- 穆良柱;
大学生心理问题已成为高校日益严重并急需解决的重要问题，物理教育能否帮助解决心理问题呢?本文以理科学生典型心理问题为例，基于ETA科学认知模型，分析学生心理问题的内在原因，并给出应对方案，通过实践发现，学生心理问题可以通过科学认知能力(科学认知、科学精神、科学方法)的提高而得到大幅缓解。相关的成因分析与应对方法原则上也适用其他专业的大学生，甚至中小学生。
2025年02期 v.35;No.226 5-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1218K] [下载次数：311 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：29 ] - 刘昊迪;李宇轩;衣学喜;
引力的引入使量子系统具有了许多奇异的性质，无引力时给出不确定度关系下限的状态在引力的扰动下可能发生变化。利用简单的物理系统(如一维无限深势阱和一维谐振子)对这些奇异性质进行研究，可以拓展我们对量子力学的理解，体会引力带来的物理效应。本文将广义不确定性关系引入一维无限深势阱和一维谐振子，将引力看作一个微扰势场，计算微扰下系统能量本征值和本征态发生的变化，展示引力引起的奇异效应。结果表明，在考虑引力的影响后，一级近似下能量本征值没有发生变化，但能量的本征态发生了改变。我们还计算了引力对位力定理的修正，得出了引力修正给位力定理带来的影响。
2025年02期 v.35;No.226 9-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 1326K] [下载次数：99 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：32 ] - 张文号;
信息化时代资源充沛、知识日新月异，但物理概念和理论原理亘古不变。如何在课堂上将枯燥乏味的物理公式和烦琐抽象的物理规律，转化为直观和动态的演示效果；并调动学生的学习热情，激发其创新精神，已成为大学物理课程所面临的难题和挑战。本文以“多个振动和行波的合成”为例，借助Matlab软件来构建可视化的物理演示平台，动态展示了拍现象和驻波的物理过程，并通过微弱地调节振幅、频率、波速等参数，探究了常规驻波在叠加拍效应后其振幅、相位、能量的演化规律和可视化分析。此外，本文还进一步引入交互式操作界面来展示复杂运动的图像化和声音输出等虚拟演示实验。这些教学尝试在拓展学生空间想象力的同时，有利于立体化构建科学思维，并引导学生自主动手实践，自行查阅文献资料，自由探索更丰富的物理现象和自然世界。
2025年02期 v.35;No.226 15-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 2432K] [下载次数：190 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：22 ] - 祝华;
电磁感应现象中的动生电动势是普通物理课程中非常重要的内容，主流教科书中对其产生机制的讨论都认为动生电动势与作切割磁场线运动的导体棒内的自由电子所受到的洛伦兹力有密切关系，但教科书中的两种说法都存在不尽合理的地方。本文从经典物理的微观图像出发，通过自由电子在动生电动势的形成过程中与周围粒子的相互作用情况的讨论，对动生电动势的产生机制做了细致的分析，揭示了动生电动势和洛伦兹力之间的准确关系，澄清了对它们之间关系的一些误解。
2025年02期 v.35;No.226 22-26+45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1299K] [下载次数：264 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：23 ] - 武灵芝;董帅;
狭义相对论给出的可测量物理量与经典牛顿力学的结果在高速时有明显的区别，但在低速情况下一般是和经典牛顿力学相互兼容的，即洛伦兹变换在低速极限时退化为伽利略变换。这一方面和实际相吻合，另一方面也给狭义相对论的日常实验验证带来了困难。但即使在低速情况下，电磁波的多普勒效应由于洛伦兹变换，将与机械波的多普勒效应产生明显的差别，这提供了一个相对容易验证的途径。将两束相干的激光进行多普勒效应处理后叠加，其微小的红移或蓝移会产生拍频效应。通过监测拍频的数值，可以在低速条件下显著区分洛伦兹变换和伽利略变换。通过改造迈克耳孙干涉仪，可以实现上述功能。
