直径的原理介绍
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●9.3实验仪器介绍
介绍实验仪器
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●9.4操作示例:利用劈尖测细丝直径
利用劈尖测细丝直径的操作过程
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●9.5操作难点分析与数据处理
实验操作过程难点分析,实验数据的处理方法
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●9.6总结与拓展
实验方法总结以及应用拓展
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第十章迈克尔逊干涉仪的调节与使用
熟练掌握迈克尔逊干涉仪的调节和使用
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●10.1实验背景与目的
迈克尔逊干涉仪的研究背景、类型、应用
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●10.2实验原理与方法
仪器的光路和基本原理,等倾干涉
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●10.3注意事项、数据处理与拓展
数据处理与注意事项,干涉仪的科学应用
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●10.4如何读数
迈克尔逊干涉仪的读数方法
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●10.5仪器介绍
各元器件的名称
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●10.6实验操作要点
注意事项
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第十一章分光计的使用与棱镜介质色散关系的研究
练习分光计的调节,用其测量棱镜对不同波长的折射率,写出色散关系
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●11.1分光计实验目的与历史背景
分光计使用实验的历史背景与实验目的
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●11.2分光计实验原理与方法
分光计使用实验的原理与方法
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●11.3分光计操作难点分析
分光计使用实验的操作难点分析与注意事项
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●11.4分光计数据处理与总结
分光计使用实验的数据测量原理、读数、处理与总结
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●11.5棱镜实验目的与历史背景
棱镜色散实验的历史背景与实验目的
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●11.6棱镜实验原理方法与数据处理
棱镜色散实验的测量原理方法、数据处理与总结
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●11.7望远镜调节操作步骤
分光计望远镜调节的操作步骤及注意事项
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●11.8平行光管调节操作步骤
分光计平行光管调节的操作步骤及注意事项
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第十二章液体旋光物质的质量浓度测量
了解旋光现象及应用,掌握液体旋光物质的质量浓度测量方法。
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●12.1旋光现象及应用
旋光现象,相关应用,基本原理
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●12.2注意事项与拓展
泡颈、角度游标的注意事项
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●12.3旋光仪实验装置介绍
旋光仪的组成
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●12.4半荫片
半荫片的功能
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●12.5实验操作要点
注意事项
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第十三章密立根油滴实验
密立根首先设计并完成了油滴实验,证明了带电体所带的电荷都是某一最小电荷的整数倍,即电荷的量子化,并精确地测定了基本电荷e的数值,这花了他近10年的心血 。
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●13.1实验背景与目的
密立根油滴实验的实验背景和原理
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●13.2实验原理与方法
静态平衡法,微小量测量的转移思想
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●13.3数据处理与拓展
密立根油滴实验的注意事项和数据处理
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●13.4实验操作要点
实验过程中的操作要点
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第十四章转动惯量的测定
转动惯量是刚体转动惯性的量度,它与刚体的质量分布和转轴的位置有关。对于形状复杂、质量分布不均匀的刚体,通常利用转动实验来测定其转动惯量。本实验利用三线摆法测刚体的转动惯量。
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●14.1实验目的与背景
转动惯量测定实验的背景和目的
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●14.2实验原理与方法
三线摆法测转动惯量的原理与方法
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●14.3操作分析
实验操作过程中的分析
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●14.4实验操作要点
实验仪器与步骤中的要点介绍