为了顺应未来能源“低碳”、“绿色”发展趋势，搭建实验装置探究重力储、放能及影响其效率的相关因素。 实验结果表明，重力储、放能效率在一定重物质量、供电电压大小下存在最佳峰值。 实验装置结构简单，易于搭建，适合对重力储能放能展开研究。

根据单缝衍射原理设计光路，通过数字图样处理方法处理高清摄像头采集的衍射图像，搭建一套精确测量铁磁材料在弱磁场中磁致伸缩系数的实验装置．该装置具有测量方法简单，精确度高，能够快捷测量的特点．

利用级联长周期光纤光栅进行透明液体浓度测量。 将光栅充分浸没在液体槽中，通过向液体槽内注入不同浓度的溶液研究液体浓度对级联光纤光栅谐振波的影响。 结果表明谐振波偏移量与溶液浓度之间存在线性关系。 因此，通过谐振波偏移量，能够计算液体未知浓度。 从而实现了液体浓度的测量。 该实验操作简单，测量方便，适合在近代物理实验教学中推广应用。

金属电子逸出功的测定，等效于对电子势能的测定，其对于了解微观原子结构，特别是修正相关原子结构理论和计算方法有较为重要的意义 ［１］ 。 逸出功实验过程巧妙结合金属钨晶胞各个能级之间的关系，灵活利用线性拟合特性简化数据关系，在近代物理实验的学习中有着指导性作用。 由于不同实验者所测的逸出功之间存在差异，可以合理猜测逸出功的值与实验所用金属钨的晶面有关。 因此基于第一性原理，也可直接对不同晶面的金属钨电子逸出功进行理论计算。 将实验操作和第一性原理计算所得的金属电子逸出功进行对比，直观地分析不同晶面对金属电子逸出功的影响，为物理实验的学习提供新的思路和方式。

基础知识学习与知识综合应用的脱节一直困扰着大学基础物理教学。 由于空气自聚焦效应和等离子体散焦效应共同导致的飞秒激光成丝现象是强激光非线性光学研究的热点话题。 为了培养学生的对光学、原子物理学、电子学、数值分析和机械制图等基础知识的综合应用能力，和学生一起设计了创新演示实验去探究飞秒激光成丝过程。 采用荧光测量和声音测量两种方法对比研究光丝在不同位置处的演化情况。

针对石英光学基底合理设计多层膜系是提高光学器件透射率的关键方法。 设计了两种不同的膜系结构，运用导纳轨迹法分析这两种膜系的设计原理。 利用光学薄膜设计软件 Filmstr分别得到两种膜系的最优解，以使在可见光区膜系的平均透射率尽可能接近于 100％。

通过建立密立根油滴实验中油滴下落的动力学数学模型，解释了油滴从开始下落便可视作为匀速的“合理性”。 同时从微观分子碰撞角度解释了空气黏滞系数修正因子“ｂ”的物理意义。 最后使用直接代入公式法、修正 Ｒ 公式法和迭代运算法三种实验数据处理方法计算元电荷值，并得出迭代运算的方法得出的数据更稳定且误差小的结论。

凸透镜焦距的不确定度评价和减小实验误差的方法已经有很多研究，本文着重研究如何最大发挥透镜的作用，通过合适的测量方法适应凸透镜焦距、光阑直径以减小实验误差，提出了导致实验误差的重要因素———焦深与透镜参数的关系，并研究了近轴光线对实验误差的影响。 研究结果为减小实验误差提供了一种新的思路，同时更加深入地研究了透镜成像的规律。

旋转液体的物理特性研究是新世纪大学生必修实验。 学生在实验操作过程中出现的实验误差，直接影响本实验对于重力加速度的测量。 本文创新性地进行了不同类型的实验误差下重力加速度测量准确度的理论推导，从而定量地分析了在实验过程中透明屏幕偏离水平位置角度 α、激光垂直入射点位置偏移量 Δｘ 和激光入射方向偏离垂直方向角度 γ 等因素对重力加速度测量准确度影响规律。分析结果表明：透明屏幕偏离水平位置 ５°会引起 ５．５％的误差；激光垂直入射点向左偏离目标点 ｘ ０ 处５ ｍｍ会引起 １２．５％的误差，激光垂直入射点向右偏离目标点 ｘ ０ 处 ５ ｍｍ 会引起 １１．８％的误差；激光入射方向向左偏离垂直方向 ５°会引起 １６．３％的误差，激光入射方向向右偏离垂直方向 ５°会引起 ２２．９％的误差。 该研究可为高校教师指导学生进行旋转液体特性实验时减小重力加速度测量误差提供理论依据。

