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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