大学物理仿真实验
——凯特摆测重力加速度
实
验
报
告
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一．实验目的
学习凯特摆设计的技巧与结构；
掌握一种测量重力加速度比较准确的方法。
二．原理简述
图1是复摆示意图，设一质量为m 的刚体，其重心G 到转轴O 的距离为h ，绕O 轴的
转动惯量为I ，当摆幅很小时，刚体绕O 轴摆动的周期T 为：
mgh
I
T π
2= (1) 式中g 为当地的重力加速度.
设复摆绕通过重心G 的轴的转动惯量为G I ，当G 轴与O 轴平行时，有
2mh I I G += (2)
代入（1）得：
mgh
mh I T G 2
2+=π
(3) 对比单摆周期公式
g
l
T π
2= 可得 mh mh I l G 2+= （4） l 称为复摆的等效摆长。因此只要测出周期和等效摆长便可求得重力加速度。
下图是凯特摆摆杆的示意图。对凯特摆而言，两刀口间的距离就是该摆的等效摆长l 。在实验中当两刀口位置确定后，通过调节A 、B 、C 、D 四摆锤的位置可使正、倒悬挂时的摆动周期1T 和2T 基本相等。由公式（3）可得
1
2
112mh mh I T G +=π (5)
2
2
2
22mh mh I T G +=π (6)
其中1T 和1h 为摆绕O 轴的摆动周期和O 轴到重心G 的距离。当21T T ≈时，
l h h =+21即为等效摆长。由式(5)和(6)消去G I ，可得：
b a l h T T l T T g +=--++=)
2(22412
22122212π （7）
此式中，l 、1T 、2T 都是可以精确测定的量，而1h 则不易测准。由此可知，a 项可以精确求得，而b 项则不易精确求得。但当21T T =以及|2|1l h -的值较大时，b 项的值相对a 项是非常小的，这样b 项的不精确对测量结果产生的影响就微乎其微了。
三．实验内容
1) 打开多用数字测试仪与凯特摆调节界面对凯特摆动四个摆子以及两个刀口进行调节。并分别测出正放与倒置后的两个周期。 2) 使1T 与2T 逐渐靠近，当s 001.0||21≤-T T 时，测量1T 和2T 的值。
3)
将凯特摆水平放置调节使其两端平衡，测出摆长与左刀口距重心的距离。
4) 根据上述测量值计算重力加速度g 及实验误差。
四．测量内容及数据处理
实验中g 值误差为%6.0%10081
.97498
.981.9=?-=g E
五．小结
由实验的结果可以看出来实验数据与理论上的值有一定的差距，而造成这一现象的原因主要是在调节凯特摆的时候并没有能够完全做到调节至t1与t2的值相同以至于致使后面的数据的处理中出现误差
六．思考题
1、凯特摆测重力加速度，在实验设计上有什么特点？避免了什么量的测量？降低了哪个量的测量精度？实验上如何来实现？
答：先后使用两边进行实验避免了对摆子的直径的测量，但是降低了摆长度的测量精度。
实验中通过使用两边的刀口分别进行测量，在两边的周期值近视相同的情况下可以忽略对摆子的测量但是这样一来摆长的测定就有一些误差。
2、结合误差计算，你认为影响凯特摆测g 精度的主要因素是什么？将所得的实验结果与当地的重力加速度的公认值相比较，你能得出什么结论？若有偏差，试分析之。 答：两个周期的测量对实验结果的误差影响作用是最大的.实验所得的重力加速度要比当地
的重力加速度的公认值要小一些。主要原因应该是实验中在调节凯特摆的时候并没有能够使得正放与倒置的周期相同。
西安交通大学
大学物理仿真实验报告
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实验名称：良导体热导率的动态法测量
一．实验目的
1．通过实验学会一种测量热导率的方法。
2．解动态法的特点和优越性。
3．认识热波，加强对拨动理论的理解。
二．实验原理
实验采用热波法测量铜、铝等良导体的热导率。简化问题，令热量沿一维传播，周边隔热,如图1所示。根据热传导定律，单位时间内流过某垂直于传播方向上面积A 的热量，即热流为
x
T KA t q ??-=?? （1）
其中K 为待测材料的热导率，A 为截面积，文中
x
T
??是温度对坐标x 的梯度,负号表示热量流动方向与温度变化方向相反．dt 时间内通过面积A 流入的热量
dxdt x T KA dt t q t q dq dx x x 22??=??
???????
????-??? ????=+
图1 棒 元
若没有其他热量来源或损耗，据能量守恒定律，dt 时间内流入面积A 的热量等于温度升高需要的热量dt t T Adx c dq ??
?
??
??=ρ，其中C ，ρ分别为材料的比热容与密度。所以任一时刻棒元热平衡方程为
dx x
T K t T dx C 22??=??ρ
（2）
由此可得热流方程
22x
T
D t T ??=??
（3）
其中ρ
C K
D =
，称为热扩散系数． 式（3）的解将把各点的温度随时间的变化表示出来，具体形式取决于边界条件，若令热端的温度按简谐变化，即
t T T T m ωsin 0+=
（4）
其中T m 是热端最高温度，ω 为热端温度变化的角频率。另一端用冷水冷却，保持恒定低温o T ，则式（3）的解也就是棒中各点的温度为
)sin(202x t e
T x T T D
x
m D
ωωαω-
?+-=-
（5）
其中T 0是直流成分，α是线性成分的斜率，从式（5）中可以看出：
1) 热端(x=0)处温度按简谐方式变化时，这种变化将以衰减波的形式在棒内向冷端传播，称为热波． 2) 热波波速：ωD V 2=
（6）
3) 热波波长：ω
π
λD
22= （7）
因此在热端温度变化的角频率已知的情况下，只要测出波速或波长就可以计算出 D ．然后再由ρ
C K
D =
计算出材料的热导率K ．本实验采用.式（6）可得 ωρC K
V 22
= 则T C V f C V K π
ρπρ4422==
（8）
其中，f 、T 分别为热端温度按简谐变化的频率和周期．实现上述测量的关键是：1) 热量在样品中一维传播．2) 热端温度按简谐变化． 三．实验仪器 1. 仪器结构
实验仪器结构框图见图2(a)，该仪器包括样品单元，控制单元和记录单元三大部分．实际仪器由两种工作方式：手动和程控．他们都含样品单元和控制单元，不同的只是记录单元．前者用高精度x-y 记录仪，后者用微机实现对整个系统的控制、数据的采
图2(a) 热导率动态测量以结构框图
仪器主机由用绝热材料紧裹侧表面的园棒状样品（实验取铜和铝两种样品）、热电偶列阵（传感器）、实现边界条件的脉动热源及冷却装置组成，见示意图2(b)．样品中热量将只沿轴向传播，在任意一个垂直于棒轴的截面上各点的温度是相同的，于是，只要测量轴线上各点温度分布，就可确定整个棒体上的
温度
分布．温度的测量采用热电偶列阵．将热电偶偶端均匀插在棒内轴线处，两个相邻偶间距离均为2cm，为保持棒尾的温度
T恒定，以防止整个棒温起伏，用冷却水冷却．
o
图2(b) 主机结构示意图
图2(C) 热导率动态仪实物图
图2(d) 控制面板
2. 脉动热源及冷却装置
为实现热温度随时间做简谐变化，在样品棒的一端放上电热器，使电热器始终处于T/2开、T/2关的交替加热的状态，于是电热器便成了频率为 T 的脉动热源(图3(a))。
由于存在热滞后，并不是加热器一停止加热，棒端温度就立刻冷却下来。为增加曲线变化幅度，由电脑控制“进水电磁阀门”使得在加热半周期时，热端停止供水；停止加热半周期时，热端供水冷却。为了保证冷却处于一个稳定的温度T 0，冷断要一直保持供水。
当脉动热源加热到一定时间后，棒的热端就会出现稳定的幅度较大的温度脉动变化（图3(b)）．当热量向冷端传播时，根据傅里叶分解，则棒端温度为脉动形式：
)2sin(20x D
n t n e
T T T n
x
D n mn ωωω
-
?∑+=-
（9）
式(9)说明T 是由ω倍频的多次谐波组成，当这些谐波同时沿棒向冷端传播时，高次谐波迅速衰减，见图3(c)，约至6~7厘米后就只剩基波，其波形为
