- 阮东;
2018年是清华大学基础科学班创立20周年。基础科学班最初是物理系、数学系和高等研究中心于1997年底向学校提议设立的一个特殊的本科生培养项目,旨在探索一流人才培养的新模式,1998年首次招生。基础科学班的主要特点是:(1)同时强化数学、物理基础,数学课与物理课地位等同;(2)鼓励学生根据自己的志趣选择学科与导师做科研训练;(3)给学生更大的自由选择今后发展方向。本文回顾了基础科学班20年的探索与发展,总结了它的办学理念、指导方针、培养模式,以及一些具体的做法,这对于进一步提高教学与人才培养的质量有重要的意义。
2020年01期 v.30;No.195 3-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 3148K] [下载次数：119 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：169 ] - 阮东;
2018年是清华大学基础科学班创立20周年。基础科学班最初是物理系、数学系和高等研究中心于1997年底向学校提议设立的一个特殊的本科生培养项目,旨在探索一流人才培养的新模式,1998年首次招生。基础科学班的主要特点是:(1)同时强化数学、物理基础,数学课与物理课地位等同;(2)鼓励学生根据自己的志趣选择学科与导师做科研训练;(3)给学生更大的自由选择今后发展方向。本文回顾了基础科学班20年的探索与发展,总结了它的办学理念、指导方针、培养模式,以及一些具体的做法,这对于进一步提高教学与人才培养的质量有重要的意义。
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"数理基础、科研训练、自由发展"是基础科学班一流创新人才培养的基本理念。基础科学班20年探索与实践,在因材施教、基础学科人才和跨学科人才培养等方面成效显著,为一流创新人才培养和教学改革提供了宝贵经验。本文追溯了基础科学班的创立与发展,总结了它的办学理念、指导方针、培养模式,以及一些具体的做法,旨在全面提升人才培养质量,为国家培养出更多优秀人才作出贡献。
2020年01期 v.30;No.195 10-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 4104K] [下载次数：110 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：156 ] - 阮东;尚仁成;熊家炯;吴念乐;
"数理基础、科研训练、自由发展"是基础科学班一流创新人才培养的基本理念。基础科学班20年探索与实践,在因材施教、基础学科人才和跨学科人才培养等方面成效显著,为一流创新人才培养和教学改革提供了宝贵经验。本文追溯了基础科学班的创立与发展,总结了它的办学理念、指导方针、培养模式,以及一些具体的做法,旨在全面提升人才培养质量,为国家培养出更多优秀人才作出贡献。
2020年01期 v.30;No.195 10-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 4104K] [下载次数：110 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：146 ] - 李师群;
引导大学本科生进行科研训练是进步的教育理念,科研训练对大学本科生成长为创新型人才意义重大。清华大学物理系自成立以来很重视学生的科研训练,针对本科阶段课程设置的总出发点即是给予学生经典物理和现代物理在理论和实验方面踏实的教育和训练。在1998年开始的"基础科学班"正式将科研实践(seminar课)列入培养计划,并在2009年建立的"清华学堂物理班"中seminar制度得到了继承和发扬。本文详细介绍了清华物理系对本科生科研能力的培养历程和理念。
2020年01期 v.30;No.195 19-22+28页 [查看摘要][在线阅读][下载 898K] [下载次数：160 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：142 ] - 李师群;
引导大学本科生进行科研训练是进步的教育理念,科研训练对大学本科生成长为创新型人才意义重大。清华大学物理系自成立以来很重视学生的科研训练,针对本科阶段课程设置的总出发点即是给予学生经典物理和现代物理在理论和实验方面踏实的教育和训练。在1998年开始的"基础科学班"正式将科研实践(seminar课)列入培养计划,并在2009年建立的"清华学堂物理班"中seminar制度得到了继承和发扬。本文详细介绍了清华物理系对本科生科研能力的培养历程和理念。
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清华大学物理学堂班(现名叶企孙班)于2013年建立了科研实践基地,针对普遍存在的"重理论、轻实验"的不良倾向,固本清源,回归物理学作为实验科学的本质;旨在提高学堂班学生对物理科学的全面认识,培养他们的实验兴趣和技能,促进他们的钻研和创新精神。
2020年01期 v.30;No.195 23-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 327K] [下载次数：137 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：161 ] - 葛惟昆;
清华大学物理学堂班(现名叶企孙班)于2013年建立了科研实践基地,针对普遍存在的"重理论、轻实验"的不良倾向,固本清源,回归物理学作为实验科学的本质;旨在提高学堂班学生对物理科学的全面认识,培养他们的实验兴趣和技能,促进他们的钻研和创新精神。
