本书是在参考和融合广西区内多所高校大学物理实验教学改革研究和实践成果的基础上，根据大学物理实验课程的分层次教学要求而编写的教材，包含两大部分内容。第一部分是力学、热学、电磁学和光学的基础性实验，对实验目的、实验仪器和用具、实验原理、实验内容和步骤进行了详细阐述，针对每个实验均设置了相应的练习题，便于学生掌握实验的具体要求。第二部分是提高性实验，实验内容涉及本课程的综合知识和多种实验技能的综合应用。本书具有较强的针对性，可供高校物理学专业或相近专业的物理实验教学使用。

朱长明，工学博士，广西师范大学物理科学与技术学院教师，主要研究方向为磁电材料的研发及调控，在国际SCI期刊发表学术论文30余篇。

孔文婕，理学博士，广西师范大学物理科学与技术学院副教授，主要研究方向为凝聚态物质电子结构。

基础性实验

实验一　弦振动的研究及波的传播速度测量2

实验二　超声波声速的测量9

实验三　碰撞实验17

实验四　复摆振动的研究22

实验五　惯性秤实验26

实验六　用混合量热法测定冰的熔解热31

实验七　导热系数的测量35

实验7-1　用准稳态法测量导热系数35

实验7-2　用稳态法测量导热系数46

实验八　液体黏滞系数的测量53

实验8-1　用落球法测量液体的黏滞系数53

实验8-2　用黏度计测量液体的黏滞系数58

实验九　静电场的描绘60

实验十　补偿测量法的应用66

实验10-1　用滑线式电位差计测量电源的电动势及其内阻66

实验10-2　用箱式电位差计校准电表71

实验十一　用双臂电桥测量低电阻78

实验十二　用交流电桥测电容和电感85

实验十三　用非平衡直流电桥测电阻92

实验十四　RLC 串联电路相关特性的研究104

实验14-1　RLC 串联电路谐振特性的研究104

实验14-2　RLC 串联电路稳态特性的研究108

实验14-3　RLC 串联电路暂态过程的研究116

实验十五　电子束的偏转与聚集123

实验15-1　电子束的偏转123

实验15-2　电子束的电、磁聚焦及电子荷质比e / m 的测定129

实验十六　磁场的测量138

实验16-1　用霍尔效应测通电螺线管内轴向磁场分布138

实验16-2　用冲击电流计测通电螺线管内轴向磁场分布146

实验16-3　亥姆霍兹线圈磁场的测定152

实验十七　用双棱镜干涉测钠光波长159

实验十八　分光计的调节与使用164

实验18-1　分光计的调节164

实验18-2　用分光计和透射光栅测光波波长170

实验18-3　用分光计测玻璃棱镜的折射率172

实验十九　利用光电效应测定普朗克常数175

实验二十　光具组基点的测定182

实验二十一　光的衍射187

实验21-1　单缝衍射187

实验21-2　光栅衍射191

实验二十二　迈克尔逊干涉仪的调节和使用194

实验二十三　光的偏振现象的观察和分析201

设计性、综合性实验

实验二十四　液体表面张力的研究210

实验24-1　液体表面张力系数测量实验仪的应用210

实验24-2　液体表面张力的研究215

实验二十五　天平的使用和研究216

实验25-1　分析天平与精密称衡216

实验25-2　天平振动的研究220

实验二十六　良导体导热系数的测定223

实验二十七　热功当量的测量225

实验二十八　限流电路和分压电路的研究228

实验二十九　多用电表的制作和定标230

实验三十　电表的改装与校准236

实验三十一　单色仪及其应用242

实验三十二　自制双缝测光波波长246

实验三十三　显微镜的组装及其放大率的测定248

参考文献250

本套教材是根据教育部高等学校物理学与天文学教学指导委员会

等编制的《理工科类大学物理课程教学基本要求　理工科类大学物理

