目錄緒論 3
實驗一規則物體密度的測定 7
附一：物理天平及其使用 8
附二：游標卡尺及其使用 9
實驗二驗證力的平行四邊形定則 10
*實驗三力矩的平衡 11
實驗四用氣墊導軌測平均速度和瞬時速度 12
附一：氣墊導軌及其使用 13
附二：數字計時器及其使用 14
實驗五用氣墊導軌測加速度 15
實驗六驗證牛頓第二定律 16
實驗七驗證動量守恆定律 18
實驗八驗證機械能守恆定律 20
實驗九研究單擺的振動週期，測定重力加速度 21
實驗十驗證理想氣體狀態方程 23
實驗十一電場中等勢線與電場線的測繪 24
*實驗十二串並聯電路的規律驗證與設計 25
實驗十三伏安法測定導體的電阻 27
*實驗十四電橋法測導體的電阻 29
實驗十五測電源電動勢和內阻 31
*實驗十六電源的輸出功率 33
*實驗十七擴大電表的量程 34
實驗十八用多用表測量直流電壓、電流和電阻 36
實驗十九示波器的使用 39
實驗二十楞次定律 41
*實驗二十一變壓器模型及其變壓作用 43
實驗二十二測玻璃的折射率 44
實驗二十三測凸透鏡的焦距並研究凸透鏡成像規律 45
*實驗二十四觀察光的干涉和衍射 48
*實驗二十五光譜的觀察 49
附：j2551-1型直讀式分光鏡簡介 51
緒論一、為什麼要做學生實驗
物理學是一門建立在實驗基礎上的科學。物理定律不是憑空產生的，是科學家從直接、間接的實驗中，或從對自然現象的長期觀察中歸納出來的。在物理學的發展過程中，科學家提出的新理論，必須經過實驗的檢驗才能證明共是否正確，是否需要修正。
做好實驗是物理學研究和學好物理課程的乙個重要方面。
物理概念是抽象的。做好實驗，我們就能對物理現象和物理概念獲得具體、明確的感性認識，了解概念是怎樣得出的，從而加深對概念的理解。
物理定律是科學家經過長期艱苦的探索歸納出來的。通過實驗，我們就能在較短的時間內，大體模擬一次科學家的探索過程，從中領悟科學研究的方法和實驗中所包含的物理思想。做好實驗，就能提高運用所學知識分析、解決物理問題的能力。
實驗是我們研究和解決物理問題的一種基本方法，它越來越多地應用於各個方面，對於探索自然具有普遍意義。通過實驗，我們可以體會如何**問題，學習實驗的基本知識、方法和技能，學習基本測量工具、儀器的原理和使用，培養和提高觀察、操作和實驗能力。
認真做好物理實驗，可以培養嚴肅、認真、實事求是的科學態度，養成良好的工作作風。
學習物理課程中，物理實驗可分為學生實驗和教師演示實驗。學生實驗是指在教師的指導下，學生分組獨立完成的實驗。學生實驗又可分為常規實驗和設計性實驗，常規實驗一般給出實驗方案，學生依照規定的儀器、方法和步驟完成實驗；設計性實驗一般提出實驗的目的，列出可用的實驗儀器和材料，由學生自行設計實驗方案並完成實驗。
學生實驗的主要目的是增強學生對於物理實驗重要性的認識，提高實驗能力和分析解決物理問題的能力。教師演示實驗是指在講授課程時，教師自己進行的一些短小的，或是高難度、危險性的實驗，它是一種輔助教學手段，目的在於引導學生觀察物理現象，增加感性認識，加深學生對於物理概念和物理定律定理的理解。本教材只介紹學生實驗，是學生完成物理實驗的參考書。
二、怎樣做好學生實驗
1.實驗前做好準備
實驗前要做好預習。認真、仔細地閱讀實驗教材，要做到：（1）明確實驗目的，弄懂實驗原理；（2）明確所用儀器裝置，弄清操作步驟及注意事項；（3）設計好記錄資料的**。
實驗前的準備是保證實驗得以正常進行和取得較大收穫的重要前提。只有做好準備，才能自覺地、有目的地做好實驗。反之，實驗前不做必要的準備，實驗時盲目操作，這種實驗即使做了，也不會有多大的收益。
2.手腦並用，正確地操作、觀測和記錄
在實驗中，不能只動手不動腦，機械地按規定的實驗步驟操作，看一步做一步，而是應該手腦並用，做到心到、眼到、手到。
首先，要了解儀器裝置的效能、規格、使用方法。要仔細安裝和調整實驗裝置，使之符合實驗條件。
其次，按實驗步驟操作時，頭腦中應該對實驗有乙個整體的概念，先做什麼，後做什麼，要注意什麼，預期的後果如何，都應當心中有數。操作中要正確使用儀器，每一操作前，要先想想可能出現的結果。如果跟自己的預期不相符，要想想是為什麼，是否合理。
實驗**現了故障，自己要先想想可能的原因，再請老師幫助解決，並注意學習老師檢查和排除故障的方法。
再次，要仔細觀測和記錄原始資料，並注意標明單位。原始資料要邊測量、邊記錄在事先設計好的**中，要記得準確、清楚、有次序，不要隨便亂記。
3.正確分析和處理實驗資料，寫好實驗報告
實驗後要對得到的資料進行仔細地分析、計算和處理，做出合理的結論。處理實驗資料要尊重客觀事實，決不能亂湊。
要學會獨立地撰寫實驗報告。物理實驗報告除了包括實驗的目的、器材、步驟等之外，還可根據不同的情況簡要地寫出實驗原理和誤差分析等。實驗報告不要格式化，要根據實際情況有所側重。
三、如何處理實驗資料——測量與誤差
1.儀器的精度與讀數
做物理實驗，不僅要觀察物理現象，還要找出現象中的數量關係，這就需要知道有關物理量的數值。要知道物理量的數值，必須進行測量。測量物理量，就不能不談談測量儀器的精度。
以長度測量為例，學生用的直尺最小分度為公釐，丈量土地用的捲尺一般最小分度為厘公尺，這最小分度被稱為儀器的精度。顯然，學生直尺比捲尺的精度高。
圖1中用學生直尺測量小木塊的長度，讀數是33.9m m。這個讀數中的「33mm」是準確可靠的，「0.