两根相同的燃烧蜡烛 17 ｍｍ 的间距时，可以观察到它们火焰的同步和异步振动。 为了探究蜡烛火焰振动原因，通过搭建反射式纹影光路，实现了蜡烛火焰气流场的可视化观察。 随着两根蜡烛的靠近，双蜡烛火焰上方气流场会从无耦合的平流状态过度到相互耦合的湍流状态，而湍流区域向下扩散到火焰区域是导致火焰振动的原因。 燃烧过程中火焰体积的不对称性涨落导致振荡火焰在同步与异步振荡之间切换；而燃烧过程中火焰周围气流的稳定，则会导致两振荡火焰解耦，湍流层上升离开火焰，火焰恢复稳定燃烧。

微小形变电测法是大学物理实验中一个非常有特色的综合性创新实验。 通过电阻应变片将悬臂梁的微小形变转变为电阻的变化，从而实现微小形变的电测量。 结合实验中所蕴涵的国家重大需求及工程问题，以中国航空大型飞机和航母特种钢的设计与研制为例，融入课程思政内容，激发学生的学习热情和爱国热情，使学生综合素质得到全面发展，同时对大学物理实验的教学和研究也具有一定的指导意义和实践价值。

电阻热噪声测量需要隔离环境噪声对测量的干扰。 通过远程控制扫频噪声测量发现教学实验室即使在无人时仍有明显特征的环境噪声；另一方面，位于电阻旁边的热电偶即使在非测量状态下也会引入噪声。 为此，高屏蔽能力的变温样品盒成为变温测量电阻热噪声的关键。 本文研制一款用于实验教学的样品盒，测温热电偶设置在样品盒外，但与电阻保持良好热接触；进一步结合锁相放大器 Ａ?Ｂ 共模输入和输入带宽修正，获得较好的实验效果。

以科研为基础引导开展创新性实验教学，本文以等离激元二聚体的局域表面光学性质的研究为例，将科学研究的热点融入到大学生创新性实验项目中，研究不同尺寸的纳米结构对应的局域表面等离子体共振和表面增强拉曼散射的光谱性质。 通过将创新研究与实验教学结合，激发学生的科研兴趣，加强学生学科交叉的意识，提升学生的创新思维和科研素养。

颜色混合相加定律是所有颜色配色的基础，而物体色会随着光源的不同产生色差是光源色度学的重要知识点。 通过三基色激光器混合出等能白色，并通过改变其中任一激光器的光通量，发现其混合色也随着改变，从而验证了格拉斯曼色彩混合定律。 同时设计了同一物体在不同光源照射下，其三刺激和色度坐标的变化，验证了物体色跟光源色之间的关系。

惠斯通电桥的灵敏度是影响电阻测量精度的一个主要因素。 本论文探究了惠斯通电桥的灵敏度与电源的电动势、桥臂的电阻、桥臂的比例之间的关系。理论分析显示了，电路的总电流保持恒定的情况下，桥臂的比例越大，惠斯通电桥的灵敏度越低，电阻测量的精度越低。 另外，桥臂的比例保持不变且电路总电流不大的情况下，电路的总电流越大，惠斯通电桥的灵敏度越高，电阻测量的精度越高。实验测量得到的数据肯定了理论分析得到的结论。

将激光束耦合进入法布里?珀罗（ＦＰ）腔，这一物理过程相当于对传输光场施加周期性边界条件，导致 ＦＰ 腔的输出光束为一系列具有离散分布特点的激光模式。 一般来说，激光模式可以分为横模与纵模（也称作轴向模）。 为使本科生更加直观地理解光束在 ＦＰ 谐振腔内传输这一边值条件问题，本文详尽地描述了基于 ＦＰ 腔开展激光模式教学的实验课程。 该课程由三个小实验组成，分别是：（１）测量基模光斑的束腰半径来研究激光的横模；（２）测量 ＦＰ 腔的自由光谱区表征激光的纵模；（３）通过探测 ＦＰ 腔的透射信号与反射 Ｐｏｕｎｄ?Ｄｒｅｖｅｒ?Ｈａｌｌ（ＰＤＨ）信号，并基于两种独立的方法测量 ＦＰ 腔的腔线宽和腔精细度进一步表征纵模。 作为一门针对高年级本科生的创新物理实验课程，通过本实验的训练有助于理解光学、激光原理、光电子学等相关物理课程内容，也有助于启发学生掌握基于 ＦＰ 腔实现激光稳频的相关技术。

反射法测三棱镜顶角要求望远镜、平行光管和三棱镜都要满足测试要求，对分光计调节的要求更全面。 镜外辅助粗调法常被用于解决分光计粗调不理想的情况。 针对该方法不易掌握的问题，通过分析平面镜中望远镜反射像的成像规律，确定了镜外辅助法调节良好，即达到最佳容错位置的标志现象，即从望远镜外观察到的绿色十字光源与望远镜分划板上的水平直径叉丝位于同一水平面上。 三棱镜放置位置是影响狭缝反射像观察的重要因素。 三棱镜最佳的放置位置为待测顶角 Ａ 放到载物台中心，确保可以观察到 ＡＢ 和 ＡＣ 两个光学面反射的狭缝像。