2025年02期 v.35;No.226 27-29+37页 [查看摘要][在线阅读][下载 1406K] [下载次数：196 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：16 ] - 朱昊昕;贺西平;廖迈伟;
多线圈作为超磁致伸缩换能器内部的重要组成结构，其在工作状态下因涡流效应所引起的电阻损耗是不可忽视的。而单芯、多芯线圈的涡流损耗作用机理并不相同，单芯线圈电阻损耗主要由趋肤效应主导，多芯线圈的电阻损耗则是由趋肤效应及邻近效应共同影响。该文基于麦克斯韦方程组和涡流效应推导出单芯、多芯线圈电阻损耗的解析计算式，并使用有限元方法对通以相同电流、相同横截面积情况下的单芯、多芯线圈进行不同超声频段下的损耗研究，最后基于RLC串联电路谐振状态下电路呈纯阻性的原理，测量单、多芯线圈的交流电阻，结合损耗功率计算公式进而得到线圈的涡流损耗。实验结果与仿真模拟结果、解析计算结果相吻合，验证了线圈功率损耗解析计算式及实验方法的有效性。
2025年02期 v.35;No.226 30-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 1636K] [下载次数：85 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：19 ] - 刘乐平;孙嘉泽;李喜彬;王彦;
通过求解二维、三维有限深球对称中心方势阱中的薛定谔方程(球对称同样包含二维连续旋转对称的含义),得到离散能级的本征方程以及束缚态能级分布,并给出了任意束缚态波函数的解析解。能级的本征方程以及束缚态波函数均表现为(球)贝塞尔函数的形式,对于三维的情况,当参量α~2=2μa~2V_0/?~2>π~2/_4时存在束缚态解;而对于二维的情况,当2μa~2V_0/?~2>0.1993时存在束缚态。利用数值方法分析了不同量子态下概率密度分布的特点,发现不论是三维还是二维情况,阱内的概率密度分布的极大值数量正好对应量子数n,且n越大或α越小,在阱外发现粒子的概率也就越大。此外,角动量量子数l或m则可以表征粒子偏离中心或者均匀分布的程度。
2025年02期 v.35;No.226 38-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1577K] [下载次数：39 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：23 ] - 姚金明;张腾飞;韩辉;杨艳;吴巨爱;
在“电磁发射理论与技术”课程教学中，电枢/轨道接触理论涉及结构力学、电磁学、热学等多场耦合过程较为抽象且复杂。电磁发射试验依赖昂贵的脉冲电源及发射材料，并且脉冲电源的操作及安全控制危险系数较高，以致实验教学难以开展。本文针对课程现存的这些教学难点，介绍了COMSOL Multiphysic在电磁发射枢轨接触界面多场耦合教学中的应用；以发射初期枢轨界面电流分布为教学案例，通过软件的应用使学生掌握电枢/轨道手动建模、接触压力过盈计算、结构力学模块和电磁模块耦合设置、2D/3D接触界面压力和电流分布查看等教学内容。同理论教学相比，基于COMSOL Multiphysic的实验教学环节可有效地将枢轨接触界面多物理场耦合过程形象化、案例化，使得“电磁发射理论与技术”课程教学更具说服力，提高课程的教学效果和专业水平。研究成果有助于提升学生逻辑思考及主动探究能力，为在物理学教学中引入仿真软件使理论教学和可视化仿真有机结合提供了有益的借鉴。
2025年02期 v.35;No.226 46-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1927K] [下载次数：471 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：37 ] - 苏鹏;丁益民;陈海涛;赵迎军;刘沁;邹兆轩;程文睿;
本文利用自主研发的二维运动视觉分析软件来代替人眼进行观察物体的运行过程并输出运行结果，利用Vpython进行数值模拟。先使用二维运动视觉分析软件对经典的“单摆”实验和“球面摆”实验进行研究，再对“双球摆”实验展开研究；基于微分方程采用欧拉法和四阶龙格库塔法用Vpython对运动轨迹、能量时间关系以及相空间进行数值模拟；对比实验和数值模拟结果，二者相辅相成，可以极大地降低实验验证次数和节约经济和时间成本。将这种综合方法应用于物理教学，不仅可以从不同角度丰富学生对物理“摆”动系统的理解，而且也通过对能量守恒和动力学稳定性的深入分析，激发了学生对物理学深层次现象探索的兴趣。本文的研究对于提高学生的实践能力、探究能力和信息技术应用能力具有重要意义，为未来在更广泛的教育层面推广Vpython作为教学工具打下了坚实的基础。
