心电检测实验
实验目的
1.复习放大器,滤波器等相关知识, 了解心电测量的原理，并学习用生理信号采集系统记录人体心电图。
2.要求掌握心电测量电路的硬件实现方法，锻炼电路板的焊接与调试能力.
3.学习正常心电图中各波的命名与波形，了解其生理意义。
实验器材
信号发生器，电源，示波器，电机夹，导线若干，电路板一块
实验原理
1.心脏的基本构造和心电图(ECG)
心脏处于人体的循环系统的中心，主要由心肌构成，心肌是可兴奋组织，它的收缩和舒张是人体血液循环的动力；心肌将心脏分隔成左，右心房和心室四个心腔，腔间有瓣膜控制血液在房室间的流动，通过动脉血管将氧和酶等各种营养物质供给全身组织，并将静脉回流带来的组织代谢废物运走。
心脏是自律性器官，有特殊起博心肌细胞和神经传导树支(束)，包括窦房结，结间束，房室结，房室束，左右束支；在起博心肌细胞(窦房结内)的自律作用下，通过房、室、神经束的传导使心肌收缩和舒张完成心脏的博动；另外，参于循环系统调节的有：交感神经，兴奋时通过肾上腺素使心率加快，而副交感神经兴奋时使心率变慢，还
有化学性的体液因素也可影响心脏的博动。
神经细胞元的放电过程已得到实验认证，心脏特殊起博心肌细胞博动和神经传导树支(束)的传导过程都是神经细胞元放电和传导的过程，因此，可通过在人体体表层安放灵敏度很高的电极接受这些微弱的心脏电活动，称为ECG(electrocardiogram)---心电图，早在1903年就发现心电图及基本测量方法；心电图机检查人体的ECG，判断心脏活动正常与否仍是医院目前首选的检查手段。
标准ECG及参数如下：
典型心电图波形
目前ECG的测量技术已很成熟，标准ECG都打印在栅格纸上，标明X方向每格0.04秒，Y方向每格0.1mv.一般来说，P波表征心脏收缩期开始；QRS复合波是心室收缩的结果，指示心室收缩期开始；T波是心室舒张的结果，将延续到下一个P波止.
ECG测量基本导联三角形(肢体)：
导联1右手接’-‘电极(白)
图3
左手接’+’电极(红)
导联2右手接’-‘电极(白)
左脚接’+’电极(红)
导联3左手接’-‘电极(白)
左脚接’+’电极(红)
全为右脚接地，这就是所谓右脚驱动导联接法，这是肢体导联ECG测量法；另外常用的还有三电极胸导联，白的’-‘电极贴在右胸，黑的地电极贴在右胸白电极下18公分处，红的’+’电极贴在左下与黑电极对称处，此测量法为2导联ECG；不同导联接法测量的ECG波形不同，表征的医学意义也不同；实际上ECG已经有用>12导联测量的心电图机，24小时动态ECG记录仪也是医院常用的仪器.
2.心电信号的电特征分析
心电信号的频率范围在0.05-100Hz以内，而90%的EEG频谱能量集中在0.25-35Hz之间，心电信号频率较低，大量是直流成分。人体信号是一种弱电信号，信噪比低。噪声干扰主要包括50Hz工频干扰，电极接触的噪声，人为运动，肌电干扰，基线漂移以及呼吸时的EEG幅值变化。
实验步骤
1.电路设计
1）一级放大电路
一级放大电路采用差分放大电路，对心电信号进行初步放大，同时阻断50Hz工频干扰。
2）二级放大电路
将由第一级放大器放大后的信号进一步放大，同时用低通滤波器进行滤波，减小噪声的干扰。
3）带通滤波器
用带通滤波器对由第二级放大电路放大的信号进行滤波处理。
2.电路板焊接
按照电路图连接电路，注意焊点不要虚焊，线路不要连错。
3.电路板调试
首先在输入端接入由信号源输出的信号，然后分别测量各个放大器的输出是否与设计意图相符，如果不符则检查电路故障。
4.心电测量
用电极夹夹住左右手腕，保持安静。将电极夹的另一端接入电路板的输入端，电路板的输出端与示波器连接，显示心电信号。
实验结果
实验总结
1.电路板焊接
电路板焊接的时候要保证焊接的质量，我们的板子因为焊接的质量不好，存在虚焊，焊锡太多等现象，导致出现了电路短路或断路的情况，给后面的调试带来了很多麻烦。所以在焊接的时候要注意焊点的质量。
除此之外，也要注意电路的连接。电路连接的简洁不仅可以在检查的过程省去很多麻烦，还可以减少噪声。
2.电路板调试
电路板调试的时候要一级一级调试，保证前一级信号的输入输出正确后，再调试下一级。在调试的过程中要注意输入信号的各个数据
处于一个合适范围，并且注意给运放加电源。
血氧饱和度信号采集
实验目的
1.掌握血氧饱和度传感器的使用方法
2.掌握怎样用血氧饱和度传感器检测人体血氧饱和度
3.掌握信号采集、处理、放大、输出等过程
4.了解血氧饱和度的控制信号
5.了解血氧饱和度的波形和计算过程
实验内容
1.熟悉血氧饱和度传感器使用方法和工作原理
2.熟悉血氧饱和度物理测量原理
3.熟悉血氧饱和度的数学模型和计算原理
实验器材
1.血氧饱和度传感器
2.示波器
实验原理
1.血氧测量原理
氧是维系人类生命的基础，心脏收缩和舒张使得人体的血液脉动地流过肺部，一定量的还原血红蛋白与肺部中摄取的氧气结合成氧和血红蛋白，另有2%的氧溶解在血浆里。这些血液通过动脉一直输送到毛细血管，然后再毛细血管中将氧释放，以维持组织细胞的新陈代谢，血氧饱和度是血液中被氧结合的氧合血红蛋白的容量占全部可结
合的血红蛋白容量的百分比，即血液中血氧的浓度，它是呼吸循环的重要生理参数。而功能性氧饱和度为HbO2浓度与HbO2 Hb浓度之比，有别于氧合血红蛋白所占的百分数。因此，检测动脉血氧饱和度可以对肺的氧合血红蛋白携氧能力进行估计。
