在低温领域中，低温恒温器是最常用的一种测量样品在低温下性能的实验装置，样品常常需要在低温恒温的情况下，进行各种电学，光学，磁热性能等基础实验．文章深入解析并探究了低温恒温器的概念、组成、分类和结构，描述了低温恒温器的进展状况，并提出了未来恒温器发展的趋势。

讨论了在光学中一件完美的隐形装置对光线的影响和几何光学隐形基本原理，利用几何光学传输矩阵证明了四透镜隐形装置的可行性及结构参数要求。实验证实了四透镜系统的光学隐形性能，探讨了透镜的焦距、直径以及物体形状对隐形效果的影响。

以传统落球法测量液体粘滞系数为背景，结合密立根油滴实验，将空气中的油滴模拟成液体中运动的小球，如此即可将落球法测量液体粘滞系数的思想应用到测量空气粘滞系数中．借助 CCD 成像系统捕捉油滴状态并使用智能手机记录其运动过程．并利用 tracker 软件对相关物理量进行采集，最终通过计算得出空气粘滞系数．

利用 FB805 型旋转液体实验仪，设计出一种较为简洁的测量方法，探究激光光线在同一介质中折射率随温度变化的规律。该方法能够直观且实时地获取不同温度下液体的折射率，继而获得温度与折射率的关系(温度范围为 27.5～80 ℃)。通过对实验操作、实验数据收集处理以及误差分析，为日后仪器改进和进一步探究提供思路。

一定波长的光透过液体时会有部分光强被液体吸收，不同浓度的液体对光强的吸收能力不一样。经液体吸收后剩余的光强依然会使光电管产生光电流。基于光电效应的实验原理，测量同一液体不同浓度时对应的光电流大小，绘制二者的定标曲线并通过计算机拟合二者的线性方程。即最终仅需通过光电效应实验仪测得液体挡光后光电流的大小即可计算液体对应的浓度。

文章以酒精溶液、NaCl 溶液和蔗糖溶液为研究对象，迈克尔逊干涉仪为载体，采用滴定法研究了以上溶液在 20 ℃环境下的折射率与其浓度之间的关系。通过拟合浓度与折射率之间的变量关系，运用积分运算得到折射率 n 随浓度 c 变化的函数关系 n(c)，进而给出溶液在任意浓度的折射率。该实验既可作为大学物理设计性实验或拓展实验，培养学生的动手能力和创新能力，也可运用于测量溶液在不同浓度下的折射率，具有较好的应用前景。

为探究在谐振腔中倍频晶体位置对绿光激光器输出功率的影响，利用半导体泵浦固体激光实验仪设计了腔内和腔外倍频绿光的探究性实验。分析了绿光倍频效率与基频光束的功率密度及光斑半径之间的关系，分别测量了磷酸钛氧钾(KTP)倍频晶体位于谐振腔內部和外部不同位置时，532 nm倍频绿光的输出功率。其中在腔外倍频实验中，分别设计了腔外不加透镜时 KTP 晶体位于腔外不同位置，以及加上透镜时 KTP 晶体位于聚焦位置两种实验方案。同时，在实验中引导学生利用谐振腔理论和高斯光束传输理论等激光原理计算 1 064 nm 基频光在腔内外不同位置的光斑半径，分析了 KTP 晶体在不同位置时 532 nm 倍频光输出功率出现差别的原因，以及利用透镜聚焦提高激光功率密度以达到提高倍频效率的方法。

以三元体系 Al 2 O 3 -Y 2 O 3 -SiO 2 作为 SiC 粉末的烧结助剂，石墨烯、淀粉、鳞片石墨为造孔剂，低温制备高孔隙率的多孔碳化硅陶瓷。探讨了造孔剂的种类对多孔碳化硅陶瓷的体积密度、气孔率和弯曲强度的影响，分析了多孔碳化硅陶瓷的相组成和显微结构。研究结果表明:(1)该体系中石墨烯的造孔效果优于淀粉和鳞片石墨的造孔效果，且以石墨烯为造孔剂的多孔 SiC 陶瓷的抗弯强度要高于以鳞片石墨为造孔剂的多孔 SiC 陶瓷，低于以淀粉为造孔剂的多孔 SiC 陶瓷。(2)在 1400 ℃下以不同的造孔剂烧结制得多孔 SiC 陶瓷的孔隙率在 53．34%～56．82%范围内，其抗弯强度为 14．86～17．47 MPa。(3)使用不同的造孔剂并未改变碳化硅陶瓷物相组成。

