第二篇综合、设计性实验
实验一负反馈放大电路
一、实验目的
1、了解负反馈放大电路的工作原理及负反馈对放大电路性能指标的影响
2、掌握负反馈放大电路性能参数的测量方法
二、实验设备
三、实验原理
负反馈放大电路是一个带有闭环特征的放大电路，电路的方框图如图1－1所示，带负反馈的放大电路其工作性能比无负反馈放大电路的工作性能优良，负反馈可以明显改善放大电路的性能指标。
图1－1 负反馈放大电路示意图
放大电路中的负反馈分为直流反馈与交流反馈，电路中的直流负反馈具有稳定放大电路的静态工作点的作用，不管是哪种类型的直流负反馈，都能够减小晶体管由于温度升高引起的静态工作点的漂移。
放大电路中的交流负反馈对放大电路的性能参数有较大的影响，引入负反馈后，能够使放大电路的动态性能指标明显改善，负反馈对交流放大电路有下列影响：
1、负反馈能够降低放大电路的放大倍数
在负反馈放大电路中，电路的开环放大倍数与闭环放大倍数之间的关系为：
1F A
A AF
=
+
由上述计算公式可以看出，当放大电路引入负反馈后，电路的闭环放大倍数比无负反馈时的开环放大倍数要减小了。
2、负反馈能够提高放大电路的电压放大倍数的稳定性
在放大电路中有许多因素都能引起放大电路的放大倍数发生变化，如晶体管的参数变化、电源电压的变化、负载参数的变化等，而放大电路的放大倍数发生变化会影响放大电路的正常工作。当放大电路引入负反馈后，带负反馈放大电路放大倍数的相对变化率与无负反馈放大电路的放大倍数的相对变化率之间的关系为：
11F F dA dA
A AF A
=+ 由上式可以看出，负反馈放大电路放大倍数的相对变化率，仅是无负反馈时放大电路放大倍数相对变化率的
1
1
AF
+
，这也表明负反馈放大电路放大倍数的稳定性比无负反馈时放大电路放大倍数的稳定性提高了（1＋AF ）倍。
（a ）、幅频特性 (b)、相频特性
图1－2 晶体管放大电路的频率特性
3、负反馈能够展宽放大电路的通频带宽度
在阻容耦合放大电路中，由于耦合电容、旁路电容的存在，使得电路的电压放大倍数在低频段出现下降，而电路的分布电容、PN 结的结电容又造成了电压放大倍数在高频段出现下降，如图1－2所示，从而使放大电路的通频带宽度受到限制。当放大电路引入负反馈后，电路的放大倍数出现下降，由于放大电路在低频段、中频段、高频段的放大倍数数值不一样，则负反馈使放大倍数下降的程度也就不一样。在中频段负反馈将使放大电路的放大倍数下降较多，而在低频段与高频段，由于在这两个频段中电路的放大倍数原本数值就低，反馈电路反送回放大电路输入端的反馈信号也同样按比例减小，反馈信号的减小将使得放大电路的放大倍数在这两个频段中下降的程度比中频段要小，放大电路的上、下限截止频率分别向高频、低频方向扩展，使得放大电路的通频带比无负反馈时的通频带要宽。在放大电路带有负反馈时，电路的放大倍数将出现下降，其计算公式为：
1F A
A AF
=
+ 电路的通频带为：
(1)F f AF f ?=+?
对放大电路来说，电路的放大倍数与通频带宽度的乘积是一个定值，当电路的通频带展宽时，电路的放大倍数就必定下降，也就是说通频带宽度增加是以降低电路的放大倍数为代价的。
4、负反馈能够改善放大电路中出现的非线性失真
当放大电路输出信号的动态范围进入了晶体管特性曲线的非线性区时，放大电路输出信号将不能复现输入信号的波形，这种现象称之为放大电路的非线性失真。当放大电路中增加了负反馈电路后，负反馈明显的降低了放大电路的放大倍数，在放大电路输入信号的幅值不变的条件下，放大倍数下降必然引起放大电路输出信号幅值的下降，如果放大电路原本失真程度不深时，输出信号幅值的下降能够使其动态范围脱离晶体管的非线性区，这样输出信号的失真现象就消失了。如果放大电路输出信号原本失真程度较深，尽管负反馈能够使输出信号幅值下降，但仍未能使输出信号的动态范围脱离晶体管的非线性区，这时放大电路输出信号失真程度只能减小，却不能消失。
四、实验内容与步骤
1、联接实验电路
按照图1－3所示联接两级阻容耦合放大电路，用万用表监测将实验箱中直流电源电压调节为＋12V ，用导线将第一级放大电路的输出端与第二级放大电路的输入端联接起来，
用导线将＋12V直流电源及地线联接到实验电路板上，用同轴电缆线将放大电路的输入、输出信号联接到双踪示波器的采样信号输入端，检查实验电路联接正确后，闭合实验箱电源开关，给实验电路板供电，这时实验电路板上的电源指示灯点亮。
Rf 11k?
图1－3
2、负反馈放大电路静态工作点的设置
用导线将第一级放大电路晶体管的发射极与地线联接起来（A点与D点联接起来），调节第一级放大电路输入端的偏置电位器R P1
、，用万用表直流电压20V档监测第一级放大电的管压降V CE1，令第一级放大电路的静态工作点V CE1＝（5～7）V（推荐值为路晶体管T
1
6V），同样用万用表测量第二级放大电路晶体管T2的静态工作点数值V CE2，将测量结果记入表1－1中。
令放大电路的负载开路，调节函数信号发生器，用晶体管毫伏表监测，使其输出f=1kHz、
V＝1mV的正弦电压信号，用同轴电缆线将函数信号发生器的输出端与第一级放大电路输i
入端的处相联接，在示波器显示屏中观察两级放大电路的输出信号是否失真，如果放大电路的输出信号有失真现象，先调节第一级放大电路的基极偏置电位器R P1，使第一级放大电路输出信号的失真消失，两级放大电路正常工作。如果调节了放大电路的偏置电位器，输出信号仍然有失真，则应减小输入信号的幅值，以消除输出信号的失真。如果偏置电位器做了重新调节，则应在输出正弦波形稳定并不失真的条件下，去除交流信号，重新测量放大电路的静态工作点（Q点）数值，将测量结果重新记入表1－1中。
表1－1
3、负反馈对电压放大倍数的影响
断开负反馈电阻，在放大电路输出信号不失真条件下，用交流毫伏表分别测量两级放大电路的输入电压、输出电压数值，将测量结果记入表1－2中。保持输入信号电压数值
不变，用导线将反馈电阻R
F 联接到晶体管T
1
的发射极，这时在两级放大电路中接入了级间
交流电压串联负反馈，在两级放大电路联接有负反馈电阻的条件下，用交流毫伏表测量两级放大电路的输出电压数值，将测量结果记入表1－2中。根据测量数据计算放大电路在有负反馈与无负反馈两种条件下的电压放大倍数，将计算结果记入表1－2中。
表1－2 f=1kHz、
i
V＝1mV
4、负反馈对电压放大倍数稳定性的影响
按照表1－3的要求，将放大电路在电源电压为
CC
V＝12V时的测量数据记入表1－3中，
再将放大电路的电源电压调节为
CC
V＝15V（调节电源电压时应将电源联接线与实验电路板
断开）,保持输入信号f=1kHz、
i
V＝1mV不变，用晶体管毫伏表测量这时放大电路在有负反馈和无负反馈两种情况下的输出电压数值，将测量结果记入表1－3中，根据测量结果计算电压放大倍数的相对变化率，将计算结果记入表1－3中。
表1－3 f=1kHz、
i
V＝1mV
5、负反馈对放大电路通频带宽度的影响
令放大电路负载开路，将放大电路的电源电压数值调节为＋12V ，保持放大电路输入电压为f =1kHz 、i V ＝1mV ，将放大电路在有负反馈、无负反馈两种条件下测量得到的输出电压数值记入表1－4中。根据测量得到的输出电压数据，计算出放大电路在有负反馈与无负反馈两种条件下的o V '＝0.707o V 的数值，将计算结果记入表1－4中。在放大电路有负反馈与无负反馈两种条件下，缓慢调节函数信号发生器输出信号频率的调节旋纽，分别向低频、高频方向改变函数信号发生器的输出频率，用晶体管毫伏表监测放大电路输出电压的变化，当放大电路的输出电压数值在低频、高频时分别达到o V '＝0.707o V 的数值时，在函数信号发生器面板上显示出的输出信号频率即为放大电路的下限截止频率和上限截止频率，分别将测量得到的频率数值记入表1－4中。
表1－4
6、负反馈对放大电路的非线性失真的影响
保持放大电路的电源电压（＋12V ）与输入信号f =1kHz 、i V ＝1mV 不变，断开负反馈电阻与放大电路之间的联接线，使放大电路成为无负反馈放大电路，在示波器显示屏中观察放大电路的输出信号v o 的波形，缓慢调节函数信号发生器的输出幅度衰减旋纽，逐渐增大放大电路的输入信号v i 的数值，当示波器显示屏中放大电路的输出信号v o 的波形出现明显失真时，将负反馈电阻与第一级放大电路晶体管T 1的发射极联接起来，使放大电路带有级间交流电压串联负反馈，再在示波器显示屏中观察放大电路输出信号v o 波形是否有变化，将放大电路在有负反馈与无负反馈时输出信号v o 的波形记录在坐标轴中。
无负反馈时v o的波形有负反馈时v o的波形
五、实验报告要求
1、根据实验要求整理实验数据，将实验中观察到的放大电路的电压波形描画在坐标轴
中
2、按照实验要求计算放大电路在有负反馈与无负反馈两种状态下的性能参数
3、根据在实验中获得的实验数据，分析、总结负反馈对放大电路性能参数的影响
六、实验预习要求
1、判断实验电路板中负反馈的类型
2、预习负反馈对放大电路性能的影响
3、利用深度负反馈估算公式，估算图1－3电路在带有负反馈时的放大倍数估算值，
并与实测值进行比较
七、思考题
1、负反馈能够展宽放大电路的通频带，通频带的展宽是以放大电路的哪个参数下降为
代价的？
2、负反馈放大电路能否改善由信号源输入信号失真带来的放大电路输出信号的失真?