血氧饱和度是衡量人体血液携带氧的重要参数。血氧饱和度的测量目前广泛应用有透射法、双波长光电检测技术，检测红光和红外光通过动脉血的光吸收引起的交变成分之比IIR/IR和非脉动组织光吸收的稳定分量值，通过计算可得到血氧饱和度值SPO2，这里采用透射法双波长光电检测技术。由于光电信号的脉动规律与心脏搏动的规律一致，所以根据检出信号的周期可同时确定脉率，因而亦称该方法为脉搏血氧饱和度测量。这种测量方法用指套式血氧饱和度传感器测量红光和红外光波长光强度经过手指后的变化，计算其中的脉动量与直流量后，查表可以计算出血氧饱和度值。
脉搏血氧饱和度的测量是将血氧浓度的光电检测技术与容积脉搏描记技术结合在一起来实现无创连续血氧浓度检测。透射式脉搏血样检测多以手指、耳垂等作为检测部位。当光透过手指时，由皮肤、肌肉、骨骼、静脉血和心舒期动脉血产生的吸光度A是恒定的。由心脏搏动，动脉血充盈引起血管容积变化从而形成脉动量产生的吸光度是与此相应变化的吸光度△A。当用660nm、940nm波长的恒定光照射手指时，运用Lamber-Beer定律并根据吸光度变化的比及功能氧饱和度的定义，可推导出动脉血氧饱和度：
式中：α1、β1，α2、β2是对应660nm ，940nm 波长的HbO2、Hb 的吸收光系数，△A1，△A2是对应与660nm ，940nm 波长的吸收光度变化量。下表显示成人与孩童分别在660nm 、940nm 波长时大致的吸光系数。
2. 光源切换
设计中采用双波投射光电检测方法来测量血氧饱和度，所以必须是无光、660nm 的红光和940nm 的红外光交替产生并采集得到各不同光时段的信号，通过减去无光时光电信号可以去除环境光的影响，并得到红光与红外光去除环境光影响后通过动脉血的光吸收引起的交变成分之比。这里各种光的交替切换通过对单片机的PF0，PF1端口编程得到。
3. 电流电压转换
血氧传感器输出信号为微弱电流信号，输出电流在1uA 左右，经过I-V 转换电路后为电压信号。其中AD795具有很好的直流特性，它的输入偏置电流只有1pA,是精确的电流电压转换放大芯片，满足()()21
22112
12
12?A ?A -+-?A ?-=βααβββA SaO
电流放大要求。C1与R3并联，起低通滤波作用并防止振荡；后接C6，R7进行高通滤波，滤除直流分量；再接二阶低通滤波以滤除杂波，此时660nm和940nm的光信号已经转为滤波后的电压信号。
4.电压放大
经过电流电压转换和高通低通滤波后所得的电压信号由AD620R采集并进行放大。放大倍数为
G=49.4/2+1=25.7
5.调零及滤波
因光电的直流分量较大，高通滤波截止频率过低会影响正确信号的波形，这里由加法电路的原理设计了调零电路来去除部分直流分量，并进行低通滤波和放大来改善波形。
6.电压跟随其的应用
经过有源二阶低通滤波后所得的信号可能不是很稳定，在这里我们应用了电压跟随器，它的作用是限制最大输出电压、加大电流输出和减小输出阻抗等。
7.50Hz工频滤波
本功能模块电路的输出信号同样需要经过50Hz工频滤波，电路
的输出信号送至模数转换器，经模数转换后送至单片机微处理器进行处理，最后送至LCD显示，因此从LCD可见同步的检测波形。
实验步骤
1.功能板安装。先关电，把血氧功能板通过上下两个板间插件固定在主板上；
2.血氧功能板固定在主板上后，此处电源线和信号输出线都通过上下两个板间插件和主板连接在一起了，打开电源；
3.在不接传感器的情况下，把示波器的探头一端与P6相连，另一端接地。观察示波器现实的信号。如果信号不在“0V”时，通过调节旋转电位器RP1，同时观察示波器显示的信号的变化，直至示波器的信号在“0V”时，停止调节电位器，之后，关电取下示波器的探头；
4.以上二步完成后把血氧传感器接到主板的输入端J15，手指插入血氧传感器的指套中，开通电源。血氧传感器所测的波形就可以在LCD上显示了；
5.可以用示波器依次测试P1、P2、P3、P4、P5、P6，根据所测试的情况很容易得到各功能块的作用；
6.在显示界面上选择“血氧信号采集”项，按“采样”键，进入血氧信号显示界面。
实验结果
握力信号采集功能
实验目的
1.掌握握力传感器的使用方法
2.掌握能量的转换过程
3.掌握信号的采集、处理放大、传输过程
4.了解握力信号采集的硬件电路
实验内容
1.通过握力传感器检测握力的大小，并通过能量转换、信号采集、放大、滤波、50Hz陷波、A/D转换、单片机处理后从LCD输出。可以更直观的观测到我里的变换的波形；
2.本实验适用于生物医疗实验和体力实验。
实验器材
1.示波器
2.握力传感器
实验原理
1.配套传感器为握力型传感器
传感器直接把握力的大小转换为对应的电信号。所得电信号非常微弱，需要经过放大和滤波处理。
2.二级信号的采集和放大
在一般信号放大的应用中通常只需要通过差动放大器放大电路即可满足需求，然而基本的差动放大电路精密度较差，且差动放大电路上变更放大增益时，必须调整两个电阻，影响整个信号放大精确度的变化就更加复杂。
3.二级放大
由于传感器所对应的电信号非常微弱。这就需要用到后级放大，放大电路选用了通用的单运算放大器LF356.其放大是在第一级的放大倍数基础上进行放大的。采用同相放大，放大倍数为：
VO=R213/R212+1=20
同相比例放大电路如图。输入信号电压Ui经过电阻R加到集成运放的同相端，Rf为串联反馈电阻，R=R1//Rf。同相比例器的电压增益为
同相比例放大电路
同相比例放大电路属于电压串联反馈，具有输入阻抗非常高，输出阻抗很低的特点，广泛用于放大系统的前置放大级。