2025年02期 v.35;No.226 53-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 2369K] [下载次数：167 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：15 ] - 谢谦;宋亚峰;史军辉;
光的全反射是物理学的重要内容，由它产生的现象和衍生应用很多，如全反射棱镜、角锥棱镜、光导纤维等，在国民生活中发挥着重要的作用。海市蜃楼便是由全反射现象所导致的自然现象之一。海市蜃楼是一种很奇妙的天气现象，其原理是在一定条件下，光线经不同密度的空气层发生显著折射，把远处景物显示在空中或地面。海市蜃楼的蜃景一般分为上现蜃景(正像),下现蜃景(倒像)和侧现蜃景三种，本文主要研究上现蜃景和下现蜃景。首先由指数函数折射率模型，得出光线的微分方程，推出了大气中光线的轨迹，然后给出了上现蜃景的实验模拟，在教学中，从物理角度，无论是理论上，还是实验上加深了对这一神秘自然景观的认识和理解。
2025年02期 v.35;No.226 61-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1470K] [下载次数：56 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：30 ] - 张仁;谢吉坤;马胜利;吕辰威;张威;
通过统一的视角重新审视物理学中看似不相关的多个概念，不仅为科学研究提供了新的思路，也可以极大促进物理教学的深度和广度。本文以SU(1,1)群为例，探讨了如何将这一数学工具应用于物理学的不同领域，从而揭示其在不同物理现象中的核心作用。采用对比分析的研究方法，本文首先通过狭义相对论中的洛伦兹变换展示了SU(1,1)群如何帮助我们更加深刻地理解这一变换的物理本质。然后，本文转向量子力学，探讨了SU(1,1)群在描述简谐振子问题中的应用，揭示了其在量子态演化中的关键作用。在凝聚态物理领域，文章讨论了波戈留波夫变换的统一描述，强调了SU(1,1)群在理解凝聚态系统相变中的重要性。最后，文章还探讨了量子光学中的压缩态，展示了SU(1,1)群在描述光场压缩态特性中的应用，进一步揭示了其在量子信息处理中的潜力。通过SU(1,1)群的视角，本文总结了这些物理概念共同的数学基础和普适的物理规律，不仅使学生加深了对这些物理概念的理解，也促进了他们对物理对称性思想的深入认识，从而为物理教育和研究提供了新的视角和方法。
2025年02期 v.35;No.226 67-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1357K] [下载次数：16 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：21 ] - 李一杰;张成园;石薇;许广智;
本文通过分析明确指出任意电荷系统的电四极势等效为主平面上中心在坐标原点且电荷在菱形顶点位置分布的一个电四极子所形成的电势，不同系统四极势即可由相似的势图像转动到不同空间方位得到。同时，本文给出电四极矩与电四极子特征参数的对应关系，可通过求解方程组由电四极矩得到等效的电四极子。本文内容能够帮助学生更容易理解电四极矩的物理意义，建立起对静电势多极矩展开中电四极项电场的形象认知。
2025年02期 v.35;No.226 74-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1267K] [下载次数：48 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：24 ] - 宋振;杨善武;滕蛟;高霞;张铮;刘泉林;
为了解决量子力学教学中简并态微扰部分案例素材较少的问题，本文提出将晶体场劈裂问题的完整解决过程作为简并态微扰教学的新素材。该部分内容从构建正八面体晶体场出发，首先计算基于库仑作用的微扰势，随后选定单d电子波函数计算微扰矩阵元，从而构建久期矩阵。计算过程中需要分别对角向部分和径向部分进行积分，涉及到角动量的相关知识。最后通过对角化，得到微扰作用后能级的劈裂情况及零级波函数的线性组合，并进一步根据简并态的基本性质得到实函数的形式。该案例有助于学生从更深的层面理解简并态微扰理论。