实验基于改进后的新型焦利氏秤，利用光杠杆原理设计了运用胡克定律测量劲度系数的装置。该装置通过记录激光发生器发出光线反射在圆弧挡光板上移动的初末位置的距离，得出杠杆转动的角度，计算出测量弹簧的伸缩长度。克服了弹簧自重影响，减少了测量误差，使实验现象更加直观，增强了实验测量精确性。

随着我国建筑业的不断发展以及能源结构的不断调整，利用新能源的光伏幕墙在节能减排中已初见成效，但光伏系统工作时，仍存在光伏电板的背板温度上升而影响其工作效率，进而导致能耗增加的问题。因此，提出了一种新型的节能环保的空气腔结构型光伏幕墙，一方面研究墙体外表面与光伏背板间的空气腔多种宽度下对散热效率的影响关系;另一方面利用塞贝克效应原理，研究光伏板背部铜-康铜热电偶热电转换装置吸收热量与光伏板工作效率的关系。最终通过对实验所测数据的分析，得出基于塞贝克效应的光伏建筑墙体的散热效率随空气腔宽度增加而增大，热电偶对光伏背板热量的利用可以促进提高光伏板工作效率。

利用双镜多次反射可有效提高光杠杆法的放大倍数，但需要额外装置确定反射次数。提出了斜双镜光杠杆法，通过一面与光杠杆的镜面斜对放置的大平面镜与光杠杆组合精准控制反射次数为 2 级，增加光程的同时增加了一次角度变化，将放大倍数提升为传统杠杆法的 4 倍。理论分析并实验验证了斜双镜法用于测量金属丝的杨氏模量，实验结果与理论分析吻合良好，证实方法和理论的有效性。并且，在不大于 80 cm 的有限空间内，实现了高达 84．36 倍的放大倍数。

理论分析了光栅在分光计的水平载物台上旋转一定角度后对衍射角改变量的影响，并通过 Matlab 软件作曲面图直观观察衍射角改变量随光栅旋转角度和衍射角增大的变化，将实验测量数据与理论推导进行了对比，发现光栅旋转一定角度后，计算波长所用衍射角的改变量随着衍射角的增大而增大，且会对光波波长的计算造成一定误差。

为培养创新型人才，设计了内容为“范德瓦尔斯异质结的制备和界面效应研究”的研究性实验。采用干法转移制备了二维异质结 MoS 2 /WTe 2 ，通过拉曼光谱对异质结进行了表征，利用光致发光光谱的手段探究了异质结界面耦合效应及机理。将学术研究与实验内容相融合可提高实验的趣味性和探究性，充分锻炼了学生的综合实践能力、创新思维和团队协作意识。

文章以“固体材料样品生长与物性表征”实验项目为例，探索将基础知识与前沿研究内容相结合的实验内容引入本科生实验教学，开展研究型实验课程。该类课程的开展将会为本科生提供接触前沿研究的机会，提高学生解决综合、复杂问题的能力，有利于学生适应社会的快速发展。文章从调研选定 SrPd 2 Ge 2 超导材料，到 SrPd 2 Ge 2 的单晶样品生长、晶体结构测量以及电输运测量研究，呈现了科学研究的全过程。

虹与霓是大气中的神奇自然现象。为了能观测虹与霓并对其光学现象和影响因素进行探究，设计制作了两种再现虹与霓的演示装置，能同时再现虹和霓现象，测量虹与霓观测位置与入射光线的夹角，探究虹与霓现象的形成原因与条件。通过对不同直径玻璃球产生虹与霓的观测与分析，间接证明雨滴越大虹与霓现象越显著，虹与霓的出射角与水滴直径无关。该演示装置操作简单，现象清晰，成本低，适合推广到课堂或科技馆，帮助理解虹与霓现象及其光学原理。