同相比例器电路原件参数的选取与反比例器的基本相同。需要注意的是，由于从相同端输入信号，运算放大器输入端不存在“虚地”，但两个输入端之间有“虚短”特性，因此运放的两个输入端相当于同时作用着信号幅度相等的共模信号，这就要求输入信号的大小不能超过运放的共模输入范围。
4.信号处理
信号由AD620R采集进本系统含有大量的杂波并经过了放大，现在急需把这些杂波去除掉。在这里我应用了10Hz的二阶低通滤波。这样既去除了杂波也满足了我们的需求。
握力二阶低通滤波电路
实验步骤
握力功能测试电路布局如下：
1.功能板安装。先关电源，把呼吸功能板通过上下两个板间插件固定在主电路板上；
2.握力功能板固定在主板上后，此处电源线和信号输出线都通过上下两个板间插件和主板连接在一起了，打开电源，功能板上工作指示灯点亮表示功能板正常工作；再不接传感器的情况下，把示波器的探头一端与P2相连，另一端街GND。观察示波显示的信号。如果信号不在“0V”时，调节旋转电位器RP1，同时观察示波器显示的信号的变化，直至示波器的信号在“0V”时，停止调节电位器RP1。之后，关电取下示波器的探头；
3.用连线吧P2和P3连接起来，应用第二级放大。第二级放大是在第一级放大的基础上进行放大的，从此信号从U2的6号脚输出共放大了514倍；
4.用导线把P4和P5连接起来，给信号进行低通滤波，本处使用的是有源二阶低通滤波，频率为10Hz，只允许通过低于10Hz以下对我们有用的经过处理的信号；
5.以上四步完成后把握力传感器接到主板输入端J15上，开通电源。使用握力传感器就可以在LCD上显示波形了。可以用示波器依次测试P2、P3、P4、P5，根据所测试的情况很容易得到各功能块的作用；
6.在显示界面上选择“握力信号采集”项，按“采样”键，进入握力信号显示界面。
原理图：
握力后级放大调零电路：
示波器图：
软件技术实验报告 学号2009300186 姓名赵佶男班级010109卓 越 大作业机房管理系统 课题基本目标要求： 1）可在系统中由系统管理员按班级指定时间进行上机课时安排，安排上机不得与其他已安排机时冲突。 2）在指定上机课时段，除了上机班级学生可以登录外，其余无关学生一律不得登录，除非系统管理员授权。预定上机时间结束时，自动 提前5分钟提示，待真正结束时即自动锁屏。 3）除上机课时安排以外，可以在机动时间段接受学生凭个人一卡通上机，且上机实施计时自动收费（即扣除学生一卡通上因上机而应缴 纳的上机服务费） 4）在接受零散学生付费上机时，可自动为其分配空闲机器并授权使用，在分配机器时应考虑机器的使用情况分布均匀，即每次分配机器是 前一时段未曾使用的机器，当学生一卡通上的余额，不足以支付1 小时上机服务费时，应提示其下机充值，并实施锁屏。 实验步骤： 首先，根据大作业的要求，我建立了机器表，流水表，学生基本情况表，上课表，以及一卡通表五个数据库表。机器表用来按照使用情况，选择空闲时间最长的机器。流水表用来记录现在机器以及人员使用的情况，是个
动态表，用来方便的取用和修改数据。学生基本情况表用来存放学生的学号，密码，班级等基本情况，以实现学生上课登录和自由登录。上课表存放各个班级的上课下课时间，以实现排课功能。一卡通表记录了每个学生一卡通内的金额，用来帮助实现上下机的扣费，以及余额不够支付一小时时间情况下得强制下机。 然后，我进行了窗体的设计。经过筛选优化，我设计了五个窗体，分别是主选择窗体，注册窗体，登录窗体，上课安排窗体，实时计费和下机窗体。 主选择窗体可以用来进行上课登录、学生自由登录、管理员登录和机器的推荐。注册窗体是用来进行学生登录密码的注册。登录窗体限制学生的学号和密码必须匹配才能登录。上课安排窗体可以输入班号、上下课时间并选择星期值。实时计费和下机窗体用来扣费并方便学生随时下机。 接下来，要按照要求进行代码的编写。 A）可在系统中由系统管理员按班级指定时间进行上机课时安排，安排上机不得与其他已安排机时冲突。 此功能我在排课窗体下用select选择出全体班级的上下课以及星期值，并将管理员希望的上下课时间转换为时间类型数值，进行循环比较，用do until 语句逐个比较，使得上下课时间点都不得在其他班级的上课时间段内。如果时间不冲突，就实施修改数据库的功能，并更新保存。 B）在指定上机课时段，除了上机班级学生可以登录外，其余无关学生一律不得登录，除非系统管理员授权。预定上机时间结束时，自动提前5分钟提示，待真正结束时即自动锁屏。 在主选择窗体内有上课登录按钮和自由登录按钮。点击上课登录，输入学
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
大学物理仿真实验报告 实验名称：牛顿环法测曲率半径实验日期： 专业班级： 姓名：学号： 教师签字：________________ 一、实验目的 1.学会用牛顿环测定透镜曲率半径。 2.正确使用读书显微镜，学习用逐差法处理数据。 二、实验仪器 牛顿环仪，读数显微镜，钠光灯，入射光调节架。 三、实验原理 如图所示，在平板玻璃面DCF上放一个曲率半径很大的平 凸透镜ACB，C点为接触点，这样在ACB和DCF之间，形 成一层厚度不均匀的空气薄膜，单色光从上方垂直入射到 透镜上，透过透镜，近似垂直地入射于空气膜。分别从膜 的上下表面反射的两条光线来自同一条入射光线，它们满 足相干条件并在膜的上表面相遇而产生干涉，干涉后的强 度由相遇的两条光线的光程差决定，由图可见，二者的光 程差等于膜厚度e的两倍，即 此外，当光在空气膜的上表面反射时，是从光密媒质射向光疏媒质，反射光不发生相位突变，而在下表面反射时，则会发生相位突变，即在反射点处，反射光的相位与入射光的相位之间相差π，与之对应的光程差为λ/2 ，所以相干的两条光线还具有λ/2的附加光程差，总的光程差为（1） 当?满足条件（2）时，发生相长干涉，出现第K级亮纹，而当（k = 0,1,2…）（3）时，发生相消干涉，出现第k级暗纹。因为同一级条纹对应着相同的膜厚，所以干涉条纹是一组等厚度线。可以想见，干涉条纹是一组以C点为中心的同心圆，这就是所谓的牛顿环。