(a) (b) (c)
图3 简谐热端温度的形成
sin
=（10）
T mω
T
t
T
0+
若取此处x=0，它就是边界条件式(4)
温差电偶列阵中各点均为由热端传来的与式（10）一样的热波．实验中还需提供一个周期与基波相同的方波做计算位相差的参考方波，用它参考求出波速V，已知周期T，可用式（8）计算K值．
3．控制单元及作用
控制单元包括主控单元和相关几个单元，作用是：
1）对来自热电耦的待测温度信号进行调理。
2）提供“手动”和“程控”两种工作方式。仿真软件采用程控模式，操作软件控制实验的进行。
3）提供周期为60，120，180，240秒的参考方波。
4）控制加热器半周期开，半周期关的周期性供电。
5）控制进水电磁阀门半周期热端停水，停止加热的半周期进水。
4. 数据记录
“程控”方式下数据自动发送到电脑进行记录和处理，处理过程参见“实验指导”中的“操作软件使用”。
四．实验内容
测量铜棒和铝棒的导热率。
实验场景图
1．打开水源，从出水口观察流量，要求水流稳定
1) 热端水流量较小时，待测材料内温度较高，水流较大时，温度波动较大。因此热端
水流要保持一个合适的流速，大约200ml/分。仿真软件对应实验场景中表示流速的箭头保持一个合适的大小（大小如“”即可）。
2）冷端水流量要求不高，只要保持固定的室温即可。一般取200ml/分，仿真软件对应实验场景中表示流速的箭头保持对应的大小。
3）调节水流的方法是保持电脑操作软件的数据显示曲线幅度和形状较好为好。
4）两端冷却水管在两个样品中是串连的，水流先走铝后走铜。一般先测铜样品，后测铝样品,以免冷却水变热。
5)实际上不用冷端冷却水也能实验，只是需要很长时间样品温度才能动态平衡。而且
环境温度变化会影响测量。
水流调节在仿真软件中是通过在实验场景中鼠标点击对应水龙头完成的。
2．打开电源开关，主机进入工作状态
在实验场景中通过鼠标右键弹出菜单，选择仪器电源开关。
3.“程控”工作方式
1) 完成前述实验步骤，调节好合适的水流量。因进水电磁阀初始为关闭状态，需要在测量开始后加热器停止加热的半周期内才调整和观察热端流速。
2) 打开操作软件。
操作软件使用方法参见“实验指导”中“操作软件使用”部分说明。
3) 接通电源。
在实验场景中鼠标右键弹出菜单，选择“打开电源”接通测量仪器电源。
4）在控制软件中设置热源周期T（T一般为180s）。选择铜样品或铝样品进行测量。测量顺序最好先铜后铝。
6)设置x,y轴单位坐标。x方向为时间，单位是秒，y方向是信号强度，单位为毫伏(与
温度对应)。
7)在“选择测量点”栏中选择一个或某几个测量点。
8)按下“操作”栏中“测量”按钮，仪器开始测量工作，在电脑屏幕上画出T~t曲线
簇，如下图所示。上述步骤进行40分钟后，系统进入动态平衡，样品内温度动态稳定。此时按下“暂停”，可选择打印出曲线，或在界面顶部“文件”菜单中选择对应的保存功能，将对应的数据存储下来，供数据测量所用。“平滑”功能尽量不要按，防止信号失真。
9)实验结束后，按顺序先关闭测量仪器，然后关闭自来水，最后关闭电脑。这样可以
防止因加热时无水冷却导致仪器损坏。
铜的热导率测量：
铝的热导率测量：
4. 数据处理
测量数据额T~t 曲线簇
计算机将该数据保存好后进行数据处理。从得到的T~t 曲线簇中选取数条曲线进行处理，一般铜取6条，铝取5条。对取出的曲线测出其峰值。
上图中一共取了7条曲线，对应的测量点位置分别为l 1=0cm, l 2=2cm,
l 3=4cm,…l 7=12cm ，每条曲线对应峰值的时间分别为t 1,t 2,… t 7。相邻曲线峰值对应的时
间差和距离差分别为?t 和?l 。曲线1和6对应的时间差为t 6-t 1=5?t ,距离差为l 6 – l 1= 5?l 。
则热波波速：t l V ??=/。根据式（8）T C V K π
ρ
42=即可得到样品的热导率,单位是w/(m*K)。
1. 计算铜的热导率：
2. 计算铝的热导率：
五．注意事项
1．仿真软件操作提示：在界面上单击鼠标右键或选择“实验帮助”，选择弹出菜单的“实验内容”、“实验指导”指导实验进行。鼠标在界面移动时，相应物体位置会出现提示信息。
2．为防止因加热时无水冷却导致仪器损坏，实验前要首先打开冷热端进水龙头，实验结束时要先关闭测量仪器，然后关闭自来水，最后关闭电脑。
3．实验中尽量保持热端水流稳定，以免水流波动导致系统无法达到动态平衡，从而影响测量结果。
4．测量过程中，无法更改样品类型和热源周期，暂停时候可以更改加热周期。实验前选好热源加热周期，周期一般取180s。实验中尽量不要变动热源周期，以免破坏系统的动态平衡。
5．实验中一次测量中超过最大时间长度9000s后，系统将自动停止测量。如果需要继续测量，请先保存当前数据后在“新建”新的数据文件进行测量。
6．选择工具栏“刷新”功能，将按照当前操作软件设置刷新数据显示。
7．按下“暂停”按钮后，加热器暂停加热，热端开始进水。暂停期间系统暂停测量数据。按下“测量”恢复运行时，当前时刻与暂停前时刻之间数据显示的一条直线表示暂停期间没有数据测量。
8．按下“平滑”按钮平滑数据时，将覆盖当前数据。如果要保留当前数据，请在平滑前进行保存。
9．为了避免残余高次谐波对测量的影响，在数据处理前最好先对数据曲线进行滤波处理。按下“滤波”按钮将对当前数据显示区内数据进行处理，处理结果中只保留当前显示区内的数据。如果需要保留其他数据，请在滤波处理前保存。
10．“滤波”处理时，要保证数据显示区内至少有2个完整周期的以上数据，否则将造成处理结果不理想。
11．按下“计算”按钮进入“数据处理”窗口系统认为本次测量结束，将自动停止测量。
如果需要继续测量时，请关闭“数据处理”窗口后，重新建立一个数据文件，然后在开始测量。
12．按下“计算”按钮进入“ 数据处理”窗口时，系统把当前数据显示区的加热周期作为数据处理的加热周期。为了避免计算错误，数据来源的显示区内加热周期不要有变化。
六．思考题
西安交通大学物理仿真实 验报告 ——利用单摆测重力加速度 班级： 姓名： 学号：
西安交通大学模拟仿真实验实验报告 实验日期：2014年6月1日老师签字：＿＿＿＿＿ 同组者：无审批日期：＿＿＿＿＿ 实验名称：利用单摆测量重力加速度仿真实验 一、实验简介 单摆实验是个经典实验，许多著名的物理学家都对单摆实验进行过细致的研究。本实验的目的是学习进行简单设计性实验的基本方法，根据已知条件和测量精度的要求，学会应用误差均分原则选用适当的仪器和测量方法，学习累积放大法的原理和应用，分析基本误差的来源及进行修正的方法。 二、实验原理 用一根绝对挠性且长度不变、质量可忽略不计的线悬挂一个质点，在重力作用下在铅垂平面内作周期运动，就成为单摆。单摆在摆角小于5°（现在一般认为是小于10°）的条件下振动时，可近似认为是简谐运动。而在实际情况下，一根不可伸长的细线，下端悬挂一个小球。当细线质量比小球的质量小很多，而且小球的直径又比细线的长度小很多时，此种装置近似为单摆。单摆带动是满足下列公式： 进而可以推出：
式中L为单摆长度（单摆长度是指上端悬挂点到球重心之间的距离）；g 为重力加速度。如果测量得出周期T、单摆长度L，利用上面式子可计算出当地的重力加速度g。 三、实验内容 1.用误差均分原理设计单摆装置,测量重力加速度g. 设计要求: (1) 根据误差均分原理,自行设计试验方案,合理选择测量仪器和方法. (2) 写出详细的推导过程,试验步骤. (3) 用自制的单摆装置测量重力加速度g,测量精度要求△g/g<1%. 可提供的器材及参数: 游标卡尺,米尺,千分尺,电子秒表,支架,细线(尼龙线),钢球,摆幅测量标尺(提供硬白纸板自制),天平(公用). 假设摆长l≈70.00cm;摆球直径D≈2.00cm;摆动周期T≈1.700s; 米尺精度△米≈0.05cm;卡尺精度△卡≈0.002cm;千分尺精度△千≈0.001cm;秒表精度△秒≈0.01s;根据统计分析,实验人员开或停秒表反应时间为0.1s左右,所以实验人员开,停秒表总的反应时间近似为△人≈0.2s.
