研究了激光诱导石墨烯（LIG）在形变过程中的实时导电性变化。 通过设计并搭建实验装置，实现了对LIG在不同弯曲形变下的电阻变化的高精度测量（相对误差小于2％）和可视化显示。 实验结果表明，LIG 的电阻随形变程度的增加而显著变化，具有良好的线性度和重复性。 基于此特性，开发了 LIG在人机交互领域的应用，实现了通过手指关节运动控制智能小车的实时操作，为柔性导电材料的性能研究和实际应用提供了新的思路和方法。

 基于高速摄像机和 Ｔｒａｃｋｅｒ 软件，对单摆的大幅角自由运动开展实验研究，探索单摆运动的基本规律。 实验记录并研究了不同初始摆角和摆长下，单摆的运动参数。 通过实测数据和理论模型分析，验证了单摆大幅角运动的非线性振动特性，发现了在低阻尼系数条件下，单摆主要做欠阻尼准周期运动，且初始摆角越大和摆长越小，运动衰减越明显。 该研究结果可为相关理论研究和教学提供分析思路与参考。

利用图解方法分析了迈克尔逊干涉仪等倾干涉的原理，结果表明等倾干涉过程中同时存在非定域干涉。 进一步，理论证明了迈克尔逊等倾干涉过程中非定域干涉的产生。 这些说明了可用非定域干涉模型研究迈克尔逊等倾干涉。 接着，利用非定域干涉模型分析了等倾干涉图样。 最后，结合光学原理和非定域干涉理论，提出了实现迈克尔逊等倾干涉的调节方法。

 在大学物理实验教学测定杨氏模量的实验中，传统光杠杆法在测量时读数主观性强，在利用望远镜对标尺读数时存在视差，且测量平面镜与标尺之间的距离、测量反射镜后端和反射镜转轴之间的距离时存在估读误差，这些因素在计算光杠杆放大倍数和杨氏模量时对结果造成的影响较为突出。本文提出以高 ＤＰＩ 光电鼠标代替光杠杆装置，采用“鼠标触丝”的方式实时采集微小位移信号，并结合Ｐｙｔｈｏｎ 程序实现动态数据读取和处理。 实验中通过等效位移标定方法建立像素与物理位移之间的换算关系，实测表明在步长≥５０ μｍ 条件下测量准确率可达 ９０％以上，系统测量精度可达到 ６ μｍ。 进一步对比光杠杆法与鼠标法的数据结果与不确定度来源，验证了该替代方法在测量精度、稳定性与操作便利性上的优势。 该方案具备成本低、精度高、可编程性强等特点，适用于大学物理实验中基础类与综合类实验教学，亦为传感器数据采集类创新项目提供了可扩展平台。

 传统的杨氏双缝干涉实验中常使用人眼对条纹进行观察以测量条纹间距，这种方法由于视觉疲劳等因素易造成较大的误差。 因此基于 ＭＡＴＬＡＢ 构建了杨氏双缝干涉实验的测量平台，用于精准测量条纹间距并自动计算出实验所用激光的波长值.通过将原始图像转化为灰度图后，对图像进行预处理、各向异性扩散滤波、自适应阈值处理和伪彩色图映射操作，测量处理后条纹的间距，并结合实验参数计算出激光波长。 结果显示，实验中激光标准波长的平均绝对误差为－０．３０ ｎｍ，平均相对误差仅为０．０４７ ２％，远小于人眼观察结果的 １９．９１ ｎｍ 和 ３．１３５ ４％。 以上表明构建的测量平台能在纳米级误差下准确测得实验所用激光的波长值，具有一定的实用价值。

为了探寻输入能量信号时电磁感应装置的能量转换效率的变化规律，基于法拉第电磁感应定律，利用了感生电动势发电装置的构造，设计并实现了一套测量负载对电磁感应能量转换效率影响的装置。 在正式实验前，还制定了预实验旨在提升能量转换装置的效率。 在正式实验中，得到了在能量信号输入下装置的能量转换效率随负载阻值增大而先升后降的关键结论，对这一现象提出了合理解释。最后对实验结果的不确定度以及误差分析进行了详细的讨论，不仅为深入理解能量转换效率的规律提
供了新的思路与方法，还在动能回收、新型发电设备等绿色能源相关领域有一定的应用潜力。

 电阻，作为一种常见的物理量，在电气工程、自动化、电工技术等领域承担着重要的角色。对电阻的准确测量方法一直是电学相关方向的探索重点。 本文从大学物理实验当中经典的示波器实验出发，结合RC、RL 串联电路的相关知识，用转折频率法进行电阻测量，探索测量电阻的新方法。 文中分别探究了相位差、电容值、电感值、寄生电容对实验结果的影响。 结果显示，RC电路中对在100~40000  Ω范围内的电阻的测量误差整体小于3％，RL电路中对于不同的电感值都有一段实验效果较好的电阻测量范围，但总体来看误差较大，可能是由于寄生电容、趋肤效应等影响。 本研究为电阻测量提供了新方法和新思路。

声速测量是大学物理实验中的一个经典实验，常用的方法有共振干涉法、相位比较法、时差法等。 在此基础上拓展了相位直观比较法、信号叠加法，帮助学生更好地理解声速测量原理。 同时基于 AI 技术，探索研究了盐水温度和浓度对声速的影响，助力于海水中声速的研究，并为 AI 赋能物理实验教学提供思路。

 对实验数据进行准确、严谨的处理是物理实验中至关重要的环节。 然而，在物理实验中，测得的实验数据往往离散且有限，为还原物理过程的内在连续性带来了挑战。 因此，研究不同插值方法在多元物理场景中重构连续曲线的适用性，便成为一个关键问题。 研究采用线性插值、保形分段三次插值、三次 Ｈｅｒｍｉｔｅ 插值与三次样条插值四种插值方法对受迫振动实验、弗兰克?赫兹实验与单摆实验三个不同类型的物理实验进行数据处理并重构连续曲线，得到以下三种不同的结果：对于受迫振动实验保形分段三次插值方法最优，弗兰克?赫兹实验更适用三次样条插值，单摆实验则揭示了在数据稀疏与高噪声的物理场景下插值方法的局限，这些发现共同支撑了本研究的核心结论：不存在普适性最优的插值方法，插值方法的选择强烈依赖于物理实验的内在本质与其所获数据的固有特性。

 针对迈克尔逊干涉实验概念易混淆、原理难理解、教学场景易受限等问题，利用 ＺＥＭＡＸ 强大的结构搭建和丰富的图像显示功能，基于不同空气层类型的等厚干涉，实现了多种等效光学系统的可视化构建、干涉条纹的可视化动态演示以及条纹移规律的可视化推导与分析，促进了学生的学习兴趣与课堂参与度，加深了学生对等厚干涉中“等厚”抽象概念与实验原理的理解。 不同梯度厚度、不同旋转对称和非对称空气层的构建，突破传统实验仪器的限制，拓宽和延伸了迈克尔逊干涉、牛顿环等光学实验，展示了 ＺＥＭＡＸ 软件在光学实验可视化教学的优势，训练了学生的可视化思维能力，使学生对光学知识体系产生宏观认识，有效推动了教学质量的提升。