FPGA设计实验指导书(2014)

《FPGA设计》实验指导书

安全操作注意事项

1、接插下载电缆前，请务必关闭实验箱开关，避免损坏下载电缆或实验箱器件。

2、操作过程中应防止静电。

3、保持实验箱和电路板的表面清洁。

4、小心轻放，避免不必要的硬件损伤或者人身受伤。

实验箱简介

实验一 Quartus ii软件的操作使用

一、实验目的

1、熟悉Quartus II软件的使用；

2、掌握用原理图输入法和硬件描述语言（Verilog HDL）两种方法来设计逻

辑电路；

3、通过电路的仿真及验证，进一步了解4选1数据选择器的功能；

二、实验内容

1、用原理图输入法来设计4选1数据选择器

参照按图1-1所示来编辑完成4选1数据选择器的原理图输入，其中a、b、c、d 为数据输入端，sel[1]、sel[0]为控制输入端，q为4选1数据输出端。存盘仿真后，观察仿真波形，以验证数据选择器的功能。

图1-1 4选1数据选择器原理图

2、用Verilog HDL硬件描述语言来设计数据选择器

用QuartusII中的文本编辑器，编辑输入4选1数据选择器源程序：

(1)Verilog HDL的行为描述建模方式

方式一：用case语句

程序中的a、b、c、d 依然为数据输入端，s1、s0为控制输入端，y为4选1数据输出端。存盘后进行仿真，并观察仿真波形，以验证数据选择器的功能。

方式二：用if语句

(2)Verilog HDL的数据流描述建模方式

例一：

例二：

本题要求同（1）

(3)Verilog HDL的结构描述建模方式举例

上图是2选一多路选择器的Verilog结构级描述建模方式。

实验要求同上。

三、实验仪器、设备及材料

电脑、EDA软件、实验箱、下载电缆。

四、实验原理

4选1数据选择器的原理框图及真值表如图1-2及表1-1所示，sel[1:0]可能出现四种组合情况：00 01 10 11，它分别对应选通四个不同的数据输入a、b、c、d，从q端输出。结合以前所学数字电路的知识，可由真值表得出利用“与非门”实现的逻辑电路，进而可用QuartusII原理图输入方法，设计出该4选1数据选择器；如应用EDA技术所学的Verilog HDL硬件描述语言来描述该电路功能，即可设计出该4选1数据选择器的源程序。

图1-2 4选1数据选择器的原理框图

q Sel[1]输出

选择输入

0a 01b 00c 11

d

1

Sel[0]表1-1 真值表

五、重点、难点

本实验技术重点在于理解4选1数据选择器的功能后，用原理图输入法和硬件描述语言（Verilog HDL ）两种方法来设计该逻辑电路。

其难点是要仿真出4选1数据选择器的波形，然后通过观测仿真波形，来验证该数据选择器的功能。

六、实验步骤

（一）原理图输入法的设计步骤：

（1）进入Windows 操作系统，双击Quartus II 图标，启动软件。

1、单击File \ New Project Wizard 菜单，输入文件名路径与设计项目的名字mux41，点击finish, 完成设计项目建立。

d

a b c

点击Assignment \ Device菜单，选择器件（本设计选用cyclone 系列的

EP1C12Q240C8）。

2、启动菜单File \ New，选择Block Diagram/Schematic File，点OK，启动原理图编辑器。画出图1-1（具体方法见后面说明）。默认存盘名为mux41，保存。（2）设计的输入

1. 在原理图空白处双击，会出现元件选择对话框，在name处输入元件名，

点OK完成元件放置。依次放置4个三输入端与门（and3）、1个四输入端或门（or4），2个非门（not）器件、及6个输入端（input）、1个输入端（output）在原理图上；

2. 添加连线到器件的管脚上

把鼠标移到元件引脚附近，则鼠标光标自动由箭头变为十字，按住鼠标右键拖动，即可画出连线,参照图1连好相应元件的输入、输出脚。

3.保存原理图

单击保存按钮。原理图文件出现在红色箭头所指的地方。

（3）编译

点击菜单栏上红色箭头所指的工具图标，完成编译。

图1-3 编译

编译通过后，选择File/New，在弹出的对话框中点击选择Vector Waveform File，并点击OK，建立一个波形文件，如图1-4、图1－5所示，保存波形文件。

图1-4

图1-5

再点Node Finder,在波形文件加入输入输出端口，如图1-7所示。

11、对加入到波形文件中的输入端口进行初始值设置，并点击Processing/Start Simuliation

12、仿真无误后，选择Assignments/Assing Pins对实验中用到的管脚进行绑定分配，如图1-7所示。

图1-7

13、对于复用的引脚，需做进一步处理，使其成为通用I/O。

14、最后再编译一次，编译无误后，用下载电缆通过JTAG接口将对应的dff2.sof文件下载到FPGA中。

15、在实验系统中正确连线，观察实验结果是否与仿真结果相吻合。

（二）用Verilog HDL语言完成的设计步骤：

（1）运行Quartus II软件，先建立一个新的项目。

（2）启动File \ New菜单命令（如图1-5）;

图1-5 新建文本文件的选择对话框

（3）选择verilog hdl file，点击OK后，键入上面“二、实验内容”中的程序。

（4）以默认文件名和路径保存。

（5）参照原理图输入设计进行仿真，并观察仿真波形，以验证所设计电路的功能。

七、实验报告要求

2. 详细论述实验步骤。

3. 给出原理图输入法和Verilog HDL语言设计两种方法的仿真波形。

八、实验注意事项

1. 使用原理图设计时，其文件名[mux41.gdf]要与仿真的波形文件名[mux41.vwf]相同，只是文件的后缀不同；使用Verilog HDL语言设计时，其文件名(m4_1.V)要与模块名[module m4_1( a, b, c, d, sel, q);]相同，且仿真的波形文件名[m4_1.vwf]也要相同。