西安交通大学 微型计算机接口技术实验报告 班级:物联网 姓名: 学号：
实验一基本I/O扩展实验 一、实验目的 1、了解 TTL 芯片扩展简单 I/O 口的方法，掌握数据输入输出程序编制的方法； 2、对利用单片机进行 I/O 操作有一个初步体会。 二、实验内容 74LS244 是一种三态输出的8 总线缓冲驱动器，无锁存功能，当G 为低电平时，Ai 信号传送到Yi，当为高电平时，Yi 处于禁止高阻状态。 74LS273 是一种8D 触发器，当CLR 为高电平且CLK 端电平正跳变时，D0——D7 端数据被锁存到8D 触发器中。 实验原理图： 三、实验说明 利用74LS244 作为输入口，读取开关状态，并将此状态通过74LS273 再驱动发光二极管显示出来，连续运行程序，发光二极管显示开关状态。
四、实验流程图 五、实验连线 1、244的cs连接到CPU地址A15，Y7—Y0连接开关K1-K8; 2、273的CS连接到CPU地址A14，Q7-Q0连接到发光二极管L1-L8; 3、该模块的WR,RD连接CPU的WR,RD,数据线AD7-AD0，地址线A7-A0分别与CPU的数据线AD7-AD0，地址线A7-A0相连接。
六、程序源代码（略） 七、实验结果 通过开关K01 到K08 可以对应依次控制LED 灯的L1 到L8 ，即当将开关Ki 上拨时，对应的Li 被点亮，Ki 下拨时，对应的Li熄灭。 此外，如果将开关拨到AAH 时，将会产生LED 灯左移花样显示；如果开关拨到55H 时，将会产生LED 灯右移花样显示。 七、实验心得 通过本次实验，我了解了TTL 芯片扩展简单I/O 口的方法，同时也对数据输入输出程序编制的方法有一定的了解与掌握，对利用单片机进行I/O 操作有一个初步体会，实验使我对自己在课堂上学的理论知识更加理解，同时也锻炼了我的动手操作能力。
大学物理仿真实验报告 实验名称 碰撞与动量守恒 班级： ： 学号： 日期：
碰撞和动量守恒 实验简介 动量守恒定律和能量守恒定律在物理学中占有非常重要的地位。力学中的运动定理和守恒定律最初是冲牛顿定律导出来的，在现代物理学所研究的领域中存在很多牛顿定律不适用的情况，例如高速运动物体或微观领域中粒子的运动规律和相互作用等，但是能量守恒定律仍然有效。因此，能量守恒定律成为了比牛顿定律更为普遍适用的定律。 本实验的目的是利用气垫导轨研究一维碰撞的三种情况，验证动量守恒和能量守恒定律。定量研究动量损失和能量损失在工程技术中有重要意义。同时通过实验还可提高误差分析的能力。 实验原理 如果一个力学系统所受合外力为零或在某方向上的合外力为零，则该力学系统总动量守恒或在某方向上守恒，即 （1） 实验中用两个质量分别为m1、m2的滑块来碰撞（图4.1.2-1），若忽略气流阻力，根据动量守恒有 （2） 对于完全弹性碰撞，要求两个滑行器的碰撞面有用弹性良好的弹簧组成的缓冲器，我们可用钢圈作完全弹性碰撞器；对于完全非弹性碰撞，碰撞面可用尼龙搭扣、橡皮泥或油灰；一般非弹性碰撞用一般金属如合金、铁等，无论哪种碰撞面，必须保证是对心碰撞。 当两滑块在水平的导轨上作对心碰撞时，忽略气流阻力，且不受他任何水平方向外力的影响，因此这两个滑块组成的力学系统在水平方向动量守恒。由于滑块作一维运动，
式（2）中矢量v可改成标量，的方向由正负号决定，若与所选取的坐标轴方向相同则取正号，反之，则取负号。 1．完全弹性碰撞 完全弹性碰撞的标志是碰撞前后动量守恒，动能也守恒，即 （3） （4） 由（3）、（4）两式可解得碰撞后的速度为 （5） （6） 如果v20=0，则有 （7） （8） 动量损失率为 （9） 能量损失率为 （10） 理论上，动量损失和能量损失都为零，但在实验中，由于空气阻力和气垫导轨本身的原因，不可能完全为零，但在一定误差围可认为是守恒的。 2.完全非弹性碰撞 碰撞后，二滑块粘在一起以10同一速度运动，即为完全非弹性碰撞。在完全非弹性碰撞中，系统动量守恒，动能不守恒。 （11） 在实验中，让v20=0，则有 （12） （13） 动量损失率 （14） 动能损失率 （15） 3．一般非弹性碰撞
西安交通大学实验报告 课程：数据结构实验实验名称：利用单摆测量重力加速度 系别：实验日期： 专业班级：实验报告日期： 姓名：学号： 第 1页 / 共3页 一、实验简介 单摆实验是个经典实验，许多著名的物理学家都对单摆实验进行过细致的研究。本实验的目的是学习进行简单设计性实验的基本方法，根据已知条件和测量精度的要求，学会应用误差均分原则选用适当的仪器和测量方法，学习累积放大法的原理和应用，分析基本误差的来源及进行修正的方法。 二、实验原理 单摆的结构参考图1单摆仪,一级近似的周期公式为 由此通过测量周期摆长求重力加速度。 三、实验内容 1、设计要求: (1) 根据误差均分原理,自行设计试验方案,合理选择测量仪器和方法. (2) 写出详细的推导过程,试验步骤. (3) 用自制的单摆装置测量重力加速度g,测量精度要求△g/g < 1%. 2、可提供的器材及参数: 游标卡尺、米尺、千分尺、电子秒表、支架、细线(尼龙线)、钢球、摆幅测量标尺(提供硬白纸板自制)、天平(公用).
