目 录 第一篇 设计性物理实验理论概述 第一章 设计性物理实验在培养人才中的作用 1 第一节 创新人才的培养 1 第二节 创新教育在设计性物理实验中的体现 5 第二章 设计性物理实验简介 7 第一节 何为设计性物理实验 7 第二节 设计性物理实验的选题和教学方式 8 第三节 如何做好设计性物理实验 9 第三章 实验数据处理及论文报告写作 12 第一节 用软件处理物理实验数据 12 第二节 论文报告的撰写 23 第二篇 综合设计性物理实验 第四章 经典力学实验 25 实验1 碰撞打靶实验 25 实验2 动力法研究刚体转动惯量及特性 28 实验3 基于波尔共振仪的受迫振动特性研究 32 第五章 物质热物性测量研究 39 实验4 固体导热系数的测量 41 实验4-1 准稳态法测量不良导体的导热系数和比热 43 实验4-2 瞬态热线法测量导热系数 45 实验5 液体粘滞系数的测量 46 实验5-1 基于斯托克斯公式的落球法 48 实验5-2 基于泊肃叶公式的毛细管法 50 实验5-3 基于液体热物性参数相关性测定粘滞系数 52 实验6 液体表面张力的测量 54 实验6-1 拉脱法 57 实验6-2 饱和高度法 59 实验6-3 基于超声悬浮液滴扇谐振荡特性的非接触法 60 实验7 金属及半导体电阻率的测量研究 62 实验7-1 开尔文电桥法测量金属电阻率 65 实验7-2 四探针法测量半导体的电阻率 67 第六章 电子元件和电路的特性与应用研究 70 实验8 电学元件及RLC电路的特性与应用研究 70 实验8-1 二极管的伏安特性及应用 77 实验8-2 基于电子元件和RC串联电路特性的暗盒实验 79 实验8-3 RLC串联电路的谐振 81 实验8-4 RLC串联电路的暂态过程 84 实验8-5 基于RLC电路特性的暗盒实验 86 实验9 交流电桥的应用研究 88 实验9-1 交流电桥测量电容、电感 93 实验9-2 交流电桥测量铁磁材料居里温度 95 第七章 光的特性与应用研究 99 实验10 基于分光计的几何光学和光衍射的特性与应用研究 99 实验10-1 折射率的测量 103 实验10-2 单缝和光栅衍射的应用研究 105 实验10-3 超声光栅衍射与液体中声速的测定 107 实验10-4 发光二极管的特性与应用研究 110 实验11 光的偏振特性与应用研究 112 实验11-1 光的偏振特性与调控研究 112 实验11-2　液晶电光的特性与应用研究 116 实验12 光干涉测量技术的应用研究 122 实验12-1 时间相干性在迈克耳孙干涉仪中的应用 122 实验12-2 等厚干涉的典型应用——牛顿环干涉、劈尖干涉 127 实验12-3 干涉仪的研究及应用 131 实验12-4 压电陶瓷的特性及振动的干涉测量 135 第八章 传感器的特性与应用研究 140 实验13 温度传感器的制作、特性与应用 140 实验13-1 AD590集成温度传感器的特性与应用研究 140 实验13-2 NTC型热敏电阻温度的特性与体温计设计 146 实验14 CCD的特性与应用研究 149 实验14-1 CCD的特性与应用研究实验 149 实验14-2 线阵CCD的应用——细丝直径的非接触测量 157 实验15 各向异性磁阻传感器的磁阻特性与应用研究 163 实验16 霍尔传感器的特性与应用研究 169 实验16-1 霍尔元件测量磁场 172 实验16-2 基于霍尔位置传感器的弯曲法测量杨氏模量 174 实验16-3 集成开关型霍尔传感器的特性与应用研究 176 实验17 光纤传感器的特性与应用研究 178 实验17-1 光纤马赫-曾德尔干涉仪的压力和温度传感的特性与应用研究 185 实验17-2 光纤布拉格光栅应变/温度传感的特性与应用研究 187 实验17-3 光纤压力/位移传感器的特性与应用研究 191 实验17-4 光纤位移传感器测量材料的杨氏模量 194 第三篇 研究性与设计性物理实验 第九章 新材料制备、设计和特性研究 197 实验18 基于超声悬浮的液滴-气泡转变特性 197 实验19 铌酸钠基薄膜的制备及性能研究 203 实验20 多层壳核空心球尖晶石的制备及其电磁波吸收性能 209 实验21 相场方法模拟晶体生长的数值实验 216 第十章 基于新能源发电的设计性物理实验研究 221 实验22 太阳能电池的特性及应用 221 实验22-1 太阳能电池基本特性的测定 224 实验22-2　离网型太阳能光伏电源系统 226 实验23 半导体热电材料的热电性能及温差发电 229 实验24　风力发电系统研究 237 实验25 燃料电池特性测量与分析 243 第十一章 基于仿生的创新性物理实验研究 249 实验26 仿生超疏水表面的制备与减阻性能 249 实验27 仿贝壳复合材料的制备及其力学性能 254 实验28 仿生复眼的电化学刻蚀制备及测试 262