2. 用原理图输入法和Verilog HDL语言两种方法所做的设计，一定要建两个不同的工程，最好放在不同的目录中，且目录名不要出现中文字符。

3.在Waveform Editor仿真时，应先在菜单选项的Edit/ Grid Size…中所弹出的对话框中将Grid Size:改为1.0us。

九、思考题

1. 如何用设计好的4选1数据选择器，来实现8选1数据选择器的设计（用原理图输入法来设计），试给出设计与仿真的结果。

2.谈谈使用原理图输入法和Verilog HDL语言设计两种方法的优劣心得。

实验二组合逻辑电路设计

一、实验目的

1、学习Verilog HDL基本语法；

2、巩固Quartus II环境下的Verilog HDL编程设计的基础

二、主要仪器设备

EDA实验系统1台

PC机

三、实验内容

1、设计一个四线至二线编码器，其真值表如下：

表2.1 四线至二线编码器的真值表

2、设计一个2位信号的比较器，该比较器的电路符号如图2.1所示。

图2.1 比较器电路符号

引脚说明：A、B皆为二位信号；CLK为时钟脉冲输入；RST为清除控制信号。

AGTB：当A>B时，其值为1，否则为0；

AEQB：当A=B时，其值为1，否则为0；

ALTB：当A

3、设计一个四位全加器。

四、实验报告

根据以上实验内容写出实验报告，包括程序设计，软件编译，管脚分配，硬件测试结果等内容。

实验三时序逻辑电路设计

一、实验目的

理解触发器概念，掌握时序器件的Verilog HDL语言程序设计的方法二、主要仪器设备

EDA实验系统1台

PC机

三、实验内容

设计以下内容：

1、基本的D触发器；

2、同步复位的D触发器；

3、异步复位的D触发器；

4、同步置位/复位的D触发器；

四、实验报告

根据以上实验内容写出实验报告，包括程序设计，管脚分配；并提交其仿真结果及分析。

实验四一般计数器的设计及数码管显示

一、实验目的

1、学习计数器的设计、仿真和硬件测试；

2、掌握原理图与文本混合设计方法；

3、学习硬件扫描显示电路的设计方法。

二、主要仪器设备

EDA/SOPC实验系统1台

三、实验原理

1、设计1个模为24的8421BCD码加法计数器。

2、设计24分频时序电路。

3、将分频或计数结果在数码管上显示。

五、实验报告要求

根据以上实验内容写出实验报告，包括仿真结果及分析、硬件实现、硬件测试等内容。

实验五 正弦信号发生器的设计

一、实验目的

熟悉基于DDS 的正弦信号发生器的基本工作原理 二、主要仪器设备

EDA/SOPC 实验系统1台，示波器1台

三、实验原理

如图5-1所示为基本DDS 结构，由相位累加器、相位调制器、正弦ROM 查找表、D/A 构成。相位累加器是整个DDS 的核心，完成相位累加运算。相位累加器的输入是相位增量θ?B ，又由于θ?B 与输出频率out f 呈线性关系：clk

out

N

f f B ?=?2θ，因此相位累加器的输入又可称为频率字输入。

相位调制器接收相位累加器的相位输出，加上一个相位偏移量，用于信号的相位调制，不用时可以去掉，或者加一固定值。

正弦ROM 查找表完成()θB f sin 的查表转换，也就是相位到幅度的转换，它的输入是相位调制器的输出，事实上就是ROM 的地址。

图5-1 DDS 原理框图

四、实验内容

1、本实验要完成任务就是设计一个正弦信号发生器，用Verilog 设计出同步寄存器、相位累加器等，正弦ROM 查找表建议采用定制器件的方法完成，正弦ROM 数据文件可以用C 代码完成。

2、（选做内容）改变ROM 存放数据格式，使之为方波或三角波，设计出可以输出包括正弦、三角及方波的DDS 信号源。 五、实验报告

根据以上实验内容写出实验报告，包括仿真结果及分析、硬件实现、硬件测试等内容。

实验六ModelSim 仿真测试

一、实验目的

1、掌握一般计数器的ModelSim 仿真测试方法。

二、主要仪器设备

EDA实验系统1台

PC机

三、实验原理

以下是2选一多路选择器的verilog结构描述程序：

下面是它的测试模块：

大学物理学实验指导书_4

大学物理学实验指导书 大学物理实验 力学部分 实验一长度与体积的测量 实验类型：验证 实验类别：专业主干课 实验学时：2 所属课程：大学物理

所涉及的课程和知识点：误差原理有效数字 一、实验目的 通过本实验的学习，使学生掌握测长度的几种常用仪器的使用，并会正确读数。练习作好记录和误差计算。 二、实验要求 （1）分别用游标卡尺、螺旋测微计测金属圆筒、小钢球的内外径及高度，并求体积。（2）练习多次等精度测量误差的处理方法。 三、实验仪器设备及材料 游标卡尺，螺旋测微计，金属圆柱体，小钢球，铜丝 四、实验方案 1、用游标卡尺测量并计算所给样品的体积。 2、分别用千分尺和读数显微镜测量所给金属丝的直径。 数据处理 注意：有效数字的读取和运用，自拟表格，按有关规则进行数据处理。 描述实验过程（步骤）以及安全注意事项等,设计性实验由学生自行设计实验方案。 五、考核形式 实际操作过程实验报告 六、实验报告 实验原理，实验步骤，实验数据处理，误差分析和处理。 对实验中的特殊现象、实验操作的成败、实验的关键点等内容进行整理、解释、分析总结，回答思考题，提出实验结论或提出自己的看法等。 七、思考题 1、游标卡尺测量长度时如何读数 游标本身有没有估读数 2、千分尺以毫米为单位可估读到哪一位初读数的正负如何判断 待测长度如何确定 实验二单摆 实验类型：设计 实验类别：专业主干课 实验学时：2 所属课程：大学物理 所涉及的课程和知识点：力学单摆周期公式 一、实验目的 通过本实验的学习，使学生掌握使用停表和米尺，测准单摆的周期和摆长。利用单摆周期公式求当地的重力加速度

二、实验要求 （1）测摆长为1m时的周期求g值。 （2）改变摆长，每次减少10cm，测相应周期T，作T—L图，验证单摆周期公式。 三、实验仪器设备及材料 单摆、米尺、游标卡尺、停表。 四、实验方案 利用试验台上所给的设备及材料，自己制作一个单摆，然后设计实验步骤测出单摆的周期，再根据单摆的周期公式计算当地的重力加速速。 改变摆长，讨论对实验结果的影响并分析误差产生的原因 五、考核形式 实际操作过程实验报告 六、实验报告 实验原理，实验步骤，实验数据处理，误差分析和处理。 对实验中的特殊现象、实验操作的成败、实验的关键点等内容进行整理、解释、分析总结，回答思考题，提出实验结论或提出自己的看法等。 七、思考题 1、为什么测量周期不宜直接测量摆球往返一次摆动的周期试从误差分析来说明。 2、在室内天棚上挂一单摆，摆长很长，你设法用简单的工具测出摆长不许直接测量摆长。 实验三牛顿第二定律的验证 实验类型：验证 实验类别：专业主干课 实验学时：2 所属课程：大学物理 所涉及的课程和知识点：力学牛顿第二定律摩擦 一、实验目的 通过本实验的学习，使学生掌握气垫导轨的使用，使学生通过在气垫导轨上验证牛顿第二定律，更深刻的理解牛顿第二定律的物理本质。 二、实验要求 验证当m一定时，a∝F,当F一定时，a∝1／m。 三、实验仪器设备及材料 气垫导轨，数字毫秒计，光电门，气源 四、实验方案 1、调整气垫导轨水平。 在导轨的端部小心安装好滑轮，使其转动自如，细心调整好导轨的水平。