假设摆长l≈70.00cm;摆球直径D≈2.00cm;摆动周期T≈1.700s; 米尺精度△米≈ 0.05cm;卡尺精度△卡≈0.002cm;千分尺精度△千≈0.001cm;秒表精度△秒≈0.01s;根据统计分析,实验人员开或停秒表反应时间为0.1s左右,所以实验人员开,停秒表总的反应时间近似为△人≈0.2s. 3、对重力加速度g的测量结果进行误差分析和数据处理,检验实验结果是否达到设计要求. 4、自拟实验步骤研究单摆周期与摆长,摆角,悬线的质量和弹性系数,空气阻力等因素的关系,试分析各项误差的大小. 5、自拟试验步骤用单摆实验验证机械能守恒定律. 四、实验仪器 单摆仪，摆幅测量标尺，钢球，游标卡尺 五、实验操作 1. 用米尺测量摆线长度； 2. 用游标卡尺测量小球直径； 3. 把摆线偏移中心不超过5度，释放单摆，开始计时，单摆摆过50个周期后停止计时，记录所用时间； 六、实验结果
数字图像处理第二次作业
摘要 本次报告主要记录第二次作业中的各项任务完成情况。本次作业以Matlab 2013为平台，结合matlab函数编程实现对lena.bmp,elain1.bmp图像文件的相关处理：1.分别得到了lena.bmp 512*512图像灰度级逐级递减8-1显示，2.计算得到lena.bmp图像的均值和方差，3.通过近邻、双线性和双三次插值法将lena.bmp zoom到2048*2048，4. 把lena和elain 图像分别进行水平shear（参数可设置为1.5，或者自行选择）和旋转30度，并采用用近邻、双线性和双三次插值法zoom到2048*2048。以上任务完成后均得到了预期的结果。 1.把lena 512*512图像灰度级逐级递减8-1显示 （1）实验原理： 给定的lena.bmp是一幅8位灰阶的图像，即有256个灰度色。则K位灰阶图像中某像素的灰度值k(x,y)(以阶色为基准)与原图同像素的灰度值v(x,y)(以256阶色为基准)的对应关系为： 式中floor函数为向下取整操作。取一确定k值，对原图进行上式运算即得降阶后的k位灰阶图像矩阵。 （2）实验方法 首先通过imread()函数读入lena.bmp得到图像的灰度矩阵I，上式对I矩阵进行灰度降阶运算，最后利用imshow()函数输出显示图像。对应源程序为img1.m。 （3）处理结果 8灰度级
7灰度级 6灰度级 5灰度级
4灰度级 3灰度级 2灰度级
1灰度级 （4）结果讨论： 由上图可以看出，在灰度级下降到5之前，肉眼几乎感觉不出降阶后图像发生的变化。但从灰度级4开始，肉眼明显能感觉到图像有稍许的不连续，在灰度缓变区常会出现一些几乎看不出来的非常细的山脊状结构。随着灰度阶数的继续下降，图像开始出现大片的伪轮廓，灰度级数越低，越不能将图像的细节刻画出来，最终的极端情况是退化为只有黑白两色的二值化图像。由此可以得出，图像采样的灰度阶数越高，灰度围越大，细节越丰富，肉眼看去更接近实际情况。 2.计算lena图像的均值方差 （1）实验原理 对分辨率为M*N的灰度图像，其均值和方差分别为： （2）实验方法 首先通过imread（）函数读入图像文件到灰度矩阵I中，然后利用 mean2函数和std2函数计算灰度矩阵（即图像）的均值和标准差，再由标准差平方得到方差。对应源程序：img1.m （3）处理结果 均值me =99.0512，标准差st =52.8776，方差sf =2.7960e+03。 （4）结果分析 图像的均值可反应图像整体的明暗程度，而方差可以反应图像整体的对比度情况，方差越大，图像的对比度越大，可以显示的细节就越多。 3.把lena图像用近邻、双线性和双三次插值法zoom到2048*2048； （1）实验原理 图像插值就是利用已知邻近像素点的灰度值来产生未知像素点的灰度值，以便由原始图
“大学物理（A）”课程教学大纲 英文名称：University Physics 课程编号：PHYS1009 课程类型：必修 学时：128 学分：8 适用对象：理工科各专业学生 先修课程：高等数学高中物理 使用教材及参考书： 教材：大学物理（吴百诗主编）科学出版社 参考书：吴锡珑主编“大学物理教程”高教出版社 程守洙主编“普通物理学”高教出版社 张三慧主编“大学物理学”清华大学出版社 一、课程的性质、目的及任务 物理学是研究物质的基本结构﹑相互作用和物质最基础最普遍运动形式(机械运动,热运动,电磁运动,微观粒子运动等)及其相互转化规律的学科。 物理学的研究对象具有极大普遍性,它的基本理论渗透在自然科学的一切领域、应用于生产技术的各个部门,它是自然科学许多领域和工程技术发展的基础。 以物理学基础知识为内容的大学物理课程,它所包括的经典物理、近代物理和物理学在科学技术上应用的初步知识等都是一个高级工程技术人员必备的。因此，大学物理课是我校理工科各专业学生的一门重要必修基础课。 开设大学物理课程的目的,一方面在于为学生较系统地打好必要的物理基础；另一方面使学生初步学习科学的思想方法和研究问题的方法，这对开阔思路、激发探索和创新精神、增强适应能力、提高人才素质等,都会起到重要作用。学好物理课,不仅对学生在校的学习十分重要,而且对学生毕业后的工作和进一步学习新理论﹑新技术﹑不断更新知识等,都将发挥深远影响。 二、课程的基本要求 1.使学生对物理学所研究的各种物质运动形式以及它们之间的联系有比较全面和系统的认识;对大学物理课中的基本理论、基本知识能够正确地理解,并且有初步应用的能力。 2.通过教学环节,培养学生严肃的科学态度和求实的科学作风。根据本课程的特点,在传授知识的同时加强对学生进行能力培养,如通过对自然现象和演示实验的观察等途径,培养学生从复杂的现象中抽象出带有物理本质的内容和建立物理模型的能力、运用理想模型和适当的数学工具定性分析研究和定量计算问题的能力以及独立获取知识与进行知识更新的能力,联系工程实际应用的能力等。 3.在理论教学中,要根据学生情况精讲基本内容,有些内容可安排学生自学或讨论,并要安排适当课时的习题课;要充分利用演示实验、录像等形象化教学手段,应尽量发挥计算机多媒体在物理教学中的作用,以提高教学效果。在教学过程中,还要处理好与中学物理的衔接与过渡,一方面要充分利用学生已掌握的物理知识,另一方面要特别注意避免和中学物理不必要的重复。在与后继有关课程的关系上,考虑到本课程的性质,应着重全面系统地讲 授物理学的基本概念、基本规律和分析解决问题的基本方法,不宜过分强调结合专业。
大学物理仿真实验 偏振光的观察与研究 姓名： 班级： 学号：
实验原理： 1．偏振光的概念和产生：
