电磁感应作为无线供电技术的重要理论基础，利用磁通量变化产生感应电动势，为电子产品提供更加便捷和安全的无接触式供电方式。 为提升学生的实验兴趣和实验技能，进一步培养其科研和创新意识，设计基于磁耦合共振原理的柔性无线驱动 LED 器件制作实验。 通过对柔性无线驱动 LED器件全流程的参与实践，让学生充分了解和学习磁耦合共振原理、电路设计、电路仿真模拟、电路板打印与制作、电学性能检测等相关知识，同时培养学生实验数据分析和解决问题的能力。

开发了一种由两个矩形铜电极组成的楔形放电装置，利用这种装置研究了楔形间隙内的氦气放电特性。 发现了楔形氦气放电长度、放电电流和谱线强度随氦气流量的增加先快速增加，再缓慢减小，最后几乎不变的规律，但击穿电压却先缓慢减小，然后快速增加，最后几乎不变。 得到了相应的特征分区图。 建立了放电长度特征分区图、击穿电压特征分区图、 放电电流特征分区图和光谱强度特征分区图之间的内在物理关联。

三极管共射放大电路实验是模拟电子技术基本实验之一，实验前基于Multisim  波特图得到幅频特性及相频特性曲线。 经与理论分析对照，有两个现象：一是上限截止频率远大于理论估算值；二是相频特性曲线在中频段某频率点发生-180°到 180°相位跳变。 针对第一个现象，实验后对测试数据利用 Python进行处理，表明幅频特性下限频率点理论值、仿真值与测试值基本一致；上限频率点介于理论值与仿真值之间。 针对第二个现象，经 Python 绘制了理论相频特性曲线，用示波器实测输入、输出信号的李莎如图形，表明没有相位的跳变。

利用液滴撞击聚四氟乙烯摩擦引起的电荷转移的原理，设计并制作了一种液滴式发电装置，并探究了相关参数对其发电量的影响。 研究结果显示，发电量与液滴的下落高度、溶液浓度、温度密切相关。 当液滴下降高度为 30 cm时，发电量达到峰值且发电效率达到最大。 氯化钠液滴溶液浓度越大，发电量越小，发电效率越低。 液滴温度的越高，发电量和发电效率呈增加趋势。 同时还发现液滴大小和被撞击的导电玻璃的几何尺寸也会影响发电量和发电效率。

哈尔滨工业大学（深圳）物理实验中心团队在“新基建”、新一代信息技术背景下，将物理实验教学与信息通信技术有机结合，开发出一系列与光通信技术相关的物理实验项目，并以磁光效应为例，开发了线上虚拟仿真实验项目。 线上线下两种教学方式有机融合，使教学方式更加灵活。 课程内容兼具科学性、直观性与趣味性，并能实现分层次教学，极大地激发了学生的学习兴趣和创新实践能力，使学生在竞赛中取得了优异的成绩，极大地提升了教学质量。

本研究旨在提高辐出度测量的准确性，采用自制辐射源与辐射接收装置，探究了辐出度与其影响因素关系，物体的辐出度随粗糙程度增大而增大且会受表面颜色影响；物体的辐出度与其热力学温度的四次方成正比，与距离的平方成反比。 实验结果最大误差仅为 0.00248，其余误差数量级均小于10-⁴，拟合优度高达 0.99989，接近于 1，说明该方法测量辐出度的精确度高。该研究对于温度准确测量、表征材料特性研究、优化热工程过程及监测环境热辐射等方面具有重要意义。