大学物理实验课后答案

实验一霍尔效应及其应用 【预习思考题】 1．列出计算霍尔系数、载流子浓度n、电导率σ及迁移率μ的计算公式，并注明单位。 霍尔系数，载流子浓度，电导率，迁移率。 2．如已知霍尔样品的工作电流及磁感应强度B的方向，如何判断样品的导电类型？ 以根据右手螺旋定则，从工作电流旋到磁感应强度B确定的方向为正向，若测得的霍尔电压为正，则样品为P型，反之则为N型。 3．本实验为什么要用3个换向开关？ 为了在测量时消除一些霍尔效应的副效应的影响，需要在测量时改变工作电 流及磁感应强度B的方向，因此就需要2个换向开关；除了测量霍尔电压，还要测量A、C间的电位差，这是两个不同的测量位置，又需要1个换向开关。总之，一共需要3个换向开关。 【分析讨论题】 1．若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交，按式（5.2-5）测出的霍尔系数比实际值大还是小？要准确测定值应怎样进行？ 若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交，则测出的霍尔系数比实际值偏小。要想准确测定，就需要保证磁感应强度B和霍尔器件平面完全正交，或者设法测量出磁感应强度B和霍尔器件平面的夹角。 2．若已知霍尔器件的性能参数，采用霍尔效应法测量一个未知磁场时，测量误差有哪些来源？ 误差来源有：测量工作电流的电流表的测量误差，测量霍尔器件厚度d的长度测量仪器的测量误差，测量霍尔电压的电压表的测量误差，磁场方向与霍尔器件平面的夹角影响等。 实验二声速的测量 【预习思考题】 1. 如何调节和判断测量系统是否处于共振状态？为什么要在系统处于共振的条件下进行声速测定？ 答：缓慢调节声速测试仪信号源面板上的“信号频率”旋钮，使交流毫伏表指针指示达到最大（或晶体管电压表的示值达到最大），此时系统处于共振状态，显示共振发生的信号指示灯亮，信号源面板上频率显示窗口显示共振频率。在进行声速测定时需要测定驻波波节的位置，当发射换能器S1处于共振状态时，发射的超声波能量最大。若在这样一个最佳状态移动S1至每一个波节处，媒质压缩形变最大，则产生的声压最大，接收换能器S2接收到的声压为最大，转变成电信号，晶体管电压表会显示出最大值。由数显表头读出每一个电压最大值时的位置，即对应的波节位置。因此在系统处于共振的条件下进行声速测定，可以容易和准确地测定波节的位置，提高测量的准确度。 2. 压电陶瓷超声换能器是怎样实现机械信号和电信号之间的相互转换的？ 答：压电陶瓷超声换能器的重要组成部分是压电陶瓷环。压电陶瓷环由多晶结构的压电材料制成。这种材料在受到机械应力，发生机械形变时，会发生极化，同时在极化方向产生电场，这种特性称为压电效应。反之，如果在压电材料上加交

课程设计任务书

《钢结构》（钢屋架）课程设计任务书 一、设计资料 如图1所示某厂房，长度60m,柱距6m，跨度为L=18m,采用梯形钢屋架,1.5×6.0m预应力混凝土大型屋面板，屋架铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面400×400，混凝土强度等级为C20，屋面坡度为10 i。地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，地震设防烈度为 :1 7度，屋架下弦标高为18m；厂房内桥式吊车为2台150/30t（中级工作制），锻锤为2台5t。钢材选用Q235钢，E43型焊条。 图1 柱网布置图 如图2所示。 三、荷载标准值（水平投影面计） ①永久荷载： 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.4 kN/m2 水泥砂浆找平层 0.4 kN/m2

保温层 kN/m2(按附表取) 一毡二油隔气层 0.05 kN/m2 水泥砂浆找平层 0.3 kN/m2 预应力混凝土大型屋面板 1.4 kN/m2 屋架及支撑自重：L = .0+ q011 12 .0 悬挂管道： 0.15 kN/m2 ②可变荷载： 屋面活荷载标准值： 0.7kN/m2 雪荷载标准值： 0.35 kN/m2 积灰荷载标准值： kN/m2 (按附表取) 四、课程设计要求 1．掌握钢屋架荷载的计算； 2．掌握杆件内力的计算和组合，杆件的计算长度、截面形式，截面选择及构造要求，填板的设置及节点板的厚度； 3．掌握普通钢屋架节点设计的原则和要求，主要节点的设计及计算和构造；掌握钢屋架施工图的内容和绘制。 五、课程设计（论文）进程安排

附件： 1. 附表 屋面保温层及积灰荷载的取值 (kN/m 2) 2. 附图 单位荷载作用下杆件内力系数图 02 .279 附图1 全跨单位荷载作用下各杆件的内力值 A a c e g e'c' a ' +2.5370.000-4.3 71 -5.636 -4.551 -3.357 -1.8500.0 -4.754 -1.86 2 +0.615 +1.17 +1.344 +1.581 +3 .158 +0 .540 -1 .632 -1 .305 -1 .520 -1 .748 -1.0-1.0+0.406 0.000.00-0.5+5.325 +5.312 +3.967+2.637+0.933 B C D E F G F ' E 'D 'C 'B 'A '0.51.0 1.0 1.0 1.0 1.01.0附图2 半跨单位荷载作用下各杆件的内力值

实验指导书2014(0209)

电气控制与可编程控制器 实验指导书 邱雪娜编写 宁波工程学院电子信息与工程学院 2014 年1 月

目录 实验一三相异步电动机正反转控制 (1) 实验二三相异步电动机星形-三角形降压起动控制实验 (4) 实验三PLC 认识性实验 (6) 实验四基本指令实验 (8) 实验五定时器/计数器应用 (11) 实验六抢答显示系统控制 (14) 实验七交通信号灯的自动控制实验 (17) 实验八机械手的控制 (20) 附录可编程控制器认识实验 (24)

实验一三相异步电动机正反转控制 一、实验目的 1、了解常用低压电器元件的结构、工作原理及使用方法。 2、通过对三相异步电动机基本起停控制线路的实际接线，掌握由电气原理图接成实际操作电路的方法。 3、掌握三相异步电动机正反转的原理和正反转的控制方法。 二、实验器材 三、实验内容和步骤 本次实验使用DD01 电源控制屏上方的交流电源。接线之前，开启电源总开关，按下绿色“启动”按钮，将电源控制屏上方的交 流“电压指示切换”开关切换到“三相调压输出”位置，旋转控制屏左侧的三相调压器旋钮，将其输出电压调到220V 后，按下红色“停止”按钮。 D61 挂箱上没有安装开关Q 和熔断器FU，图中的Q 和FU 可用控制屏上的接触器和熔断器代替，学生可从控制屏上方交流调压输出的U、V、W 端子开始接线。 1、三相异步电动机基本起、停控制： 按图1－1 接线(电动机接线星形和三角形均可)，图中SB1、SB2、KM1、FR 选自D61 挂件，电机M 选用DJ16 三相鼠笼异步电动机。检查接线无误后，按下绿色“启动”按钮，通电实验： 1）按下起动按钮SB2，松手后观察电动机M 运转情况。 2）按下停止按钮SB1，松手后观察电动机M 运转情况。 3）实验完毕，按下红色“停止”按钮。