2．改变偏振态的方法和器件： 常见的起偏或检偏的元件构成有两种： 1.光学棱镜。如尼科耳棱镜、格兰棱镜等，它是利用光学双折射的原理制成的； 2.偏振片。它是利用聚乙烯醇塑胶膜制成，它具有梳状长链形结构分子，这些分子平行排列在同一方向上，此时胶膜只允许垂直于排列方向的光振动通过，因而产生线偏振光. 马吕斯定律：马吕斯在1809年发现，完全线偏振光通过检偏器后的光强可表示为I1 = I0 cos2α，其中的 是检偏器的偏振方向和入射线偏振光的光矢量振动方向的夹角：
波晶片：又称位相延迟片，是从单轴晶体中切割下来的平行平面板，由于波晶片内的速度v o ,v e不同，所以造成o光和e光通过波晶片的光程也不同.当两光束通过波晶片后o 光的位相相对于e光多延迟了Δ=2π(n0-n1)d/λ，若满足(n e-n o)d=±λ/4，即Δ=±π/2我们称之为λ/4片，若满足(n e-n o)d=±λ/2，即Δ=±π，我们称之为λ/2片，若满足(n e-n o)d=±λ，即Δ=2π我们称之为全波片。
3．借助检偏器和λ/4波晶片检验光的5种偏振态： 1. 只用检偏器（转动）： 对于线偏光可以出现极大和消光现象。
对于椭圆偏光和部分偏光可以出现极大和极小现象。 对于圆偏光和非偏光各方向光强不变。 2. 用λ/4波晶片和检偏器（转动）： 对于非偏光（自然光）各方向光强不变。 对于圆偏光出现消光现象（原因）。 对于部分偏光仍出现极大和极小现象。 对于椭圆偏光，当把λ/4波晶片的快慢轴放在光强极大位置时出现消光现象（原因）。 检验偏振光的光路 实验内容： 1.研究λ/4波片对偏振光的影响： 本实验所用仪器有：光源、偏振片(2个)、λ/4波片、光屏等。 光路图 （1）按光路图使偏振片A和B 的偏振轴正交(消光)。然后插入一片λ/4波
课程生物信息学实验名称核酸和蛋白质序列数据的使用系别实验日期： 专业班级组别交报告日期： 姓名学号报告退发：（订正、重做） 同组人无教师审批签字： 实验目的：了解常用的序列数据库，掌握基本的序列数据信息的查询方法。 实验步骤：在序列数据库中查找某条基因序列（insulin人的），通过相关一系列数据库的搜索、比对与结果解释 实验结果： 1.该基因的功能是？ DNA结合、RNA结合、雄激素受体结合、酶结合、蛋白结合、转录激活活性、转录调控区的DNA结合、微管蛋白结合、泛素蛋白与连接酶结合、泛素蛋白连接酶的活性、提高泛素蛋白连接酶的活性、锌离子结合 3. 该蛋白质有没有保守的功能结构域 该蛋白质有保守的功能结构域。分别为cd00027（Location:1763 –1842 Blast Score: 107）cd00162（Location:23 –68 Blast Score: 134）pfam04873（Location:655 –978 Blast Score: 1301）pfam12820（Location:344 –507 Blast Score: 809）pfam13923（Location:20 –65 Blast Score: 135） 4. 该蛋白质的功能是怎样的？ ①E3泛素蛋白连接酶，专门介导L YS-6'-联泛素链的形成，并通过促胞对DNA损伤的反应，在DNA修复中起着核心的作用；目前还不清楚是否也介导其他类型的泛素链形成。E3泛素蛋白连接酶的活性是其抑癌能必需的。②BARD1- BRCA1异源二聚体协调各种不同的细胞通路，如DNA损伤修复，泛素化和转录调控，以维持基因组稳定性。③调节中心体微核。 ④从G2到有丝分裂的正常细胞周期进程所必需的。⑤参与转录调控在DNA损伤反应中的P21。⑥为FANCD2靶向DNA损伤位点所需。⑦可以用作转录调控因子。⑧绑定到ACACA 和防止其去磷酸化，抑制脂质合成。 5. 该蛋白质的三级结构是什么？如果没有的话， 和它最相似的同源物的结构是什么样子的？给出 示意图。 该蛋白有三级结构，如图所示
西安交通大学大学物理仿真实验报告一 ——核磁共振 实验名称： 核磁共振。 实验目的： 观察核磁共振稳态吸收现象，掌握核磁共振的实验原理和方法，测量1H和19F的γ值和g值。 实验仪器： 核磁共振仪，样品（水和聚四氟乙稀），磁铁的实验平台。 实验原理： 核磁共振是磁矩不为零的原子核，在外磁场作用下自旋能级发生塞曼分裂，共振吸收某一定频率的射频辐射的物理过程。核磁共振波谱学是光谱学的一个 分支，其共振频率在射频波段，相应的跃迁是核自旋在核塞曼能级上的跃迁。 从经典力学观点看，具有磁矩μ和角动量P的粒子，在外磁场B 中受到一个力矩L的作用： L=μ×B 此力矩使角动量发生变化： dP/dt=L 故dμ/dt=?μ×B 若B 0是稳恒的且沿Z方向，则上式表示μ绕B 进动，进动频率ω =?B ， 若在XY平面内加一个旋转场B 1，其旋转频率为ω ，旋转方向与μ进动方向一 致，因而μ也绕B 1进动，结果使?角增大，表示粒子从B 1 中获得能量。 如果实验时外磁场为B ，在该稳恒磁场区域又叠加一个电磁波作用于氢核， 如果电磁波的能量hv0恰好等于这时氢核两能级的能量差B g NμN，即 hv0=B 0g NμN ,即有g N =,从而得 p N m e g 2 ? = γ其中 μN =5.05*10-27 J·T-1=5.05*10-23 J·G-1， 用扫场法测量时，共振条件在调制场的一个周期内被满足两次，所以在示波器上观察到有两个峰的共振吸收信号。此时若调节射频场的频率，则吸收曲线上的吸收峰将左右移动。当这些吸收峰间距相等时，则说明在这个频率下的共振磁场为B0。 实验内容： （1）观测1H的核磁共振信号。
西安交通大学实验报告 课程_大学计算机_实验名称_检索绘图音频及图像处理_第页共页 系别_____ 能动学院___________ 实验日期年月日专业班级________________组别_____________ 实验报告日期年月日姓名________________学号_____________ 报告退发 ( 订正、重做 ) 同组人_________________________________ 教师审批签字 ●目标任务： 一. 信息检索 1．使用百度地图网站搜索西安交通大学南门到西安大唐芙蓉园的公交线路。（屏幕截图）2．在本校图书馆网站查找两门课程的教学参考书（屏幕截图）。 3．使用百度图片网站搜索有关“飞机”和“天空”的图片，各下载一张，并分别命名为：天空.jpg，飞机.jpg。 4．使用Ei检索，检索目前中国高速铁路（High-speed railway in China）相关的工程论文（屏幕截图） 二. 矢量图绘制 题目：使用Microsoft Office Visio 2010办公绘图软件，绘制流程图。 要求：参见实验教材p27，“四. 实验任务和要求”。 三．数字音频处理 题目：使用GoldWave音频处理软件，完成手机铃声制作 要求：从网上下载一个音乐文件，选取最喜爱的片段，将其保存成手机要求的音频格式（如MP3、WAV）作为手机铃声（存放为另一个音乐文件）。 结果：在实验报告中，粘贴两个音乐文件的属性对话框屏幕截图。（分析文件的大小与占用空间的不同） GoldWave软件存放地址： D:\计算机应用技术基础、ECAT.Software\ECAT-Software\GoldWave.rar 或从网上下载。 四．数字图像处理 题目：使用Photoshop软件进行“飞行编队”图像设计。 要求：参见实验教材p37，“四. 实验任务和要求”（1）飞行编队设计。 结果：将设计的“三角飞行编队图片”粘贴到实验报告中。 最后上传实验报告。 ●实验环境