实验二正弦波－方波发生电路
一、实验目的
1、了解由集成运算放大器构成信号发生电路的工作原理
2、掌握集成运算放大器在构成信号发生电路时的电路联接方法
二、实验设备
三、实验原理
1、正弦波发生电路
RC 正弦波振荡电路也叫文氏电桥振荡器，电路结构如图2－1所示，电路的选频网络由RC 串、并联结构构成，电路的正反馈网络由RC 并联部分构成，R 1、R 2、R W 及二极管等元件构成了振荡电路中的负反馈及稳幅电路。调节电位器R W ，可以改变运算放大器的负反馈深度，以满足振荡电路产生自激振荡所必需的幅度条件并能够改善振荡电路输出波形。利用两个反向并联二极管V 1、V 2正向电阻的非线性特性来实现振荡电路的输出稳幅，V 1、V 2采用硅二极管且要求参数匹配，同时硅二极管的温度稳定性好，可以保证输出电压波形正、负半周对称且受温度影响较小。电阻R 3的接入是为了削弱二极管非线性的影响，以改善振荡电路输出波形的失真。
RC 振荡电路输出信号频率：
RC
f π21
0=
振荡电路产生自激振荡的条件：
1
2f R R ≥
公式中负反馈电阻：)//(32D W f r R R R R ++=
二极管正向导通电阻：r D
在振荡电路中改变负反馈电阻f R （即调节R W ）的大小，可以调节振荡电路的负反馈深度，使振荡电路满足自激振荡的条件开始起振，并可以使电路输出波形的失真程度最小。如果振荡电路不能起振，则说明电路的负反馈作用太强，应适当加大负反馈电阻f R ；如果电路输出波形出现严重失真，则应适当减小负反馈f R 阻值。当改变电路选频网络的参数C 或R 的数值时，即可改变电路输出信号的频率，通常在振荡电路中采用改变电容器容量C 的方式做频率量程切换，而调节R 做量程内的频率细调。
图2－1 RC 桥式正弦波振荡器
2、方波发生电路
电压比较器是集成运算放大器在信号处理方面的应用电路，当电压比较器的输入电压
电压V i和比较器的基准电压V R相比较，运算放大器将在输入电压与比较器基准电压数值相等时产生输出电压的跃变，相应输出运算放大器的正、负饱和压降
V，这样利用电压
()
o sat
比较器可以将输入模拟信号转变为输出方波信号，可以应用于模拟与数字信号转化等领域。
（a）比较器电路（b）比较器传输特性
图2－2 带双向限幅电路的过零比较器
带双向限幅电路的过零比较器电路如图2－2（a）所示，当输入信号的电压数值过零值时，过零比较器的输出电压将回出现翻转，如果输入信号周期性变化，过零比较器将回
V的数值。输出一个方波信号，输出的方波信号幅值等于运算放大器的正、负饱和压降
o sat
()
而比较器电路后面带有的限幅电路将把电路输出电压的数值降为稳压管的稳定电压数值，这个数值即为比较电路输出方波信号的电压幅值，图2－2（b）为带双向限幅电路的电压比较器的传输特性。
四、实验操作步骤
1、正弦波发生电路的联接
在联接实验电路前，应先检查实验电路板中的集成运算放大器的型号，根据集成运算放大器的型号确定本次实验中使用的集成运算放大器的管脚功能。在联接实验电路前，应先将实验箱中的直流电源电压调节为集成运算放大器正常工作所需要的±12V，然后切断实验箱电源开关，准备联接实验电路。
按照图2－1联接正弦波发生电路，待正弦波发生电路联接完成后，检查实验电路接线，确认实验电路接线无误后，闭合实验箱电源开关，给正弦波发生电路供电，同时用同轴电缆线将正弦波发生电路的输出信号v o联接到双踪示波器的信号输入端，缓慢调节电位器R W，在示波器显示屏中观察正弦波发生电路的输出信号，待输出信号稳定且不失真后，切断实验箱电源开关，进行下一步实验操作。
2、方波发生电路的联接
按照图2－2联接方波发生电路，电路联接完成后，将正弦波发生电路的输出信号联
接到方波发生电路的信号输入端，用同轴电缆线将正弦波发生电路的输出信号与方波发生电路的输出信号同时联接到示波器的信号输入端，在示波器显示屏中观察正弦波形与方波波形。
表2－1
3、电路参数测量
利用示波器的电压测量功能，按照表2－1的要求，测量在选频网络的电阻及电容数
V，将测量结果记入表2－1中。利值一定时，电路输出的正弦波及方波电压的峰－峰值
opp
用示波器的频率测量功能，测量在选频电路的元件参数一定时，正弦波－方波发生电路输出信号的频率，将测量结果记入表2－1中，在坐标轴中描画出正弦波－方波波形，描画时应在波形中标出信号电压的峰－峰值。
按照表2－1的要求，改变电路选频网络的电阻值，重复上述操作。
五、实验报告要求
1、在坐标轴中画出正弦波－方波发生电路输出信号的波形，同时在波形中标出输出信
号电压的峰－峰值。
2、根据测量数据分析，选频网络中的电阻数值的变化对输出信号频率的影响。
六、实验预习
1、预习集成运算放大器在信号处理方面应用的知识
2、预习RC振荡电路的工作原理及电路起振的条件
3、预习电压比较器应用的知识
实验三由晶体管与集成运算放大器构成的功率放大电路
一、实验目的
1、了解由集成运算放大器与晶体管构成的功率放大电路的工作原理
2、掌握功率放大电路的输出功率与效率的测量方法
3、了解功率放大电路中交越失真产生的原因及消除方法
二、实验设备
三、实验原理
放大电路用于信号放大时主要放大信号电压，它可以将信号源输入的信号电压放大若干倍，在功率放大电路中，需要放大的电路参数不是输入信号电压，而是输入信号的功率，这样电路的结构与信号电压放大电路有差别。为提高功率放大电路的工作性能，功率放大电路通常采用共集电极放大电路（射极输出器），射极输出器可以放大信号的功率但不能放大信号的电压，所以在射极输出器前通常增加一级放大信号电压的推动级，以提高电路的性能。本次实验利用集成运算放大电路作为功放电路的前置电压放大级，对输入的信号做初级电压放大，这样可以提高功率放大电路输入信号电压的数值，改善电路的工作性能。图3－1所示为由集成运算放大电路构成的前置级放大电路。
在功率放大电路中，无输出电容器的互补对称放大电路（OCL功放电路）有着广泛的应用，OCL功放电路各元件间采用直接耦合方式，电路工作时使用双电源供电，电路中有两个晶体管，电路的结构对称、参数一致，两个晶体管均工作在甲乙类工作状态，OCL功放电路结构如图3－2所示。由于采用双电源供电，OCL功放电路的输出电压数值较高，由于电路中两个晶体管均工作在甲乙类工作状态，使得OCL功放电路的输出信号能够克服交越失真，这样经过功率放大后，电路的输出信号失真程度较小，图中的二极管起温度补偿作用。
在图3－1所示的前级放大电路中，集成运算放大器构成了反相比例运算电路，电路的输出电压与输入电压之间的关系为：
0100 10i
V V
=-
由计算公式可以看出，运算放大电路可以对输入信号进行一次放大，电路的输出信号等于输入信号与比例系数的乘积。
图3－1 运算放大电路图图3－2 OCL功放电路
图3－2所示的OCL功放电路，当信号源输入正弦交流信号
i
v时，功放电路中的两个晶
体管T
1
、T
2
将会交替导通，每个晶体管为负载电阻提供半周正弦信号，最后电路输出给负载电阻一个完整的正弦波形信号。
功放电路在正常工作时有下述几个主要的性能参数：
1、工作电源提供给功放电路的功率
E
P：2
E cc
P V I
=
2、负载上得到的最大不失真输出功率
oM
P：
2
o
oM
L
V
P
R
=
3、功放电路的效率η：oM
E
P
P
η=
4、功放电路的电压放大倍数
V
A：o
V
i
V
A
V
=
将图3－1的集成运算放大电路与图3－2的OCL功率放大电路联接起来，就构成了图3－3所示的由集成运算放大器与晶体管构成的功率放大电路，其中集成运算放大电路作为OCL功率放大电路的推动级，对信号源输入的信号进行初级放大，经过初级放大后的正弦交流信号，其电压幅值有较大的增加，然后送入后级的OCL功放电路进行功率放大。这时由于信号电压的幅值经过放大后的数值足够大了，功放电路又进行了信号的功率放大，电路的负载电阻上将得到足够大的信号电压与足够大的功率输出。由这样两级放大电路组合起来的功放电路，既可以使输出信号具有较大的电压幅值，也可以使输出信号具有较高的输出功率。