传统的频闪照相实验通常在暗室中进行，对操作环境有一定要求。本文设计开发了一种基于 USB 摄像头的单摆频闪实验系统，可以在明亮的教室中使用，便捷高效。用 USB 摄像头实时拍摄摆球的运动情况，利用帧间差分法确定摆球的相对位置并一键生成频闪照片，显示摆球运动轨迹，摆球的运动周期通过傅里叶变换计算得到。实验结果表明，该系统具有较高的测量精度，配合投影仪使用，演示效果直观明显，可以很好满足实验教学要求。

超声波流量计不需要破坏管道的内部结构便可知道管道内部的液体流速，与其他流量计相比更优越。文章采用超声波“v 型”时差法来测量管道内部液体的状况，利用多次脉冲法提高了测量精度，采用 52 单片机对流速和方向进行实时处理，测量结果能够实时显示。本装置在非侵扰流体流速测量方面具有一定的实用价值。

随机数的核心是数的不可预测性和不可重复性。它是密码学研究领域的一个关键问题，是信息安全的重要保障。本文基于布朗运动的无规则随机性，设计并制作了一种随机数的产生装置。该装置主要是通过跟踪做布朗运动的微粒轨迹变化，作为随机数的产生源。利用该实验装置取样 537组数据分析了随机数的产生情况，发现其产生的十进制随机数概率基本相等，最大误差仅为 0.017，可以满足真随机数不可预测性与不可重复性的需要。

针对落球法粘滞系数测量实验中的弊端:难以保证小球从中心释放、人工计时误差较大，对粘滞系数测量仪进行改进。借助自动升降的小球释放装置，方便对小球的初始位置进行调整且保证了小球从液面中心释放;金属探测尺能够对小球的下落位移实时监测，密封板和出料管的设计可达到对液体的收集效果。实验结果表明，改造后的装置粘滞系数测量值误差较小，可信度较高，实验结果较为精确。

介绍一种测定材料导热系数实验仪器及其测量方法，该仪器由电能和太阳能作为多用能源，利用稳态平板法原理测定包括金属、非金属、液体以及气体等多种材料的导热系数;该实验仪器具有导轨插件式结构，稳固安全、操作简便，测量内容丰富，测量数据准确的特点，可应用于科学研究以及测量领域。

提出了一种使用简单光学实验仪器，就可确定三棱镜材料的方法。以钠灯为光源，利用分光计测量最小偏向角，可区分三棱镜的种类，但却无法确定三棱镜的材料。以汞灯为光源，由于复色光经三棱镜折射后会产生色散现象，可利用分光计通过测量最小偏向角的方法计算出折射率，得到色散曲线。将色散曲线用不同色散公式拟合后与同波段常用材料的标准色散曲线比较，可确定三棱镜的玻璃成分。这种方法经济、简单，准确度高，具有实际应用意义。

目前文献中，市场上多采用平面发射线圈、平面接收线圈实现磁耦合谐振式无线电能传输，弊端是传输效率不高。针对此弊端，设计并自制一新型凹面发射线圈。利用磁通门传感器测量磁场分布，结果表明，凹面发射线圈的磁场分布较平面发射线圈明显向中轴线汇聚;搭建实验电路进行对比实验，结果表明，对于相同的平面接收线圈，凹面发射线圈较平面发射线圈传输效率明显提高，高达 10%。

利用 LabVIEW 语言将磁场采集装置和运动控制平台结合到一起，开发了一套可以对各类磁场进行自动扫描和实时再现的系统。该系统包括三维运动平台、多通道高斯计和上位机软件等。采集到的数据被实时存储到文件中，并以曲线图、二维强度图、三维矢量箭头图等多种形式在控制界面予以实时呈现，帮助使用者及时了解磁场信息。最后，利用该系统对用于磁悬浮实验的圆柱型磁铁阵列的外磁场分布进行了实际测量，清晰地展现了磁铁阵列的外磁场分布特征，证明了本系统的可行性和可靠性。