物理仿真实验报告1
物理仿真实验报告 受迫振动 班级应物01 姓名赵锦文 学号10093020
一、实验简介 在本实验中，我们将研究弹簧重物振动系统的运动。在这里，振动中系统除受弹性力和阻尼力作用外，另外还受到一个作正弦变化的力的作用。这种运动是一类广泛的实际运动，即一个振动着的力学体系还受到一个作周期变化的力的作用时的运动的一种简化模型。如我们将会看到的，可以使这个体系按照与施加力相同的频率振动，共振幅既取决于力的大小也取决于力的频率。当力的频率接近体系的固有振动频率时，“受迫振动”的振幅可以变得非常大，这种现象称为共振。共振现象是重要的，它普遍地存在于自然界，工程技术和物理学各领域中．共振概念具有广泛的应用，根据具体问题中共振是“利”还是“害”，再相应地进行趋利避害的处理。 两个相互耦合的简谐振子称为耦合振子，耦合振子乃是晶体中原子在其平衡位置附近振动的理想模型。 本实验目的在于研究阻尼振动和受迫振动的特性,要求学生测量弹簧重物振动系统的阻尼常数，共振频率。 二、实验原理 1．受迫振动 砝码和挂钩 弹簧 弹簧 振荡器 图13.1 受迫振动 质量M 的重物按图1放置在两个弹簧中间。静止平衡时，重物收到的合外力为0。当重物被偏离平衡位置时，系统开始振动。由于阻尼衰减(例如摩擦力)，最终系统会停止振动。振动频率较低时，可以近似认为阻力与振动频率成线性关系。作用在重物上的合力： x M x Kx x x k x k F 21=--=---=ββ 其中k1, k2是弹簧的倔强系数。
K = k1+ k2是系统的等效倔强系数。 x 是重物偏离平衡位置的距离, β 是阻尼系数。 因此重物的运动方程可表示为： 22 0=++x x x ωγ 其中 γβ=M and ω02 =K M 。 在欠阻尼状态时(ωγ0>),方程解为： ) cos(22 0 φγωγ+-=-t Ae x t A, φ 由系统初始态决定。方程的解是一个幅度衰减的谐振动，如图2所示。 T 图13.2 衰减振动 振动频率是： f T = =-11202 2π ωγ (13.1) 如果重物下面的弹簧1k 由一个幅度为a 的振荡器驱动，那么这个弹簧作用于重物的力是) cos (1x t a k -ω。此时重物的运动方程为： M t a k x x x cos 212 0ωωγ= ++ . 方程的稳态解为： ) cos(4)(2 2 2 22 1θωω γωω-+-= t M a k x (13.2) 其中 )2(tan 2 201 ωωγω θ-=-。图13.3显示振动的幅度与频率的关系。
西安交通大学 现代检测技术实验报告 实验一金属箔式应变片——电子秤实验 实验二霍尔传感器转速测量实验 实验三光电传感器转速测量实验 实验四E型热电偶测温实验 实验五E型热电偶冷端温度补偿实验
实验一 金属箔式应变片——电子秤实验 一、实验目的： 了解金属箔式应变片的应变效应，直流全桥工作原理和性能，了解电路的定标。 二、实验仪器： 应变传感器实验模块、托盘、砝码、数显电压表、±15V 、±4V 电源、万用表（自备）。 三、实验原理： 电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应，描述电阻应变效应的关系式为 ε?=?k R R （1-1） 式中 R R ?为电阻丝电阻相对变化； k 为应变灵敏系数； l l ?= ε为电阻丝长度相对变化。 金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感组件。如图1-1所示，将四 个金属箔应变片分别贴在双孔悬臂梁式弹性体的上下两侧，弹性体受到压力发生形变，应变片随弹性体形变被拉伸，或被压缩。 图1-1 双孔悬臂梁式称重传感器结构图
图1-2 全桥面板接线图 全桥测量电路中，将受力性质相同的两只应变片接到电桥的对边，不同的接入邻边，如图3-1，当应变片初始值相等，变化量也相等时，其桥路输出 Uo=R R E ?? （3-1） 式中E 为电桥电源电压。 R R ?为电阻丝电阻相对变化； 式3-1表明，全桥输出灵敏度比半桥又提高了一倍，非线性误差得到进一步改善。 电子称实验原理同全桥测量原理，通过调节放大电路对电桥输出的放大倍数使电路输出电压值为重量的对应值，电压量纲（V ）改为重量量纲（g ）即成一台比较原始的电子称。 四、实验内容与步骤 1．应变传感器上的各应变片已分别接到应变传感器模块左上方的R1、R2、R3、R4上，可用万用表测量判别，R1=R2=R3=R4=350Ω。 2．差动放大器调零。从主控台接入±15V 电源，检查无误后，合上主控台电源开关，将差动放大器的输入端Ui 短接并与地短接，输出端Uo 2接数显电压表（选择2V 档）。将电位器Rw3调到增益最大位置（顺时针转到底），调节电位器Rw4使电压表显示为0V 。关闭主控台电源。（Rw3、
西安交通大学实验报告 第 1 页(共10 页）课程：_____大学物理实验____ 实验日期 : 2014 年 11月 30日 专业班号______组别__无___ 交报告日期： 2012 年 12 月 4 日 姓名___ 学号______ 报告退发：（订正、重做) 同组者____________________________ 教师审批签字： 实验名称：超声波测声速 一、实验目的: 1。了解超声波的产生、发射、和接收方法； 2.用驻波法、相位比较法测量声速。 二、实验仪器： SV—DH系列声速测试仪，示波器，声速测试仪信号源. 三、实验原理： 由波动理论可知，波速与波长、频率有如下关系：v = f λ，只要知道频率 和波长就可以求出波速.本实验通过低频信号发生器控制换能器,信号发生器的 输出频率就是声波频率。声波的波长用驻波法（共振干涉法）和行波法（相位比 较法）测量.下图是超声波测声速实验装置图.