图3－3 由集成运算放大器与晶体管构成的功率放大电路
四、实验步骤
1、实验电路联接
在联接实验电路前，应先检查实验电路板中的集成运算放大器的型号，根据集成运算放大器的型号确定本次实验中使用的集成运算放大器的管脚功能。在联接实验电路前，应先将实验箱中的直流电源电压调节为集成运算放大器正常工作所需要的±12V ，然后切断实验箱电源开关，准备联接实验电路。 1）、检查运算放大器芯片功能
按照图3－1将集成运算放大器联接成反相比例电路，当集成运算放大器芯片功能正常时，电路的输出电压与输入电压之间应满足反相比例运算关系。
2）、如果本次实验中使用的芯片型号为：μA741，实验前，应当进行集成运算放大器的调零。具体操作步骤：按照图3－1联接集成运算放大器，电路联接完成后，将运算放大器的两个输入端均接地，用万用表直流电压档测量集成运算放大器的输出电压，在输入信号为零的条件下，集成运算放大器的输出电压应当为零，如果运算放大器的输出电压不为零时，缓慢调节运算放大电路中的调零电位器，用万用表监测，使输出电压数值最小即可。
3）、按照图3－2联接OCL 功率放大电路，功放电路的输入端暂时不与集成运算放大电路相联接，功放电路的输出端空载。
2、静态参数的测量
将OCL 功放电路的输入端接地，调节晶体管的基极5.1k Ω的偏置电位器W R ，使OCL 功率放大电路在静态时输出电压为零，调节完成后，用万用表直流电压档测量晶体管电路中的1E V 、2E V 、1B V 、2B V 及E V 的数值，将测量结果记入表3－1中
表3－1
3、将集成运算放大电路与功率放大电路联接起来
按照图3－3将集成运算放大器的输出端与功率放大电路联接起来，调节函数信号发生器，使其输出f ＝1kHZ 、i V ＝20mV 的正弦信号，将该正弦波信号联接到集成运算放大器的信号输入端，在示波器显示屏中观察功放电路的输入、输出波形。在功放电路的输出波形稳定且不失真时，用交流毫伏表测量功率放大电路的输出电压o V 数值，将测量结果记入表3－2中。根据实验电路的实际元件参数，计算电路的输出电流o I 、输出功率o P 的数值，将计算结果记入表3－2中。用万用表直流电压档测量晶体管的发射极电流E I 、管压降CE V 的数值，将测量结果记入表3－2中，计算晶体管的功率C P 及功放电路的效率η，将计算结果记入表3－2中。
表3－2
4、观察交越失真
将OCL 功放电路中与两个晶体管基极联接的二极管去除，把晶体管T 1、T 2的基极通过基极偏置电位器W R 联接在一起，缓慢调节基极偏置电位器，在示波器的显示屏中观察功率放大电路的输出信号波形，待功率放大电路的输出波形出现交越失真时，用万用表直流电压档测量在失真条件下晶体管的静态工作点的参数（发射极电流E I 及管压降CE V 的数值），将测量结果记入表3－3中，将功率放大电路输出电压失真的波形描画在表3－3的坐标轴中。
表3－3
五、实验报告要求
2014年3月《物理综合性、设计性试验》课程开设计划本实验开设围绕物理实验的综合性和设计性开展实验。作为尝试性的课程开设，计划围绕以下几个方面进行： 一、物理实验中的各种要素 1.人的要素（实验目的、实验方法的设计、实验过程、实验结果分析）； 2.仪器的要素（实验设计中仪器的选择、仪器的调整、仪器使用）； 3.实验环境、方法的分析。 二、物理实验的辅助工具 1.常用的实验仪器分析； 2.常用的数据处理（系统误差、仪器误差、循环测量误差）； 3.常用数据处理软件（计算、误差分析、图形处理软件）； 4.各种仿真软件的应用。 三、综合性、设计性物理实验的宗旨 1.综合性——突出完成实验的一种综合性。不是简单的验证（按规定的实验要求、方法 和步骤，一步步向明确的实验目标靠近），往往要通过对几种方法和步骤来实现实验目标。 在综合性实验中，强调： 1）实现实验目标； 2）强调对于实验结果进行完整的实验测试、分析，已达到对实验过程和实验结果全面的认识。 2.设计性——根据实验目标（有意义的），通过创造地采用各种实验方法，进行各方面的测试设计，获得可靠的具有科学性的结果。 在设计性实验中强调： 1）实验设计（方法和过程）的科学性和创新性和完整可靠性（源于综合性实验）。创新性不一定是全部自己发明出来的理论和方法，可以是创新地应用在某些领域； 2）对于能够实现实验结果的不同实验设计和方法进行比较对比，从中选择出最佳的实验设计和方法； 3）获得科学的、具有创新的实验结果。 四、实验总结表达 对于实验目标当前的实验结果状况分析研究资料的收集与分析；对实验进行表达、分析
和总结，完成对实验结果、实验设计分析、实验获得成果的论文写作，科技论文的写作是对综合性、设计性实验开设要求的重要部分。
南京工程学院车辆工程系 关于综合性、设计性实验的说明 1、关于实验类型的说明： a. 演示性实验指为便于学生对客观事物的认识，以直观演示的形式，使学生了解其事物的形态结构和相互关系、变化过程及其规律的教学过程。 b. 验证性实验：以加深学生对所学知识的理解，掌握实验方法与技能为目的，验证课堂所讲某一原理、理论或结论，以学生为具体实验操作主体，通过现象衍变观察、数据记录、计算、分析直至得出被验证的原理、理论或结论的实验过程。 c. 综合性实验：是指实验内容涉及本课程的综合知识或与本课程相关课程知识的实验。 d. 设计性实验：是指给定实验目的、要求和实验条件，由教师给定实验目标，学生自行设计实验方案并加以实现的实验。 2、综合性、设计性实验的界定 综合性实验是指实验内容涉及本课程的综合知识或与本课程相关课程 知识的实验。是学生在具有一定知识和技能的基础上，运用某一门课程或多门课程的知识、技能和方法进行综合训练的一种复合型实验。根据定义，综合性实验内容应满足下列条件之一：①涉及本课程多个章节的知识点；②涉及多门课程的多个知识点；③多项实验内容的综合。 设计性实验是指给定实验目的、要求和实验条件，由学生自行设计实验方案并加以实现的实验。设计性实验一般是指导教师给出题目，由学生运用已掌握的基本知识、基本原理和实验技能，提出实验的具体方案、拟定实验
步骤、选定仪器设备、独立完成操作、编程、记录实验数据、绘制图表、分析实验结果等。 3、对综合性、综合性实验进行论证 论证专家组组长由院长或主管实验教学的副院长担任，成员不少于3人。应聘请该领域或与该领域相关的具有副高级以上职称的专家担任论证组成员。应有综合性、设计性实验教学大纲、综合性、设计性实验指导书；专家组根据实验目的、实施设想、所利用的知识以及实验条件要求等，进行实验属性判定和可行性论证。 对论证符合综合性或设计性实验要求的实验项目的教学过程要进行监 督和检查，对学生的实验报告、实验记录和结果等要进行抽查，确保实验内容符合综合性、设计性实验教学要求。对不符合综合性、设计性实验要求的实验项目，直接转为验证性实验。 4、综合性、设计性实验内容的确定及大纲编写 在确定综合性、设计性实验的实验内容时应充分考虑课程教学大纲的要求和课程特点。指导教师可选择一些灵活性比较大，完成思路比较多，学生有发挥余地的内容作为综合性、设计性实验的实验内容，且难度不宜太大，操作不宜太复杂。 在制订综合性、设计性实验大纲时除了一般实验大纲规定的内容外，应说明该实验为综合性或设计性实验的特性及要求。 综合性、设计性实验的实验学时一般在3-6学时，计划学时内不能完成的可在实验室的开放时间内完成。 5、综合性、设计性实验指导书编写
重庆交通大学信息科学与工程学院 综合性设计性实验报告 专业：通信工程专业11级 学号：0204 姓名：何国焕 实验所属课程：宽带无线接入技术 实验室(中心)：软件与通信实验中心 指导教师：吴仕勋 一、题目 OFDM系统的CFO估计技术 二、仿真要求 要求一：OFDM系统的数据传输 ①传输的数据随机产生； ②调制方式采用16QAM； 要求二：要求对BER的性能仿真 设计仿真方案，比较两个CFO的性能（基于CP与基于训练符号Moose），并画出不同SNR下的两种估计技术的均方差（MSE）性能。