大学物理实验课堂中的通常采用迈克尔逊干涉仪进行微小位移测量，本文利用高灵敏度光电探测器、数据采集卡、精密电控平移台、计算机组成控制、光电转换、数据采集硬件系统，基于ＬａｂＶＩＥＷ 软件编写交互式数据采集和数据处理、存储和显示软件，实现对微小位移的自动测量，测量最小误差可达到 ０．２７％。

二氧化锡由于其低电位和高储钠理论容量以及绿色无毒的优点被认为是最有前途钠离子电池负极材料之一。 但其导电性不好，且在嵌／ 脱钠的过程中会发生体积膨胀，从而导致电池的容量和循环稳定性等电化学性能下降。 碳具有良好的导电性，同时能减缓材料在脱／ 嵌钠过程的体积膨胀，本文采用一步合成制备 ＳｎＯ ２ ／ Ｃ 复合纳米材料，并将其作为钠离子电池的负极材料进行研究。 结果发现碳包覆花瓣状 ＳｎＯ ２ 复合材料相比于纯的 ＳｎＯ ２ 具有良好的储钠性能

声源与接收器之间存在相对运动就会发生多普勒效应。 目前，许多高校物理实验室使用的多普勒效应验证仪器只能验证接收器和声源在一条直线上时，接收频率与接收器运动速度的关系，对于声源运动以及相对运动与二者连线存在角度等情况还不能验证。 因此，为了全面验证多普勒效应，在原装置的基础上进行了一定程度的改进，新的实验装置可以弥补原实验装置的不足。 通过对实验数据的处理分析，计算出声速的相对误差在 ３％左右，验证了本实验装置的可靠性。

针对现有测量液体浓度装置结构复杂，成本高，使用不便，不便于学校和一些小型研究机构使用的不足，利用光栅衍射法设计了一种测量透明液体浓度的装置。 装置根据折射率和放入待测液体前后的光栅衍射角的关系进行液体折射率的测量，通过实验探究出液体折射率和液体浓度的关系，这样在测得未知透明液体折射率后就可通过换算得到其浓度。

利用智能手机自制简易实验装置，搭建了一套驻波法声速测量系统，实现了声波在空气和不同液体介质中的传播速度的准确测量。 实验使用手机FreqCounterAPP  产生单频声波信号，采用DaTunerAPP软件检测实时频率和声音强度，通过测得相邻波腹或波节间的距离，根据其与频率和声速间的关系即可求出所测声速值。 所取得实验结果与理论值具有良好的一致性。

二极管伏安特性研究实验是大学物理实验中的重要基础实验之一。 测绘二极管的伏安特性曲线一般采用伏安法进行测量。 在实验过程中，学生需要测量二极管两端的电压和流经二极管的电流，并用此来绘制二极管的伏安特性曲线。 学生在实验过程中如果能够快捷绘图，以此来及时自检并发现测量数据的问题，对于提高“二极管伏安特性研究”实验的教学效率至关重要。 我们采用 ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ 语言编写了快捷绘图程序，为学生提供了快捷网页绘图终端。 学生在测量完数据后，通过手机浏览器进入绘图终端，输入测量数据，即可绘制电压和电流的关系曲线（ＵＩ 曲线）。 “二极管伏安特性研究”实验教学过程中快捷网页绘图终端的引入，可以显著提高学生的学习效率和教师的授课效率。

粘滞系数是描述流体相邻流层间摩擦力大小的物理量，液体的粘滞性系数是判断液体物理性质的重要依据，因此液体粘滞性系数的精确测量具有重要的意义。 基于计算机软件进行数值模拟计算在大学物理实验中占重要地位，它既可以对极端、苛刻的实验环境进行虚拟仿真，也可以对没有解析解存在的物理问题进行数值求解．Ｐｙｔｈｏｎ 作为一种面向对象、语法简洁、扩展性极强的解释型脚本语言，以其开源与免费的优势，兼具丰富和强大的第三方库，例如 Ｎｕｍｐｙ、Ｍａｔｐｌｏｔｌｉｂ、Ｓｃｉｐｙ 等，非常适用于科学计算、数值模拟等工作。 基于 ｐｙｔｈｏｎ 从理论上研究了落球法测量流体粘滞系数实验中，小球的运动对流体种类（即粘滞系数）、小球半径以及温度的依赖关系。

用matlab  软件分别模拟了相互垂直不同频率的两个简谐振动在一个周期过程、初相相同而初相位差不同、初相不同而初相位差相同以及初相位差在一个周期变化四种情况下的李萨图，从模拟图上可以看出李萨图的运动轨迹过程，李萨图与两个信号的初相、初相差均有关系，初相位差随时间做周期性变化，合成的李萨图也做周期性变化。

