物理實驗方法與演示教具制作

前言第1章 實驗方法及作用 1.1 什么是實驗方法 1.2 實驗方法的一般性作用 1.2.1 實驗方法能檢驗理論的真理 1.2.2 實驗方法是獲取第一手科研資料重要的和有力的手段 1.2.3 實驗方法是探索自然奧秘的必由之路 1.2.4 實驗方法能夠推動自然科學(xué)的發(fā)展 1.3 實驗方法在科研中的特殊作用 1.3.1 可以選取典型材料進行實驗和研究 1.3.2 實驗方法可以簡化和純化研究對象 1.3.3 實驗方法具有定向強化研究對象的作用 1.3.4 實驗方法具有加速和延緩研究對象的作用 1.3.5 實驗方法具有模擬研究對象的作用 1.4 物理實驗在物理學(xué)發(fā)展中的作用 1.4.1 物理實驗方法的興起 1.4.2 物理實驗在物理學(xué)發(fā)展中的作用 1.5 物理實驗方法的發(fā)展 1.5.1 物理實驗方法需要去搜索更大和更小 1.5.2 物理實驗方法是集體的綜合事業(yè) 1.5.3 物理實驗方法是各學(xué)科的結(jié)合、滲透和應(yīng)用 參考文獻第2章 物理實驗中的測量方法 2.1 比較法 2.1.1 直接比較法 2.1.2 間接比較法 2.2 放大法 2.2.1 累積放大法 2.2.2 機械放大法 2.2.3 電子放大法 2.2.4 光學(xué)放大法 2.3 模擬法 2.3.1 物理模擬法 2.3.2 數(shù)學(xué)模擬法 2.4 干涉法 2.5 示蹤法 2.6 量綱分析法 2.7 轉(zhuǎn)換測量法 2.7.1 尋求物理量之間的相互關(guān)系 2.7.2 傳感器轉(zhuǎn)換法 參考文獻第3章 實驗誤差分析與數(shù)據(jù)處理 3.1 測量及其誤差 3.1.1 量、測量和單位 3.1.2 測量及誤差 3.2 誤差處理 3.2.1 系統(tǒng)誤差的修正和消減 3.2.2 測量結(jié)果的最佳值與隨機誤差的估算 3.3 測量不確定度和測量結(jié)果的表述 3.3.1 測量不確定度的基本概念 3.3.2 直接測量的不確定度估計和結(jié)果的表述 3.3.3 間接測量的不確定度合成和結(jié)果的表述 3.4 有效數(shù)字及其表示 3.4.1 有效數(shù)字的一般概念 3.4.2 確定測量結(jié)果的有效數(shù)字的方法 3.4.3 數(shù)字截尾的舍入規(guī)則 3.4.4 數(shù)值的科學(xué)表達形式 3.4.5 有效數(shù)字運算規(guī)則 3.5 數(shù)據(jù)處理常用方法 3.5.1 列表法 3.5.2 圖示法和圖解法 3.5.3 逐差法 3.5.4 最小二乘法和線性擬合 3.6 用Excel軟件處理物理實驗數(shù)據(jù) 3.6.1 啟動Excel 3.6.2 工作表、工作簿、單元格、區(qū)域 3.6.3 工作表中內(nèi)容的輸入 3.6.4 引用 3.6.5 圖表功能 3.6.6 利用回歸分析工具處理數(shù)據(jù) 附錄中華人民共和國法定計量單位r9] 參考文獻第4章 物理實驗設(shè)計的基本原則和方法 4.1 實驗方法的選擇與設(shè)計 4.2 測量方法的選擇與設(shè)計 4.3 測量儀器的選配 4.3.1 確定不確定度分配方案 4.3.2 測量器具的選擇 4.3.3 不確定度的絕對值合成法 4.4 測量條件的選擇 4.5 設(shè)計實驗舉例 參考文獻第5章 創(chuàng)新的方法 5.1 技術(shù)創(chuàng)新的基本過程 5.1.1 技術(shù)創(chuàng)新過程的線性模型 5.1.2 技術(shù)創(chuàng)新過程的復(fù)變模型 5.1.3 技術(shù)創(chuàng)新過程與一般工程技術(shù)過程 5.2 創(chuàng)新的目標(biāo)及其來源 5.2.1 目標(biāo)來自需求 5.2.2 來源之一：幻想與愿望 5.2.3 來源之二：解決問題 5.2.4 來源之三：消除缺點 5.2.5 來源之四：增進功能 5.2.6 來源之五：降低成本 5.3 創(chuàng)新構(gòu)思的技巧 5.3.1 創(chuàng)新任務(wù)的表述與思路 5.3.2 觀察、分析與聯(lián)想 