三、仿真方案详细设计 1、首先OFDM技术的基本思想和现状了解。认真学习OFDM技术的基本原理，包括OFDM系统的FFT实现、OFDM系统模型、OFDM信号的调制与解调、OFDM信号的正交性原理，根据PPT及网上查阅资料加以学习。其次，了 解OFDM的系统性能，包括OFDM系统的同步技术及训练序列等。 2、同步技术：接收机正常工作以前，OFDM系统至少要完成两类同步任务： ①时域同步，要求OFDM系统确定符号边界，并且提取出最佳的采样时钟，从而减小载波干扰(ICI)和码间干扰(ISI)造成的影响。 ②频域同步，要求系统估计和校正接收信号的载波偏移。在OFDM系统中，N个符号的并行传输会使符号的延续时间更长，因此它对时间的偏差不敏感。对于无线通信来说，无线信道存在时变性，在传输中存在的频率偏移会使OFDM 系统子载波之间的正交性遭到破坏。 3、载波频率的偏移会使子信道之间产生干扰。OFDM系统的输出信号是多个相互覆盖的子信道的叠加，它们之间的正交性有严格的要求。无线信道时变性的一种具体体现就是多普勒频移引起的CFO，从频域上看，信号失真会随发送信道的多普勒扩展的增加而加剧。因此对于要求子载波严格同步的OFDM 系统来说，载波的频率偏移所带来的影响会更加严重，如果不采取措施对这种信道间干扰（ICI）加以克服，系统的性能很难得到改善。 OFDM系统发射端的基本原理图OFDM信号频谱 4、训练序列和导频及信道估计技术 接收端使用差分检测时不需要信道估计，但仍需要一些导频信号提供初始的相位参考，差分检测可以降低系统的复杂度和导频的数量，但却损失了信噪
化学实验方案设计与综合实验 一、化学实验方案设计的基本要求 所谓实验设计，是用多种装置和仪器按某种目的进行串联组合完成某项实验，其类型较多，考查形式多样。解答这类题目，要求学生对所学过的物质的性质、制备和净化，常用仪器和装置的作用及使用时应注意的问题等知识融会贯通，要善于吸收新信息并且能加以灵活运用。 化学实验方案设计题具有较强的综合性，但一个化学实验，必须依据一定的实验原理，使用一定的仪器组装成一套实验装置，按一定顺序进行实验操作，才能顺利完成。据此，一道综合实验方案设计题，可以把它化解成几个相互独立又相互关联的小实验、小操作来解答。由各个小实验确定各步操作方法，又由各个小实验之间的关联确定操作的先后顺序。（一）化学实验设计的类型 根据不同的标准，可以将中学化学教学中的实验设计划分成不同的类型。 （1）根据实验在化学教学认识过程中的作用来划分。 ①启发性（或探索性）实验设计。由于这类实验是在课堂教学中配合其他化学知识的教授进行的，采取的又多是边讲边做实验或演示实验的形式，因此，在设计这类实验时，要注意效果明显、易操作、时间短、安全可靠。 ②验证性实验设计。由于这类实验的目的主要是验证化学假说和理论，又多采取学生实验课或边讲边做实验的形式，因此，在设计这类实验时，除了上述要求外，还要注意说服力要强。 ③运用性实验设计。这类实验的目的是综合运用所学的化学知识和技能，解决一些化学实验习题或实验问题。因此，在引导学生进行实验设计时，要注意灵活性和综合性，尽可能设计多种方案，并加以比较，进而进行优选。从课内、课外的角度来分，运用性实验设计又包括课内的实验习题设计和课外的生产、生活小实验设计。 （2）根据化学实验的工具来划分。 ①化学实验仪器、装置和药品的改进或替代。 ②化学实验方法的改进。这主要是由于中学化学课本中的一些实验因装置过于繁杂、操作不太简便、方法不太合适、可见度较低而影响化学教学效果，因此需要改进方案，重新设计。另一方面，由于中学受到种种条件的限制，常会发生缺少某些仪器、药品的情况，因而需要自制一些仪器和代用品，或采用微型实验，所以也需要对实验重新进行设计。 （3）根据化学实验内容来划分。 ①物质的组成、结构和性质实验设计。 ②物质的制备实验设计。 ③物质的分离、提纯、鉴别实验设计。 （二）化学实验设计的内容 一个相对完整的化学实验方案一般包括下述内容： （1）实验目的。 （2）实验原理。 （3）实验用品（药品、仪器、装置、设备）及规格。 （4）实验装置图、实验步骤和操作方法。 （5）注意事项。 （6）实验现象及结论记录表。 （三）化学实验设计的要求 1. 科学性 科学性是化学实验方案设计的首要原则。所谓科学性是指实验原理、实验操作程序和方
综合设计性物理实验指导书黑龙江大学普通物理实验室
目录绪论 实验1 几何光学设计性实验 实验2 LED特性测量 实验3 超声多普勒效应的研究和应用 实验4 热辐射与红外扫描成像实验 实验5 多方案测量食盐密度 实验6 多种方法测量液体表面张力系数 实验7 用Multisim软件仿真电路 实验8 霍尔效应实验误差来源的分析与消除 实验9 自组惠斯通电桥单检流计条件下自身内阻测定实验10 用迈克尔逊干涉仪测透明介质折射率 实验11 光电效应和普朗克常数的测定液体电导率测量实验12 光电池输出特性研究实验 实验13 非接触法测量液体电导率
绪论 一．综合设计性实验的学习过程 完成一个综合设计性实验要经过以下三个过程： 1．选题及拟定实验方案 实验题目一般是由实验室提供，学生也可以自带题目，学生可根据自己的兴趣爱好自由选择题目。选定实验题目之后，学生首先要了解实验目的、任务及要求，查阅有关文献资料（资料来源主要有教材、学术期刊等），查阅途径有：到图书馆借阅、网络查询等。学生根据相关的文献资料，写出该题目的研究综述，拟定实验方案。在这个阶段，学生应在实验原理、测量方法、测量手段等方面要有所创新；检查实验方案中物理思想是否正确、方案是否合理、是否可行、同时要考虑实验室能否提供实验所需的仪器用具、同时还要考虑实验的安全性等，并与指导教师反复讨论，使其完善。实验方案应包括：实验原理、实验示意图、实验所用的仪器材料、实验操作步骤等。 2．实施实验方案、完成实验 学生根据拟定的实验方案，选择测量仪器、确定测量步骤、选择最佳的测量条件，并在实验过程中不断地完善。在这个阶段，学生要认真分析实验过程中出现的问题，积极解决困难，要于教师、同学进行交流与讨论。在这种学习的过程中，学生要学习用实验解决问题的方法，并且学会合作与交流，对实验或科研的一般过程有一个新的认识；其次要充分调动主动学习的积极性，善于思考问题，培养勤于创新的学习习惯，提高综合运用知识的能力。 3．分析实验结果、总结实验报告 实验结束需要分析总结的内容有：（1）对实验结果进行讨论，进行误差分析；（2）讨论总结实验过程中遇到的问题及解决的办法；（3）写出完整的实验报告（4）总结实验成功与失败的原因，经验教训、心得体会。实验结束后的总结非常重要，是对整个实验的一个重新认识过程，在这个过程中可以锻炼学生分析问题、归纳和总结问题的能力，同时也提高了文字表达能力。 在完成综合性、设计性实验的整个过程中处处渗透着学生是学习的主体，学生是积极主动地探究问题，这是一种利于提高学生解决问题的能力，提高学生的综合素质的教学过程。 在综合设计性实验教学过程中学生与教师是在平等的基础上进行探讨、讨论问题，不要产生对教师的依赖。有些问题对教师是已知的，但对学生是未知的，这时教师应积极诱导学生找到解决问题的方法、鼓励学生克服困难，并在引导的过程中帮助学生建立科学的思维方式和研究问题的方法。有些问题对教师也是一个未知的问题，这时教师应与学生共同思考共同解决问题。 二．实验报告书写要求 实验报告应包括：1实验目的；2实验仪器及用具；3实验原理；4实验步骤；5测量原始数据；6数据处理过程及实验结果；7分析、总结实验结果，讨论总结实验过程中遇到的问题及解决的办法，总结实验成功与失败的原因，经验教训、心得体会。 三．实验成绩评定办法 教师根据学生查阅文献、实验方案设计、实际操作、实验记录、实验报告总结等方面综合评定学生的成绩。 （1）查询资料、拟定实验方案：占成绩的20%。在这方面主要考察学生独立查找资料，并根据实验原理设计一个合理、可行的实验方案。 （2）实施实验方案、完成实验内容：占成绩的30%。考察学生独立动手能力，综合运用知识解决实际问题的能力。 （3）分析结果、总结报告：占成绩的20%。主要考察学生对数据处理方面的知识运用情况，分析问题的能力，语言表达能力。 （4）科学探究、创新意识方面：占成绩的20%。考察学生是否具有创新意识，善于发现问题并能解决问题。 （5）实验态度、合作精神：占成绩的10%。考察学生是否积极主动地做实验，是否具有科学、