2025年02期 v.35;No.226 78-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 1278K] [下载次数：102 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：14 ] - 宋钢;张晓;王松;张益昕;张旭苹;马海强;
分布式光纤传感技术是现代重要工程技术之一，被广泛地用于军事、矿产、城市建设等领域。在工科本科与硕士研究生教育培养过程中，光学是公共基础课程中重要的一部分内容，但学生对光的认识仅停留在公式与光场相关的物理概念中，在实际工程中却不知如何利用与调控光。将分布式光纤传感技术相关设备应用于光学课堂中，既补充了枯燥的理论教学，又展示了我国现代科技的发展，进一步加深了理论与实际的联系。
2025年02期 v.35;No.226 84-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1613K] [下载次数：89 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：13 ] - 张永梅;张卫纯;杨雁南;
以教师为主导的传统教学，往往偏重知识传授，而弱化了对学生创新思维和创新能力的培养。为增强学生学习的主动性，培养学生的全面能力，促进学生对所学知识的掌握和应用程度，我们对光学课程进行了项目式教学探索。以提升学生素质和能力为指导，教学团队重构了知识体系、教学组织形式和考核评价体系。学生在教师的组织和引导下自主探索学习完成项目任务。实践发现，项目式教学法能够发挥学生的学习主体作用，使学生在学习知识的同时，学习能力和科学素养得到显著提升，让学生认可学习过程的重要性，同时也培养了学生勇于探索、敢于担当的精神。
2025年02期 v.35;No.226 90-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1370K] [下载次数：242 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：19 ] - 王明娥;刘升光;王真厚;李卓航;李建东;秦颖;
在充分研读物理学史的基础上，本文深入挖掘物理学史的教育价值，并认真总结了物理学史中可用于实验教学的素材。本文结合具体实例，通过课前引导、课堂穿插、经典实验专题研究等方式在实验教学中融入物理学史精髓，给出将物理学史融入大学物理实验教学的建议。
2025年02期 v.35;No.226 94-98+129页 [查看摘要][在线阅读][下载 1490K] [下载次数：784 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：24 ] - 邓罡;闵锐;裴玲;胡妮;罗山梦黛;徐烨;
大学物理或普通物理课程在国内外高校大多采用60～300人以上的大班教学。如何改善大班教学的教学质量，让学生在大课堂上可以获得媲美小班教学的体验和效果是高等教育领域关注的热点。本文在教学研究基础上，提出了思考-配对-分享和纸质课堂练习单等策略，并在不同规模的教学班中进行了实践。通过对比不同规模教学班的实际教学效果和学生反馈发现，上述方法在某些方面能有效地让大班和小班的课堂体验和学习效果更接近。
2025年02期 v.35;No.226 99-102+109页 [查看摘要][在线阅读][下载 1574K] [下载次数：156 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：12 ] - 张雷;边培莹;曹欣伟;郭幸;杨森林;
针对第二批录取批次院校师范类物理学专业“力学”课程教学中存在知识点繁杂、学生思维固化、缺乏梳理贯通等问题，本文以经典时空观和近代时空观为指引，围绕力学理论基础和典型力学问题两个维度，整合教学体系、归纳教学内容、加强学生思维训练，并将课程思政元素融入力学教学方法和手段中。通过线上SPOC课程体系，结合虚拟仿真实验，实现理论知识和实践技能深度融合，形成以“主题·探究·表现”为主线的力学教学实践过程。将知识传授与价值引领有机结合，促使学生重基础、强实践，指引学生成长为一名优秀的物理教师。