如图所示，设第k级条纹的半径为，对应的膜厚度为，则 （4） 在实验中，R的大小为几米到十几米，而的数量级为毫米，所以R >> e k，e k2相对于2Re k是一个小量，可以忽略，所以上式可以简化为 （5） 如果r k是第k级暗条纹的半径，由式（1）和（3）可得 （6） 代入式（5）得透镜曲率半径的计算公式 （7） 对给定的装置，R为常数，暗纹半径 （8） 和级数k的平方根成正比，即随着k的增大，条纹越来越细。 同理，如果r k是第k级明纹，则由式（1）和（2）得 （9） 代入式（5），可以算出（10）由式（8）和（10）可见，只要测出暗纹半径（或明纹半径），数出对应的级数k，即可算出R。
怀化学院 大学物理实验实验报告 系别物信系年级2009专业电信班级09电信1班姓名张三学号09104010***组别1实验日期2009-10-20 实验项目:长度和质量的测量 【实验题目】长度和质量的测量
【实验目的】 1. 掌握米尺、游标卡尺、螺旋测微计等几种常用测长仪器的读数原理和使用方法。 2. 学会物理天平的调节使用方法，掌握测质量的方法。 3. 学会直接测量和间接测量数据的处理，会对实验结果的不确定度进行估算和分析，能正确地表示测量结果。 【实验仪器】(应记录具体型号规格等，进实验室后按实填写) 直尺(50cm)、游标卡尺(0.02mm)、螺旋测微计(0～25mm,0.01mm),物理天平(TW-1B 型，分度值0.1g ，灵敏度1div/100mg),被测物体 【实验原理】(在理解基础上，简明扼要表述原理，主要公式、重要原理图等) 一、游标卡尺 主尺分度值：x=1mm,游标卡尺分度数：n （游标的n 个小格宽度与主尺的n-1小格长度相等）,游标尺分度值： x n n 1 -（50分度卡尺为0.98mm,20分度的为：0.95mm ）,主尺分度值与游标尺分度值的差值为：n x x n n x =-- 1,即为游标卡尺的分度值。如50分度卡尺的分度值为：1/50=0.02mm,20分度的为：1/20=0.05mm 。 读数原理：如图，整毫米数L 0由主尺读取，不足1格的小数部分l ?需根据游标尺与主尺对 齐的刻线数k 和卡尺的分度值x/n 读取：n x k x n n k kx l =--=?1 读数方法（分两步）： (1)从游标零线位置读出主尺的读数.(2)根据游标尺上与主尺对齐的刻线k 读出不足一分格的小数,二者相加即为测量值.即: n x k l l l l +=?+=00,对于50分度卡尺：02.00?+=k l l ;对20分度：05.00?+=k l l 。实际读数时采取直读法读数。 二、螺旋测微器 原理：测微螺杆的螺距为，微分筒上的刻度通常为50分度。当微分筒转一周时，测微螺杆前进或后退mm ，而微分筒每转一格时，测微螺杆前进或后退50=。可见该螺旋测微器的分度值为mm ，即千分之一厘米，故亦称千分尺。 读数方法：先读主尺的毫米数（注意刻度是否露出），再看微分筒上与主尺读数准线对齐的刻线（估读一位）,乖以, 最后二者相加。 三：物理天平 天平测质量依据的是杠杆平衡原理 分度值:指针产生1格偏转所需加的砝码质量，灵敏度是分度值的倒数，即n S m =?，它表示 天平两盘中负载相差一个单位质量时，指针偏转的分格数。如果天平不等臂，会产生系统误差，消除方法：复称法，先正常称1次，再将物放在右盘、左盘放砝码称1次(此时被测质量应为砝码质量减游码读数)，则被测物体质量的修正值为：21m m m ?= 。 【实验内容与步骤】(实验内容及主要操作步骤) 1. 米尺测XX 面积：分别测量长和宽各一次。 2. 游标卡尺测圆环体积：(1)记下游标卡尺的分度值和零点误差。(2)用游标卡尺测量圆环
附件1： 学号：00126 《面向对象程序设计》 大作业 题目学生成绩管理系统 学院文法学院 专业教育学 班级教育学1201 姓名杨欣 指导教师鄢红国 2013 年12 月20 日
目录 一设计目的 (1) 二大作业的内容 (2) 三大作业的要求与数据 (3) 四大作业应完成的工作 (4) 五总体设计（包含几大功能模块） (5) 六详细设计（各功能模块的具体实现算法——流程图） (6) 七调试分析（包含各模块的测试用例，及测试结果） (7) 八总结 (8) 十参考资料 (9)
一大作业的目的 《面向对象程序设计》是一门实践性很强的课程，通过大作业不仅可以全方位检验学生知识掌握程度和综合能力，而且还可以进一步加深、巩固所学课程的基本理论知识，理论联系实际，进一步培养自己综合分析问题和解决问题的能力。更好地掌握运用C++语言独立地编写、调试应用程序和进行其它相关设计的技能。 二大作业的内容 对图书信息(包括编号、书名、总入库数量、当前库存量、已借出本数等)进行管理,包括图书信息的输入、输出、查询、删除、排序、统计、退出.将图书的信息进行记录，信息内容包含：（1）图书的编号（2）图书的书名（3）图书的库存量。假设，现收集到了一个图书馆的所有图书信息，要求用C语言编写一个简单的图书管理系统，可进行录入、查询、修改和浏览等功能。学习相关开发工具和应用软件，熟悉系统建设过程。 