2020年01期 v.30;No.195 23-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 327K] [下载次数：137 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：137 ] - 倪军;
统计力学是物理系的核心课程四大力学的最后一门课。课程着重讲授统计物理和统计热力学的基本原理、研究方法及其应用,使学生了解统计力学的理论框架,掌握统计力学处理大量粒子体系的物理问题的方法。本文结合清华大学物理系学生特点,介绍了在统计力学的教学组织上特别注意做好基本问题和概念等重点环节的讲授经验,以及激发学生主动学习能动性的论文讨论环节,并且在教学上采取多视角、分层次讲解,加深学生对于重要概念的理解和掌握应用,旨在达到通过课堂教学的讨论,鼓励学生的批判性思维,加深对于有关问题的理解。
2020年01期 v.30;No.195 26-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 300K] [下载次数：304 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：148 ] - 倪军;
统计力学是物理系的核心课程四大力学的最后一门课。课程着重讲授统计物理和统计热力学的基本原理、研究方法及其应用,使学生了解统计力学的理论框架,掌握统计力学处理大量粒子体系的物理问题的方法。本文结合清华大学物理系学生特点,介绍了在统计力学的教学组织上特别注意做好基本问题和概念等重点环节的讲授经验,以及激发学生主动学习能动性的论文讨论环节,并且在教学上采取多视角、分层次讲解,加深学生对于重要概念的理解和掌握应用,旨在达到通过课堂教学的讨论,鼓励学生的批判性思维,加深对于有关问题的理解。
2020年01期 v.30;No.195 26-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 300K] [下载次数：304 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：151 ]
- 穆良柱;
本文将物理认知规律总结为ETA物理认知模型,即完整的物理认知过程由实验物理(Experimental Physics)认知、理论物理(Theoretical Physics)认知、应用物理(Applying Physics)认知构成,并尝试从认知角度回答钱学森之问。
2020年01期 v.30;No.195 29-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 479K] [下载次数：1271 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：53 ] |[阅读次数：173 ] - 穆良柱;
本文将物理认知规律总结为ETA物理认知模型,即完整的物理认知过程由实验物理(Experimental Physics)认知、理论物理(Theoretical Physics)认知、应用物理(Applying Physics)认知构成,并尝试从认知角度回答钱学森之问。
2020年01期 v.30;No.195 29-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 479K] [下载次数：1271 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：53 ] |[阅读次数：160 ] - 李和平;李静;贾垭楠;
本文从清华大学价值塑造、能力培养、知识传授"三位一体"教育理念的内涵和要求出发,以"等离子体技术及应用"本科生研讨课为依托,进行了涉及多学科交叉融合的研讨课教学改革的探索,包括教学活动设计、学习效果评价与具体组织实施。该课程实践教学结果表明,基于数字化平台的课程教学,不仅营造了互动性和挑战性的学习氛围,训练了学生的科学素养,引导学生逐步建立起了批判性和创造性的思维,而且实现了学生学习过程的全程记录和分析,建立了学生学习效果的评价方法。这对于"三位一体"教育理念下涉及多学科交叉融合的研讨性课程教学工作的开展具有一定的参考价值。
2020年01期 v.30;No.195 34-38+44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1374K] [下载次数：406 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：153 ] - 李和平;李静;贾垭楠;
本文从清华大学价值塑造、能力培养、知识传授"三位一体"教育理念的内涵和要求出发,以"等离子体技术及应用"本科生研讨课为依托,进行了涉及多学科交叉融合的研讨课教学改革的探索,包括教学活动设计、学习效果评价与具体组织实施。该课程实践教学结果表明,基于数字化平台的课程教学,不仅营造了互动性和挑战性的学习氛围,训练了学生的科学素养,引导学生逐步建立起了批判性和创造性的思维,而且实现了学生学习过程的全程记录和分析,建立了学生学习效果的评价方法。这对于"三位一体"教育理念下涉及多学科交叉融合的研讨性课程教学工作的开展具有一定的参考价值。
2020年01期 v.30;No.195 34-38+44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1374K] [下载次数：406 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：182 ] - 黄亦斌;
