目录

  • 1 绪论
    • 1.1 致学生的话
    • 1.2 引言
    • 1.3 实验理论基础
      • 1.3.1 误差那些事
      • 1.3.2 数据处理全攻略
        • 1.3.2.1 公式法
        • 1.3.2.2 作图法
        • 1.3.2.3 定义法
        • 1.3.2.4 有效数字
    • 1.4 实验预备知识
    • 1.5 实验要求
    • 1.6 实验室安全学习
  • 2 近代物理学
    • 2.1 光电效应:普朗克常数的测定
      • 2.1.1 光电效应和普朗克常数测量原理
      • 2.1.2 实验操作讲解
      • 2.1.3 实验报告规范
    • 2.2 弗兰克赫兹实验
      • 2.2.1 弗兰克赫兹实验原理
      • 2.2.2 实验操作讲解
      • 2.2.3 实验报告规范
    • 2.3 密立根油滴实验
  • 3 光学
    • 3.1 等厚干涉
      • 3.1.1 牛顿环测量平凸镜曲率半径
      • 3.1.2 实验操作讲解
      • 3.1.3 实验报告规范
      • 3.1.4 细丝直径测量原理
      • 3.1.5 细丝直径测量方案设计
      • 3.1.6 实验报告规范
    • 3.2 分光计的调节与使用
      • 3.2.1 分光计的调节和成像原理
      • 3.2.2 光栅常数的测量
      • 3.2.3 实验操作讲解
      • 3.2.4 实验报告规范
      • 3.2.5 棱镜折射率的测量原理
      • 3.2.6 棱镜折射率测量方案设计
      • 3.2.7 实验报告规范
    • 3.3 偏振光的应用
  • 4 力学
    • 4.1 超声波传播速度的测量
      • 4.1.1 超声波传播速度测量原理
      • 4.1.2 实验操作讲解
      • 4.1.3 实验报告规范
    • 4.2 杨氏模量的测定
      • 4.2.1 光杠杆法测量金属丝杨氏模量
      • 4.2.2 实验操作讲解
      • 4.2.3 实验报告规范
    • 4.3 液体表面张力
      • 4.3.1 拉脱法测量液体表面张力系数方法
      • 4.3.2 实验操作讲解
      • 4.3.3 实验报告规范
  • 5 热学
    • 5.1 金属比热容测定
      • 5.1.1 冷却法测量金属铝的比热容
      • 5.1.2 实验操作讲解
      • 5.1.3 实验报告规范
    • 5.2 非平衡直流电桥
      • 5.2.1 非平衡直流电桥测量铜电阻温阻系数
      • 5.2.2 实验操作讲解
      • 5.2.3 实验报告规范
  • 6 电磁学
    • 6.1 霍尔效应
      • 6.1.1 测量霍尔元件的灵敏度
      • 6.1.2 实验操作讲解
      • 6.1.3 实验报告规范
    • 6.2 谐振电路
      • 6.2.1 RLC谐振电路设计方法
      • 6.2.2 实验操作讲解
      • 6.2.3 实验报告规范
    • 6.3 示波器
      • 6.3.1 示波器的成像原理
      • 6.3.2 示波器的应用
      • 6.3.3 实验操作讲解
      • 6.3.4 实验报告规范
    • 6.4 静电场的描绘
      • 6.4.1 模拟法
      • 6.4.2 实验操作讲解
      • 6.4.3 实验报告规范
    • 6.5 亥姆霍兹线圈
      • 6.5.1 磁场测量原理
      • 6.5.2 实验操作讲解
      • 6.5.3 实验报告规范
  • 7 “格物致知”学生作品集
    • 7.1 栏目简介
    • 7.2 学生作品集(持续更新)
    • 7.3 结语
学生作品集(持续更新)

PS:这里只上传了有视频的作品,方便大家阅读,另外,由于目前体量不大,所以也不太好分类,索性先都放一起,后续我们会进行调整。

1.热辐射实验基础(微课)

简介:这个数字化学习资源的开发,还是疫情期间远程指导学生完成的,完成人为光电11802班的李军同学。这个作品设计的初衷,不仅是为了在疫情期间传播物理知识,而且也想通过叙事的方式,探索科学与人文的融合方式,在整个制作过程中,李军同学展现出了良好的科学与人文素养,在信息技术应用上也非常熟练,从最后的成品来看,超出预期,至少我是饶有兴趣的看完了~不卖关子了,请各位看官猛戳视频!