等效电路模型是溶液电化学阻抗测量过程中研究其复杂物理化学过程的重要手段，在溶液电导率测量仪等设备的工程技术研发中具有重要的应用。 本文选取氯化钾溶液为研究对象，使用电化学工作站和铂黑平行双电极测量 0.01 mol/L至 1 mol/L 氯化钾溶液的阻抗谱，采用 Lima 和Randles 两种等效电路模型对测量结果进行拟合并对比两个模型的精度。 基于测量过程中不同频段下溶液的导电物理化学机制不同的事实，对测量结果进行分频段模拟以进一步提高模拟精度，并在  Lima 和 Randles 等效电路模型的基础上简化出高频等效电路模型。 采用高频等效电路模型对在高频下不不同浓度溶液的电导率测量结果进行模拟，对比并分析了浓度不同所引起的溶液内物理化学过程的差异。不同浓度溶液的电导率测量结果进行模拟，对比并分析了浓度不同所引起的溶液内物理化学过程的差异。

变栅距光栅夫琅禾费衍射图样中高频信息和低频信息的混叠现象将会导致无法分析获得对应结构特征参数。 为解决这一问题，实验方案从原理上借助条纹分析中具备局域分析特性的伸缩窗口傅里叶变换思想，结合夫琅禾费衍射原理，对变栅距光栅衍射图样进行理论分析推导，建立局部光栅衍射强度分布特征与结构参数的关系。 然后在传统夫琅禾费衍射光路系统中，通过引入宽度可调谐的狭缝充当窗函数，对变栅距光栅进行分割以及局部光栅衍射图样分析。 最后，基于 MATLAB 自主开发数值分析软件系统，进行数值仿真以及光学实验分析，根据对应的衍射强度分布特征，实现对变栅距光栅结构特征参数的检测。 实验对三种变栅距光栅的衍射效应与特性进行了研究分析，根据实验拍摄的衍射图样成功获得变栅距光栅结构特征参数，并与将其理论数值仿真结果对比，误差分析表明本方案是合理可行的。

磁畴是磁性材料中的基础结构，它决定了材料的磁学性质。 通过深入研究磁畴，我们可以深入理解磁性材料的特性，优化其性能，进而推动相关应用的进步。 洛伦兹电镜，作为一种基于透射电镜的设备，能够观察和分析磁性材料的磁畴结构。 其工作原理是利用洛伦兹力使电子束发生偏转，形成明暗相间的图案，从而反映出面内磁矩的不同取向。 洛伦兹电镜具有超高的探测灵敏度，其分辨率能够达到纳米量级，因此被广泛应用于磁性材料的研究。 将洛伦兹电镜引入本科教学是非常有意义的。 通过实际操作，学生可以更好地掌握科学研究的实践技能和方法。 同时，学生还能够培养科研素养和科研能力，为他们未来的科研工作打下坚实的基础。 因此，将洛伦兹电镜应用于本科教学不仅是可行的，而且是必要的。

在传统的大学物理实验教学中，长周期光纤光栅的折射率灵敏度较低且温度灵敏度通常为正值，与布拉格光纤光栅相结合不能很好地实现温度串扰的消除。 因此，我们利用飞秒激光直写技术制备出一种微纳光纤布拉格光栅（mFBG）与微纳小长周期光纤光（SP?mFLPG）级联的温度补偿高灵敏度光纤光栅传感器。 这种传感器体积小巧、稳定性高，折射率灵敏度高达 759.02 nm/ RIU，同时具备温度补偿特性等优势。 对于本次传感器的制备实验教学，有助于本科基础教学授课，为创新性教学实验带来更多可能性，学生将参与微纳光纤器件的制作与测试实验，这将有助于他们提升动手能力、专注力以及科研素养。 更重要的是，学生们能够涉足创新性的光纤结构设计领域，从而激发其对新型光纤器件和传感应用的兴趣，为其未来学习和深造奠定坚实的基础。

本文提出了一种结合激光器和线阵 CCD 的折射率测量方法，利用光线穿过平行板介质时产生横向位移的特性，实现对透明介质折射率和浓度的高效、准确测量。 装置采用红色点状激光器作为稳定光源，并通过衰减片削弱光强，利用旋转平台精确调整入射角，最后用线阵CCD 传感器捕捉光斑位置变化，再录入 Matlab 程序中，实现对介质折射率以及透明液体浓度的实时测量。