本文一般性地讨论了碰撞,得到了动能损失与恢复系数的一般关系,对常见的三个结论,即e=1等价于动能不变、e=0等价于动能损失最大,及动能改变ΔK∝(1-e~2),都给予了一般证明。此外,还给出了此类碰撞的核心特征——系统只有一个自由度,其具体条件是:碰撞只发生在一处地方,且为光滑碰撞和严格点碰撞,此外其他约束皆为理想约束。
2020年01期 v.30;No.195 39-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 256K] [下载次数：630 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：166 ] - 黄亦斌;
本文一般性地讨论了碰撞,得到了动能损失与恢复系数的一般关系,对常见的三个结论,即e=1等价于动能不变、e=0等价于动能损失最大,及动能改变ΔK∝(1-e~2),都给予了一般证明。此外,还给出了此类碰撞的核心特征——系统只有一个自由度,其具体条件是:碰撞只发生在一处地方,且为光滑碰撞和严格点碰撞,此外其他约束皆为理想约束。
2020年01期 v.30;No.195 39-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 256K] [下载次数：630 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：227 ] - 王芳;张瑛;刘建军;严彦文;郭绍辉;
MPC-CDIO(Mathematics and Physics Courses-Conceive, Design, Implement and Operate)教育教学模式是在CDIO工程教育模式的基础上,由中国石油大学(北京)发起的将CDIO工程教育理念落实到理工科院校数理公共基础课程教育教学领域的一项改革举措,是针对低年级学生实施的教育教学改革。本文首先对MPC-CDIO教育教学模式改革的概念、背景、内容和实施过程做了简单的介绍,然后对MPC-CDIO教育教学改革自2011年启动以来的进展情况及改革实施效果进行了介绍和评析。主要围绕对比试点班与普通班的学习力、创新力、国际化视野、团队意识等卓越工程能力的获得情况来展示改革的效果。最后,指出改革过程中存在的问题,并展望提出改进和完善的建议及措施,旨在为MPC-CDIO教育教学模式改革的继续进行和扩大奠定基础,也希望为理工科院校的公共基础课的教学和教学改革提供值得借鉴的建议和经验。
2020年01期 v.30;No.195 45-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 668K] [下载次数：148 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：218 ] - 王芳;张瑛;刘建军;严彦文;郭绍辉;
MPC-CDIO(Mathematics and Physics Courses-Conceive, Design, Implement and Operate)教育教学模式是在CDIO工程教育模式的基础上,由中国石油大学(北京)发起的将CDIO工程教育理念落实到理工科院校数理公共基础课程教育教学领域的一项改革举措,是针对低年级学生实施的教育教学改革。本文首先对MPC-CDIO教育教学模式改革的概念、背景、内容和实施过程做了简单的介绍,然后对MPC-CDIO教育教学改革自2011年启动以来的进展情况及改革实施效果进行了介绍和评析。主要围绕对比试点班与普通班的学习力、创新力、国际化视野、团队意识等卓越工程能力的获得情况来展示改革的效果。最后,指出改革过程中存在的问题,并展望提出改进和完善的建议及措施,旨在为MPC-CDIO教育教学模式改革的继续进行和扩大奠定基础,也希望为理工科院校的公共基础课的教学和教学改革提供值得借鉴的建议和经验。
2020年01期 v.30;No.195 45-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 668K] [下载次数：148 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：162 ] - 席特;鲁同所;孙敏;胡婧;
2015年9月14日科学家首次探测到引力波信号,2015年12月26日,2017年1月4日,2017年8月14日,2017年10月16日又分别再次探测到来自宇宙空间的引力波信号,其中前四次都是由两个较小质量的黑洞合并成较大质量的黑洞后,损失的质量变成能量以引力波的形式释放了出来。这些成果都成为黑洞存在的无可置疑的明证,那么究竟什么是黑洞?它是怎么形成的?有哪些性质和特征?人类又怎么去探测它?文章给出一些主流的解释,进一步开阔人们的视野,使得人们更深刻地感受宇宙的神奇和魅力。
2020年01期 v.30;No.195 53-67+72页 [查看摘要][在线阅读][下载 4023K] [下载次数：1476 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：145 ] - 席特;鲁同所;孙敏;胡婧;
2015年9月14日科学家首次探测到引力波信号,2015年12月26日,2017年1月4日,2017年8月14日,2017年10月16日又分别再次探测到来自宇宙空间的引力波信号,其中前四次都是由两个较小质量的黑洞合并成较大质量的黑洞后,损失的质量变成能量以引力波的形式释放了出来。这些成果都成为黑洞存在的无可置疑的明证,那么究竟什么是黑洞?它是怎么形成的?有哪些性质和特征?人类又怎么去探测它?文章给出一些主流的解释,进一步开阔人们的视野,使得人们更深刻地感受宇宙的神奇和魅力。