化学综合和设计实验 实验报告 姓名：李玲云 学号：2014332036 专业：无机化学
扫描电子显微镜和EDS能谱演示实验 一、实验目的 1、初步了解扫描电子显微镜的工作原理、基本构造、操作及用途 2、掌握样品的制备方法 二、扫描电子显微镜的工作原理及用途 从电子枪阴极发出的直径20cm~30cm的电子束，受到阴阳极之间加速电压的作用，射向镜筒，经过聚光镜及物镜的会聚作用，缩小成直径约几毫微米的电子探针。在物镜上部的扫描线圈的作用下，电子探针在样品表面作光栅状扫描并且激发出多种电子信号。这些电子信号被相应的检测器检测，经过放大、转换，变成电压信号，最后被送到显像管的栅极上并且调制显像管的亮度。显像管中的电子束在荧光屏上也作光栅状扫描，并且这种扫描运动与样品表面的电子束的扫描运动严格同步，这样即获得衬度与所接收信号强度相对应的扫描电子像，这种图象反映了样品表面的形貌特征。第二节扫描电镜生物样品制备技术大多数生物样品都含有水分，而且比较柔软，因此，在进行扫描电镜观察前，要对样品作相应的处理。扫描电镜样品制备的主要要求是：尽可能使样品的表面结构保存好，没有变形和污染，样品干燥并且有良好导电性能。 在高压（2~20kV）的作用下，利用聚焦得到非常细的高能电子束，使其在试样上扫描（电子束与试样表层物质相互作用），激发出背散射电子、二次电子等信息，通过对上述信息的接收、放大和显示
成像，对试样表面进行分析。 根据量子力学理论，物质中存在着隧道现象，电子可以通过隧道穿过一个能级高度大于其总能量的势垒而出现在势垒的另一侧。因此，物质的表面电子可以借助隧道作用散逸出来，在物质表面附近形成电子云。在导体表面电子云中某位置的电子几率密度，会随着此位置与表面距离的增大而以指数形式迅速衰减。 扫描电子显微镜被广泛应用于材料科学、生物医学、信息产业、地质、石油化工和其它相关学科领域。是在微观尺度范围内，对样品的形貌进行观察、分析和测量的工具。现在的扫描电子显微镜，在配备相应附件后，可以获得试样表面的化学成分，晶体缺陷、电势、磁场及晶体取向等信息，是对固体物质表层进行综合分析的仪器。 吉林大学无机合成与制备化学国家重点实验室拥有场发射扫描电子显微镜。该显微镜通过接收二次电子信息来对样品表面形貌进行分析。显微镜的扫描倍数从25到650000倍，最大分辨率可达到1nm。显微镜有Oxford的能谱附件，可以进行样品的能谱测试。该显微镜不能对具有较强磁性的物质进行分析。 三、扫描电子显微镜的构造 1、电子光学系统（镜筒） 电子枪、三个电磁透镜、扫描线圈、试样室 电子枪中的灯丝产生高能电子束，电子枪的引出电压直接反映了灯丝状态的好坏（5kV~8kV不等）。每次实验都必须注意并记录电子枪引出电压。
药理学综合设计性实验 实验一氯丙嗪的降温作用（设计性实验，4学时） 实验简介：本实验使学生掌握实验设计的基础理论和方法（包括动物选择、实验分组、对照原则、处理因素的标准化等多方面知识），并通过观察氯丙嗪的降温作用，掌握其降温特点，联系临床应用。 实验辅导：至少双人辅导 【实验目的】掌握实验设计的基础理论，通过观察氯丙嗪的降温作用，掌握其降温特点，联系临床应用。 【实验器材】小鼠、注射器、体温计、冰箱、氯丙嗪等。 【实验过程】 一、首先介绍实验设计的基础理论 （一）实验设计是科学研究计划中关于研究方法与步骤的一项内容，是实验研究所涉及的各项基本问题的合理安排。严密合理的实验设计是顺利进行研究工作的保证，同时也能最大限度地减少实验误差以获得精确可靠的实验结论，甚至可以使研究工作事半功倍。 药理学实验设计的三大要素，即处理因素、实验对象与实验效应。 1.处理因素 (1)处理因素实验中根据研究目的确定的由实验者人为施加给受试对象的因素称为处理因素，如药物、某种手术等。 一次实验涉及的因素不宜过多，否则会使分组增多，受试对象的例数增多，在实际工作中难以控制。但处理因素过少，又难以提高实验的广度和深度。 (2)明确非处理因素：非处理因素虽然不是我们的研究因素，但其中有些因素可能会影响实验结果，产生混杂效应，所以这些非处理因素又称混杂因素。设计时明确了这些非处理因素，才能设法消除它们的干扰作用。 (3)处理因素的标准化：处理因素在整个实验过程中应做到标准化，即保持不变，否则会影响实验结果的评价。如实验设计中处理因素是药物时，则药物的剂型、给药途径、质量(成分、出厂批号等)必须保持不变。 2.实验对象 实验对象的选择十分重要，对实验结果有着极为重要的影响。药理学实验主要实验对象包括整体动物(正常动物、麻醉动物和病理模型)、离体器官、组织及细胞等。 3.实验效应 实验效应是指受试对象在处理因素作用后呈现的反应或受到的影响，其具体表现形式是指标。这些指标包括计数指标(或定性指标)和计量指标(或定量指标)等。指标的选定需符合特异性、客观性、重复性、灵敏性、精确性、可行性等原则。 (二)药理学实验设计的基本原则 为了提高研究效率，控制误差和偏倚，药理学实验设计同其它科学研究一样必须遵循三大基本原则，即对照、随机和重复原则。 1.对照原则 对照是比较的前提。在生物学实验中存在许多影响因素，为消除无关因素对实验结果的
设计性实验指导书 实验名称：冷冻鱼糜及鱼糜制品的生产 实验项目性质：本实验是食品科学与工程专业水产品加工方向的学生在学习了《水产食品加工学》这门课程之后，将其课堂上学习的水产品加工理论知识应用到生产实践的一个设计性试验。该实验是由学生自己设计鱼糜制品（鱼丸）的配方和生产工艺。通过实验可以实现以学生自我训练为主的教学模式，使学生更好地掌握实验原理、操作方法、步骤，全面了解掌握鱼糜制品弹性形成的机理、掌握鱼糜制品制造的技术原理、掌握影响鱼糜制品弹性的因素。培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力，提高学生的创新思维和实际动手能力，提高学生驾驭知识的能力，培养学生事实求是的科学态度，百折不挠的工作作风，相互协作的团队精神，勇于开拓的创新意识。通过开展这项工作，将有利于学校培养社会所需要的高素质、创新型人才。 所属课程名称：水产食品加工学 计划学时：10 一、实验目的 1、掌握冷冻鱼糜的生产原理和工艺技术；抗冻剂防治鱼肉蛋白质冷冻变性的作用；鱼肉蛋白质变性的特征变化。 2、掌握鱼糜制品弹性形成的机理及其影响弹性的因素。 3、掌握鱼糜制品制造的生产技术。 4、掌握鱼糜凝胶化和凝胶劣化的性质。 5、学习鱼糜制品弹性感观检验方法。 二、设计指标 设计的鱼糜制品（鱼丸）主要考虑如下质量指标： 1、鱼丸的凝胶强度 2、鱼丸的风味 3、鱼丸的香气 4、鱼丸的产品成数 5、鱼丸的白度 6、鱼丸的水分 三、实验要求（设计要求） 1、要求学生首先查资料，搞清楚不同鱼种在制作冷冻鱼糜时形成凝胶的特性，熟悉冷冻鱼糜的制作工艺过程，了解其相关的机械设备。 2、学生自己设计鱼糜制品（鱼丸）的配方和生产工艺。按5人为一实验小组，学生自己拆装、调试设备。各实验小组自己根据鱼糜制品制造的技术原理、影响鱼糜制品弹性的因素，各组自己制定鱼丸生产工艺，产品配方，用各实验小
