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目录
教学研究
1.化学势在钨表面氢平衡浓度计算中的应用,吕广宏,李宇浩,张雪松,金硕,周苗,程龙(北京航空航天大学物理学院)
物理实验
2.用DIS数字化信息系统测量金属棒中声速的有效方法,颜茜,祝菲霞,袁正能,王昆林(楚雄师范学院物理与电子科学学院)
3.利用智能手机磁传感器研究单摆运动,王锦辉,孙存英,周红,王宇兴(上海交通大学物理与天文学院)
4.基于NI-myDAQ数据采集器的混沌电路实验系统,廖德驹,沈韩,冯饶慧,崔新图,*臻成,方奕忠(1.中山大学物理学院;2.物理学国家级实验教学示范中心(中山大学))
5.基于分光光度计的食用油折射率实验研究,李小康,许世*(西安工业大学理学院)
大学生园地
6.激光多普勒测速实验虚拟仿真及硬件改进,毛梦辉,宋喆祥,罗天海,蔡微(1.北京航空航天大学物理学院;2.北京航空航天大学微纳测控与低维物理教育部重点实验室)
7.项目化学习下CUPT备赛模式与实践——以南京师范大学队为例,周洋平,钟鸣,陆建隆(1.南京师范大学教师教育学院;2.南京师范大学物理科学与技术学院)
8.C60点阵结构排列的三维点电荷系中心轴线上电场强度全文替换,金丽珍,吴显丽,王行乐,陈昊,谢建平(湖州师范学院理学院物理系)
9.无限深势阱问题的可视化研究,肖光延,陈凤翔,汪礼胜(武汉理工大学理学院物理科学与技术系)
1
化学势在钨表面氢平衡浓度计算中的应用
吕广宏,李宇浩,张雪松,金硕,周苗,程龙
北京航空航天大学物理学院
作者简介
吕广宏,北京航空航天大学物理学院院长。长江学者特聘教授,“先进核能材料与物理”北京市重点实验室主任,中国物理学会固体缺陷专业委员会委员。主要从事金属材料辐照行为与抗辐照材料设计方面的研究工作,承担科技部国际热核聚变实验堆专项、国家杰出青年基金、基金国际合作重点项目等科研项目,发表SCI论文余篇。论文亮点
化学势是热力学与统计物理中一个重要而又抽象的物理量,能够表征系统中粒子转移的趋势。这不同于传统的能量和温度,往往难以直接理解其物理含义。本文从聚变堆钨基壁材料表面氢平衡浓度这一实际问题出发,在氢平衡浓度计算过程中逐步引入化学势的概念,通过分析环境氢分子系统和钨表面系统中氢化学势的变化,给出不同温度、压强下钨表面的氢平衡浓度。这将加深学生对化学势以及吉布斯自由能、熵/玻尔兹曼关系、玻尔兹曼统计、系综等基本概念与基本理论的理解,有助于学生解决实际问题能力的提升。论文发表于《大学物理》年40卷01期7-11页
2
用DIS数字化信息系统测量金属棒中声速的有效方法
颜茜,祝菲霞,袁正能,王昆林
楚雄师范学院物理与电子科学学院
作者简介
颜茜,楚雄师范学院物理与电子科学学院教授,主要从事大学物理及大学物理实验教学和研究工作。
论文亮点
本文设计了一种将驻波法与声波传感器相结合测定金属棒中声速的方法.将金属棒中点固定,沿轴向摩擦激励棒纵振动在棒中形成驻波而发声,用DIS数字化信息系统声波传感器采集声波信号,处理转换为电信号而呈现其波形图,由波形图测出棒中声波的基频而计算出声速.此方法显著特点:一是巧妙利用驻波法原理,通过测量棒所发声音的基频而得声速;二是采用DIS数字化信息系统将声音转换成可视波形,从波形图直接提取准确计算参数,测量精度高。
论文发表于《大学物理》年40卷02期25-31页
3
利用智能手机磁传感器研究单摆运动
王锦辉,孙存英,周红,王宇兴
上海交通大学物理与天文学院
团队简介
