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目录1

绪论1

0.1 认识实验课的意义1

0.2 了解实验课的内容2

0.3 掌握实验课的特点2

0.4 开放实验的管理4

0.5 遵守实验室规则5

第一篇　基础实验理论6

第1讲 基础实验概论6

1.1 物理实验概论6

1.1.1 古代物理学时期的物理实验6

1.1.2 近代经典物理学时期的物理实验7

1.1.3 现代物理学时期的物理实验9

1.1.4 物理实验方法和测量方法10

1.2 化学实验概论13

1.2.1 早期化学实验13

1.2.2 近代化学实验15

1.2.3 现代化学实验19

1.3 电工电子实验概论24

1.3.1 电的起源24

1.3.2 电工的出现25

1.3.3 电子时代27

1.3.4 微电子时代29

1.4 工程力学实验概论30

1.4.1 工程力学实验30

1.4.2 工程力学实验的分类31

1.4.3 实验应力分析方法31

1.4.4 实验应力分析模型和原型实验32

1.4.5 实验应力分析发展趋势33

1.5 仿真实验和虚拟仪器概论33

1.5.1 仿真实验33

1.5.2 虚拟仪器34

2.1.1 有效数字36

2.1 有效数字及其运算规则36

第2讲 实验数据处理36

2.1.2 有效数字的运算规则37

2.1.3 修约间隔和修约规则38

2.2 数据处理的基本方法38

2.2.1 列表法38

2.2.2 作图法39

2.2.3 图解法40

2.2.4 最小二乘法41

2.2.5 逐差法42

第3讲 测量结果的表示45

3.1 测量与误差45

3.1.1 测量45

3.1.2 误差45

3.1.3 误差的种类46

3.1.4 测量结果的定性评价46

3.2.2 发现系统误差的方法47

3.2.1 系统误差的来源47

3.2 系统误差47

3.2.3 系统误差的消除或修正48

3.3 随机误差49

3.3.1 随机误差的分布规律49

3.3.2 标准偏差49

3.4 测量不确定度52

3.4.1 不确定度及其评定方法52

3.4.2 标准不确定度的评定53

3.4.3 合成标准不确定度57

3.4.4 扩展不确定度58

3.4.5 测量结果的表示59

3.4.6 间接测量结果的不确定度合成60

第二篇　基础实验技术64

第4讲 测量技术和仪器仪表应用64

4.1 电子测量技术64

4.1.1 测量方法的分类64

4.1.2 基本电参数的测量方法65

4.2.1 示波器71

4.2 常用仪器仪表简介71

4.2.2 函数信号发生器74

4.2.3 交流毫伏表75

4.2.4 数字万用表77

第5讲 化学实验技术78

5.1 物质制备技术78

5.1.1 气体物质的制备与提纯78

5.1.2 无机物质的制备与提纯79

5.1.3 有机物质的制备与提纯81

5.2 化学定量分析技术83

5.2.1 概述83

5.2.2 滴定分析法83

5.2.3 重量分析法84

5.3.1 电位分析85

5.3.2 紫外可见分光光度分析85

5.3 仪器分析技术85

5.3.3 气相色谱分析86

5.3.4 其他仪器分析方法简介88

6.1.2 单片机的应用开发过程91

6.2 MCS-51系列单片机的基本结构91

6.2.1 MCS-51系列单片机91

6.1.1 单片机的特点91

6.1 单片机概述91

第6讲 单片计算机应用技术91

6.2.2 中央处理单元CPU（Central Processing Unit）92

6.2.3 MCS-51单片机的引脚功能95

6.2.4 存储器结构与地址分配97

6.2.5 MCS-51单片机的中断系统99

6.2.6 MCS-51单片机内部定时器／计数器101

6.3 MCS-51单片机指令系统102

6.3.1 指令的基本格式102

6.3.2 指令的寻址方式102

6.3.3 MCS-51单片机的指令系统分类解析104

6.4 汇编语言程序设计基础110

6.4.1 单片机汇编语言伪指令110

6.4.2 程序设计的一般步骤111

6.4.3 汇编语言程序设计的基本方法112

第7讲 PC技术及应用115

7.1 可编程控制器概论115

7.1.1 可编程控制器的产生115

7.1.2 可编程控制器的特点115

7.1.3 可编程控制器的分类116

7.1.4 可编程控制器基本结构及工作原理116

7.1.5 可编程控制器的性能指标118

7.1.6 可编程控制器的发展119

7.2 CPM1A系列PC及其地址分配119

7.2.1 CPM1A-40CDR-A的结构119

7.2.2 CPM1A-40CDR-A的区域配置120

7.3.1 编程语言及组成122

7.3 CPM1A的指令系统概述122

7.3.2 CPM1A PC的指令系统123

7.4 程序的录入和手持编程器的使用139

7.4.1 键盘介绍139

7.4.2 编程器的几种工作方式140

第8讲 电机控制及变频器应用142

8.1 三相异步电动机142

8.2.1 工作原理和分类143

8.2 变频器概论143

8.2.2 DV-700T400B1变频器144

8.2.3 DV-700系列变频器的特性参数预置145

8.2.4 DV-700T400B1变频器的控制方式148

第9讲 EDA技术及应用151

9.1 EDA的基本概念151

9.2 可编程逻辑设计151

9.2.1 PLD器件151

9.3.1 软件主要特征153

9.3 ispEXPERT开发系统简介153

9.2.3 硬件描述语言HDL（Hardwarre Discription Language）153

9.2.2 CPLD的开发工具153

9.3.2 ispEXPERT System的原理图输入154

9.3.3 设计的编译与仿真157

9.3.4 建立元件符号（Symbol）165