综合与设计性实验讲义 目录 模块一 实验一茶叶中提取咖啡因（综合性化学实验） (1) 实验二黄连中小檗碱的提取和鉴定（设计性化学实验） (5) 实验三烟叶中烟碱的提取与定性分析测定（综合性化学实验） (6) 实验四玉米须中黄酮和多糖的提取、鉴别与含量测定（设计性化学实验）··10 模块二 实验五高锰酸钾法测定蛋壳中CaO的含量（设计性化学实验） (12) 实验六维生素C药片中抗坏血酸含量的测定（综合性化学实验） (13) 实验七葡萄糖酸锌的制备和分析（综合性化学实验） (15) 模块三 实验八 1，2，4-三唑的制备（设计性化学实验） (18) 实验九聚乙烯醛缩甲醛胶水的制备（综合性化学实验） (19) 实验十香豆素-3-羧酸的制备 (20) 实验十一三草酸合铁（Ⅲ）酸钾的制备、性质和组成分析（设计性化学实验）。22实验十二固体酒精的制备及燃烧热的测定（综合性化学实验） (24) 说明：本实验课程要求学生从三个模块（见附表）中选出四个实验题目，即从模块一、模块二中各择一个实验题目，从模块三中选择二个。四个实验题目中设计性实验不得少于一个。设计性实验要提供设计方案，列举可行的方案。实验前要交给指导老师批阅。 例如：模块一中选择烟叶中烟碱的提取与定性分析测定（综合性化学实验），模块二中选择高锰酸钾法测定蛋壳中CaO的含量（设计性化学实验）， 模块三中选择聚乙烯醛缩甲醛胶水的制备（综合性化学实验），环保颜料氧化铁黄的制备定（综合性化学实验）
模块一 实验一茶叶中的咖啡因的提取及其红外光谱的测定 A 茶叶中的咖啡因的提取 一、实验目的 （1）通过从茶叶中提取咖啡因学习固-液萃取的原理及方法。 （2）掌握索氏提取器的原理及作用。 （3）掌握升华原理及操作。 二、实验原理 茶叶中含有多种黄嘌呤衍生物的生物碱，其主要成分为含量约占1%～5%的咖啡因（Caffeine，又名咖啡碱），并含有少量茶碱和可可豆碱，以及11%～12%的丹宁酸（又称鞣酸），还有约0.6%的色素、纤维素和蛋白质等。 咖啡因的化学名为1，3，7-三甲基－2，6-二氧嘌呤，其结构为： O N H3C N O CH3N N CH3 N N H N N 纯咖啡因为白色针状结晶体，无臭，味苦，置于空气中有风化性。易溶于水、乙醇、氯仿、丙酮、微溶于石油醚，难溶于苯和乙醚，它是弱碱性物质，水溶液对石蕊试纸呈中性反应。咖啡因在100℃时失去结晶水并开始升华，120℃升华显著，178℃时很快升华。无水咖啡因的熔点为238℃。咖啡因具有刺激心脏，兴奋大脑神经和利尿等作用，因此可单独作为有关药物的配方。咖啡因可由人工合成法或提取法获得。本实验采用索氏提取法从茶叶中提取咖啡因。利用咖啡因易溶于乙醇，易升华等特点，以95%乙醇作溶剂，通过索氏提取器（或回流）进行连续抽提，然后浓缩、焙炒而得粗制咖啡因，在通过升华提取得到纯的咖啡因。 三、实验装置 1．索氏提取器：见图2－17。 2．回流提取装置：在无索氏提取器的情况下，可采用回流冷凝装置（图 3-13）。但一般回流冷凝装置所用溶剂量较大，且提取效果较索氏提取器差。
化学综合设计实验报告 学院：理化学院班级：应用化学1002 2012--2013学年第二学期学号311013030225 姓名严威指导教师王枫 课程名称化学综合实验1 课程编号130030501 实验名称 1 2,6-二氯-4-硝基苯胺的制备（氯化）实验类型综合性 实验地点一号实验楼有机化学实验室实验时间2013.06.28 实验内容：（简述） 根据引入卤素的不同，卤化反应可分为氯化、溴化、碘化和氟化。因为氯代衍生物的制备成本低，所以氯代反应在精细化工生产中应用广泛；碘化应用较少；由于氟的活泼性过高，通常以间接方法制得氟代衍生物。 实验目的与要求： 1、掌握2,6-二氯-4-硝基苯胺的制备方法。 2、掌握氯化反应的机理和氯化条件的选择。 3、了解2,6-二氯-4-硝基苯胺的性质和用途。 设计思路：（设计原理、设计方案及流程等） 卤化剂包括卤素（氯、溴、碘）、盐酸和氧化剂（空气中的氧、次氯酸钠、氯化钠等）、金属和非金属的氯化物（三氯化铁、五氯化磷等）。硫酰二氯（SO2Cl2）是高活性氯化剂。也可用光气、卤酰胺（RSO2NHCl）等作为卤化剂。卤化反应有三种类型，即取代卤化、加成卤化、置换卤化。 由对硝基苯胺制备2,6-二氯-4-硝基苯胺有多种合成方法。直接氯气法；氯酸钠氯化法；硫酰二氯法；次氯酸法；过氧化氢法。 工业生产一般采用直接氯气法。其优点是原材料消耗低、氯吸收率高、产品收率高、盐酸可回收循环使用。 关键技术分析： 直接氯气法的反应方程式如下 氯酸钠氯化法是由对硝基苯胺氯化、中和而得，反应方程式如下：
过氧化氢法是由对硝基苯胺在浓盐酸中与过氧化氢反应而得，反应方程式如下： 实验过程：（包括主要步骤、实验结果、实验分析等） 方法一：氯酸钠氯化法。 在装有搅拌器、温度计和滴液漏斗（预先检查滴液漏斗是否严密，不能泄漏。）的250mL 四口瓶中，加入5.5g（质量分数为100%）对硝基苯胺，再加入质量分数36%盐酸100mL，搅拌下升温至50℃左右，使物料全部溶解。然后，慢慢冷却至20℃左右，滴加预先配好的氯酸溶液（3g氯酸钠加水20mL），约在1～1.5h内加完，然后，在30℃下再反应1h。用50mL水稀释上述反应物，倾入烧杯中，并用少量水冲洗四口瓶，将物料全部转移到烧杯中，过滤。 滤液倒入废酸桶，滤饼以少量水打浆，并用水调整体积至100mL左右，用质量分数为10%的氢氧化钠中和至pH=7～8，再过滤，干燥。产品称重，计算收率。测熔点。 方法二：过氧化氢法。 在装有搅拌器、温度计和滴液漏斗（预先检查滴液漏斗是否严密，不能泄漏。）的250mL四口瓶中，加入13.8g对硝基苯胺，再加入50mL水，搅拌下慢慢加入45mL浓盐酸，加热至40℃，于搅拌下1h内滴加23mL质量分数30% 过氧化氢，滴加过程中温度控制在35～55℃，加完后，在40～50℃下继续反应1.5h。随着反应的进行，逐渐产生黄色沉淀。反应结束后，过滤，水洗，烘干，称重，计算收率，测熔点。 方法三：直接氯气法。 向带有回流冷凝器和填充氢氧化钠的气体吸收柱的反应器中加入对硝基苯胺138g(1mol) 和4.5mol/L 的盐酸水溶液1L。悬浮液在搅拌下加热至105℃左右。在该温度下通氯气，约15min后出现沉淀。约2h后逐渐减少氯气量，至不再吸收氯为止（通入约2.2mol的氯气）。反应混合物冷却到70～80℃，过滤，水洗。干燥，称重，计算收率，测熔点。 实验制得黄色针状结晶。熔点192℃～194℃。难溶于水，微溶于乙醇，溶于热乙醇和乙醚。本品有毒。
南昌航空大学实验报告 2014年12月10日 课程名称：材料化学综合实验实验性质: 设计性实验 实验名称：草酸盐重量法测定稀土总量及草酸加入量对沉淀的影响 班级学号：11级姓名：材料化学同组人： 指导老师评定（总评）：签名： 一、实验预习 1、前言 随着稀土应用的不断发展, 稀土铁合金材料品种日益增多, 其用量也越来越大。然而, 产品中的稀土总量及铁的含量都有赖于检测部门的分析结果。分析结果的准确与否、分析速度的快与慢都直接影响着稀土产品生产部门及销售部门的工作效率和经济效益，因此，测定稀土总量是非常重要的[1]。 稀土元素由于具有独特的核外电子排布，在冶金、材料领域有着独特的作用[2]，且稀土元素对于冶金和一些特殊工艺生产来说，是一种很重要的物质，怎样测定地质样品、各种工艺物料中的稀土总量是很重要的[3]。 稀土元素总量的测定，常采用重量法、滴定法和吸光光度法。其中，滴定法测定稀土元素时干扰较多，需多次分离，而光度法适合低含量的稀土测定[4]。重量法测定稀土总量是使稀土形成难溶化合物从共存元素中分离出来，灼烧成氧化物后称重：已知稀土可呈氢氧化物、氟化物、草酸盐等多种形成沉淀，目前测定稀土精矿等稀土矿样中的稀土总量,主要采用国家标准碱熔法—草酸盐重量法, 其操作复杂、繁琐费时, 但此方法准确度高、稳定性好[5]，已被列为矿石及稀土产品中稀土总量测定的行业标准方法，在许多仲裁分析中广泛采用。 本实验主要研究稀土总量的测定，实验采用草酸作为沉淀剂，用草酸盐重量法测定稀土的总量，并研究草酸的加入量对沉淀的影响。 2、实验方案设计 （1）实验目的 ①了解稀土总量的测定方法，并学会使用草酸盐重量法测定稀土的总量； ②掌握草酸盐重量法测定稀土总量的原理； ③研究草酸加入量对稀土总量测定的影响；