三大作业的要求与数据 1、用C语言实现系统； 2、对图书信息(包括编号、书名、总入库数量、当前库存量、已借出本数)进行管理,包括图书信息的输入、输出、查询、删除、排序、统计、退出. 3、图书信息包括：其内容较多，为了简化讨论，要求设计的管理系统能够完成以下功能： (1) 每一条记录包括一本图书的编号、书名、库存量 (2) 图书信息录入功能：(图书信息用文件保存，可以一次完成若干条记录 的输入。) (3) 图书信息显示浏览功能：完成全部图书记录的显示。 (4) 查询功能：完成按书名查找图书记录，并显示。 (5) 图书信息的删除:按编号进行图书某图书的库存量. (6) 借书登记系统：可以输入读者编号和所借书号来借书。 (7) 还书管理系统：可以输入读者编号和所借书号来还书。 (8)、应提供一个界面来调用各个功能,调用界面和各个功能的操作界面应尽可能清晰美观!
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
大物仿真实验报告 大学物理仿真实验报告 实验名称：测量刚体的转动惯量 实验目的： 1．用实验方法验证刚体转动定律，并求其转动惯量； 2．观察刚体的转动惯量与质量分布的关系 3．学习作图的曲线改直法，并由作图法处理实验数据。 实验原理： 1．刚体的转动定律 具有确定转轴的刚体，在外力矩的作用下，将获得角加速度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 (1) 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 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。刚体受到张力的力矩为Tr和轴摩擦力力矩Mf。由转动定律可得到刚体的转动运动方程：Tr - Mf = Iβ。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) Mf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< ( 实验报告) 姓名：____________________ 单位：____________________ 日期：____________________ 编号：YB-BH-053939 大学物理实验报告College Physics Experiment Report 大学物理实验报告 大学物理实验报告1 实验目的：通过演示来了解弧光放电的原理 实验原理：给存在一定距离的两电极之间加上高压，若两电极间的电场达到空气的击穿电场时，两电极间的空气将被击穿，并产生大规模的放电，形成气体的弧光放电。 雅格布天梯的两极构成一梯形，下端间距小，因而场强大(因)。其下端的空气最先被击穿而放电。由于电弧加热(空气的温度升高，空气就越易被电离, 击穿场强就下降)，使其上部的空气也被击穿，形成不断放电。结果弧光区逐渐上移，犹如爬梯子一般的壮观。当升至一定的高度时，由于两电极间距过大，使极间场强太小不足以击穿空气，弧光因而熄灭。 简单操作：打开电源，观察弧光产生。并观察现象。(注意弧光的产生、移动、消失)。 实验现象： 两根电极之间的高电压使极间最狭窄处的电场极度强。巨大的电场力使空气电离而形成气体离子导电，同时产生光和热。热空气带着电弧一起上升，就象圣经中的雅各布(yacob以色列人的祖先)梦中见到的天梯。 注意事项：演示器工作一段时间后，进入保护状态，自动断电，稍等一段时间，仪器恢复后可继续演示， 实验拓展：举例说明电弧放电的应用 大学物理实验报告2 一、演示目的 气体放电存在多种形式，如电晕放电、电弧放电和火花放电等，通过此演示实验观察火花放电的发生过程及条件。 二、原理 首先让尖端电极和球型电极与平板电极的距离相等。尖端电极放电，而球型电极未放电。这是由于电荷在导体上的分布与导体的曲率半径有关。导体上曲率半径越小的地方电荷积聚越多(尖端电极处)，两极之间的电场越强，空气层被击穿。反之越少(球型电极处)，两极之间的电场越弱，空气层未被击穿。当尖端电极与平板电极之间的距离大于球型电极与平板电极之间的距离时，其间的电场较弱，不能击穿空气层。而此时球型电极与平板电极之间的距离最近，放电只能在此处发生。 三、装置 一个尖端电极和一个球型电极及平板电极。 四、现象演示 让尖端电极和球型电极与平板电极的距离相等。尖端电极放电，而球型电极未放电。接着让尖端电极与平板电极之间的距离大于球型电极与平板电极之间的距离，放电在球型电极与平板电极之间发生 五、讨论与思考 目录 第一章、需求分析 (2) 1 、需求概述 (2) 2 、功能简介 (2) 第二章、概念结构设计 (3) 1、在员工实体内的E-R图 (3) 2、部门实体内的E-R图 (3) 3、在工资实体内的E-R图 (3) 第三章、逻辑结构设计 (4) 第四章、物理结构设计 (4) 第五章、数据库的实施和维护 (5) 一、数据库的创建 (5) 二、表格的建立 (5) 1、建立Employsse表插入数据并设计相关的完整性约束 (5) 2、建立departments表插入数据并设计相关的完整性约束 (7) 3、建立 salary表插入数据并设计相关的完整性约束 (8) 三、建立视图 (9) 四、建立触发器 (10) 五、建立自定义函数 (12) 六、建立存储过程 (13) 第六章、总结 (14) 第一章、需求分析 1 、需求概述 针对现代化公司管理情况，员工管理工作是公司运行中的一个重环节，是整个公司管理的核心和基础。