2020年01期 v.30;No.195 53-67+72页 [查看摘要][在线阅读][下载 4023K] [下载次数：1476 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：164 ] - 陈怡;
本文详细讨论了两球与墙壁三者间的碰撞总次数与圆周率之间的关系,阐明圆周率来源于碰撞过程中的能量守恒定律,最后通过动量守恒定律与能量守恒定律得到当两球质量比N很大时,两球与墙壁三者间的总碰撞次数为■,即圆周率的前■位。
2020年01期 v.30;No.195 68-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 213K] [下载次数：384 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：170 ] - 陈怡;
本文详细讨论了两球与墙壁三者间的碰撞总次数与圆周率之间的关系,阐明圆周率来源于碰撞过程中的能量守恒定律,最后通过动量守恒定律与能量守恒定律得到当两球质量比N很大时,两球与墙壁三者间的总碰撞次数为■,即圆周率的前■位。
2020年01期 v.30;No.195 68-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 213K] [下载次数：384 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：168 ] - 吴岱宗;刘玉颖;
本文描述了地球重力在地球内部和外部的分布,分析了物体在地球内部隧道中的运动,证明了物体在地球隧道内部受到的万有引力与简谐振动质点所受回复力遵循的规律相同。通过简谐振动的性质计算出物体在地球隧道(过地心的直径)中的运动周期约为84min、运动最大速度约为7.9km/s等。本文进一步推导了连接地球表面的任意两点的通过地球内部的一条弦线中的物体的运动,得出其周期与过地心的地球直径隧道周期相同。更重要的是:本文分析比较了地球为匀质球体的理想情况和真实质量分布情况下物体在隧道内的运动情况的差异,使用Matlab对两个模型下物体的运动进行模拟,并得出结论:在真实地球模型下物体运动得更快,到达地球另一端的时间更短。
2020年01期 v.30;No.195 73-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 425K] [下载次数：212 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：135 ] - 吴岱宗;刘玉颖;
本文描述了地球重力在地球内部和外部的分布,分析了物体在地球内部隧道中的运动,证明了物体在地球隧道内部受到的万有引力与简谐振动质点所受回复力遵循的规律相同。通过简谐振动的性质计算出物体在地球隧道(过地心的直径)中的运动周期约为84min、运动最大速度约为7.9km/s等。本文进一步推导了连接地球表面的任意两点的通过地球内部的一条弦线中的物体的运动,得出其周期与过地心的地球直径隧道周期相同。更重要的是:本文分析比较了地球为匀质球体的理想情况和真实质量分布情况下物体在隧道内的运动情况的差异,使用Matlab对两个模型下物体的运动进行模拟,并得出结论:在真实地球模型下物体运动得更快,到达地球另一端的时间更短。
2020年01期 v.30;No.195 73-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 425K] [下载次数：212 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：144 ]
- 路峻岭;顾晨;秦联华;任乃敬;马泊一;
对流体力学演示实验的相关问题进行了分析,指出了理想流体概念的局限性,并深入研究了黏滞及伯努利方程两个演示实验,给出了黏滞演示实验的定量结果;指出伯努利方程演示实验的对象是中心细流管;同时,提出了消除黏滞影响的具体改进方案。
2020年01期 v.30;No.195 80-86+92页 [查看摘要][在线阅读][下载 792K] [下载次数：1279 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：168 ] - 路峻岭;顾晨;秦联华;任乃敬;马泊一;
对流体力学演示实验的相关问题进行了分析,指出了理想流体概念的局限性,并深入研究了黏滞及伯努利方程两个演示实验,给出了黏滞演示实验的定量结果;指出伯努利方程演示实验的对象是中心细流管;同时,提出了消除黏滞影响的具体改进方案。
2020年01期 v.30;No.195 80-86+92页 [查看摘要][在线阅读][下载 792K] [下载次数：1279 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：165 ] - 李定波;刘晓雨;吴秀文;董爱国;郝会颖;
本文对镍盘转动影响因素进行了理论与实验的探究,制作了一个可以绕轴自由转动的镍盘装置。研究的内容主要有磁铁个数、磁铁离轴心的距离、加热区域到轴心距离和轴心到磁铁的连线与轴心到加热区域连线的夹角对镍盘转动规律的影响;通过对受热镍盘的受力分析给出了居里点发动机转动模型,并优化设计了研究方案。研究结果表明,当磁场强度增大时,镍盘转动周期变小;当磁铁与轴心的距离增大时,镍盘转动周期变大;当加热区域到轴心距离越短时,镍盘转动周期越长;当轴心到磁铁连线与轴心到加热区域连线的夹角越大时(0°<θ≤90°),镍盘转动周期越短。截至目前,该项研究在国内外鲜见报道。