《计算机网络与通信实验》设计性、综合性实验方案 实验1：网络综合服务 一、实验目的 ●利用DHCP、DNS、IIS和简单网页制作的知识，建立一个网络综合服务站点，提 高站点发布的综合能力。 二、实验设备 ●交换机、PC机 三、实验环境 四、实验步骤 1、利用简单网页制作工具建立流媒体服务器中存在的流媒体文件信息列表页面，如 index.htm，并为每项流媒体文件建立流媒体点播超链接。 2、利用DHCP实验知识，建立DHCP服务器和客户端，获取IP地址。 3、利用DNS实验知识，建立DNS域名解析。如将站点域名映射到192.168.0.1。 4、利用IIS实验知识，建立与对应的WEB站点，用于打开第2步中的建立网页文件。 5、在工作站浏览器中输入后，显示index.htm页面。 实验2：交换机管理 一、实验目的 ●掌握交换机工作原理及Vlan的应用。 ●熟悉交换机MAC地址表的配置。 ●了解各种情况下MAC地址表的变化及对网络连通性的影响。 二、实验设备 ●交换机、PC机
三、实验环境 四、实验步骤 1、根据网络拓扑结构完成网络设备连接，配置PC机网络参数。 2、使用show mac-address-table命令，查看MAC地址表初始信息。 3、任选PC1、PC2分别连接至交换机Fa0/1和Fa0/2端口，使用mac-address-table命令将其 信息写入MAC地址表，使用show mac-address-table命令查看MAC地址表信息，使用ping命令测试PC机之间的连通性。 4、 5、将PC1、PC2、PC3分别连接至交换机Fa0/1、Fa0/2、Fa0/3端口，使用mac-address-table 命令将PC3信息写入MAC地址表，并分配至Vlan 2，查看MAC地址表信息，测试PC 机连通性。 6、利用交换机工作原理对各种连通性结果进行说明。 实验3：网络模拟软件 一、实验目的 学会使用网络模拟软件Boson NetSim模拟网络环境，对网络进行配置。 ●利用Boson Network Disgner，选择正确的网络设备，模拟网络环境。 ●利用Boson NetSim，正确配置网络设备参数。 二、实验设备 ●PC机 三、实验环境 ●Boson NetSim软件
实验三十五纳米分散体系在电化学中的应用 一、实验目的 1. 了解低维纳米材料的超声分散技术； 2. 掌握CHI660B电化学工作站的使用方法； 3. 掌握一套完整的电化学方法所包含的实验内容。 二、实验基本原理 低维功能材料由于其结构的特殊性以及在纳米尺度下的一系列特殊的效应，而呈现出许多不同于传统材料的独特性能。碳纳米管是一种新型的低维功能材料，属富勒碳系，是一种具有特殊结构（径向尺寸为纳米量级，轴向尺寸为微米量级、管子两端基本上都封口）的一维量子材料。一般而言，纳米碳管有两种结构形式：单壁碳管和多壁碳管。单壁碳管是由单层石墨卷集而成，直径在1-2 nm；而多壁碳管则是由多层石墨卷集而成，直径在2-50 nm 之间。尽管纳米碳管是由石墨转化而来，但它与石墨有着截然不同的性质。比如它在一定尺寸范围内具有导体及半导体特性、高的机械强度及溶液中的非线性光学特性等。由于它具有好的导电性和完整的表面结构，高的机械强度和较强的化学稳定性以及它具有明显的促进电子传递作用，因而是一种很有潜力的传感器材料。但由于碳纳米管较高的机械强度和较强的化学稳定性，也决定了它不溶于几乎所有的溶剂，因此如何选择特定的手段把碳纳米管“溶解”在特定的溶剂里并制备成均匀的薄膜材料是该实验项目的关键点。表面活性剂是一类具有特殊性质的物质，而最突出的性质便是它的分子结构中即有亲水基团又有疏水基团，具有“双亲”性质，随着其浓度的不同，在溶液中表现出不同的排列形式。研究表明，一些长链的表面活性剂分子如SDS、DHP等通过超声分散能碳纳米管“溶解，并在电极表面形成均匀稳定的薄膜。 本设计实验旨在将碳纳米管超声分散在表面活性剂的水溶液中，并滴涂在玻碳电极表面，制成碳纳米管薄膜修饰的电极，考察一些环境污染物在修饰电极上的传感特性。 三、实验仪器与药品 CHI660B电化学工作站1台；CHI830电化学分析仪1台；超声波清洗器1台；红外灯1台；干燥箱1台；电子分析天平1台；双蒸馏水器1台；玻碳电极3支，甘汞电极3支。 碳纳米管（中国科学院成都有机化学有限公司）；十二烷基硫酸钠；吐温-80；冰醋酸；乙酸钠；磷酸二氢钾；磷酸氢二钠；硝酸铅；氯化镉；铁氰化钾；硫酸；硝酸；盐酸；氢氧化钠；以上试剂均为分析纯。
胰岛素设计性实验报告 篇一：实验设计-修订版 胰岛素所致的低血糖休克及药物 和激素对血糖的影响 第一临床医学院XX级医学检验一班 设计人：郭英刘雨霏刘妮彭超 XX年3月12日 【题目】胰岛素所致低血糖休克及药物和激素对血糖的影响 【背景】 胰岛素是重要的内分泌激素之一，主要生理作用是全面地调节糖类代谢，同时也相应地调节脂肪和蛋白代谢。正常动物由于神经系统的调节和激素的相互作用，血液中胰岛素浓度是相对稳定的。若给正常动物注射胰岛素，可造成人胰岛素性低血糖症状。血糖浓度持续降低而出现交感神经兴奋性增高和脑功能障碍症群而导致的综合症就是低血糖休克。在实验条件下如果给动物注射过量的胰岛素，使动物体内胰岛素量骤然升高，可造成动物实验性低血糖，会使神经组织的正常代谢和功能发生障碍，以至产生痉挛昏迷，外部表现为惊厥，称之为胰岛素休克。小鼠的低血糖休克实验属于经典实验．传统的胰岛素休克实验目的是观察人工胰岛素性低血糖休克以及注射葡萄糖后的消失过程，以加深对胰岛素
生理作用的理解．但实验中一般不测定小鼠血糖的变化，只是观察胰岛素造成低血糖休克时的行为变化。 现阶段对胰岛素降低血糖的原理研究较多，其他药物和激素如甲状腺素、生长激素、糖皮质激素对血糖的研究也以较多，但都是单量试验，并未将多种激素和药物联合起来观察对血糖影响的研究。本次试验将通过制作胰岛素低血糖休克模型来同时观察多种药物和激素对血糖的影响。 体内降低血糖的激素只有胰岛素一种，但升高血糖的激素却不止胰高血糖素一种。糖皮质激素是一种胰岛素拮抗激素，可以增强肝脏中的糖原异生，促进肝糖原分解，抑制外周组织对葡萄糖的摄取和利用，从而导致血糖升高。而甲状腺素有促进生长发育的作用，也能够促进糖的吸收和糖异生，也可升高血糖。生长激素的主要生理功能是促进神经组织以外的所有其他组织生长；促进机体合成代谢和蛋白质合成；促进脂肪分解；对胰岛素有拮抗作用；抑制葡萄糖利用而使血糖升高等作用。但其剂量不同，对血糖的影响亦不同，本次试验就胰岛素等临床常见的与血糖有关的药物和激素对血糖的影响做相应的探讨。 【目的】 学习检测血糖的方法，观察胰岛素及药物和激素对血糖的影响，同时验证不同剂量的生长激素对血糖的影响不同，从而加深理解药物和激素影响血糖水平的机制。
心得体会： 这是食品综合设计性实验，在自己找实验原理及步骤的过程中，深化了我对课文中知识点的理解。但由于查找方式及查找资料库的不同，可能会导致实验方案具有很大差异，有时实验室器材试剂有限，所以可能因此自己的设计方案无法实施或者实施不完全，有时不得不重新设计方案，有些耗费时间。所以个人认为，老师可以预先说出该实验的常用方法或者常用试剂，还有实验室对此实验可以提供的主要设备，让学生从这个方面查找，可能会有所帮助。 由于缺乏经验，在实验中暴露出许多不足。可能对基础知识的掌握不够甚至缺少某一方面的专业知识，使我们对有些实验现象无法解释.例如在酶促褐变的实验中，我们发现实验剩余的苹果样品长时间暴露在空气中并没有产生明显的酶促褐变现象，在咨询老师后才明白这个现象的原因可能是苹果不是新鲜的，它所含有的酶的活性不高，另外苹果是从冰箱中取出的，这也可能影响酶的活性。虽然这样的无知并非不可接受，但仍基于这点，冒昧地提出建议，希望老师能加强理论课与实践课的联系，提高学生对所学课程的认识。不得不说的是，每次在遇到问题而自己又无法理解及解决时，在不断的与老师交流的这一过程中，我们得到了很多的宝贵经验与信息，也感叹于老师的专业精神与人格魅力，同时对于科学研究的认识又更进一步。 虽然食品综合性实验由若干个简单实验组成，但它却并不是简单实验的重复和叠加，而是对简单实验的有机综合。它是一个有机整体，需要围绕一条主线，结合若干知识点或学科的相关知识加以综合应用，这训练了我们的创新性思维，让我们不再拘泥于课本中的实验步骤。在设计的过程中，可以自己设定和控制变量，自行探究，这就是我们主动学习的过程，而当我们主动学习的时候，我们所得到的收获和经验将远远高于被动学习，而且，主动学习的结果是培养了一种学习的能力，对于一个人的成长，这比收获知识本身更加重要。在亲身操作的过程中，我们真切感受到创造性的工作充满艰辛，但是来不得半点马虎，必须脚踏实地、尊重事实才能达到成功的彼岸。这样的实验让我们真正体会到了知识的重要、劳动的艰辛和收获的快乐。但与此同时，我们必须明白，实验设计是要求科学性、可行性、安全性、简约性等原则的，在自行设计实验时，必须遵循这些原则，在考虑这些原则的过程中，无形的提高了我们的实验探究能力。