9mm」是估計的不準確數。可見，用儀器進行測量所得的資料，是由準確的可靠數字和估計的不準確數字（也稱為可疑數字）兩部分組成的。如果用丈量土地的捲尺測量長度，估計的讀數應在公釐的位數。
有時用公釐精度的學生直尺測量某個長度剛好讀到整數，如「40mm」（圖2），其實這個整數也是估計的，正確讀數應記為「40.0mm」。
從上面的例子可以看到，可疑數字前面的1位讀數是對應儀器精度的。
2.有效數字
測量得到的數值是近似數。在每次測量中，從儀器讀得的全部可靠數字和最後1位可疑數字，它們都是有效的測量結果，叫做有效數字。
在有效數字中，數2.7、2.70、2.
700的含義是不同的，它們分別代表二位、三位、四位有效數字。數2.7表示最末一位數字7是不可靠的，而數2.
70和2.700則表示最末一位數字0是不可靠的。因此，小數最後的零是有意義的，不能隨便捨去或新增。
但是，小數的第乙個非零數字前面的零是用來表示小數點位置的，不是有效數字。例如，0.92、0.
085、0.0063都是兩位有效數字。大的數目，例如 36500km，如果這五個數字不全是有效數字，就不要這樣寫，可以寫成有一位整數的小數和10的乘方的積的形式（習慣稱為科學計數法）。
如果是三位有效數字，就寫成3.65×104km，如果是4位有效數字，就寫成 3.650×104km。
在學生實驗中，測量時要按照有效數字的規則來讀數。在處理實驗資料、進行加減乘除運算時，本來也應該按照有效數字的規則來進行，但由於這些規則比較複雜，現階段我們不作要求，運算結果一般取兩位或三位有效數字就可以了。
3.誤差及其分類
測量的結果不可能是絕對精確的，測量出來的數值（測量值）跟被測物理量的真實值（真值）之間的差異叫做誤差。進行任何測量都會產生誤差。從**看，誤差可分為系統誤差和偶然誤差。
系統誤差的產生原因是測量儀器有缺陷（如零點未調好、刻度不准等），實驗原理和方法不完善，各人觀測時的偏向（讀數總偏大或偏小），環境的變化（如壓強、溫度等變化）等。例如，天平的兩臂不嚴格相等，砝碼不准，做熱學實驗時沒有考慮散熱損失等，都會產生系統誤差。系統誤差的特點是在多次重做同一實驗時，誤差總是同樣地偏大或偏小，不會出現這幾次偏大另幾次偏小的情況。
要減小系統誤差，必須選用精度較高的儀器，使用儀器進行測量之前要進行校正，改善實驗方法，提高操作技能，設計在原理上更為完善的實驗等。
偶然誤差是由各種偶然因素對實驗者、測量儀器、被測物理量的影響而產生的。例如，用有公釐刻度的直尺測量物體的長度，公釐以下的數值只能用眼睛估計，各次測量的結果就會不一致。偶然誤差總是有時偏大，有時偏小，並且偏大和偏小的機會相同。
因此，我們可以多測量幾次，求出幾次測量值的平均值，這個平均值比一次測量值更接近於真值。
4.誤差的表示
誤差表示，就是把測量值跟真值進行比較，從而確定測量的準確程度。真值必須經過測量才能得知，但只要進行測量就會有誤差，因此，被測物件的客觀真值，我們無法得知。解決問題的辦法，就是用公認值代替真值，因為公認值是人們用精確的測量方法得到的，更接近真值。
例如，初中物理課本中給出的ρ水＝1.0×103kg/m3就是水的密度的公認值。在有些實驗中，被測物理量沒有公認值，我們就把多次測量的算術平均值作為公認值。
以下表示的誤差，都是把測量值跟公認值（或算術平均值）進行比較而確定的。
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