将智能手机的加速度和速度传感器引入三线摆法测量刚体转动惯量实验中，使刚体摆动的周期性过程更加形象化，并通过手机自动绘制的“加速度?时间”和“速度?时间”图像获取刚体摆动周期，实现对刚体转动惯量的测量。 实验结果表明，智能手机传感器测量数据合理，相对误差在实验允许范围内。 将智能手机引入大学物理实验教学，不仅可以增强学生对新技术的认知，激发学生对新知识的渴望，而且可以拓展学生思维，培养学生创新精神。

设计了一款安卓智能手机应用软件 Physics+，并基于该 App 验证牛顿第二定律。 该方法通过手机App  结合外置加速度传感器来直接测量传统实验中滑块运动的加速度，记录加速度的完整变化过程，自动分析实验误差。 与传统验证牛顿第二定律实验的方法相比，该方法操作简单，性价比高，快捷精准，解决了传统实验方法精度低和误差大的问题。 利用安卓智能手机辅助物理实验教学，让学生从实验中更形象地理解牛顿第二定律，激发学生学习物理的兴趣，有望成为开展物理实验探究和教学的得力工具。

基于 LabVIEW 设计了集电信号的傅里叶分解、合成、频率响应及频谱分析功能于一体的虚拟仿真实验系统。 该软件具有图形用户界面，可调节信号类型、幅度、频率和电阻、电容、电感等各种电路参数。 测试结果表明该实验系统不仅能实现电路实验箱全部功能，还能实现频率响应、频谱分析及改变电感进行傅里叶分解等实验箱不具备的功能。 在实验教学中，将开发的虚拟仿真实验程序放到网上，用于疫情期间的线上教学，能有效地提高电路实验教学质量。

为了提升大学生信息素养和实践能力，介绍了 Mathstudio 在 ５ 个近代物理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。 结果表明：①较传统手工计算和电脑端软件运算的方法，基于 Mathstudio 的近代物理实验数据处理方法，在符号运算、数据输入或输出和曲线拟合方面为大学生提供技术支持和便利；②本文所展示的基于 Mathstudio 近代物理实验数据处理方法，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。

在新工科和信息化的背景下，针对传统电子工艺实习教学中存在的教学内容单一、效率低、缺乏针对性、缺乏自主学习途径等问题，制定了电子工艺教学改革目标，提出电子工艺实训线上线下混合教学模式，根据混合教学特点制作课件、微视频、习题，围绕课前、课中、课后三个教学阶段展开实验课程教学。 该模式的应用经验证明能有效调动学生对电子工艺的学习兴趣和提升实践能力，帮助教师数据化把握教学质量，取得良好教学效果，能为相关实践教学提供一定参考。

目前面向未来产业的教材建设仍存在许多问题，本文提出要基于未来技术特点，紧贴产业发展规律，政产学研紧密结合的原则进行教材编写。 以太赫兹前沿科技课程的教材为例，具体说明面向未来太赫兹产业的特色教材建设的心得与体会，以期为相关未来产业的教材建设提供借鉴和参考。

基于OBE 教育理念，通过实施“1 2 3 4 5”的改革发展策略，即通过“一个理念、两种模式、三种手段、四种转变”等对大学物理实验教学体系进行改革与实践，最终实现了在学生创新实践能力、教师教研水平和职业获得感、课程信息化水平、中心开放度和示范作用、学校基础实践教学水平等方面的“五步提升”。 尤其通过“虚实拓扑”的教学模式，有效解决了目前实验教学中存在的问题，获得了广大师生的认可。

随着中国国际地位的提升，来华留学生日益增多，全英文教学已成为培养来华留学生的重要授课方式，因而对国际化背景下的大学物理实验全英文教学提出了全新的课题和挑战，从“实验”和“文化”两大挑战切题，开展破题策略，进行实践和探索，将为大学物理实验全英文教学实践开展提供新思路和参考。

为了使学生学好静电场描绘实验课对此实验在讲义和操作中存在的三个问题：实验讲义的阐述思路不清晰、实验器材存在实际问题、实验操作缺少指导方法等，进行了分析与探讨，结合课堂教学和学生各种实际情况，提出了调整实验讲义的阐述思路、实验器材的选择要简洁可靠、教师要善于总结应对方法等改进办法。 期望能对仪器厂商、教学同仁、在读学生有所借鉴。

聚焦“新工科”背景下大学物理教学改革过程中的“痛点”问题，立足教学实践，结合线上线下混合式教学的教学特点，提出了“SEFDS”教学模式。 改变传统的“一言堂”教学模式，注重学生知识体系的自我建构，注重提升学生的自学能力、创新能力、应用能力。