上海交通大学物理实验教学中心是首批国家级物理实验教学师范中心,目前有6名专任教师和10名实验员。承担的“大学物理实验”课程年被评为国家精品课程,在线MOOC课程年获得国家级精品在线课程称号。
论文亮点
基于Phyphox手机App,利用智能手机中的磁传感器(电子罗盘)研究磁性单摆运动。研究结果表明,不同最大摆角,测量出来的磁感应强度随时间变化规律不同。只有最大摆角小于1度时,单摆才可看作简谐振动。不同最大摆角的磁感应强度随时间变化曲线可以用磁偶极子模型结合大角度单摆公式来描述。
基金项目
上海交通大学年教育教学研究项目(JYJX)资助
论文发表于《大学物理》年40卷03期33-37页
4
基于NI-myDAQ数据采集器的混沌电路实验系统
廖德驹,沈韩,冯饶慧,崔新图,*臻成,方奕忠
1.中山大学物理学院;2.物理学国家级实验教学示范中心(中山大学)
团队简介
本文作者均为中山大学物理学院和物理学国家级实验教学示范中心(中山大学)的任课教师和工程技术人员,长期坚持实验教学设备的研发和实验教学改革工作。在实验教学中大量采用基于传感器和数据采集器的通用测试设备,自行构建物理实验教学系统。积极将虚拟仪器技术、模拟仿真技术、云操作系统技术等引入本科物理实验教学,有效提升学生的实验研究能力。构建系列化实验,施行小班教学制度,组建集理论教学、实验教学和科研人员一体的课程团队,持续将科研成果引入本科实验教学,使本科实验教学内容与毕业论文和科研相衔接,构建学生能力培养的完整链条。
论文亮点
混沌电路是大学物理实验课程中非线性系统教学内容的典型案例,为了提高学生对非线性实验内容的学习效率和自主学习能力,设计了一种基于NImyDAQ数据采集器和LabVIEW软件平台的混沌电路实验系统.该系统可让学生自主调节混沌参数,实时显示并记录混沌现象,同时保存相图、时域图和数据.用该系统测量了蔡氏混沌电路,并和Multisim仿真结果比较,两者符合得很好.中山大学物理实验教学中心将科研级软件引入本科低年级的物理实验教学,为学生实验设计能力、科研能力的培养提供了一种有效手段。
基金项目
年度中山大学质量工程与教学改革研究项目(WL-ZLJG)资助
论文发表于《大学物理》年40卷01期24-26页
5
基于分光光度计的食用油折射率实验研究
李小康,许世*
西安工业大学理学院
团队简介
李小康,主要研究方向为生物光学信息检测与处理。许世*,现任西安工业大学新生院教授,物理学学术带头人,硕士生导师,陕西省教学名师,陕西省高等学校教学指导委员会委员,西安北部高校联盟本科教学跨校督导,教育部大学物理课程教指委西北地区工委会委员。主要从事生物光学信息探测与高等理科教育研究,以第一作者或通讯作者发表论文80余篇,主持省部级以上项目13项,以第一人获省部级奖励8项。
论文亮点
为获取不同食用油的光学色散特异性,忽略光的散射影响后,建立了一种用于分光光度计的新双层载玻片模型。研究了菜籽油、芝麻油、餐厨废弃油、掺伪菜籽油、掺伪芝麻油折射率随波长变化特征,共同折射率特征值与共同特征光谱标志着不同油品存在诸多关联性成分,五种油品在nm波长处的折射率特征值,可以作为油品鉴别的有效指标。
论文发表于《大学物理》年40卷02期42-47页
6
激光多普勒测速实验虚拟仿真及硬件改进
毛梦辉,宋喆祥,罗天海,蔡微
1.北京航空航天大学物理学院;2.北京航空航天大学微纳测控与低维物理教育部重点实验室
作者简介
毛梦辉,北京航空航天大学物理学院级本科生。
论文亮点