大学物理实验4-指导书

1.1 静电场 实验内容 图示静电场的基本性质: 同心球壳电场及电势分布图。 实验设置 有两个均匀带电的金属同心球壳配置如图。内球壳（厚度不计）半径为R 1=5.0 cm ，带电荷 q 1 = 0.6?10-8 C ；外球壳半径R 2 = 7.5 cm ，外半径R 3 = 9.0 cm ，所带总电荷q 2 = - 2.0?10-8 C 。 实验任务 画出该同心球壳的电场及电势分布。 实验步骤及方法 基本原理：根据高斯定理推导出电场及电势的 分布公式；利用数据分析软件，如Microsoft Excel 绘制电场及电势的分布图。 在如图所示的带电体中，因内球壳带电q 1，由于静电感应，外球壳的内表面上将均匀地分布电荷-q 1；根据电荷平衡原理，外球壳的外表面上所带电荷除了原来的q2外，还因为内表面感应了-q 1而生成+q 1,所以外球壳的外表面上将均匀分布电荷q 1+q 2。 在推导电场和电势分布公式时，须根据r 的变化范围分别讨论r < R 1、R 1 < r < R 2、R 2 < r < R 3、r > R 3几种情况。 场强分布： 当r < R 1时， 001=?=???E dS E S 当R 1 < r < R 2时， ?= ???0 1 εq dS E S 2 1 0241 r q E επ= 当R 2 < r < R 3时， 00 3=?=???E dS E S 当r > R 3时， 1

2 210 40 2 141r q q E q q dS E S += ? += ??? επε 电势分布： 根据电势的定义，可以求得电势的分布。 当r < R 1时， 3 2 10210110143211414141 3 3 2 21 1R q q R q R q U dr E dr E dr E dr E dr E U R R R R R R r r ++ -=?+?+?+?=?=?????∞ ∞ επεπεπ 当R 1 < r < R 2时， 3 2 102101014321414141 3 3 2 2R q q R q r q U dr E dr E dr E dr E U R R R R r r ++ -=?+?+?=?=????∞ ∞ επεπεπ 当R 2 < r < R 3时， 3 2 10143141 3 3 R q q U dr E dr E dr E U R R r r += ?+?=?=???∞ ∞ επ 当r > R 3时， r q q U dr E dr E U r r 2 1014141 += ?=?=??∞ ∞επ 至此，可以用MS Excel 来绘制电场及电势分布图。方法如下： 打开Excel 后会有一个默认的表格出现（如下图） 在A1、A2、A3单元格内分别输入“R1=”、“R2=”、“R3=”；在B1、B2、B3单元格内分别输入R1、R2、R3的数值。

课程设计任务书内容

课程设计任务书 （第六组） 一、设计题目 年产23万件床头柜生产工艺设计 建厂条件 1地址：吉林市 2.投资：大规模 三、课程设计内容 1家具结构的确定 2工艺流程的确定 3设备选型、台数计算及设备布置 4简单成本计算 5设计说明书的编写 四、课程设计要求 1、设计说明书内容： 包含：设计题目、设计任务、家具零部件图（简图A4幅面）若干张、工艺流程图（A4幅面）若干张、设备布置平面图一张（A3幅面以上）、计算过程和结果、材料消耗清单一份、简单成本核算以及其他需要说明的内容。 简单成本核算 = 材料成本 + 设备费用与折旧 + 建筑成本与折旧 + 水电费用 + 人员工资 2、设计说明书的格式如下： ①所有文字内容使用A4幅面打印，图纸根据要求确定。 ②正文文字内容使用“宋体”、大小为“小四”。 ③封面、首页样式见附页。

机床位置和工作位置的计算 机床位置和工作位置的计算，按下列步骤进行： （1）按下列公式计算按年生产计划所需的机床小时数： T=tAnk/60 式中： T—按年生产计划该工序所需的机床小时数，h; t—零件加工的工时定额，min； A—年生产计划规定的产量； n—该零件在制品中的数量； k—考虑到生产过程中零件报废的系数（k>1） T也可以按下列公式计算 T=T 1+T 2 式中：T 1 是工件（L）跟进给速度（V）之比 T 1 =L/V T 2 是辅助事件（安装时间，取放工件时间，空行程时间，其他时间） T=T 1 K K=1.2～1.5 （2）对于不只是加工一种零件，而是加工多种零件的机床设备及工作位置，按下式统计出按年生产计划在该工序上所需的总的机床小时数∑T。即： ∑T=T 1+T 2 +T 3 +……+T n 式中：T 1 T 2 T 3 ……T n —分别为按年计划各种零件在该工序上所需的机床小时数。 （3）计算机床设备全年拥有的机床小时数T 按下列公式计算： T =[365-（52×2+11）]CSK 式中：365 —年的总天数； 52×2 —是周六和周日休息天数； 11 —年的公假日； C —工作班数（1）； S —每班的工作时间； K —报废系数（0.85～0.95） T =[365-115]×1×8×0.9=1800h 有的机床是一班工作制： T =1800×1=1800h 有的机床是两班工作制： T =1800×2=3600h （4）计算机床设备和工作位置数n按下列公式计算： n=∑T/T （5）确定时机需采用机床设备及工作位置数m，当设备或工作的极速昂的小数部分超过0.25时应圆整为整数，即采用台数要多一台，当计算数的小数部分不足0.25时，一般情况下可以舍去，即采用台数为计算的整数部分，通过调整机床负荷等措施来解决，但对于某些特殊的专用设备，为了保持加工路线的直线型和保证工艺需要，使用负荷再小也要采用，如燕尾开榫机，小带锯，打眼机等。 （6）计算设备负荷百分率P P=100∑T/（mT ）

Linux实验指导书2014

《LINUX操作系统》实验指导书 内蒙古工业大学 信息工程学院计算机系 2014.10

实验一简单SHELL程序设计 一、实验目的 通过上机实习，能够编写简单的Shell脚本，对操作系统进行基本的系统维护和管理。 二、实验内容 1、在UBUNTU下，利用VI编辑器编写一个SHELL脚本程序。 2、程序要求： （1）程序运行时，先显示欢迎信息，并显示当前在线用户； 提示: echo；显示当前在线用户利用who （2）将当前用户（执行该程序的用户）的主目录及个人用户信息（/etc/passwd中该用户的信息）存入文件dlxxlog.log（dlxxlog.log存储于该用户的主目录）中； 在信息存入文件dlxxlog.log前先判断dlxxlog.log是否存在，不存在新建，存在， 将信息追加到dlxxlog.log中； 提示: 当前用户主目录可以从$HOME中提取； 个人用户信息可以利用grep $LOGNAME /etc/passwd 以上信息可以利用重定向输出> 输出到文件中 判断dlxxlog.log是否存在，可以利用if语句加条件测试（3）在用户个人主目录下，建立一个目录，目录名称由键盘读入，然后判断此目录是否存在，若存在，给出提示；不存在，建立此目录，将dlxxlog.log移动到此 目录中，并将dlxxlog.log的文件权限改为rw- rw- r- -； 3、命令提示：echo who grep test if read mv chmod 三、实验要求 根据实验内容，编写Shell脚本程序，上机调试运行得出实验结果，写出实验报告。 实验报告要求如下： （1）写出程序设计思路（可附程序流程图）； （2）打印程序清单及程序运行的结果； （3）写出调试程序出现的问题及解决的方法； （4）实验报告按信息工程学院实验报告规范格式书写。 四、实验学时 3学时