它的内容对于公司的决策者和管理者来说都至关重要,所以公司管理系统应该能够为用户提供充足的信息和快捷的查询手段。但一直以来人们使用传统人工的方式管理文件工籍，这种管理方式存在着许多缺点,如:效率低、保密性差,另外时间一长,将产生大量的文件和数据,这对于查找、更新和维护都带来了不少的困难。 公司员工管理系统借助于计算机强大的处理能力,大大减轻了管理人员的工作量,并提高了处理的准确性。 能够进行数据库的数据定义、数据操纵、数据控制等处理功能,进行联机处理的相应时间要短。 具体功能包括：系统应该提供员工数据的插入、删除、更新、查询；员工基本信息查询的功能。 2 、功能简介 员工管理系统它可以有效的管理员工信息情况。具体功能有以下几个方面。基本信息的添加，修改，删除和查询。学生信息管理包括添加、查看学生列表等功能。 篇一：大学物理实验报告1 图片已关闭显示，点此查看 学生实验报告 学院：软件与通信工程学院课程名称：大学物理实验专业班级：通信工程111班姓名：陈益迪学号：0113489 学生实验报告 图片已关闭显示，点此查看 一、实验综述 1、实验目的及要求 1．了解游标卡尺、螺旋测微器的构造，掌握它们的原理，正确读数和使用方法。 2．学会直接测量、间接测量的不确定度的计算与数据处理。 3．学会物理天平的使用。 4．掌握测定固体密度的方法。 2 、实验仪器、设备或软件 1 50分度游标卡尺准确度=0.02mm 最大误差限△仪=±0.02mm 2 螺旋测微器准确度=0.01mm 最大误差△仪=±0.005mm 修正值=0.018mm 3 物理天平 tw-0.5 t天平感度0.02g 最大称量 500g △仪=±0.02g 估读到 0.01g 二、实验过程（实验步骤、记录、数据、分析） 1、实验内容与步骤 1、用游标卡尺测量圆环体的内外径直径和高各6次； 2、用螺旋测微器测钢线的直径7次； 3、用液体静力称衡法测石蜡的密度； 2、实验数据记录表 （1）测圆环体体积 图片已关闭显示，点此查看 （2）测钢丝直径 仪器名称：螺旋测微器(千分尺)准确度=0.01mm估读到0.001mm 图片已关闭显示，点此查看 图片已关闭显示，点此查看 测石蜡的密度 仪器名称：物理天平tw—0.5天平感量： 0.02 g 最大称量500 g 3、数据处理、分析 （1）、计算圆环体的体积 1直接量外径d的a类不确定度sd ,sd=○ sd=0.0161mm=0.02mm 2直接量外径d的b类不确定度u○ d. ud,= ud=0.0155mm=0.02mm 3直接量外径d的合成不确定度σσ○ σd=0.0223mm=0.2mm 4直接量外径d科学测量结果○ d=(21.19±0.02)mm d = 5直接量内径d的a类不确定度s○ 目录 一、前言 (2) 二、需求分析 (3) 三、系统总体设计 (3) 3.1系统总体设计系统思路 (3) 3.2数据库设计 (4) 3.2.1 login1表的设计和数据 (4) 3.2.2 student表的设计和数据 (5) 3.2.3 course表的设计和数据 (5) 3.2.4 score表的设计和数据 (6) 3.3系统功能模块设计 (6) 四、系统详细设计 (7) 4.1登录模块 (7) 4.2 学生模块 (7) 4.3 教师模块 (8) 4.4 管理员模块 (8) 五、系统测试及运行结果 (9) 5.1 主界面 (9) 5.2 学生管理中心界面 (9) 5.3 教师管理中心界面 (10) 5.4 管理员管理中心界面 (10) 5.5 查询课表界面 (11) 5.6 查询成绩界面 (11) 5.7 查询教学情况界面 (11) 5.8 查询所有学生成绩界面 (12) 5.9 学生信息管理界面 (12) 5.10 学生成绩管理界面 (13) 5.11 用户管理界面 (13) 六、实验总结 (14) 七、参考文献 (14) 一、前言 随着计算机在人们生活中的普及和网络时代的来临，对信息的要求日益增加，学生信息管理业务受到了较为强烈的冲击，传统的手工管理方式传统的手工管理方式已不能适应现在的信息化社会。如何利用现有的先进计算机技术来解决学生信息管理成为当下的一个重要问题，学生信息管理系统是典型的信息管理系统，其开发主要就是针对前台的页面展示以及后台数据的管理。对于前者，要求应用程序功能完备,易于使用，界面简单；而对于后者,则要求数据库具有一致性、完整性，并能够依据前台的操作来对应操作后台数据库达到一定的安全性。 本学生信息管理系统主要采用的纯JAVA代码实现图形界面系统的开发，以及数据库知识进行数据的查询，删除，插入和更新。本系统主要分为三个部分：学生模块、教师模块、管理员模块。其中学生模块实现的功能：查询课表信息和查询成绩。教师模块实现的功能：查询课表信息、查询教学情况和查询所有学生的各科成绩。管理员模块实现的功能：课表信息的管理、学生信息管理、学生成绩管理和用户信息管理。 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。 物理仿真实验实验报告 光电效应和普朗克常量的确定 一、实验简介 1905年，年仅26岁的爱因斯坦提出光量子假说，发表了在物理学发展史上具有里程碑意义的光电效应理论，10年后被具有非凡才能的物理学家密里根用光辉的实验证实了。两位物理大师之间微妙的默契配合推动了物理学的发展，他们都因光电效应等方面的杰出贡献分别于1921年和1923年获得诺贝尔物理学奖。 光电效应实验及其光量子理论的解释在量子理论的确立与发展上，在揭示光的波粒二象性等方面都具有划时代的深远意义。