基于 TC264微处理器自主设计了一款语音控制的声源定位演示仪。 采用 3D 建模软件creo3 设计并打印了新型麦克风阵列拓扑结构，将麦克风阵列采集到的声源信息传输到 TC264 微处理器中，应用时延估计算法（TDOA）实现了声源准确定位，并采用 LD3320芯片对声音进行识别，实现了对整个系统的辅助人声控制。 同时在上位机中利用QT（应用程序开发框架）开发了一款windows 系统下用于上位和底层平台进行交互的应用软件，实现了串口通信助手、多通道声音波形显示、定位结果显示等多种功能。

以 RLC串联谐振实验为例，开发辅助实验教学的数智化软件，该软件主要作用是校核实验测量数据，通过对实验数据进行精度识别、误差分析、绘图处理等手段，判断数据的正误，对于出现问题的数据给出合理的建议以及下一步操作指示，纠正学生实验过程中出现的错误直到所有的数据校核通过为止。 该软件能够提高实验效率以及数据的正确率，帮助学生理解实验过程。

悬臂梁由于结构简单而广泛应用在各类工程结构中，端部带附加质量的弹簧片悬臂梁在永磁体相互激励下的振动模型，称为磁机械振荡器。 本文利用 Tracker 软件，且根据欧拉?伯努利梁的振动理论分析弹簧片悬臂梁端部附加质量对振动特性的影响，包括对振动位移和振动频率相对于附加质量影响的研究。 实验及分析结果表明，随着附加质量的增大弹簧片的振动幅度变大，而振动频率降低。本论文的研究有利于为传感器或能量资源采集提供新思想，为器件应用提供更加的优化设计。

以大学物理实验中声速的测量为例，利用了 Origin软件对实验测量所得的数据进行了线性拟合，并和传统的逐差法计算结果进行了比较，两种方法所得出的声速大小几乎吻合。 结果表明，在实验教学中引入 Origin 软件对实验数据进行处理，操作更为方便快捷，并且能够有效提高实验效率和实验准确率，避免人为因素带来的误差。

根据中山大学物理与天文学院近代物理实验虚拟核实验连续三个年级的本科生实验报告，发现学生在用数学公式计算 Mylar膜厚度时，与理论值出现较大误差，各年级的平均相对误差分别为 445.02％、335.45％和519.92％。 为了查找误差原因，做了真实核实验并依旧采用数学计算方法计算Ｍｙｌａｒ 膜厚度，发现仍旧与理论值出现较大误差，相对误差值为207.72％。 而采用Srim 软件计算虚拟核实验  Mylar 膜厚度和真实核实验 Mylar 膜厚度时，相对误差很小，分别为7.47％和 20.1％。 从而判定，用数学组合公式在计算多原子化合物 Mylar膜时，不准确度较高，误差较大。

在“大学物理实验”中，数据的处理尤为关键。 本文以光的等厚干涉测量牛顿环曲率半径为例：首先采用 Matlab 对不同的实验数据处理方法进行模拟，比较逐差、最小二乘和加权平均三种数据处理方法和误差分析，并计算了不确定度，发现最小二乘法展现了最优的拟合结果，具有最小的误差；其次使用 Matlab 成功生成了牛顿环的可视化图像，展示了不同光波长和牛顿环半径下的实验结果。 比较数据处理方法优劣和实验可视化有助于直观理解和展示实验现象，为实验结果的分析提供了有效的辅助工具。

密立根油滴实验是大学物理实验中的重要课程。 实验中学生通过宏观的力学研究微观世界的量子性，能够培养学生的动手能力自主学习能力、对已有知识的综合运用能力、组织协调能力。 然而教学中存在实验样本少、实验流程长、“试错”选择性筛选结果等问题。 本文通过分析教学成果，探讨了教学过程中存在的缺陷，并提出对教学设备进行改进的方案：使用机器视觉来改进密立根油滴实验的流程，实时图像处理和自动化数据收集，学生可以更专注于实验的理论和结果分析，而不是繁琐的操作过程。 这样的系统还可以使实验结果更易于分享和讨论，增加互动性，从而提高学生的学习积极性和吸收效果。 不仅可以提高教学质量，还可以激发学生的兴趣，培养他们的科学素养和创新能力。 这是教育技术发展的一个重要方向，值得探索和实施。