实验课程教学基本要求》,以及《教育部关于印发〈高等学校课程思政建

设指导纲要〉的通知》(教高〔2020〕3 号),结合广西区内多所高校大学

物理实验教学的实际情况及教学实践改革成果,在2010 年覃以威教授

主编的《大学物理实验》(Ⅰ、Ⅱ)教材的基础上修订而成的。

本套教材打破了力、热、电磁、光、近代物理等传统物理实验项目独

立分块的界限,根据学生对物理知识的认知过程和实验能力发展规律,

建立由基础到前沿、由接受知识型到培养综合能力型的分层次教学思

想,合理地减少了验证性实验,以创造更大空间增加综合性、设计性实

验。除此之外,还设有自选研究性实验,让学生根据自己的兴趣、爱好、

特长进行自主学习,为学生个性化发展提供自主的学习空间,使学生切

身体会到“实践是检验真理的唯一标准”。

本套教材分为《大学物理实验(基础类)》和《大学物理实验(专业

类)》两册。前者的内容包括基础性实验和设计性实验两部分,突出基

础性和通用性的特点,适用于本科物理学专业或相近专业第一层次物

理实验教学和本科非物理理工科类专业大学物理实验教学;后者的内

容分为基础性实验和设计性、综合性实验两大模块,侧重专业性和综合

性,主要供本科物理学专业或相近专业第二层次物理实验教学使用,具

有较强的针对性。本套教材吸收了广西师范大学、玉林师范学院、河池

学院、广西科技师范学院、百色学院、柳州工学院以及桂林师范高等专

科学校等广西区内多所高校的大学物理实验教学教师代表共同参与建

设,融合了各高校近年来物理实验教学研究的成果和课程思政建设的

内容,既体现了创新性又具有很强的应用性,既突出了目前高校物理实

验教学改革的方向,又适合各高校的具体情况,是一套具有地区地方特

　2 · 大学物理实验(专业类)

色的教材。

本套教材在修订过程中继续保持了其多年来形成的自身特色,并

结合各校的实际情况,对教材中的实验内容进行了调整和优化。

本套教材在修订过程中,得到了广西师范大学物理科学与技术学

院魏代会院长的大力支持和帮助;广西师范大学物理科学与技术学院

物理实验教学中心沈洪涛老师也提出了许多宝贵意见;广西师范大学

出版社唐丹宁编审、胡君辉教授自始至终都给予了大力的支持和帮助。

在此一并致以衷心的感谢。

本套教材虽经多次研讨、审核,但难免存在疏漏或不足之处,敬请

各位读者提出宝贵的意见和建议,以便我们进一步改进。

编者

2022 年2 月

本教材可作为高等学校本专科物理学专业和相近专业大学物理实验课程的教材，也可供其他相关专业的师生参考。

实验一　弦振动的研究及波的传播速度测量

　　驻波是指频率相同、传输方向相反的两种波,沿传输线形成的一种分布状态,其

中的一个波一般是另一个波的反射波。在两者相加的点出现波腹,在两者相减的点

形成波节。在波形上,波节和波腹的位置始终是不变的,但它的瞬时值是随时间而改

变的。驻波是自然界一种十分常见的现象,在现实生活中无处不在。

【实验目的】

(1)了解波在弦上的传播及驻波形成的条件。

(2)测量不同弦长和不同张力时的共振频率。

(3)测量弦线的线密度。

(4)测量弦振动时波的传播速度。

【仪器和用具】

电振音叉(频率为100 Hz),弦线,分析天平,低频信号源,小滑轮,砝码及砝码托

盘等。(或THQ2B-1 型驻波实验仪,或FB301 型弦振动研究实验仪,金属弦丝, 砝码

及砝码托盘,低频信号源,双踪示波器等)

【实验原理】

本实验研究波在弦上的传播,驻波形成的条件,以及改变弦长、张力、线密度、驱

动信号频率等情况下对波形的影响,并观察共振波形、测量波速。

由波动理论知道,两列振幅和频率均相同、振动方向一致且传播方向相反的简谐

波叠加后会产生驻波。合成振幅为零的点称为波节,合成振幅最大的点称为波腹。