磁性物理实验指导书

磁性物理实验 讲义 磁性物理课程组编写 电子科技大学微电子与固体电子学院 二O一二年九月

目录 一、起始磁导率温度特性测量和居里温度测试计算分析 (1) 二、电阻率测试及磁损耗响应特性分析 (3) 三、磁致伸缩系数测量与分析 (6) 四、磁化强度测量与分析 (9) 五、磁滞回线和饱和磁感应强度测量 (11) 六、磁畴结构分析表征 (12)

一、起始磁导率温度特性测量和居里温度测试计算分析 (一) 、实验目的： 了解磁性材料的起始磁导率的测量原理，学会测量材料的起始磁导率，并能够从自发磁化起源机制来分析温度和离子占位对材料起始磁导率和磁化强度的影响。 (二）、实验原理及方法： 一个被磁化的环型试样，当径向宽度比较大时，磁通将集中在内半径附近的区域分布较密，而在外半径附近处，磁通密度较小，因此，实际磁路的有效截面积要小于环型试样的实际截面。为了使环型试样的磁路计算更符合实际情况，引入有效尺寸参数。有效尺寸参数为：有效平均半径r e ，有效磁路长度l e ，有效横截面积A e ，有效体积V e 。矩形截面的环型试样及其有效尺寸参数计算公式如下。 ???? ??-=21 1 211ln r r r r r e （1） ???? ??-=21 12 11ln 2r r r r l e π （2） ???? ??-=2112 211ln r r r r h A e （3） e e e l A V = （4） 其中：r 1为环型磁芯的内半径，r 2为环型磁芯的外半径，h 为磁芯高度。 利用磁芯的有效尺寸可以提高测量的精确性，尤其是试样尺寸不能满足均匀磁化条件时，应用等效尺寸参数计算磁性参数更合乎实际结果。材料的起始磁导率（i μ）可通过对环型磁心施加线圈后测量其电感量（L ）而计算得到。计算公式如式（5）所示。 2 0i e e A N L l μμ= （5）

2014软件工程课程设计任务书

《软件工程》课程设计任务书 一、目的及意义 软件工程课程设计是在学生学习了《软件工程》课程的同时，综合运用所学的知识，设计开发一个小型的实际系统。 要求学生运用软件工程的思想，严格按照软件生命周期各个阶段的目的和任务，完成对系统的定义、设计、编码、运行以及后期的维护。通过对具体系统的设计和开发，使得学生掌握软件工程的基本原理和基本方法，学会用软件工程学的概念、原理、方法开发和维护软件。 二、内容及要求 自拟课题，可以进行相关系统或网站设计（如资源管理系统、网络监控系统、勤工俭学管理系统、个人财务管理系统、大学城二手物品在线交易网站等），然后以项目小组的形式完成项目。 本课程设计要求学生采用“项目小组”的形式，结合具体的开发项目进行设计，对软件生命周期的每一个阶段包括可行性分析、需求分析、概要设计、详细设计、编码、测试等严格按照软件工程规范实施一个具体的案例。具体要求如下： 1.可以选择结构化分析/设计（SA/SD）或面向对象方法（OOA/D） 2.结构化分析/设计（SA/SD） 1）需求分析：分析系统的静态功能和动态行为。每一位小组成员能够描绘分配的子功能需求；每一位小组成员完成分配子功能的数据流图DFD，要求绘制到3级DFD，小组负责人组织完成系统的DFD。 2）设计：完成系统的功能模块设计。每一位小组成员根据需求的DFD图，完成分配的子功能模块设计，用HIPO图表征。每一位小组成员设计分配的子功能模块的接口，每一位小组成员能够完成分配的子功能程序流程的逻辑设计，小组负责人组织完成系统的总体结构集成。 3）软件实现：每一位小组成员完成分配的子功能界面的设计，每一位小组成员完成分配的子功能代码编写，小组负责人在.NET框架下，组织完成系统的实施。 4）软件测试：每一位小组成员完成分配的子功能的单元测试，小组负责人负责组织系统的测试用例，完成测试工作。 3.面向对象方法（OOA/D）：以UML为主 1）需求分析：分析系统的静态功能和动态行为。每一位小组成员完成一个用例分

大学物理 学习指南

学习指南 1、物理实验课的教学目的 大学物理实验教学目的与中学阶段的物理实验教学有着本质的不同。“大学物理实验”是一门独立的基础课程，它不是“大学物理学”的分支或组成部分。虽然物理实验必须以物理学的理论为基础，运用物理学的原理进行实验或研究，但是“大学物理实验”又独立于“大学物理学”，它不是以验证物理定律、加强理解物理规律为主要目的的，分散的力、热、电、磁、光实验的堆切，而是以物理实验的基本技术或基本物理量的测量方法为主线，再贯穿以现代误差理论，现代物理实验仪器设备、器件的原理、使用方法，构建成一个完整的，但又不断发展的课程体系框架。其教学目的如下： （１）掌握基本物理量的各种测量方法，学会分析测量的误差，学会基本的实验数据处理方法，能正确的表达测量结果，并对测量结果进行正确的评价（测量不确定度）。 （２）掌握物理实验的基本知识、基本技能，常用实验仪器设备、器件的原理及使用方法，并能正确运用物理学理论指导实验。 （３）培养、提高基本实验能力，并进一步培养创新能力。基本实验能力是指能顺利完成某种实验活动（科研实验或教学实验）的各种相关能力的总和，主要包括： 观察思维能力──在实验中通过观察分析实验现象，并得出正确规

律的能力。 使用仪器能力──能借助教材或仪器使用说明书掌握仪器的调整和使用方法的能力。 故障分析能力──对实验中出现的异常现象能正确找出原因并排除故障的能力。 数据处理能力──能正确记录、处理实验数据，正确分析实验误差的能力。 报告写作能力──能撰写规范、合格的实验报告的能力。 初步实验设计能力──能根据课题要求，确定实验方案和条件，合理选择实验仪器的能力。 （４）培养从事科学实验的素质。包括理论联系实际和实事求是的科学作风；严肃认真的工作态度；吃苦耐劳、勇于创新的精神；遵守操作规程，爱护公共财物的优良品德；以及团结协作、共同探索的精神。 2、大学物理实验课的基本程序 实验课与理论课不同，它的特点是同学们在教师的指导下自己动手，独立完成实验任务，通常每个实验的学习都要经历三个阶段。 （１）实验的准备 实验前必须认真阅读讲义，做好必要的预习，才能按质按量按时完成实验。同时，预习也是培养阅读能力的学习环节。预习时要写预习报告，预习报告包括以下内容：