9.3.5 将设计编译到Lattice器件中165

9.3.6 ABEL语言和原理图混合输入165

9.3.7 锁定引脚的另一种方法170

9.3.8 将Y1端口定义成时钟输入端的方法171

9.3.9 在系统编程的操作方法171

9.4 KHEDA-2型ISP实验系统使用说明172

9.4.1 实验系统板结构172

9.4.2 设置实验系统电路结构173

9.4.3 设置时钟输入信号173

9.4.4 KHEDA-2型ISP实验系统电路配置173

实验1 基本测量180

基础物理学实验180

第三篇　基础性实验180

实验2 用气垫转盘测转动惯量184

实验3 液体恩氏粘度的测定186

实验4 杨氏弹性模量的测定189

实验5 液体表面张力系数的测定192

实验6 电位差计的应用195

实验7 霍耳效应及其应用198

实验8 直流电桥的应用202

实验9 冲击法测量螺线管磁场205

实验10 薄透镜焦距的测定208

实验11 氢原子光谱实验211

实验12 用牛顿环测量透镜的曲率半径213

实验13 阿贝折射仪的应用216

实验14 分光计的调整219

实验15 用分光计测定棱镜玻璃的折射率223

实验16 衍射光栅实验225

实验17 光的偏振实验227

实验18 用密立根油滴仪测定基本电荷231

实验19 光电效应及普朗克常数测定235

实验20 用迈克尔逊干涉仪测光的波长240

实验21 示波器的原理及应用245

实验22 超声声速测定250

基础化学实验255

实验23 微量物质精确称量——电光分析天平的使用255

实验24 醋酸电离常数及电离度的测定258

实验25 化学反应热的测定266

实验26 金属材料的腐蚀及防止268

实验27 废水电化学净化270

基础电工电子学实验272

实验28 基尔霍夫定律和叠加原理272

实验29 戴维南定理和电源效率研究273

实验30 RLC电路的交流测量276

实验31 微分／积分电路的瞬态响应分析278

实验32 三相交流电研究281

实验33 单管放大器静态工作点和电压放大倍数测量283

实验34 单管放大器阻抗测量和失真研究285

实验35 集成运算放大器的线性应用288

实验36 集成运算放大器的非线性应用292

实验37 集成功率放大器的测试295

实验38 线性直流稳压电源298

实验39 逻辑门和触发器300

实验40 编码器和译码器305

实验41 数据选择器308

实验42 计数器309

工程力学基础实验313

实验43 材料的拉伸与压缩313

实验44 弹性模量E的测定319

实验45 材料的扭转实验321

实验46 简易梁弯曲正应力实验324

实验47 冲击实验326

实验48 疲劳实验329

实验49 压杆稳定实验331

实验50 光弹实验334

第四篇　综合设计性实验340

实验51 数字影像技术340

实验52 阿贝成像和空间滤波实验342

实验53 光纤音频传输特性研究345

实验54 传感器实验349

实验55 用CCD测定光强352

实验56 薄膜厚度的测量355

实验57 简易显微镜、望远镜的组装358

实验58 透明液体折射率研究359

实验59 全息照相研究360

实验60 仿真实验——核磁共振364

实验61 仿真实验——低真空的获得和测量367

实验62 仿真实验——G-M计数管和核衰变的统计规律370

实验63 纯水的制备与水质的测定370

实验64 常用无机颜料的制备373

实验65 水箱防冻液的配制及其凝固点的测定375

实验66 电机控制及变频器应用377

实验67 温度测量电路及其标定378

实验68 电流／电压转换电路381

实验69 电压／频率转换电路383

实验70 集成锁相环的应用385

实验71 组合电路竞争冒险实验388

实验72 A/D、D/A转换电路390

实验73 时基电路555的应用395

实验74 七段数码显示器397

实验75 PC实验——与、或、非逻辑控制400

实验76 PC实验——定时器／计数器系统设计402

实验77 PC实验——流水灯控制实验403

实验78 PC实验——数据传送／比较控制404

实验79 PC实验——电机的正反转控制405

实验80 PC实验——自动开闭的仓库门仿真控制系统设计406

实验81 EDA实验——加法器407

实验82 EDA实验——计数器409

实验83 EDA实验——频率计410

实验84 EDA实验——数字钟413

实验85 MultiSim实验——日光灯电路的测量及功率因数的提高415

实验86 MultiSim实验——放大器的仿真研究419

实验87 MultiSim实验——有源滤波器422

实验88 Protel 99SE实验——PCB设计424

实验89 振动测试与分析实验432

实验90 弯扭组合及扭转测G实验435

第五篇 研究性实验439

实验91 超声波测距研究439

实验92 太阳能电池的应用研究440

实验93 TOCM彩色摄影技术442

实验94 塑料电镀研究444

实验95 废定影液中金属银的回收研究446

实验96 废干电池的综合利用447

实验97 电化学分析测试系统在金属防腐中的应用450

实验98 仿真实验——交通灯控制452

实验99 仿真实验——龙门吊模型控制453

实验100 仿真实验——立体车库自动化控制设计454

实验101 PC实验——变频器调速控制454

实验102 温度自动控制系统实验455

实验103 实用低频功率放大器设计456

实验104 图形点阵LCD显示器应用研究457

实验105 波形发生器设计458

实验106 数字信号发生器及简易逻辑分析仪设计459

实验107 多路数据采集系统设计461

实验108 简易数字存储示波器设计462

实验109 简易无线电遥控系统463

实验110 数字化语音存储与回放系统464

实验111 自动往返电动小汽车控制465

实验112 汽车车架的受力分析实验467

参考文献468