为了提升大学生信息素养和实践能力，基于 Mathstudio，介绍了其在 3 个热学实验数据处理中的应用，同时与其他数据处理软件的处理结果进行了对比，彰显了运用 Mathstudio 提高学生处理分析数据能力的可行性、必要性、高效性和便捷性。所展示的基于 Mathstudio 热学实验数据处理方法，丰富了智能手机在物理实验数据处理中的应用，对加速教学信息化改革研究与实践、提升学生信息素养与实践能力的深度融合具有重要意义。

对动镜与定镜非垂直时的迈克尔逊干涉因素进行简单分析，并基于 Matlab 语言设计迈克尔逊干涉 GUI 仿真平台，通过观察两镜非垂直时的干涉图样随影响参数的变化，期望能够帮助学生加深对迈克尔逊干涉现象的理解，增强学生的学习兴趣，提高教学效率。

使用科学软件对实验数据的有效处理和分析是《大学物理实验》课程的教学培养目标之一。以牛顿环实验为例，介绍了使用 Igor Pro 能够高效地完成对实验数据的处理以及对实验图像的数据采集和分析，对于培养学生的科学素养和创新能力有很大裨益，而且可以为学生进一步学习和深造奠定良好的基础。同时，由于当前疫情等原因，线上实验课程的重要性也越发突显，使用 Igor Pro 这类科学软件能更好地展示大学物理实验相关课程知识要点，提升学生线上学习效果

介绍了大学生物理实验竞赛的意义和第八届全国大学生物理实验竞赛的基本情况。围绕如何最大化发挥大学生物理实验竞赛在创新型人才培养中的作用，针对性地探讨了如提高大学物理实验在教学中的地位、加强实验教师资队伍建设、加强各理工学科交流和推进产学合作协同育人等探索路径。

“课程思政”是高校实现立德树人根本任务的重要举措。《大学物理实验》课程是思政教育的良好载体。为了将思政教育思想更好地渗入到大学物理实验教学中，文章对《大学物理实验》进行了课程思政的总体教学设计，并以“牛顿环”课堂教学为例探讨如何将课程思政元素融入到大学物理实验教学的各个环节，给出学生评价，进行教学总结。

“锂离子电池课程设计”是新能源材料与器件专业的一门重要实践课程，是为配合《锂电池原理与结构》而开设。基于“锂离子电池课程设计”的课程培养目标，对课程设计的现状进行分析，随后有针对性地提出了分阶段培养体系构建方案，将课程设计分为课前预习、课堂学习与实践及成果展示 3个阶段，全方位的提升学生学习的积极性、创新能力、理论应用于实践能力及团队合作能力，最后，通过评价体系改革和课后反馈巩固和进一步提升教学改革效果，最终为工科实践类课程提供借鉴。

针对大学物理实验课程的实践性，根据我校专业特色，依托目前开设的大学物理实验内容，建立在线开放课程，全方位解决学生在课前预习、课堂实验操作及课后实验报告这三个主要环节中的学习问题，突破传统的实验课教学模式，积极探索线上线下相结合的混合式教学模式，提高我校理工科学生的大学物理实验课的教学效果。

为全面贯彻新时代党的教育方针，根据国家高等教育人才培养基本要求，开展了《大学物理实验》课程思政工作。在领会教育部文件基本精神和要求的前提下，形成了对课程思政工作的正确认识，明确了《大学物理实验》课程思政的内涵要求，确立了课程思政的实施策略，即设定课程思政目标、确立思政建设原则、厘清思政建设路径及设计实施方案。经过一年的建设与实践，取得了一定的建设成果，积累了宝贵的实践经验。

通过引入科研训练实验项目，成立课外实验探索小组以及组织各类学科竞赛等实验教学改革措施，进一步发挥了物理实验室的资源优势，理顺了相关管理制度，为学生营造了课内外融合的探索和创新实践环境，丰富了物理实验教学内容，提高了物理实验课程的趣味性和挑战度，有效促进了物理实验教学改革和拔尖人才培养。

在工程教育专业认证的驱动下，大学物理课程改革势在必行。对大学物理课程教学现状的分析，通过修订课程大纲、改变教学方法、激发学生的学习兴趣，培养学生的自主学习能力，以满足工程教育专业认证对工科学生的要求。