成员靓照:


2.虹与霓的设计与再现

简介:虹霓现象在自然界中积极常见,究其原因,是介质对光产生的色散作用引发的现象。光学实验似乎很能吸引同学们的兴趣,所以最终有三个小组都顺利完成了最后的作品,有趣的是,方法各有不同。电信12001班的郑清仁和他的小伙伴们(王骏蓬、房玉玺、聂森伟)参考了一篇APPLIED OPTICS的文章,并尝试用简易的方式再现和研究全内反射彩虹中的彩虹光强与散射角。另外,同样是来自于电信12001班的另一个小组(徐桦彬、蔡旸、马谦、王启越)他们,用三棱镜却玩出了别样的风味,通过利用单向透视镜原理很好地完善了此次实验,让人眼前一亮。而纺织51901班周佳慧同学的小组(郭珍、董丽玲、毛继、李昊宇)也不甘示弱,角色散的概念也用上了。不得不说,当我们放开手后,每位同学都释放出了更大的能量。李瑾同学的团队(李瑾、曾芷若、王怡婷、赵芷璇)则是利用大尺度的玻璃球模拟水珠,并用手机APP的AR测量功能开展了一场精彩的实验测量之旅。让我们一起来看看他们是如何大显身手的!

视频1:内光源所产生的全反射彩虹实验现象探究 


成员靓照(从左向右:郑清仁、聂森伟、王骏蓬、房玉玺)

成员感想摘录:

郑清仁:"我感到十分幸运参加了这次的实验项目,这是一个非常需要综合能力的项目,在这几个月的努力中我感动受益匪浅,也十分感谢组员的配合和老师的指导,尽管实验结果不尽如人意,但是这对我而言也是一次很好的经历,必能活用于下次!"

房玉玺:"回顾我们实验整个完成的过程,因为确实花费了大量的时间,倾注了很多心血,最后回头想想,感触良多。首先,因为我们选择的是虹与霓的设计与再现,一个关于光学的实验,而高中物理关于光学的知识是比较少的,其中包括折射以及其中的一些计算公式,所以关于这个实验事实上在一开始是我们的一个盲区。但是大家一开始没有畏难,都很积极的在网上查阅相关的资料,所以很快就有了我们这个实验的总方向。在根据资料设计我们自己的实验方案时,我们尝试了很多种方法,换了一个又一个实验器材以获得我们期望的效果,失败了很多次,最后仅呈现给大家的实验组就有四组,其中的曲折不言而喻。但索性经过我们不断的学习,不断的尝试,不断的去钻研,最终得到的实验现象我们还是大体满意的。而最后是实验报告、PPT、视频的制作,在这一部分,大家充分发挥了合作的优点,各司其职,都很有干劲,非常积极的完成了各自的任务,哪怕是一遍又一遍的修改也没有任何人有怨言。设计、完成和呈现实验的一套历程我们完完全全的经历了一遍,通过一个个问题的解决,确实是收获与成长了许多。"


视频2:三棱镜角度对虹与霓出射光的影响研究



视频3:一种观测“双彩虹”现象的实验及其展望


成员靓照(从左向右:李昊宇、郭珍、周佳慧、董丽玲、毛继

成员感想摘录:

周佳慧:"本次创新实验让我受益匪浅。无论是文档的排版制作,还是实验操作和视频拍摄,都让我学习和成长了很多,不仅如此,我也认识到了明确的团队分工合作和与认真负责的老师沟通交流想法也是我们实验完善中不可缺少的一部分。"

董丽玲:"其实在大学和班上同学没什么交集,这次实验,让我也收获了除室友以外的朋友,和他们一起讨论一起聊天,让我收获了很多。有了这次的创新实验,让我对物理认知更多,也学到了很多,了解了更多的自然现象,如何去探讨过程,去设计实验,还有在老师的帮助下完成了实验,有了更多学习经验。"

毛继:"本次实验不仅让我进一步认识霓与虹的原理知识,更让我知道如何和自己的组员一起合作解决实验中所面临的挑战。本次创新实验让我受益匪浅,提升了自己的创新精神和实践能力,同时为自己树立了正确的人生观,价值观。这次实验是我生活中最美好的经历之一。"


视频4:基于大尺度水晶球的虹与霓设计与再现

成员感想摘录:

李瑾:"在这次实验中,我不仅感受到了团队分工合作、互帮互助的力量也逐渐理解实验的科学严谨和小心认证的重要性。这次实验培养了我的思辨能力和动手能力,更教会了我团队合作能力。"

刘新成:"虽然这次竞赛过程我们遇到了很多艰难险阻,但经过我们团队不懈努力,最终顺利的完成这次创新实验。我们都收获颇丰,增进了彼此的友谊,提高了我们的团队精神!"