2025年02期 v.35;No.226 103-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 2100K] [下载次数：24 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：16 ] - 王以林;刘敏;刘文英;
本文旨在探讨以成果导向教育OBE(outcome based education)为理念的原子物理学教学设计改革。本课程的授课对象为微电子科学与工程大二学生，课程教学结合学生专业特点，从学生学习目标成果出发进行教学模式逆向设计。课程拓展教学内容，增加科研专题；设计多元评估方法，注重过程考核；设计不同类型以学生为中心的学习活动。在OBE理念指导下的教学设计强调学生学习成果，注重知识、能力、素质的综合发展。通过教学实践，学生学习目标明确，课堂参与度明显提高，学习效果提升显著。该教学模式有助于提升教学质量和学生综合素质。
2025年02期 v.35;No.226 110-113页 [查看摘要][在线阅读][下载 1268K] [下载次数：217 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：17 ] - 龙晓燕;周政;
同伴辅导作为一种有效的教学辅助策略，在物理学科的应用对象以中学生为主，且应用效果评估的方法相对单一，在国内的物理教学中的应用尚缺乏系统的实施指导。本研究旨在探讨七项黄金法则结构化设计的同伴辅导对国内本科生大学物理学习的影响，并从学习态度、概念测试成绩及课程考试成绩多角度进行评估。通过对比实验班与对照班在前后测实验设计下的数据，发现结构化同伴辅导不仅能提升学生的概念理解能力，还有助于解决复杂物理问题，进而改善学业成绩。本研究多角度验证了结构化同伴辅导对大学物理的有效性，为深入研究同伴辅导在物理教育中的应用提供了案例。
2025年02期 v.35;No.226 114-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 1283K] [下载次数：192 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：21 ] - 常家亿;李巧梅;张选梅;赵艳;何光宏;
近年来，参加全国大学生物理实验竞赛的人数呈现逐年攀升的趋势。大学生物理实验讲课竞赛作为大学生竞赛项目中的新型赛道，不仅对参赛者在物理实验基础知识的掌握上提出了更高的要求，同时也考验着他们在教育教学领域的创新思维和实践能力。由于许多参赛选手是首次接触此类比赛，缺乏必要的经验，这在比赛中带来了诸多挑战。为了深入探讨竞赛的各个环节及相应的备赛策略，选取了大学物理实验中的一个典型项目“磁致伸缩系数的测量”,对其参赛过程进行了细致的分析。
2025年02期 v.35;No.226 121-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 1690K] [下载次数：159 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：15 ] - 陈静;
基于课堂演示实验开展大学物理教学改革，首先根据大学物理教学内容，分模块按章节构建大学物理演示实验项目库，结合BOPPPS教学的各个环节，将演示实验融入课堂教学，促进课程改革，实现参与式学习。具体举措包括：通过演示直观物理现象导入新课，激发兴趣；通过演示实验建立抽象物理概念，突破难点；通过小组实验探究，总结和归纳物理规律，实现深层次互动；在课堂后测环节预留军事案例问题或学术竞赛真题，鼓励学员通过实验探究解决实际问题，设置“物理五分钟”活动展示交流学习成果，达到学以致用的目的。教学实践表明“BOPPPS+演示实验”的教学改革提升了课程的趣味性和挑战性，提高了学员的科学素养和创新能力，促进了教学团队的建设和个人发展。
2025年02期 v.35;No.226 130-136页 [查看摘要][在线阅读][下载 1755K] [下载次数：344 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：15 ] - 陈宗强;孔勇发;陈靖;孙骞;
本文依托天津市科普基地与南开大学物理演示实验室，通过“实验室建设”“科普育人课程”“科普综合实践”三个维度，探索高校中科普基地建设的实施路径，构建科普育人一体化实施综合方案。并介绍了趣味物理实验的拓展科普案例，促进了高等教育和基础教育的紧密合作和有效衔接。
