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绪论1

0.1 认识实验课的意义1

0.2 了解实验课的内容1

0.3 掌握实验课的特点2

0.4 开放实验的管理3

0.5 遵守实验室规则4

第一篇 基础实验理论7

第1讲 物理实验概论7

1.1 古代物理学时期的物理实验7

1.2 近代经典物理学时期的物理实验8

1.3 现代物理学时期的物理实验9

1.4 物理实验方法和测量方法10

第2讲 化学实验概论14

2.1 古代实用化学实验14

2.2 近代化学实验时期15

2.3 现代化学实验时期19

第3讲 电学实验概论22

3.1 静电时代22

3.2 电工时代23

3.3 电子时代24

3.4 微电子时代26

3.5 发展和展望27

第4讲 力学实验概论28

4.1 工程力学实验28

4.2 工程力学实验的分类29

4.3 实验应力分析30

4.4 实验固体力学优先发展的技术方向32

第5讲 实验数据处理33

5.1 有效数字及其运算规则33

5.2 数据处理的基本方法35

小结40

研究与讨论41

第6讲 测量误差与不确定度42

6.1 测量与误差42

6.2 系统误差43

6.3 随机误差45

6.4 测量不确定度47

研究与讨论55

第二篇 基础实验技术59

第7讲 物质制备及分析技术59

7.1 物质的制备技术59

7.2 物质的分析方法64

第8讲 PLC应用技术77

8.1 可编程控制器概论77

8.2 CP1E系列PLC及存储器地址分配82

8.3 CP1E PLC的指令系统概述84

8.4 编程器软件CX-Programmer的使用方法99

8.5 EL-PLC-Ⅲ型PLC实验箱104

第9讲 应变电测技术106

9.1 应变电测法106

9.2 电阻应变计的原理及使用107

9.3 电阻应变仪及其测量电桥原理115

9.4 应变片在电桥中的接线方法117

9.5 静态应变测量系统119

9.6 动态电阻应变测量系统122

第10讲 光测弹性技术124

10.1 光弹性法的基本原理124

10.2 光弹性模型材料和模型浇铸132

第三篇 实验仪器与器材137

第11讲 通用器材137

11.1 游标卡尺137

11.2 螺旋测微器（千分尺）138

11.3 物理天平139

11.4 电子天平141

11.5 分析天平143

11.6 电烙铁及其使用方法149

第12讲 常用电子元器件153

12.1 分立元器件153

12.2 集成电路162

第13讲 常用电子仪器器材163

13.1 示波器163

13.2 函数信号发生器／计数器168

13.3 交流毫伏表170

13.4 数字万用表171

13.5 便携式自主实验箱172

第14讲 常用化学仪器器材176

14.1 酸度计176

14.2 DDS-12A型电导率仪181

14.3 恒电位仪184

14.4 GR3500G型氧弹量热计186

14.5 恒温水浴189

第15讲 常用力学实验器材191

15.1 电阻应变仪191

15.2 DNS100微机控制电子万能试验机195

15.3 NWS-500C型扭转试验机201

15.4 XL3418组合式材料力学多功能实验台204

15.5 光弹仪205

第四篇 基础性实验213

第1章 物理学实验213

实验1 基本测量213

实验2 CCD法测杨氏模量214

实验3 用气垫转盘测转动惯量217

实验4 落球法测液体黏滞系数218

实验5 导热系数测量220

实验6 直流电桥应用222

实验7 用密立根油滴仪测基本电荷224

实验8 霍尔效应及其应用227

实验9 阿贝折射仪应用230

实验10 用牛顿环测透镜曲率半径233

实验11 用迈克尔逊干涉仪测激光波长235

实验12 用分光计测棱镜玻璃折射率239

实验13 衍射光栅测量242

实验14 光偏振现象245

实验15 氢原子光谱248

实验16 光电效应及普朗克常数测量250

实验17 光速测量253

实验18 核磁共振256

第2章 化学实验260

实验19 物质的精确称量260

实验20 醋酸电离常数及电离度的测定261

第3章 电学实验265

实验21 直流电路测量265

实验22 交流电路测量268

实验23 RC电路瞬态响应270

实验24 单管放大器272

实验25 集成运算放大器276

实验26 线性直流稳压电源281

实验27 逻辑门和竞争冒险283

实验28 编码器和译码器287

实验29 触发器和计数器291

第4章 力学实验295

实验30 材料拉伸与压缩295

实验31 材料扭转298

实验32 纯弯曲梁正应力测量300

实验33 压杆稳定302

实验34 材料冲击304

第五篇 综合研究性实验309

实验35 振动模式研究309

实验36 超声波声速测量312

实验37 非平衡电桥应用研究315

实验38 传感器应用研究318

实验39 地磁场测量322

实验40 光纤音频传输特性研究324

实验41 用CCD测量单缝衍射的光强分布328

实验42 薄膜厚度测量331

实验43 显微镜、望远镜组装332

实验44 全息照相335

实验45 太阳能电池特性测量340

实验46 液晶电光效应研究343

实验47 金属材料腐蚀与防止技术研究346

实验48 阳极极化曲线测定研究348

实验49 水箱防冻液制备及其凝固点测定351

实验50 燃烧热测定353

实验51 NE555电路应用研究356

实验52 波形发生器研究358

实验53 ADC电路研究362

实验54 电子温度计研究366

实验55 PLC-与或非自锁控制368

实验56 PLC-定时器与计数器369

实验57 PLC-交通灯控制371

实验58 变频器应用研究372

实验59 变频器的PLC控制研究378

实验60 电子工艺基础379

实验61 薄壁圆筒弯扭组合变形下主应力测定380

实验62 光测弹性研究382

实验63 材料动态力学性能研究383

第六篇 自主设计性实验389

实验64 混沌现象389

实验65 图像处理390

实验66 PN结物理特性391

实验67 微波分光393

实验68 晶体声光效应394

实验69 超导材料磁浮力测量396

实验70 超声成像397

实验71 超声三维声呐定位397

实验72 燃料电池398

实验73 全息无损检测399

实验74 激光音频调制监听401

实验75 纯水制备与水质检测401

实验76 常用无机颜料制备403

实验77 吸烟有害成分检验403

实验78 固体酒精制备404

实验79 病房呼叫系统405

实验80 电声蛐蛐406

实验81 航标灯408

实验82 集成功率放大器411

实验83 三人表决电路413

实验84 石英钟415

实验85 抢答器418

实验86 电子琴420

实验87 电阻应变片粘贴与电桥连接423

实验88 材料弹性常数E、μ测量424

第七篇 虚拟仿真实验429

实验89 低真空获得与测量429

实验90 G-M计数管与核衰变统计规律431

实验91 塞曼效应与电子荷质比测量434

实验92 喇曼光谱437

实验93 γ能谱测量441

实验94 扫描隧道显微镜（STM）443

实验95 水中化学耗氧量（COD）测定446

实验96 分光光度计使用与试样测量447

实验97 气相色谱的基本流程与操作450

实验98 自来水总硬度测定454

实验99 Multisim-日光灯电路测量455

实验100 Multisim-放大器测量458

实验101 Multisim-三相交流电研究460

总附录464

附录1 SI基本单位464

附录2 物理常数表464

附录3 百年诺贝尔物理学奖469

附录4 重要化学实验年表472

附录5 常用酸碱在水中解离常数474

附录6 不同温度下水饱和蒸汽压475

附录7 常用物质溶度积476

附录8 标准电极电势477

附录9 微电子学实验年表481

参考文献484