对于移动性设备的信号调控问题，传统的 PWM 信号发生器存在精准度低、便携性差等问题。 针对相关现状，特基于 FPGA，设计出一款便携式 PWM 信号发生器，可实现占空比以 1％步长可调、频率通过四个按键分别控制实现 100 Ｈｚ、1ｋＨｚ、10 μｓ 的最小分辨率在数码管上进行显示。 实验结果表明，该系统电路产生的信号稳定可靠，还具有精度高、便携性好等优点。

单摆测量重力加速度是大学物理实验中的一项基本内容，也是测量重力加速度的一种常规方法，实验中通常使用智能手机、多功能计时器、 Tracker 软件三种测量工具进行周期测量，利用固定单摆摆长直接计算和改变单摆摆长使用最小二乘法间接计算两种测量方法，对三种测量工具的精度进行了对比。 实验结果表明，三种测量工具的精度由高到低依次是： Tracker  软件、多功能计时器、智能手机。 实验中，单摆周期往往受圆锥摆运动的影响而产生误差，使用 Tracker 软件分析得出：单摆做圆锥摆运动将导致所测重力加速度偏小。

相比于传统的视觉上观测弦上驻波实验，文章讨论了使用吉他和智能手机从听觉角度验证了琴弦上驻波的一些特性。 利用手机音频分析 APP，可以直观定性地演示张力和线密度对弦上驻波基频的影响；同时，驻波基频与高次谐波之间的频率关系，以及驻波基频与弦长之间的关系也可以定量表征。 定量测量的结果与弦上驻波理论一致。 使用吉他和智能手机拓展驻波实验教学，为学生理解驻波的特性提供了听觉延伸，并为传统的实验教学增添了乐趣。

以X射线晶体衍射实验为例，利用二维码技术，将有关实验原理、课程思政、实验内容，仪器使用方法构成的教学资源库部署于云端。 在移动互联网条件下，学生能很便捷地利用手机微信或支付宝扫一扫功能，在预习、实验操作和课后各阶段查询大学物理实验课程的教学资源库，促进了主动性学习。匿名问卷调查结果表明所建设的教学资源库得到大多数学生的认可，并被建议向其他课程进行推广。

在新工科背景下，“大学物理实验”课程需要主动适应新时代对本科高校学生的基本要求，培养学生具有更多技能和素质，因此对大学物理实验教师队伍提出了更高的要求。 师资培训是提高大学物理实验师资队伍建设的有效措施。 通过提升教师队伍的专业知识水平和综合能力，转变教学模式和育人理念，发挥大学物理实验课程思政的优势，进一步提高课程的教学质量和教学效果。

新时代，课程思政建设要从量的增长走向质的飞跃，需要从课程思政建设的趋势、规律、方法三个维度层层展开，形成纲举目张、有机嵌套的教育教学体系。 特别在大学物理实验这一自然科学基础课程，要求教育者在审时度势中精准把握这一课程思政建设的历史背景和现实矛盾，在明道致理中通过知识传授、能力培养与价值塑造促进“盐水交融”，在技术优化中不断提升课程思政教学能力与水平，从而促进大学物理实验课程思政长足发展。

针对芯片专业学科特色，探索物理课程体系和教学模式改革；以学科竞赛为抓手，注重能力培养，实现从知识传授型向能力培养型转变；从教学模式着手，践行“三段三阶”的教学模式，培养学生主动学习能力；从校企协同育人着手，开辟提高创新能力的研学新途径。 以芯片产业学院创新人才培养为试点，为新工科人才培养模式提供可借鉴经验。