2025年02期 v.35;No.226 137-140+189页 [查看摘要][在线阅读][下载 1511K] [下载次数：22 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：14 ] - 高守宝;李黛欣;张文博;步红霞;王晶莹;
概念转变的抑制观点认为在教学中进行适当的重复训练是必要的，我们使用事件相关电位技术，记录了学习者在执行重复的直觉或反直觉任务时的脑电图数据，以探查“重复”任务激发的大脑过程，进而推断“重复”对科学教学的影响。结果表明，N2和LPP在所有刺激条件下的振幅无显著性差异，重复刺激无法引发抑制过程。在教授科学概念时，教师应该意识到先验知识的重要性，并且保持适当和有效的重复，认识到重复学习的双面性以及提取对学习的产生和记忆保持的重要性。
2025年02期 v.35;No.226 141-148页 [查看摘要][在线阅读][下载 1579K] [下载次数：47 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：27 ] - 葛楠;
“懂而不会”是学生学习物理概念存在的普遍问题，得到学界的广泛关注。究其原因，学习者从“听懂-概念获得”到“会用-能力生成”,需跨越多个认知阶段。以“刚体力学的定轴转动”教学为例，以核心概念为主轴，根据学生认知思维发展规律，利用学习进阶理论对物理概念教学进行设计，结合SOLO分类理论的五个发展水平，从“获得-熟练-保持-迁移-调整”五重表征角度评价优化物理概念教学设计，探讨如何运用SOLO分类理论实现深度教学，有效提升大学物理教学效果。
2025年02期 v.35;No.226 149-154页 [查看摘要][在线阅读][下载 1278K] [下载次数：85 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：13 ] - 刘婷;蒲贤洁;王力;陈果;徐玮婧;郑雪丽;潘量;赵艳;
课程质量直接决定人才培养质量，为提升课程教学质量，重庆大学大学物理实验中心对大学物理实验的教学模式进行变革。翻转课堂不太符合国内学生学情，难以发挥出预期效果，自主实验对于学生来说挑战度又过高，本文采用“半翻转课堂-半自主实验-答辩汇报”教学新模式进行教学，教学实践表明，“半翻转课堂-半自主实验-答辩汇报”教学新模式有利于提高学生的自主学习、自主创新、团队协作等能力，有利于后续教学实践的持续性改进。
2025年02期 v.35;No.226 155-162页 [查看摘要][在线阅读][下载 1822K] [下载次数：48 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：20 ]
- 李青林;王槿;邓志超;丁彦静;张超;刘可;魏子骏;
本文介绍了一种利用动态气泡法测量泡泡液表面张力系数和空气黏滞系数的装置。该装置捕捉肥皂泡充气膨胀过程的半径和内外压强差的变化，通过数据拟合确定泡泡液的表面张力系数，利用拉普拉斯方程和泊肃叶方程进行推导，对泡泡收缩过程中的半径变化做出合理预测。由泡泡收缩过程的数据分析可得空气的黏滞系数。该装置集成了液体表面张力系数和空气黏滞系数的测量，能够丰富和提升学生的知识储备和实验技能，通过装置调整亦可进行探究拓展，适合于大学物理实验教学。
2025年02期 v.35;No.226 163-169页 [查看摘要][在线阅读][下载 1508K] [下载次数：352 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：17 ] - 王世燕;宋子恒;罗耀康;冯润鑫;
为促进应用型人才实践能力的培养，提高本科生的自主创新性，同时激发本科生做科研的兴趣，将反溯教学法应用到大学物理实验“液晶电光效应研究”课程设计中。从液晶前沿科技发展及应用反溯基本物理学概念、原理和现象，激发学生的学习兴趣与学习能力，引导学生树立崇高理想，增强社会责任感。以实体实验为依托，使课程内容与产业生产相结合，鼓励学生自主设计并制备不同尺寸的液晶盒，强化学生的实践训练，加强应用型人才培养；同时将科研思维引入教学研究，模拟电场作用下液晶分子的排列变化，引导学生探究实验原理，激发学生的探索欲和创造欲，提升学生的科学素养及创新思维。
2025年02期 v.35;No.226 170-176页 [查看摘要][在线阅读][下载 1672K] [下载次数：112 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：20 ] - 邢海峰;胡晟煜;柯旺旺;张喆;吕斌;