3.液体粘滞系数的测定

简介:液体的粘滞系数又称为内摩擦系数或粘度。是描述液体内摩擦力性质的一个重要物理量。它表征液体反抗形变的能力,只有在液体内存在相对运动时才表现出来。落球法是测量液体粘滞系数的一个经典方法,不过我们并未在实验室开设这个项目,而是作为创新实验,让同学们开动脑筋,自主探索实验方案,找到解决路径和测量方法,一起来看看软件11901班张李靖同学和她团队(王倩倩,李珠婷,李嘉雯,郑俊龙)的成果吧!

 

最后看看成员靓照和感想摘录!

张李靖:"能和大家一起完成一项不擅长的内容是很让人自豪的事!"
       王倩倩:"看着实验从零到有,一路走来,不断精进,真的是一件很有意义的事!"


4.水杯音阶实验(居家实验)

简介:我们知道,腔体大小与振动频率之间存在着某种联系,那么,如何利用一种简易的方式得到它们之间的对应关系呢?这个实验主题,来自于疫情期间基于手机APP的居家实验。来看看应化11802班李海林同学是如何解决这个问题的(视频1为操作,视频2为数据处理)!

 

5.用光杠杆法测量金属丝杨氏模量(讲课)

简介:“教是最好的学。”如果一个实验项目,从实验原理到实验方案再到最后的实验操作和数据处理,都能由同学们自己讲解和演示,无疑是最好的锻炼。张莹是一位较为内敛的同学,但却选择突破自己,锻炼自己的展示力。从刚开始的拘谨,到后来的大方自若。无论是她自己还是老师,都看到了明显的进步。现在不妨从学生角度一起再了解了解光杠杆法测量金属丝杨氏模量吧!


成员感想摘录:

张莹:"通过这次讲课比赛,让我锻炼了自己的胆量,明白了团队配合的重要性,在准备过程中认识到自己还有很多的不足,但也因为这样才能吸取经验,不断提升自己!"


6.双缝干涉仿真(虚拟仿真)

简介:该作品由18级光电信息科学与工程专业的黄嗣轩等五位同学完成,他们利用QT进行集成化编写通过调整相关参量、参数实现人机交互将各种不同波长对应的各种干涉结果进行可视化展现,可以更好的实现学生对杨氏双缝干涉现象的理解,并且QT可以跨平台进行移植,且对安装设备要求低,只需要下载并安装对应的插件即可进行演示操作。


成员靓照(从左向右:陈贵允、鲁少阳、黄嗣轩、唐云):

成员感想摘录:

黄嗣轩:"在本次竞赛中我锻炼了自己,获得了巨大的进步,同时感谢各位组员的帮助和老师的教诲。"      

陈贵允:"我们小组最终的竞赛成果与我们每个人的努力都分不开,得奖并不是最终的目的,关键在于参与其中获取知识。在以后物理学习的道路上我们必定“要相信光,砥砺奋进”!"                           

廖迪:"感谢在这次竞赛中的老师和同学们,在比赛项目期间,我有许多不懂的地方都是由老师和队员们进行帮助改进。通过这次的比赛,虽然取得了一定的成绩,但我也认识到了自身的不足,以后要多向老师和同学们请教,提升自身的能力。"


7.基于倾角自动补偿的精密称量系统

简介:贾磊同学和他的团队针对传统电子秤在存在倾角时秤重准确度低等不足问题,设计了一种基于倾角自动补偿的精密称量系统,该系统利用LIS3DH三轴加速度传感器的结果解算测得系统工作平面的倾斜角度,从而对电子秤建立秤重补偿模型,并提供了基于微处理器STM32的软、硬件设计与实现方案,使秤重系统在倾斜的工作平面上仍然能够较为准确的秤重,在1kg以内,倾斜角度为20°的范围内,称重精度可以达到0.1g。该装置可作为高精度电子称,也可以作为倾角检测仪使用。整个装置实用价值广,实际操作简单,具有极大的推广价值。(很有电子专业学生特色哦!)


成员靓照(从左向右:王贝贝,贾磊,徐昂,费华珍):

团队感想:

”经过这一次的比赛,我收获了很多,学习到了相关的物理知识,提升了自己的动手能力,和队友一起为了目标努力。虽然在项目完成的过程中我们遇到了许多的问题,比如测试过程中的误差较大,仪器的封装与搭建,测量精度不够等等,但是在我们团队努力、以及郭老师和叶老师的指导下,一起寻找方法解决问题,比如误差较大时,我们通过多次的测量,通过大量的数据及不同的函数去拟合曲线,直到找最合适的函数关系。经过我们团队的一起努力,在配合上老师的指导,成功的完成这次比赛。希望在接下来的学习中继续提升自己,再接再厉。“