1。驻波法测波长 由声源发出的平面波经前方的平面反射后，入射波与发射波叠加，它们波动方程分别是： 叠加后合成波为: 振幅最大的各点称为波腹，其对应位置： 振幅最小的各点称为波节，其对应位置： 因此只要测得相邻两波腹（或波节)的位置Xn、Xn—1即可得波长. 2。相位比较法测波长
从换能器S1发出的超声波到达接收器S2，所以在同一时刻S1与S2处的波有一相位差:。因为x改变一个波长时，相位差就改变2π。利用李萨如图形就可以测得超声波的波长. 四、实验内容 1．接线 2．调整仪器 （1）示波器的使用与调整 使用示波器时候，请先调整好示波器的聚焦.然后鼠标单击示波器的输入信号的接口,把信号输入示波器.接着调节通道1，2的幅度微调，扫描信号的时基微调。最后选择合适的垂直方式选择开关，触发源选择开关，内触发源选择开关，Auto-Norm-X—Y开关，在示波器上显示出需要观察的信号波形。输入信道的信号是由实验线路的连接决定的。 （2）信号发生器的调整 根据实验的要求调整信号发生器，产生频率大概在35KHz左右，幅度为5V 的一个正弦信号。由于本实验测声速的方法需要通过换能器（压电陶瓷）共振把电信号转为声信号,然后再转为电信号进行的,所以在开始测量前需要调节信号的频率为换能器的共振频率。在寻找共振频率时，通过调节信号发生器的微调旋钮,观察示波器上信号幅度是否为最大来逐步寻找的。 (3）超声速测定仪的使用 在超声速测定仪中，左边的换能器是固定的，右边的换能器是与游标卡尺的滑动部分连接在一起的。这样，左右换能器间的距离就可以通过游标卡尺来测量出来，在上图的下半部分是一个放大的游标卡尺的读数图. 3．实验内容 寻找到超声波的频率（就是换能器的共振频率)后,只要测量到信号的波长就可以求得声速.我们采用驻波法和相位比较法来测量信号波长： （1）驻波法 信号发生器产生的信号通过超声速测定仪后，会在两个换能器件之间产生驻波。改变换能器之间的距离（移动右边的换能器）时，在接收端(把声信号转为电信号的换能器）的信号振幅会相应改变。当换能器之间的距离为信号波长的一
自动控制原理实验报告 学院： 班级： 姓名： 学号：
西安交通大学实验报告 课程自动控制原理实验日期2014 年12月22 日专业班号交报告日期 2014 年 12月27日姓名学号 实验五直流电机转速控制系统设计 一、实验设备 1.硬件平台——NI ELVIS 2.软件工具——LabVIEW 二、实验任务 1.使用NI ELVIS可变电源提供的电源能力，驱动直流马达旋转，并通过改变电压改变 其运行速度； 2.通过光电开关测量马达转速； 3.通过编程将可变电源所控制的马达和转速计整合在一起，基于计算机实现一个转速自 动控制系统。 三、实验步骤 任务一：通过可变电源控制马达旋转 任务二：通过光电开关测量马达转速 任务三：通过程序自动调整电源电压，从而逼近设定转速
编程思路：PID控制器输入SP为期望转速输出，PV为实际测量得到的电机转速，MV为PID输出控制电压。其中SP由前面板输入；PV通过光电开关测量马达转速得到；将PID 的输出控制电压接到“可变电源控制马达旋转”模块的电压输入控制端，控制可变电源产生所需的直流电机控制电压。通过不断地检测马达转速与期望值对比产生偏差，通过PID控制器产生控制信号，达到直流电机转速的负反馈控制。 PID参数：比例增益：0.0023 积分时间：0.010 微分时间：0.006 采样率和待读取采样：采样率：500kS/s 待读取采样：500 启动死区：电机刚上电时，速度为0，脉冲周期测量为0，脉冲频率测量为无限大。通过设定转速的“虚拟下限”解决。本实验电机转速最大为600r/min。故可将其上限值设为600r/min，超过上限时，转速的虚拟下限设为200r/min。 改进：利用LabVIEW中的移位寄存器对转速测量值取滑动平均。
学院数统学院专业信计21 姓名倪皓洋学号 2120602015 实验名称：刚体的转动惯量 一实验简介： 在研究摆的中心升降问题时，惠更斯发现了物体系的重心与后来欧勒称之为转动惯量的量。转动惯量是表征刚体转动惯性大小的物理量，它与刚体的质量、质量相对于转轴的分布有关。 二实验目的： 1.用实验方法验证转动惯量，并求转动惯量。 2.观察转动惯量与质量的分布关系。 3.学习作图的曲线改直法，并由作图法处理实验数据。 三实验原理： 1. 刚体的转动定律 具有确定转轴的刚体，在外力矩作用下，将获得较加速度β，其值与外力矩成正比，与刚体的转动惯量成反比即有刚体的转动定律： M=Iβ 利用转动定律，通过实验的方法，可求得难以用计算方法得到的转动惯量。 2.应用转动定律求转动惯量 如图所示，待测刚体由塔轮，伸杆及杆上的配重物组成。刚体将在砝码的拖动下绕竖直轴转动 设细线不可伸长，砝码受到重力和细线的张力作用，从静止开始以加速度a下落，其运动方程为mg-t=ma,在t时间内下落的高度为h=at2/2。刚体收到张力的力矩为T r和轴摩擦力力矩M f。由转动定律可得到刚体的转动运动方程：T r--M f=I β。绳与塔轮间无相对滑动时有a =rβ，上述四个方程得到： m(g - a)r - Mf = 2hI/rt2 (2） M f与张力矩相比可以忽略，砝码质量m比刚体的质量小的多时有a< 的方法求得转动惯量I。 3．验证转动定律，求转动惯量 从（3）出发，考虑用以下两种方法： A．作m – 1/t2图法：伸杆上配重物位置不变，即选定一个刚体，取固定力臂r 和砝码下落高度h，（3）式变为： M = K1/ t2 (4) 式中K1 =2hI/ gr2为常量。上式表明：所用砝码的质量与下落时间t的平方成反比。实验中选用一系列的砝码质量，可测得一组m与1/t2的数据，将其在直角坐标系上作图，应是直线。即若所作的图是直线，便验证了转动定律。 从m – 1/t2图中测得斜率K1，并用已知的h、r、g值，由K1 =2hI/gr2求得刚体的I。 B．作r – 1/t图法：配重物的位置不变，即选定一个刚体，取砝码m和下落高度h为固定值。将式（3）写为： r = K2/ t （5） 式中K2 = (2hI/ mg)1/2是常量。上式表明r与1/t成正比关系。实验中换用不同的塔轮半径r，测得同一质量的砝码下落时间t，用所得一组数据作r－1/t图，应是直线。即若所作图是直线，便验证了转动定律。 从r－1/t图上测得斜率，并用已知的m、h、g值，由K2 = (2hI/ mg)1/2求出刚体的I。 四实验仪器： 刚体转动仪，滑轮，秒表，砝码 其中刚体转动仪包括： A.、塔轮，由五个不同半径的圆盘组成。上面绕有挂小砝码的细线，由它对刚体施加外力矩。 B、对称形的细长伸杆，上有圆柱形配重物，调节其在杆上位置即可改变转动惯量。与A和配重物构成一个刚体。 C.、底座调节螺钉，用于调节底座水平，使转动轴垂直于水平面。 此外还有转向定滑轮，起始点标志，滑轮高度调节螺钉等部分 。 双击刚体转动仪底座下方的旋钮，会弹出底座放大窗口和底座调节窗口，在底座调节窗口的旋钮上点击鼠标左、右键，可以调整底座水平。在底座放大窗口上单击右键可以转换视角。（如下图） 物理篇 西安交通大学考试题 课 程 大 学 物 理 学 院 考 试 日 期 2007 年 1 月 26 日 专业班号 姓 名 学 号 期中 期末 一 选择题 (每题3分，共30分) 1．一定量的理想气体经历acb 过程时吸热500J ，且a b T T =。则经历acbda 过程时，吸热为 (A) 1200J - (B) 700J - (C) 400J - (D) 800J [ ] 2．设图示的两条曲线分别表示在相同温度下氧气和氢气分子的速率分布曲线；令 2 O ()p v 和 2 H ()p v 分别表示氧气和氢气的最概然速率，则 (A) 图中a 表示氧气分子的速率分布曲线； 22O H ()/()4 p p =v v 。 (B) 图中a 表示氧气分子的速率分布曲线；22O H ()/()1/4p p =v v 。 (C) 图中b 表示氧气分子的速率分布曲线；22O H ()/()1/4p p =v v 。 (D) 图中b 表示氧气分子的速率分布曲线；22O H ()/()4 p p =v v 。 [ ] 3．