本工作以大功率激光为热源，薄膜热电堆为转换部件，在不同的导热介质上探测合金的塞贝克效应。实验仪的核心传感器以硅为光吸收层，基底为热传导层，合金热电堆为热电转换层，结构紧凑，信噪比高。利用LABVIEW软件自主编写程序实现温度信号和电压信号的实时可视化并计算热电堆的塞贝克系数。软件可在时间维度上显示热信号和电信号的变化从而比较不同基底的导热性能。通过测量不同功率激光对应的稳态电信号，可以验证功率电压的线性关系，也因此本实验仪可用于激光功率的测量。本实验测量快捷简便，结果准确。学生不仅能够动手操作，也能够通过数据处理学习热电相关理论及激光功率测量的相关技术。
2025年02期 v.35;No.226 177-182页 [查看摘要][在线阅读][下载 1736K] [下载次数：177 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：23 ] - 金靓婕;刘存海;柳叶;张纪磊;梁小蕊;
文章针对《霍尔效应法测磁场》实验进行了教学设计与实践。教学设计以学生为中心，根据教学目标与重难点，制定教学策略，挖掘思政元素。教学实施过程中，课前引入虚拟实验提高预习效果，课堂以问题为牵引建立知识逻辑结构，通过教师讲授、学生实操、小组讨论等多种课堂教学活动有序有效推进教学；同时将思政要素融入教学的各个环节，使学生深层次地理解知识、技能背后的思想和人文价值。本次课的设计旨在传播知识和技能的同时达成育人目标，为大学物理实验课程的设计与实践提供更多思路和参考。
2025年02期 v.35;No.226 183-189页 [查看摘要][在线阅读][下载 1521K] [下载次数：247 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：15 ] - 于芮涵;何青芸;刘鑫;张冰辞;周留柱;李刚;
利用直流电流信号发生器，将金属丝受力时长度的微小变化转化为电压的变化，基于电位差计测量电压法原理，改造了用来测量金属丝杨氏模量的实验装置。采取扩展电阻的方法将电位差计电阻丝长度由11m等效增加了37m多，使得仪器灵敏度提高了4倍多。另外，用游标卡尺替换电位差计的刻度尺，增加了仪器的分辨率。使用改造后的电位差计测量了康铜丝的杨氏模量，采用最小二乘法和逐差法对测量的杨氏模量实验数据进行了处理，计算了测量不确定度，并与拉伸法测量的结果进行了对比，测量结果可靠，可作为设计研究性实验进行教学推广和使用。
2025年02期 v.35;No.226 190-194页 [查看摘要][在线阅读][下载 1338K] [下载次数：124 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：16 ] - 陈霞;高宗慧;戴海涛;冯列峰;杨洋;刘晓聪;
设计性物理实验课程思政是以实验课程的教学内容、教学模式和思维方式为载体，将思政内容融入物理专业知识的传授过程中，落实立德树人的根本任务。本文以LED光电热测量方法研究及性能分析实验为例，深入挖掘实验所蕴含的思政元素，从科技自立自强、培育青年科技后备人才、唯物辩证法等方面，阐述设计性物理实验课程思政建设内容、融入方式和教育方法，寓价值观引导于知识传授和能力培养之中，帮助学生塑造正确的世界观、人生观和价值观。
2025年02期 v.35;No.226 195-199+220页 [查看摘要][在线阅读][下载 1480K] [下载次数：184 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：14 ] - 张彤;陈琳;王智勇;
激光器是物理实验常用仪器，通常认为激光光束为高斯光束，高斯光束的性质是光学课程的重要内容之一。当前，相干合成技术已成为获得更高亮度激光输出的有效技术方案，亦是国内外研究热点。然而，相干阵列激光是激光光束相干叠加后衍射传输的结果，不再满足高斯传输方程。本文应用Matlab软件编程，采用虚拟仿真实验对相干阵列激光光束及其传输进行精确仿真和可视化。通过分别建立正方形、六边形以及有心正方形排布的激光阵列相干合成模型，展示了多光束激光相干叠加时，由近场干涉光场演化至远场多旁瓣衍射光场的动力学过程，并分析了排布方式与填充因子对其远场分布，特别是能量集中度的影响，从而可以帮助学生形象直观地感受与理解相干阵列激光这一光学前沿知识，同时加深光学基础知识的理解。本文的结果可形成对课堂教学的巩固与有益补充，对促进教研融合、拓展光学教学和激发学生兴趣具有一定的意义。
