綜合設計性物理實驗教程（簡體書）

本書共11章，分別闡述了基於數碼技術、聲卡虛擬儀器、脈衝信號、Tracker視頻分析軟件、智能手機、PASCO平臺、數字存儲示波器、新能源發電等綜合設計性物理實驗，並介紹了基於Origin軟件的物理實驗數據與分析。最後,給出了大學生物理學術競賽及20182020年大學生物理學術競賽題目。本教材根據應用物理專業2學分的專業實踐課程《綜合設計性物理實驗》的教學要求結合本校的教學條件編寫而成的。本書共編入了五大類三十個實驗項目，即基於聲卡的綜合性設計性實驗、基於手機傳感器的綜合性設計性實驗，基於Tracker軟件的綜合性設計性實驗等五個大類的不同設計方法和手段的綜合性與設計性實驗等。每個實驗基本都包括了實驗目的、實驗儀器、實驗設計原理和注意事項四個內容。實驗步驟主要學生根據自己所做實驗的情況具體而定。有的實驗還包括了測定前的預處理部分，內容十分全面。本書可作為普通高等院校理工科各專業的物理實驗教材，也可作為大學生物理學術競賽的參考用書。

1綜合設計性物理實驗簡介111何為綜合設計性物理實驗112綜合設計性物理實驗選題113綜合性、設計性物理實驗的操作要求22基於數碼技術的綜合設計性物理實驗321數碼技術簡介322基於數碼技術的實驗原理及數字化處理3221數碼相機成像原理3222實驗原理323基於數碼技術的綜合設計性物理實驗6231基於數碼相機的孔口出流實驗6232用數碼相機測液體黏滯係數的實驗9233用數碼相機研究阻尼振動的實驗123基於聲卡虛擬儀器的綜合設計性物理實驗1731聲卡簡介1732基於聲卡虛擬儀器簡介17321Audition軟件簡介17322虛擬聲卡萬用儀簡介1933基於聲卡的數據采集系統的實現2034基於聲卡虛擬儀器綜合設計性物理實驗20341用計算機實測變音鐘受擊發音頻譜與溫度關係的實驗20342合瓦形變音鐘拍頻現象的實驗25343影響“水杯編鐘”音高變化的實驗29344基於聲卡的測定音叉固有頻率的實驗334基於脈衝信號的綜合設計性物理實驗3741脈衝信號簡介3742脈衝信號計時系統的實現方法37

421改裝光電門法37422自製感應線圈法3843基於脈衝信號計時系統的綜合設計性物理實驗38431氣墊導軌的計算機輔助數據采集系統設計的實驗38432彈簧振子實驗42433基於虛擬儀器的多普勒頻譜加寬效應的實驗465基於Tracker視頻分析軟件的綜合設計性實驗5151Tracker視頻分析軟件簡介5152Tracker視頻分析軟件的使用方法52521軟件的基本操作52522圖像分析及擬合操作5353基於Tracker視頻分析軟件的綜合設計性實驗54531利用Tracker軟件分析密立根油滴法測定電子電荷的實驗54532利用Tracker軟件分析影響循環擺因素的實驗58533氣墊導軌上彈簧振子的阻尼振動實驗62534動量守恆定律的驗證實驗65535利用Tracker軟件研究彈簧振子阻尼振動實驗686基於智能手機的創新性物理實驗設計7561智能手機上的傳感器介紹75611智能手機上的各種傳感器軟件75612用智能手機做物理實驗8062基於手機傳感器的綜合設計性實驗80621單擺測定重力加速度實驗80

622偏振光驗證馬呂斯定律的實驗857基於PASCO平臺的綜合設計性物理實驗9171PASCO實驗平臺簡介9172基於PASCO實驗平臺的綜合設計性物理實驗91721變壓器設計和性能實驗91722基於PASCO實驗平臺的混沌運動現象的探究實驗988基於數字存儲示波器的綜合性物理實驗設計10581數字存儲示波器簡介10582基於數字存儲示波器的綜合設計實驗106821數字存儲示波器測試脈搏的實驗106822數字存儲示波器輔助測量重力加速度的實驗1109基於新能源發電的綜合設計性物理實驗11591新能源簡介11592基於新能源發電的綜合設計性物理實驗115921一種聚光光伏及溫差發電一體化裝置的研製實驗115922車用遮陽太陽能光伏發電系統121923基於太陽能的半導體製冷從空氣中取水裝置的實驗125924冷熱分離式高效溫差發電杯的實驗130925不同波長的光對太陽能電池功率的影響探究實驗134926風力發電機葉片數量、傾角與輸出功率關係的實驗138927家庭用太陽能光伏系統設計的實驗14110基於Origin軟件的物理實驗數據處理與分析169

101Origin軟件簡介169102Origin軟件處理物理實驗數據1691021Origin的線性擬合功能在楊氏彈性模量實驗中的應用1691022Origin非線性擬合功能在太陽能電池特性測定實驗中的應用1711023Origin軟件高階多項式擬合在磁滯回線實驗中的應用17311大學生物理學術競賽實驗選題178111大學生物理學術競賽簡介178112大學生物理學術競賽題目1781121大學生物理學術競賽2020年題目1781122大學生物理學術競賽2019年題目1801123大學生物理學術競賽2018年題目181參考文獻184