理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小（图中阴影部分）分别为1S 和2S ，则二者的大小关系是 (A) 12S S > (B) 12S S < (C) 12S S = (D)无法确定 [ ] 4．两个质点各自作简谐振动，它们的振幅相同、周期 相同。第一个质点的振动方程为1cos()x A t ωα=+。当 第一个质点从相对于其平衡位置的正位移处回到平衡位 置时，第二个质点正在最大正位移处。 则第二个质点的振动方程为 (A) 21cos(π)2x A t ωα=++ (B) 21 cos(π) 2x A t ωα=+- (C) 23 cos(π) 2x A t ωα=+- (D) 2cos(π)x A t ωα=++ [ ] 5．在长为L ，两端固定的细绳上形成驻波，则此驻波的基频波（波长最长的波）的波长为 （A ）2L (B) 3L (C) 4L (D) 5L [ ] 6．在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是 (A) 使屏靠近双缝。 (B) 使两缝的间距变小 (C) 把两个缝的宽度稍微调窄。 (D) 改用波长较小的单色光源 [ ] 7．光强为0I 的自然光依次通过两个偏振片1P 和2P 。若1P 和2P 的偏振化方向的夹角030α=，则透射偏振光的强度I 是 (A) 0/4I （B ） 03/4I (C) 0/8I (D) 03/8I [ ] 8．普朗克量子假说是为了解释 (A) 光电效应实验规律而提出的。 (B)X 射线散射实验规律而提出的。 (C) 黑体辐射的实验规律而提出的。 (D) 原子光谱的规律而提出的。 [ ] 9．波长500nm λ=的光沿x 轴正向传播，若光的波长的不确定量4 10nm λ-?=，则利用 不确定关系式x p x h ??≥可得光子的x 坐标的不确定量至少为（-9 1nm=10m ） （A ）25cm (B) 50cm (C) 250cm (D) 500cm [ ] 10. 根据玻尔理论，氢原子中的电子在4n =的轨道上运动的动能与在基态的轨道上运动的动能之比为 （A ）1/4 (B) 1/8 (C) 1/16 (D) 1/32 [ 偏振光II 姓名： 专业： 班级： 学号： 一、实验目的： 本实验主要是利用起偏、检偏元件及光电探测器要求学生： 1．学习掌握偏振光的基本原理、学会用格兰棱镜获得偏振光及检验偏振光的一 般方法。 2．根据马吕斯定律验证硅光电池的线性响应。 3．利用布儒斯特定律测量介质的折射率 二、实验原理： 偏振光原理： 按电磁波理论,光是横波，它的振动方向和光的传播方向垂直.实际中最常见 的光的偏振态大体为五种，即自然光、线偏振光、部分偏振光、圆偏娠光和椭圆 偏振光． 1. 自然光是各方向的振幅相同的光。对自然光而言，它的振动方向在垂直于光的传播方向的平面内可取所有可能的方向，没有一个方向占有优势.若把所有方向的光振动都分解到相互垂直的两个方向上，则在这两个方向上的振动能量和振幅都相等。 2．线偏振光是在垂直于传播方向的平面内， 光矢量只沿一个方向振动。起偏器是将非偏振 光变成线偏振光的器件；检偏器是用于鉴别光 的偏振光状态的器件。常见的起偏或检偏的元 件构成有两种：偏振片：它是利用聚乙烯醇塑 胶膜制成，它具有梳状长链形结构分子，这些 分子平行排列在同一方向上，此时胶膜只允许 垂直于排列方向的光振动通过，因而产生线偏振光. 光学棱镜：如尼科耳棱镜、格兰棱镜等，它是利用光学双折射的原理制成的； 3．部分偏振光： 除了自然光和线偏振光外，还有一种偏振 状态介于两者之间的光．如果用偏振片去检验 这种光的时候，随着检偏器透光方向的转动， 透射光的强度既不象自然光那样不变，又不象 线偏振光那样每转90o。交替出现强度极大和 消光．其强度每转90o也交替出现极大和极小， 但强度的极小不是0(即不消光)。从内部结构 看，这种光的振动虽然也是各方向都有，但不 同方向的振幅大小不同，具有这种特点的光， 叫做部分偏损光 4．圆偏振光 如的光矢量在波面内运动的特点是 其瞬时值的大小不变，方向以角速度 (即波的圆频率)匀速旋转，这种光叫做 圆偏振光．圆偏振光可看成是两个相互垂 直的线偏振光的合成（如图所示） 电矢量表达式为： 我们假定波是沿z轴传播的，在图中 它垂直纸面迎面而系．这时若电矢量按逆 时针方向旋转，我们称为左旋圆偏振光。 若顺时针旋转，称为右旋圆偏振光。 5．椭圆偏振光 电矢量的端点在波面内描绘的轨迹为一椭圆的光，叫椭圆偏振光。椭圆运动也可 金融学实验报告 题目：《金融学》证券模拟交易实验报告 院系：经济与金融学院 2015年12月16日 【实验题目】 证券模拟交易 【实验目的】 通过选取股票进行模拟交易掌握基本的证券及证券市场知识。 理解证券价格走势的基本特征，价格走势与成交量之间的基本关系：通过对证券分析软件的使用了解证券分析软件基本功能和证券模拟交易系统的基本使用方法。 【理论基础】 运用财务知识对证券进行基本面的分析。 运用K线分析方法及成交量分析方法描述多空力量对比及变化趋势，进而判断证券价格走势。 运用移动平行线判断证券价格运行状态。 【实验要求】 利用模拟交易系统进行选股分析，并进行股票投资，验证对后市股价预测的准确性。 【实验方案与进度】 本次实验选取分析的股票是信维通信（300136）。利用大智慧证券分析系统和新浪财经网、和讯网、东方财富网等获取股价走势图等相关图表和数据。 在通过对证券分析方法的教材等进行系统地学习之后对股票进行技术面的分析，并结合技术分析，如：K线分析方法、成交量分析方法、主盘控制程度分析表、机构与散户资金对比表等，综合评定股票，预测股票在未来的走势。 【实验过程与步骤】 了解证券投资基础知识； 了解证券投资实践基础知识； 学会看盘，掌握证券投资软件操作； 运用炒股软件进行模拟交易，对股票进行基本面和技术面的分析，预测股票在未来的走势。 一、基本面分析 【公司及股票信息】 【宏观行情分析】 2015年,受益经济结构升级和企业转型,科技行业和ICT行业的估值不断提升。运营商投资进入后4G真空期,单纯网络升级的投资驱动逻辑难以为继,同时行业在网络、系统、业务三个层面也在发生深刻变化,新成长的方向已崭露头角。展望2016大通信行业,国家战略需求、反恐安防升级、网军建设将造就信息安全和专网的确定性成长;军改下的军用通信将受益于中国版C4ISR加速建设;ICT融合下,SDN/NFV、大数据技术将产生颠覆。维持行业“推荐”评级,建议把握有成长确定性的细分子行业,并采取自下而上的选股策略,重点推荐五条投资主线:信息安全和专网通信、军用通信、大数据、互联网转型和工业互联网、小公司大平台。 11月份结束,12月份来临,受新股IPO、美国加息预期等影响,短期市场可能会有所波动。但展望2016年,上游半导体整合并购不止,中游零组件创新不断,下游新终端产品持续推出,我们对电子行业保持乐观态度。整体来看,虽然今年半导体衰退压力较大,但明年资本支出看增显示出它们乐观态度,加上产业整合并购不断,半导体将继续精彩纷呈;电 子制造业受欧美先进制造和东南亚中低端制造的前后夹击,国内人力成本上升,加上企业对90后的管理更加困难,很多电子制造厂商都有意愿加强制造的自动化,预计未来两年电子制造自动化仍能保持较高景气。 【公司素质分析】 个股价值评估 公司地位 股本结构 ④公司战略 坚持大客户战略,业绩确定高增长 公司成长逻辑清晰:国际大客户基础+基于核心技术(+份额提升+产品线拓张=确定的高 速增长。公司始终坚持大客户战略,凭借射频技术、快速响应及出色的产品品质得到大客户认可,已经成为苹果、三星、索尼、华为、微软等国际大客户主力供应商,公司将持续跟随客户成长。 在此基础上,其产品在客户的份额不断提升。射频系列,以苹果为例,公司wifi天线在iPhone的份额提升至30-50%,与安费诺不相伯仲,此外也全面进入iPad、Mac等全系列产品线,我们估测苹果手机wifi天线年需求1-2亿美金,平板天线年需求6-7亿元美 金,Macbook天线年需求3-4亿美金,且从iphone7起手机WiFi天线数量大概率将翻倍;西安交通大学大学物理试题
西安交大大物实验偏振光2
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