利用光电效应制成的光电器件在科学技术中得到广泛的应用，并且至今还在不断开辟新的应用领域，具有广阔的应用前景。 二、实验目的 （1）了解光电效应基本规律，加深对光量子论的认识和理解； （2）了解光电管的结构和性能，并测定其基本特性曲线； （3）验证爱因斯坦光电效应方程，并测量普朗克常量。 三、实验原理 当光照在物体上时，光的能量仅部分地以热的形式被物体吸收，而另一部分则转换为物体中某些电子的能量，使电子逸出物体表面，这种现象称为光电效应，逸出的电子称为光电子。在光电效应中，光显示出它的粒子性质，所以这种现象对认识光的本性，具有极其重要的意义。 光电效应实验原理如图1所示。其中S 为真空光电管，K 为阴极，A 为阳极。当无光照射阴极时，由于阳极与阴极是断路，所以检流计G 中无电流流过，当用一波长比较短的单色光照射到阴极K 上时，形成光电流，光电流随加速电位差U 变化的伏安特性曲线如图2所示。 1.光电流与入射光强度的关系 光电流随加速电位差U 的增加而增加，加速电位差增加到一定量值后，光电流达到饱和值H I ，饱和电流与光强成正比，而与入射光的频率无关。当K A U U U -=变成负值时，光电流迅速减小。实验指出，有一个遏止电位差a U 存在，当电位差达到这个值时，光电流为零。 2.光电子的初动能与入射光频率之间的关系 光电子从阴极逸出时，具有初动能。在减速电压下，光电子在逆着电场力方向由K 极向A 极运动。当 a U U =时，光电子不再能达到A 极，光电流为零。所以电子的初动能等于它克服电场力所作的功。即 a eU mv =22 1 (1) 根据爱因斯坦关于光的本性的假设，光是一粒一粒运动着的粒子流，这些光粒子称为光子。每一光子的能量为hv =ε，其中h 为普朗克常量，v 为光波的频率。所以不同频率的光波对应光子的能量不同。光电子吸收了光子的能量hv 之后，一部分消耗于克服电子的逸出功A ，另一部分转换为电子动能。由能量守恒定律可知 U 2 I 2 大学物理实验报告答案大全（实验数据及思考题答案全包括） 伏安法测电阻 实验目的 (1) 利用伏安法测电阻。 (2) 验证欧姆定律。 (3) 学会间接测量量不确定度的计算；进一步掌握有效数字的概念。 实验方法原理 根据欧姆定律， R = U ，如测得 U 和 I 则可计算出 R 。值得注意的是，本实验待测电阻有两只， 一个阻值相对较大，一个较小，因此测量时必须采用安培表内接和外接两个方式，以减小测量误差。 实验装置 待测电阻两只，0～5mA 电流表 1 只，0－5V 电压表 1 只，0～50mA 电流表 1 只，0～10V 电压表一 只，滑线变阻器 1 只，DF1730SB3A 稳压源 1 台。 实验步骤 本实验为简单设计性实验，实验线路、数据记录表格和具体实验步骤应由学生自行设计。必要时，可提示学 生参照第 2 章中的第 2.4 一节的有关内容。分压电路是必须要使用的，并作具体提示。 (1) 根据相应的电路图对电阻进行测量，记录 U 值和 I 值。对每一个电阻测量 3 次。 (2) 计算各次测量结果。如多次测量值相差不大，可取其平均值作为测量结果。 (3) 如果同一电阻多次测量结果相差很大，应分析原因并重新测量。 数据处理 (1) 由 U = U max ? 1.5% ，得到 U 1 = 0.15V , U 2 = 0.075V ； (2) 由 I = I max ? 1.5% ，得到 I 1 = 0.075mA , I 2 = 0.75mA ； (3) 再由 u R = R ( 3V ) + ( 3I ) ，求得 u R 1 = 9 ? 101 &, u R 2 = 1& ； (4) 结果表示 R 1 = (2.92 ± 0.09) ?10 3 &, R 2 = (44 ± 1)& 光栅衍射 实验目的 (1) 了解分光计的原理和构造。 (2) 学会分光计的调节和使用方法。 (3) 观测汞灯在可见光范围内几条光谱线的波长 实验方法原理 东南大学生物科学与医学工程学院 虚拟仪器实验报告 大作业 实验名称：基于MIT-BIH心率失常数据库的心电信号系统的设计专业：生物医学工程 姓名：学号： 同组人员：学号： 实验室: 综合楼716 实验时间：2013/11/28 评定成绩：审阅教师： 目录 一．实验目的 二．实验内容 基于MIT-BIH心率失常数据库的心电信号系统的设计 1.实验要求和说明 2.程序设计流程图 3.程序各版块介绍说明 4.前面板的设计 5.调试过程 6.结果及分析 三．实验收获及小结 四．参考文献 一．实验目的 现代医学表明，心电信号（ECG）含有临床诊断心血管疾病的大量信息，ECG的检测与分析在临床诊断中具有重要价值，是了解心脏的功能与状况、辅助诊断心血管疾病、评估各种治疗方法有效性的重要手段。 本次大作业利用具有直观图形化编程和强大数字信号处理功能的虚拟仪器编程语言LabVIEW作为开发平台，设计一个基于虚拟仪器的简单心电信号分析系统，该系统具有心电信号的读取，处理分析，波形显示、心率显示及报警，波形存储和回放等功能。 二．实验内容 1.实验内容及要求 基于MIT-BIH心率失常数据库的心电信号系统的设计 1. 本次大作业所用原始信号是从MIT-BIH（Massachusettes Institute of and Beth Israel Hospital，美国麻省理工学院和波士顿贝丝以色列医院）心率数据库（https://www.doczj.com/doc/1912963491.html,/physiobank/database/mitdb/）中选取心电信号作为实验分析的数据。