针对传统激光多普勒测速实验系统中硬件采样率有限及多普勒信号自动化处理性能较弱的问题,开展了实验系统虚拟仿真及硬件改进.利用Unity3D和MatlabApps对实验内容及其信号处理方法进行了建模;采用LabVIEW编程和数字示波器组建了便捷的自动化高速数据采集系统,将现有实验系统硬件的采样率从50MSa/s提高至2GSa/s,并能够利用软件实现多种自动数字化处理流程,如数字滤波和自动化测量等,提升了实验系统性能,为教学内容和实验系统的设计提供了参考。基金项目
国家自然科学基金()资助
论文发表于《大学物理》年40卷02期63-69页
7
项目化学习下CUPT备赛模式与实践——以南京师范大学队为例
周洋平,钟鸣,陆建隆
1.南京师范大学教师教育学院;2.南京师范大学物理科学与技术学院
团队简介
本文作者中,周洋平为南京师范大学教师教育学院物理学(师范)专业级本科生,曾参加年华东地区大学生物理学术竞赛以及年全国大学生物理学术竞赛.钟鸣副教授与陆建隆教授为本校CUPT工作的主要负责人及指导教师,自年起至今,累计带领学生参加九届CUPT,获得了优异的成绩,并致力于将CUPT与本科创新实践活动相结合,积极鼓励参赛学生与外校(包括部分参加CYPT的中学)交流,积极承担高校在竞赛指导工作中的责任。
论文亮点
本文针对CUPT特点及人才培养要求,创新提出了双轨并行制备赛模式,融合了重点知识、驱动问题、深入研究、批判反思和公开展示等项目化学习的主要要素.模式整体呈现丰富的层次感.对于层次较高的学生,模式可以充分发挥其自身潜力;对于一般层次学生,模式提供了较低的上手高度,使得他们在备赛过程中也能有所做、有所学、有所思.真正意义上实现了对更大覆盖面、更广层次学生的创新能力的培养。
论文发表于《大学物理》年40卷01期75-79页
8
C60点阵结构排列的三维点电荷系中心轴线上电场强度全文替换
金丽珍,吴显丽,王行乐,陈昊,谢建平
湖州师范学院理学院物理系
作者简介
谢建平,湖州师范学院理学院物理系教师,主要从事碳纳米材料光电特性及物理教学研究。
论文亮点
C60分子的60个格点构成12个五边形和20个六边形,12个五边形两两相对,20个六边形两两相对,共有6条五度轴(C5轴)和10条三度轴(C3轴)。论文以C60点阵结构排布的三维点电荷系为模型,计算了其两类对称轴上电场强度分布情况。计算结果表明:C3和C5轴的轴向电场分布不同,反应了这两个方向上点电荷空间分布的不同.但由于格点位置的对称性,两种情况下,中心原点处场强均为零,电场只存在轴向分量,并关于中心原点对称。
基金项目
浙江省自然科学基金(LY15A);湖州师范学院教改项目(JGB)资助
论文发表于《大学物理》年40卷01期70-74页
9
无限深势阱问题的可视化研究
肖光延,陈凤翔,汪礼胜
武汉理工大学理学院物理科学与技术系
作者简介
肖光延,年7月从武汉理工大学光信息科学与技术专业毕业,获理学学士学位,同年进入南京大学凝聚态物理专业攻读硕士研究生。
论文亮点
本文主要对单个粒子在无限深势阱中的概率密度进行了可视化分析,势阱类型较为全面,从一维势阱到三维势阱,并囊括了圆、方、柱、球等形状。此外,论文采用了电子云的表现方式模拟三维势阱中粒子的概率分布,较好地解决了三元函数在Matlab中作图表现的问题。我们的工作,使粒子在势阱(特别是三维势阱)中的概率分布变得直观,对量子理论的课堂教学及学生对量子力学中抽象概念的理解和掌握都具有很大帮助。
基金项目
武汉理工大学教学研究项目(w002);武汉理工大学年第二批产学合作协同育人项目(02040036)资助
论文发表于《大学物理》年40卷02期75-79页
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