课程设计任务书(2级)

电子技术课程设计任务书 题目一：信号发生器 一、设计目的 根据常用的电子技术知识，以及可获得的技术书籍与电子文档，初步形成电子设计过程中收集、阅读及应用技术资料的能力；熟悉电子系统设计的一般流程；掌握分析电路原理、工程计算及对主要技术性能进行测试的常见方法；最终，完成从设计图纸到实物搭建的整个过程，并调试作品。 二、任务与要求 1、熟悉信号发生器的组成和基本原理，了解单片集成信号发生器的功能特点； 2、掌握信号波形参数的调节和测试方法的应用； 3、电路能够产生正弦波、方波、锯齿波； 4、掌握信号发生器的设计测试方法； 5、工作电源为+5～+15V 连续可调。 参考方案： 图1、ICL8038原理框图 参考原理： ICL8030内部由恒流源I 1、I 2、电压比较器A 和B 、触发器、缓冲器和三角波变正弦波变换电路组成。外接电容C 经过两个恒流源进行充放电，电压比较器A 、B 的参考电压分别为电源电压（U CC +U CE ）的2/3和1/3。恒流源的恒流源I 1、I 2的大小可通过外接电阻调节，但必须I 2>I 1。当触发器的输出为低电平时，恒流源I 2断开，I1给电容充电，其两端电压U C 随时间上升，当U C 上升到电源电压的2/3时，电压比较器A 的输出电压发生跳变，使触发器输出由低电平变为高电平，恒流源I 2接通，由于I 2>I 1（设I 2=2I 1），恒流源I 2加到C 上反充电，相当于C 由一个净电流I 1放电，C 两端电压U C 转为直线下降，当下降到电源电压1/3时，电压比较器B 的输出电压发生跳变，使触发器的输出由高电平变为原来的低电平，恒流源I 2断开，I 1对C 充电，如此重复，产生振荡信号。 若通过调节外接电阻使得I 2=2I 1，触发器的输出为方波，反向缓冲后由9脚输出；C 上

《面向对象程序设计》实验指导书 (1-6个实验,含参考代码).

面向对象程序设计 实验指导书 （适用：电子信息11级） 彭召意陶立新编写 计算机与通信学院 2014.9

目录 实验一 C++基础的应用 (1) 实验二类和对象的应用 (3) 实验三类的构造函数、析构函数的应用 (4) 实验四友员和运算符重载 (5) 实验五类的继承与派生 (6) 实验六类的多态性与虚函数 (7) 附录：各实验的程序代码 (8)

实验一 C++基础的应用 （实验课时：2 实验性质：设计） 实验名称: C++基础的应用 实验目的: （1）进一步学习VC++6.0开发环境及程序调试方法。 （2）练习C++函数的定义及使用； （3）练习C++数组的定义及使用； （4）练习C++指针的定义及使用； （5）练习C++结构体的定义及使用； （6）练习多文件的程序的编译和运行方法； 实验设备：（1）硬件：个人微机（配置不低于：CPU为P4，主频1.6G，内存256MB，硬盘40GB）； （2）软件：操作系统为WindowsXP（或2000、server2003等），工具软件为Visual C++6.0。 实验内容: （1）熟悉Visual C++6.0编译系统的常用功能，特别是debug调试功能； （2）编程1：编写一个程序c1.cpp，用来求2个或3个整数的最大数。要求：用重载函数的方法来求最大数；函数原型：int max( int a, int b) 和int max( int a, int b,int c)。 （3）编程2：编写一个程序c2.cpp，求：a！+ b! + c!的值。要求：使用递归函数。主程序和函数分开到两个源程序文件中，分别进行编译后，再运行； （4）编程3：有一个3*4的矩阵，要求编程求出其中值最大的那个元素的值，以及其所在的行号和列号； （5）编程4：建立一个动态链表并进行输出和删除管理。链表的每个节点为学生信息，包括：学号，姓名，性别，下一学生信息的指针。程序的工作：（a）建立三个学生信息的节点，然后顺序输出该三个学生信息；（b）删除中间的节点，再顺序输出学生信息。 （6）使用debug调试功能：追踪第2个程序中函数的运行。 （7）思考： 在第2个程序中，如果a，b，c的值较大，则显示的结果会怎样？这时如何解决此问题？ （提示：显示的结果会不对，可能还会是负数，定义一个数组来存放最后结果。） 实验要求: （1）掌握Visual C++6.0开发环境的常用功能及使用，能进一步使用Visual C++6.0的debug调试功能：单步调试、设置断点等； （2）掌握C++函数的定义及使用，掌握函数的嵌套调用和递归调用的方法； （3）掌握C++数组、指针、结构体的定义及使用； （4）掌握多文件的程序的编译和运行方法； （5）程序格式规范，程序运行正确； （6）认真书写实验报告，如实填写各项实验内容。

物理实验习题与指导03

大学物理实验复习题 一、基础知识部分（误差与不确定度、数据处理、基本测量与方法） （一）问答题 1、什么叫测量、直接测量、间接测量？（看教材） 2、什么叫随机误差？随机误差的特点是什么？（看教材） 3、什么叫系统误差？系统误差的特点是什么？（看教材） 4、下列情况哪些是属于随机误差，哪些是属于系统误差？(从定义角度 考虑) （1）经校准的秒表的读数误差。 （2）在20℃下标定的标准电阻，在30℃下使用引起的误差。 （3）分光计实验中的偏心误差。 （4）千分尺的“零点读数不为零”引起的误差。 （5）读仪表时的视差。 （6）因为温度的随机变化所引起的米尺的伸缩，而用该米尺测长所引起的误差。 （7）水银温度计毛细管不均匀。 （8）仪表的零点不准。 5、什么叫误差、绝对误差、相对误差、视差、引用误差、回程误差、 偏差、残差、示值误差、读数误差、估读误差、标准差？（查相关资料一般了解） 6、误差的绝对值与绝对误差是否相同？未定系统误差与系统不确定度 是否相同？（从定义出发） 7、什么叫不确定度、A类不确定度、B类不确定度？（从定义出发） 8、不确定度与不准确度是否相同？（看教材一般了解） 9、什么叫准确度、正确度、精密度？（从打靶角度分析） 10、对某量只测一次，标准误差是多少？（不变） 11、如何根据系统误差和随机误差相互转化的特点来减少实验结果的误 差？（如测金属丝的平均直径和直径的平均值） 12、测量同一玻璃厚度，用不同的测量工具测出的结果如下，分析各值 是使用哪些量具测量的？其最小分度值是多少？（自做答案） （1）2.4mm (2)2.42mm (3)2.425mm 13、有一角游标尺主尺分度值为1°，主尺上11个分度与游标上12个 分度等弧长，则这个游标尺的分度值是多少？（参考游标卡尺原理）

ASPNET上机实验指导书.