参加综合性设计性实验后的感想（一） 综合设计性实验是为了发掘同学们的创造力，不拘泥于课本，不重复教学内容的实验部分，将生理、病生、药理合并，及充分运用这三门学科的知识。由同学们自己所立题、独立完成分析的实验，它的实验首先放在法文班，是对我们班同学的充分信任和认可，同时，也是对我班同学能力的一种考验。可以说我们作为试点，实验结果的好坏及其间同学们的投入度如何都直接关系到综合性设计实验的可行性和推广性；关系到我们之后，还会不会有人再来从事这种实验的尝试。 因为以上诸多因素，在实验刚开始运行时，我们都是带着一丝忐忑的。在选题上，我们要综合新颖和可行及其操作的意义这三个方面，当我们小组把目光投降NO时，我们又将思路重新拓展，对于NO合成减少在高血压发病机制中的作用作了全新的诠释，我们研究是底物，是合成，还是受体的环节出了问题，这是前人从未尝试过的，是一种创新和热点的组合。 随着实验的进行，我们对什么是“设计性实验”又多了一层理解，那绝不是一种单纯的设计和工匠的进行工作，更是严谨性和科学性的体现，是我们在实验中发现问题，解决问题能力的锻炼，是对我们独立思考的培养。值得一提的是，虽然班级是分为病生和药理五个小组，但我们的指导老师是其中唯一与病生和药理没有关系的老师。在生理老师的帮助下，我们有例如实验的场地和动物。但在任何关于病生的知识他都不清楚的情况下，我们只能更加独立的依靠自己，找资料，找突破口，寻找实验的操作方法和途径。所以我们组的难度相对其他几组在实验的刚开始就乘可个比较大的系数。 在实验中也让我们发现了团队合作的重要性。首先就实验当天来讲，我们的实验器材是同学自己到病生实验室借的。我们实验中所要运用的分光光度计是到药理实验室进行比色的。有同学每天去给老鼠灌胃，培养慢性实验的模型。我们的分工很明确，可以高效的完成大量的工作。为了实验，我们做到晚上，有同学很迟才吃饭也没有怨言。 设计实验是对我们多方面能力的培养。查阅资料、小组讨论、答辩的表达能力和独立思考的能力，反应能力及解决问题的能力。 我们觉得，实验的过程是最重要的，实验来不得半点虚假，科学的严谨性和
实验九综合性设计性实验专题 一、目的要求 在基础性实验的基础上，开设综合性的设计性实验。综合性实验由多种实验手段与技术和多层次的实验内容组成，以实验小组为单位完成，在实验过程中，教师只提供基本参照的实验方法，且对实验环节不做详细讲解，学生在研讨、查阅资料的基础上，可对实验方案进行调整与改进。教师的主要作用是引导学生学会运用所学知识解决实际问题，培养学生对所学知识和实验技术的综合运用能力，对实验的独立工作能力、以及对实验结果的综合分析能力，从而为设计性实验的顺利开展做好准备。设计性实验是以《植物学》为主要研究内容，结合其他学科的知识与技术，以“问题”为中心来设计实验方案——选择仪器用品——制定实验流程——处理分析数据——撰写研究论文，使学生得到科学研究的初步训练，为毕业论文研究工作的开展打下基础。在实验过程中，教师的主要职责是指出实验的思想，充分调动学生的想像力与创造力，这对培养学生的创新精神和实践能力具有重要意义。 二、仪器设备药品 学生根据自己设计的实验方案自定实验所需的用具。 三、方法与步骤 学生以5人为一个实验小组，在大的实验小组内，实行自愿组合，自定题目或从《植物学（2）综合性设计性实验参考题目》中选择题目。学生根据自己的情况在《植物学（2）综合性设计性实验参考题目》中选题。实验分为四个阶段：第一阶段：题目选好后，由班长和学习委员负责统计，原则上所报的题目不能重复，实验内容多样化，并报相关的实验指导教师审核后才能正式实施。 第二阶段：每个小组长牵头，对本实验的题目进行研究，查阅相关资料，制定实验方案并进行讨论、修改、完善，写出实验设计方案，经相关老师审核修改后，正式实施。 第三阶段：为实验方案的具体实施过程，学生利用课外时间在植物学开放实验室或室外进行； 第四阶段：以小组为单位，写出实验报告或科研小论文。 整个实验过程体现出“问题带来探究、学生自觉探究、教师指导探究、综合
药理学综合设计性实验 各位领导与老师: 根据药理学的实验特点及现有的实验条件，初步拟定了４个具有可行性的综合设计性实验，开设对象主要为护理本科生，也适用于专科生。但具体开设的内容还需各位领导与老师的商榷。 由于实验项目比较复杂，每次实验所需课时均比较多，且单一教师辅导困难比较大，至少需要双教师辅导（比如采血、插管、实验准备等），请各位领导与老师理解。 课程设计：王鹏 基础教研室 2005年1月9日
实验一氯丙嗪的降温作用（设计性实验，4学时） 实验简介：本实验使学生掌握实验设计的基础理论和方法（包括动物选择、实验分组、对照原则、处理因素的标准化等多方面知识），并通过观察氯丙嗪的降温作用，掌握其降温特点，联系临床应用。 实验辅导：至少双人辅导 【实验目的】掌握实验设计的基础理论，通过观察氯丙嗪的降温作用，掌握其降温特点，联系临床应用。 【实验器材】小鼠、注射器、体温计、冰箱、氯丙嗪等。 【实验过程】 一、首先介绍实验设计的基础理论 （一）实验设计是科学研究计划中关于研究方法与步骤的一项内容，是实验研究所涉及的各项基本问题的合理安排。严密合理的实验设计是顺利进行研究工作的保证，同时也能最大限度地减少实验误差以获得精确可靠的实验结论，甚至可以使研究工作事半功倍。 药理学实验设计的三大要素，即处理因素、实验对象与实验效应。 1.处理因素 (1)处理因素实验中根据研究目的确定的由实验者人为施加给受试对象的因素称为处理因素，如药物、某种手术等。 一次实验涉及的因素不宜过多，否则会使分组增多，受试对象的例数增多，在实际工作中难以控制。但处理因素过少，又难以提高实验的广度和深度。 (2)明确非处理因素：非处理因素虽然不是我们的研究因素，但其中有些因素可能会影响实验结果，产生混杂效应，所以这些非处理因素又称混杂因素。设计时明确了这些非处理因素，才能设法消除它们的干扰作用。 (3)处理因素的标准化：处理因素在整个实验过程中应做到标准化，即保持不变，否则会影响实验结果的评价。如实验设计中处理因素是药物时，则药物的剂型、给药途径、质量(成分、出厂批号等)必须保持不变。 2.实验对象 实验对象的选择十分重要，对实验结果有着极为重要的影响。药理学实验主要实验对象包括整体动物(正常动物、麻醉动物和病理模型)、离体器官、组织及细胞等。 3.实验效应 实验效应是指受试对象在处理因素作用后呈现的反应或受到的影响，其具体表现形式是指标。这些指标包括计数指标(或定性指标)和计量指标(或定量指标)等。指标的选定需符合特异性、客观性、重复性、灵敏性、精确性、可行性等原则。 (二)药理学实验设计的基本原则 为了提高研究效率，控制误差和偏倚，药理学实验设计同其它科学研究一样必须遵循三大基本原则，即对照、随机和重复原则。 1.对照原则 对照是比较的前提。在生物学实验中存在许多影响因素，为消除无关因素对实验结果的影响，实验中必须设立对照组。对照应符合齐同可比的原则，除处理因素不同外，其他非处