2025年02期 v.35;No.226 200-206页 [查看摘要][在线阅读][下载 2119K] [下载次数：452 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：18 ] - 王立力;林炳权;陈羽;梁飞翔;唐强;
温度作为最基础的一个物理学标量，无论是在前沿科学研究还是日常生活中都具有十分重要的意义。本实验选用一种3D打印喷头作为控制对象，通过K型热电偶与LM35组成温度测量电路实时、快速地采集目标温度，利用Arduino UNO单片机将采集到的温度数据采用PID算法进行处理，并根据计算结果输出PWM信号控制加热电路，从而实现了温度的稳定测控。相比于传统的比较型控制电路，本实验采用的PID算法闭环控制，可以将被控对象稳定在设定温度，消除了控温过冲以及漂移的现象。
2025年02期 v.35;No.226 207-213页 [查看摘要][在线阅读][下载 1858K] [下载次数：414 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：12 ] - 张凌语;翁存程;
大学物理实验中通常采用落球法测量重力加速度，目前普遍认为电磁铁的剩磁和空气的阻力是影响该方法测量的主要因素，而光电门计时方式对测量的影响却一直被忽视。本论文研究了光电门计时方式对落球法测量重力加速度的两种方式的影响。研究表明了光电门计时方式对方式一的影响较大，增大小球下落的高度，测量误差会稍微减小，但是百分误差依然大于6%。光电门计时方式对方式二的影响较小，上方的光电门的位置距离小球下落的位置大于3.00cm,百分误差小于0.17%,光电门计时方式的影响可以被忽略。
2025年02期 v.35;No.226 214-220页 [查看摘要][在线阅读][下载 1502K] [下载次数：29 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：17 ] - 王橹为;陈宗强;孔勇发;
本文以Python语言为基础，对阿贝成像原理和空间滤波实验进行数字化改进。通过模拟光束在空间滤波实验中通过光栅的傅里叶变换后的成像，并利用数字化改进的优势，可以批量化、个性化地生成光栅与狭缝。通过激光雕刻机将设计的数字化光栅图片进行雕刻，将雕刻出的光栅图放置在阿贝成像原理与空间滤波实验的光路中，可得到个性化的光学调控图案。
2025年02期 v.35;No.226 221-225页 [查看摘要][在线阅读][下载 1474K] [下载次数：132 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：19 ] - 张绍华;冯有亮;宁长春;
为弥补大学物理实验中液体黏滞系数测量的操作难度大、成功率低、可测范围窄等问题，作者利用伯努利方程等理论基础设计并搭建了一款使用流速法测量液体黏滞系数的装置。该装置通过测量待测液体在一定时间内的流速间接测得液体的黏滞系数。通过比较流速法和落球法分别测得的蓖麻油黏滞系数，还有流速法测得的酱油以及纯净水的黏滞系数和标准黏滞系数，我们认为流速法实验过程操作更简单，数据更可靠，可测范围更广泛。该研究丰富了测量液体黏滞系数的方法。
2025年02期 v.35;No.226 226-231+293页 [查看摘要][在线阅读][下载 1485K] [下载次数：15 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：19 ] - 曾重阳;汪思旭;武璇;冯元;马小娟;
由于冲击波作用在材料上的时间极短，为了准确分析材料在冲击作用下的物理性质，则需要极高测量精度的传感器。本文设计了一种并联电阻阵列冲击波位置传感器，它利用与若干列并联电阻相连的电探针测量冲击波到达待测点的时刻，进而确定材料中冲击波波阵面的演化规律。文中利用Matlab中Simulink构建与实际电路一致的模型，分析若干元件参数对传感器输出电压下降沿的弛豫时间的影响。结果表明，并联式传感器的电压下降沿的弛豫时间均低于11ns,且小于同等元件参数的串联式传感器的结果(35ns),有效提高了测量精度，文中结果为实验中冲击波位置传感器的设计和元件参数选择提供了可靠的理论依据。
2025年02期 v.35;No.226 232-240页 [查看摘要][在线阅读][下载 1930K] [下载次数：30 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：15 ]