设计的系统要求对原始心电信号进行读取、绘制出其时域波形，利用原始心电数据中的时间数据控制显示时间，并具有保存回放功能，同时具有心率过快或过缓报警提示功能。 2. 心电信号是微弱低频生理电信号，通常频率在0.05Hz～100Hz，幅值不超过 4mV，它通过安装在皮肤表面的电极来拾取。由于实际检测工况的非理想，在ECG 信号的采集过程中往往会受到工频噪声及电极极化等各种随机噪声的影响。噪声的存在降低了诊断的准确性。其中影响最大的是工频干扰和基线漂移噪声。因此，在ECG 信号检测过程中，如何抑制工频干扰和基线漂移等是必须解决的问题。要求选择并设计合适的滤波器，除去所给心电信号的工频干扰和基线漂移。 3. 检测心率：检测信号心电的R波，计算平均心率和实时心率（R-R波时间间隔 的倒数），并显示实时心率和平均心率。 4. 对任一路心电信号滤波前后的信号进行时域分析和频谱分析，分别显示出结 果。 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 大学物理仿真实验报告 单摆测量重力加速度 一、实验目的 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 单摆的结构如实验仪器中所示，其一级近似周期公式为： 由此公式可知，测量周期与摆长就可以计算得到重力加速度g 三、实验内容 一用误差均分原理设计一单摆装置,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) 用自制的单摆装臵测量重力加速度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. 二. 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. 三. 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. 四. 自拟试验步骤用单摆实验验证机械能守恒定律. 四、实验仪器实验仪器 单摆仪，摆幅测量标尺，钢球，游标卡尺 《数据库原理》课程大作业数据库设计与应用开发 课题名称：实验教学管理数据库设计 学号： 101530518 姓名：庞彪 专业年级： 10 级软工四班 成绩： 内容与要求 1. 请结合软件类专业课程实验教学环节设计数据库，实现实验教学的有效管理，具体功能应包括但不限于： （1）教师可以根据不同课程编辑和发布实验内容； （2）学生可以浏览实验内容，同时完成作品的提交； （3）学生可以在规定时间内填写、修改和提交实验报告； （4）教师可以通过应用系统批改实验报告，并提交成绩； （5）学生可以查询个人实验成绩； 2. 给出数据库设计各个阶段的详细设计报告，包括： （1）需求分析 （2）概念结构设计 （3）逻辑结构设计 （4）物理结构设计与实施 3. 写出应用系统的主要功能设计； 4. 写出收获和体会，包括已解决和尚未解决的问题，进一步完善的设想和建议； 5. 独自完成作业，有雷同的平分得分； 6. 也可以自行设计课题。 目录 1 绪论 (1) 2 应用系统功能设计 (2) 2.1 业务操作流程 (3) 2.2 系统功能设计 (3) 3 数据库设计 (4) 3.1 需求分析 (4) 3.2 概念结构设计 (7) 3.3 逻辑结构设计 (7) 3.4 物理结构设计与实施 (9) 4 结束语 (9) 4.1 收获和体会 (9) 4.2 总结与展望 (10) 1 绪论 在日常实验教学过程中，我们会遇到一些各种各样的问题，为了方便广大师生，提高教学效率，我们需要设计一种实验教学管理系统数据库软件，加强教师与学生之间的互动，实现信息化的现代化教育模式。 首先面临的问题是怎样实现教师安排学生进行实验的地点和时间。在遭遇不可预知因素时（例如：停电，教师请假，学生请假，学生设备损坏等），能够使师生交流如何解决这些特殊情况，将实验正常的进行。 其次教师可以利用该软件根据实际情况（如：不同课程等）编辑和发布实验内容，这些实验内容将保存下来，当进行教学评估时能够及时的将其任意内容调用出来。教师也能够对发布过的实验内容进行修改，但学生没有修改的权限。 第三，学生可以通过软件浏览实验当天教师发布的实验内容，也可以查找之前进行过的实验。当实验完成后，学生可以通过该系统进行作业的提交，每个学生只能提交一次作业。学生可以在规定的时间内填写、修改和提交实验报告，如果学生超过规定时间想要修改实验内容，需要向教师申请权限。 第四，教师能够通过该系统查收学生上交的实验报告，对所有的实验报告具有修改其内容的权利。对每个学生的实验成绩进行评估后，教师可以通过该系统提交各个学生的实验成绩，系统将这些内容存储到对应的学生档案数据中，如果出现提交错误的情况：如果在提交当天发现提交错误成绩，教师可以直接对成绩进行修改重新提交；否则教师与学生（成绩错误）需要向教务处申请复查成绩，核实情况后进行修改。 最后，学生可以通过该系统进行个人实验成绩的查询，当发现成绩有误时，可以通过该软件向教师申请成绩复查，教师收到成绩复查请求后，经过核实情况，如果情况属实，则向教务处提交成绩修改请求，核实情况后进行成绩的修改。 该实验教学管理系统最终目的是实现快捷的教学内容安排，方便的学生成绩查询，加强师生互动，最终达到提高教学效率和质量，构建信息化和谐教学模式。大学物理实验报告
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