5.3.3 活用科學(xué)技術(shù)原理 5.3.4 組合法 5.3.5 變化法 5.3.6 轉(zhuǎn)換觀察問題的角度 5.3.7 轉(zhuǎn)用法 5.3.8 類比法 參考文獻第6章 物理實驗教具的制作 6.1 自制物理實驗教具的意義 6.2 制作教具的幾個基本問題 6.2.1 教具制作的基本要求 6.2.2 怎樣設(shè)計自制教具 6.2.3 教具制作材料來源 6.3 金屬加工技術(shù) 6.3.1 鋸削 6.3.2 銼削 6.3.3 剪切 6.3.4 整形 6.3.5 彎曲 6.3.6 鉆孑L 6.3.7 攻螺紋與套螺紋 6.4 焊接技術(shù) 6.4.1 常用焊接工具及焊料 6.4.2 預(yù)上錫與焊接 6.4.3 檢查焊接質(zhì)量 6.4.4 使用電烙鐵注意事項 6.5 玻璃材料加工 6.5.1 玻璃板的裁割 6.5.2 細玻璃管的裁割 6.5.3 粗玻璃管的裁割 6.6 有機玻璃加工 6.6.1 有機玻璃材料的種類 6.6.2 有機玻璃的特性 6.6.3 有機玻璃的加工方法 6.7 粘接技術(shù) 6.7.1 正確選擇膠黏劑 6.7.2 影響粘接質(zhì)量的因素 6.7.3 粘接工序及表面處理 6.7.4 幾種常用膠黏劑的使用 6.8 儀器設(shè)計中的電子制作 6.8.1 印制電路板設(shè)計方法 6.8.2 用計算機繪制印制電路板與電路圖 參考文獻第7章 自制演示儀器教具示例 7.1 用廢舊材料及日常用品制作的演示實驗裝置 7.1.1 用廢易拉罐制作空氣對流演示器 7.1.2 噴泉實驗 7.1.3 氣墊盤實驗 7.1.4 虹吸及反沖演示 7.1.5 液體內(nèi)部壓強演示器 7.1.6 液體浮力演示器 7.1.7 浮沉子 7.1.8 空氣質(zhì)量和空氣浮力的實驗 7.1.9 大氣壓的實驗演示 7.1.10 做功與物體內(nèi)能變化的實驗演示 7.1.11 內(nèi)燃機爆發(fā)原理的演示 7.1.12 微小形變的演示 7.1.13 聲音振動演示器 7.1.14 楞次定律演示 7.1.15 電磁驅(qū)動演示 7.1.16 異步電動機原理演示 7.1.17 渦流的阻力與感應(yīng)電流 7.1.18 自制離心式小水泵 7.1.19 氣體流速與壓強的關(guān)系 7.1.20 簡易噴霧器 7.1.21 固體熱脹冷縮的實驗演示 7.1.22 超重與失重演示 7.1.23 用激光散射法演示布朗運動 7.1.24 光的反射、折射、最小偏向角演示 7.1.25 導(dǎo)光水柱 7.1.26 玻璃導(dǎo)電實驗 7.1.27 光的分解與合成演示 7.1.28 用已知波長的激光測CD光盤條紋的間距 7.1.29 焦耳定律實驗演示儀 7.1.30 勢能、動能、做功的演示 7.2 機械振動和機械波演示方法的改進 7.2.1 簡諧運動圖像的演示 7.2.2 受迫振動和共振實驗的演示 7.2.3 多功能振動演示儀 7.3 直流穩(wěn)壓電源、微電流放大器及電磁學(xué)演示實驗 7.3.1 LM117／LM317集成電路簡介 7.3.2 由LM317組成的可調(diào)穩(wěn)壓電源電路原理 7.3.3 微電流(電壓)放大器原理 7.3.4 自制電學(xué)儀器及演示實驗 7.4 靜電實驗問題及演示實驗 7.4.1 靜電演示實驗疑難問題討論 7.4.2 利用自制儀器演示靜電相關(guān)實驗 參考文獻第8章 設(shè)計性與制作性實驗 8.1 設(shè)計性實驗 8.1.1 簡諧振動的研究 8.1.2 變阻器的使用與電路控制 8.1.3 多用表的設(shè)計與組裝 8.1.4 非線性電阻特性研究 8.1.5 自組望遠鏡和顯微鏡 8.1.6 自組邁克爾孫干涉儀測量空氣的折射率 8.2 制作性實驗 8.2.1 空氣對流演示器的制作 8.2.2 滾輪的制作 8.2.3 虹吸式反沖演示儀的制作 8.2.4 利用廢舊材料制作演示實驗裝置 8.2.5 直流穩(wěn)壓電源的制作 8.2.6 可控硅調(diào)光燈的制作 8.2.7 微電流(電壓)放大器的制作 8.2.8 小型話筒及放大器的制作 8.2.9 數(shù)字式溫度測量控制器的制作設(shè)計性實驗練習(xí)題參考文獻