实验1 静态网页制作（2课时） 一、实验目的 1、通过本实验了解HTML标记语言的基本语法格式 2、了解使用HTML语言制作静态网页的基本技术 3、掌握HTML表格的设计方法 4、设计一个学生成绩查询的https://www.sodocs.net/doc/4316156834.html, 2.0网站 二、实验要求 1、使用HTML语言，在Windows“记事本”程序中编写HTML代码，制作学生成绩 登记表，要求能在浏览器中正确显示字体、字型、字号等格式。 2、设计一个用于学生成绩查询的https://www.sodocs.net/doc/4316156834.html, 2.0网站。 三、实验步骤 1、使用Windows记事本程序制作网页 1）编写HTML代码：启动Windows附件中的记事本程序，编写HTML代码 2）保存HTML文件 3）执行如图1-1 图1-1 2、设计一个用于学生成绩查询的https://www.sodocs.net/doc/4316156834.html, 2.0网站 1）设计要求： 假设某学校现在有3个班级，要求设计一个能在网络中通过IE浏览器进行各班级学生成绩查询的https://www.sodocs.net/doc/4316156834.html,网站。 设计时可采用Visual Studio 2005或记事本为每个班级创建一个独立的静态页面class1.htm、class2.htm、class3.htm。站点打开时首先显示列有所有班级名 称的导航页default.aspx，用户通过单击希望查看的班级名称链接，打开对应的

班级查询网页。 2）创建https://www.sodocs.net/doc/4316156834.html,网站 启动VS 2005新建一个https://www.sodocs.net/doc/4316156834.html,网站项目，新建3个HTML页文件：显示各班级学生成绩列表内容的静态网页class1.htm、class2.htm、class3.htm。 或者，将事先已通过记事本完成的用于显示各班级学生成绩列表内容的静态网页class1.htm、class2.htm、class3.htm添加到网站中。可以直接将准备好的静态网页文件复制到网站所在的文件夹，也可在“解决方案资源管理器”窗口中，选择项目的保存位置后单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中执行“添加现有项”命令，选择需要添加的文件，单击【添加】按钮。 3）设计WEB页面 切换到default.aspx的设计视图，执行布局菜单下的“插入表”命令，在对话框中用户可在可视化界面中设置HTML表格的各种属性，单击【确定】按钮将表格插入到页面当前光标位置 4）设置对象属性 分别选择页面中的3个超链接控件，在属性窗口中按表设计它们的初始属性。 表1-1属性设置 5）编写程序代码 6）测试运行结果

实验指导(2015完全版)

操作系统上机实验指导书 （第一版） 闫大顺李晟编著 吴家培主审 计算机科学与工程学院 2014．8

操作系统实验指导 本课程是为《计算机操作系统》课所开的实验。计算机操作系统课程是一门实践性很强的技术课程，本课程实验的目的在于培养学生的实践能力，促进理论与实践的结合。要求学生通过上机编程，熟悉对操作系统原理，并熟练使用程序接口，并了解如何模拟操作系统原理的实现，从而加深对操作系统原理的领会，加深对操作系统实现方法的理解，与此同时使学生在程序设计方面也能够得到很大程度的提高。 实验的目的是使学生理论联系实际，提高学生系统理解与开发能力。这里所列的实验分为必做和选做。具体实验题的选择，不仅要考虑课程内容，而且要考虑学生目前的编程能力，要由浅入深。教师可通过运行示例或动画，帮助学生理解实验要求。学生应选择自己熟悉的语言与开发环境去完成实验。根据以往的教学经验，Delphi、C++ Builder，JBuilder由于提供了许多可重用的构件，易于学习、使用，VC++学习、使用困难较多。实验要求尽量在windows操作系统下，也可以在Linux下完成，由于多数没有专门学习Linux，在其平台下做试验比较困难。实验的硬件要求是能够支持VC++、Delphi、C++ Builder，JBuilder的微机即可。每个学生都独立在一台计算机上完成自己的实验内容，杜绝学生的抄袭。 实验报告的要求 1. 每位同学准备实验报告本，上机前作好充分的准备工作，预习本次实验的内容，事先熟悉与实验有关的软硬件环境。 2. 实验时遵守实验室的规章制度，爱护实验设备，对于实验设备出现的问题，要及时向指导老师汇报。 3. 提交实验文件格式：[班级][学号]_[实验题号].[扩展名] 例：计051班学号为03的学生第四个实验的文件名为：j05103_4.c 4. 最终的实验报告按照实验名称、实验目的、实验内容，实验过程（程序设计、实现与调试）、实验总结五部分书写，按时上交。实验总结是对于实验过程中出现的问题或疑惑的分析与思考。认真按照要求填写到实验报告纸上。

C课程设计任务书-03

课程设计报告 课程名称C语言课程设计 课题名称电子英汉词典 专业 班级 学号 姓名 指导教师黄晓宇 2014年12 月20 日

湖南工程学院 课程设计任务书 课程名称C语言课程设计课题电子英汉词典 专业班级 学生姓名 学号 指导老师黄晓宇 审批 任务书下达日期2014 年12 月20 日 任务完成日期2015年1 月8 日

一、设计内容与设计要求 1．设计内容： 设计课题三：电子英汉词典 一、问题描述： 该设计实现简单电子英汉词典的功能，具体管理操作包括单词的添加、显示、查找、删除、修改和保存等。 二、功能描述： 1、本设计采用结构体数组，每个数据的结构应当包括：单词的英文拼写，单词 的中文释义。 2、系统功能： a.词条录入：即添加单词记录。 b.信息显示：将所有的单词按字母顺序显示。 c.词条修改：对已经输入的单词信息进行修改。 d.词条删除：删除某个单词记录。 e.单词查询: 输入单词英文拼写,输出该单词的中文释义。 f.信息保存：将单词信息保存到文件。 g.退出系统 3、系统使用说明：执行一个具体的功能之后，程序将重新显示功能菜单。系统 的功能并不限于上述，可以对其进行扩充完善，如在对信息进行修改和删除时，可以考虑系统的安全性，在执行前若输入正确密码，才可进行操作。 三、测试数据： 要求被选用的词条有30个左右，简单单词为主。 2．设计要求： 1）设计正确，方案合理。 2）界面友好，使用方便。 3）程序精炼，结构清晰。 4）上机演示。 3．设计报告要求： 课程设计报告格式如下： 1）正文的格式：一级标题用3号黑体，二级标题用四号宋体加粗，正

软件工程上机实验指导书

实验一使用案例与角色 创建订单处理系统的use case框图 练习步骤： 一、增加系统用例模型包、use case框图、用例和角色 １、右单击浏览器中的use case视图包并选择New---Package ２、将新包命名为System Use Case Model ３、右单击System Use Case Model包并选择New---Use Case Diagram ４、将新框图命名为Main ５、双击浏览器中的Main Use Case框图打开框图 ６、用用例工具栏按钮将新用例加进框图中 ７、将新用例命名为Add Item to Shopping Cart ８、重复第6步到第7步，将其余用例加进框图中，包括： i.View Shopping Cart ii.View Details of Items iii.Purchase Items in Shopping Cart iv.Remove Item from Shopping Cart v.Browse Items for Sale vi.Provide Feedback vii.Srock Inventory viii.Return Item to Stock ix.Ship Order x.Add New Item for Sale xi.Remove Item for Sale xii.Purchase Inventory ９、用角色工具栏按钮将新角色加进框图中 １０、将新角色命名为Customer １１、重复第9步和第10步，将其余角色加进框图中，包括： Credit System Warehose Manager Shipping Service Purchasing Manager 三、增加关联 1、用单向关联（unidirectional association）工具按钮在客户角色与“Add Item to Shopping

大学物理实验指导书-共十页,每位同学一份

实验1 声速的测定 实验目的 1．学会利用干涉法测定声速。 2．了解利用电声换能器进行电声转换和测量的方法。 3．初步熟悉示波器和音频信号发生器的功能和使用方法。 实验仪器 声速测定仪，低频信号发生器，示波器等。 实验原理 测量声速的方法可分为两类：一是测出声波传播距离L 和所需 的时间t ，由t L v =算出声速v ；二是利用关系式f v λ=，通过测量 频率f 和波长λ来计算声速v 。本实验所采用的共振干涉法和位相比较法，即属于后者。 1．共振干涉法 设有一从发射源发出的一定频率的平面波，经过空气传播，到 达接收器。如果接收面与反射面严格平行，入射波在接收面上垂直反射，入射波与反射相干涉形成驻波。实验装置如图3－1所示，图中S 1、S 2为压电陶瓷喇叭，S 1接低频信号发生器，用为超声波源；S 2为接收器，由于压电效应，它把接收到的声波转换成电信号，且能在接收声波的同时反射部分声波。改变S 1、S 2之间的距离，当其为半波长的整倍数时，媒质中出现稳定的驻波共振现象。此时驻波的幅度达到极大，且接收面所处的声压波腹也相应达到极大值。设此时S 1、S 2之间的距离为L n ，继续调节S 1、S 2之间的距离，设它为L n +1时，再次出现共振现象，则L n +1－L n ＝λ/2 。因此，若保持f （频率）不变，通过测量相邻两次接收信号达到极大值时接收面与发射源之间的距离就可求出波长 λ，用f v λ=计算声速。 实验内容 1．调整测试系统的谐振频率 （1）按图示接连仪器。把信号发生器“输出调节”旋至最小位置，调节频率输出为40kH z 左右，打开电源开关，预热片刻，转动“输出调节”旋钮，使信号输出为20V 左右或合适大小； （2）将信号发生器的输出信号一路接压电陶瓷超声发生器S 1，（另一路可以接示波器“X 轴输入”），由S 2转换成的电信号接示波器“Y 轴输入”，适当调节示波器至荧光屏上显示出稳定的波形图； （3）将两个换能器分开适当距离，通过移动接收端的换能器，使示波器上的电压信号达到较大值。适当调节信号发生器的输出信号频率与换能器上的固有频率相等（该频率既两压电陶瓷喇叭之间超声波的频率），则示波器上的信号达到最大值。在此频率上进行实验。

大学物理实验指导书

《普通物理学实验》实验指导书 机械建筑学院 2011年10月

实验一 落球法测定液体粘滞系数 一、实验目的 1、观察液体的内摩擦现象，学会用落球法测量液体的粘滞系数。 2、掌握基本测量仪器（如游标卡尺、螺旋测微计、秒表）的用法。 二、实验内容 1、将玻璃圆筒装入液体，调节圆筒，使其中心轴处于铅直位置。用游标卡尺测量圆筒的内直径D 。用米尺量出圆筒上标号线A 、B 之间的距离S 。 2、用螺旋测微计测小钢球的直径d 、在三个不同的方向上测量，取其平均值。共测试5个小球，记录测量结果，编号待用。 3、用吸棒吸起小钢球，为使其表面完全被所测的油浸润，先将小球在油中浸一下，然后放入玻璃管中。用秒表测出小球匀速下降通过路AB 所需的时间t ，则v=s/t （5个小球分别测量）。 4、小球的密度由实验室给出，液体的密度可测定或给出。记下油的温度。 5、根据每个小球的数据，按照公式④计算η，然后求η平均值及其 误差。 注意:实验中常用的液体为蓖麻油或甘油。为了减少实验误差，采用小直径的钢球（钢球直径1mm ）。 三、 实验设备、仪器 1、粘滞系数实验仪、甘油。 2、游标卡尺、螺旋测微计、秒表、钢球。 四、实验原理 小球在液体中运动时，将受到与运动方向相反的摩擦阻力的作用。这种阻力即为粘滞力，是由于粘附在小球表面的液层与邻近液层的摩擦而产生的，它不是小球和液体之间摩擦阻力。则根据斯托克斯定律，小球受到的粘滞力为： f=6πηrv ① 其中，η是液体的粘滞系数，r 是小球的半径，v 是小球的运动速度。 在装有液体的圆筒形玻璃管的导管D 处让小球自由下落。小球落入液体后，受到三个力的作用，即重力ρVg ，浮力ρ0Vg 和粘滞力f 的作用，其中V 是小球的体积，ρ和ρ分别为小球和液体的密度。在小球刚落入液体时，垂直向下的重力大于垂直身上的浮力和粘滞力之和，于是小球作加速运动。随着小球运动速度的增加，粘滞力也增加，当速度增加到一值v 0时，小球所受的合力为零。此后小球就以该速度匀速下落。 前面说过，式①只适用于小球在无限广延的液体内运动的情形。而在本实验中，小球是在半径为R 的装有液体的圆形管内运动。如果只考虑管壁对小球运动的影响，则式①应修改为： f=6πηrv 0（1+kr/R ） ② 式中v 0是小球在圆筒内的收尾速度，即达到匀速运动的那个速度；k 是一个常数，其值由实验室给定。由于小球以v 匀速下降，根据力的平衡方程得： 6πηrv 0（1+kr/R ）=ρVg －ρ0Vg ③ 故液体的粘滞系数为： η＝2g 2 r (ρ－ρ0)/9v 0（1+kr/R ）=g 2 d (ρ－ρ0)/18v 0（1+kr/D ）④ 在小球的密度ρ、液体的密度ρ0和重力加速度g 已知的情况下，只要测出小于的直径d ，圆筒的直径D 和小球的速度v 0就可以算出液体的粘滞系数η。式中各量的单位：g 用 N/kg,d 、D 用 kg/3m ,v 0用m/s,则η的单位为N.s/2 m 即Pa.s 。