2020年01期 v.30;No.195 87-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 891K] [下载次数：207 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：163 ] - 李定波;刘晓雨;吴秀文;董爱国;郝会颖;
本文对镍盘转动影响因素进行了理论与实验的探究,制作了一个可以绕轴自由转动的镍盘装置。研究的内容主要有磁铁个数、磁铁离轴心的距离、加热区域到轴心距离和轴心到磁铁的连线与轴心到加热区域连线的夹角对镍盘转动规律的影响;通过对受热镍盘的受力分析给出了居里点发动机转动模型,并优化设计了研究方案。研究结果表明,当磁场强度增大时,镍盘转动周期变小;当磁铁与轴心的距离增大时,镍盘转动周期变大;当加热区域到轴心距离越短时,镍盘转动周期越长;当轴心到磁铁连线与轴心到加热区域连线的夹角越大时(0°<θ≤90°),镍盘转动周期越短。截至目前,该项研究在国内外鲜见报道。
2020年01期 v.30;No.195 87-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 891K] [下载次数：207 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：158 ] - 王于静;赵静;陈稳;杨军;
为解决实验测量晶体材料热膨胀系数的局限性,文章介绍和发展了一种基于量子力学的理论计算方法。通过焦绿石结构陶瓷晶体材料热膨胀系数的实际计算,并与实验测量值比较,验证了理论计算的准确性和实用性,为快速计算晶体材料热膨胀系数提供了一种可靠的理论方法。
2020年01期 v.30;No.195 93-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 760K] [下载次数：386 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：179 ] - 王于静;赵静;陈稳;杨军;
为解决实验测量晶体材料热膨胀系数的局限性,文章介绍和发展了一种基于量子力学的理论计算方法。通过焦绿石结构陶瓷晶体材料热膨胀系数的实际计算,并与实验测量值比较,验证了理论计算的准确性和实用性,为快速计算晶体材料热膨胀系数提供了一种可靠的理论方法。
2020年01期 v.30;No.195 93-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 760K] [下载次数：386 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：177 ] - 王贵生;雷宇;邓金祥;高红丽;杨倩倩;刘敏蔷;王吉有;
由电流型非平衡电桥改装的热敏电阻温度计,微安表内阻值的大小对实验能否设计成功起到至关重要的作用。电源设计电压随微安表内阻值的增加线性增大,导致热敏电阻两端加载的最大电压线性增大。当选用量程为300微安的表头时,如果其内阻值大于1600欧姆,按照改装原理得到的参数容易直接击穿热敏电阻。为了设计出高灵敏度且安全可靠的热敏电阻温度计,电路中各阻值应保持在同一数量级且相近,并确保微安表的内阻值远低于1600欧姆。在教学中,内阻在300欧姆以下的微安表是最可靠的。
2020年01期 v.30;No.195 98-100+108页 [查看摘要][在线阅读][下载 335K] [下载次数：417 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：154 ] - 王贵生;雷宇;邓金祥;高红丽;杨倩倩;刘敏蔷;王吉有;
由电流型非平衡电桥改装的热敏电阻温度计,微安表内阻值的大小对实验能否设计成功起到至关重要的作用。电源设计电压随微安表内阻值的增加线性增大,导致热敏电阻两端加载的最大电压线性增大。当选用量程为300微安的表头时,如果其内阻值大于1600欧姆,按照改装原理得到的参数容易直接击穿热敏电阻。为了设计出高灵敏度且安全可靠的热敏电阻温度计,电路中各阻值应保持在同一数量级且相近,并确保微安表的内阻值远低于1600欧姆。在教学中,内阻在300欧姆以下的微安表是最可靠的。
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为阐明传统链条模型中下落链条悬空部分间不存在拉力的假设存在局限性,本文针对一种以倾斜木棍和细绳组成的快链条模型,对其下落过程进行了数学描述。首先采用冲量定理分析了快链条底端与地面碰撞瞬时的速度变化,其次基于力学原理,建立了定量描述快链条下落过程的微分方程模型。最后实际制作快链条,并使用高速摄影机和Tracker软件对链条的下落进行了记录和测量。结果表明快链条的悬空部分的下落速度快于同高度释放的自由落体运动的速度,从而说明快链条悬空部分间存在拉力。
2020年01期 v.30;No.195 101-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 2000K] [下载次数：262 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：208 ] - 李恩溢;高博;金伟秋;盛裕杰;
为阐明传统链条模型中下落链条悬空部分间不存在拉力的假设存在局限性,本文针对一种以倾斜木棍和细绳组成的快链条模型,对其下落过程进行了数学描述。首先采用冲量定理分析了快链条底端与地面碰撞瞬时的速度变化,其次基于力学原理,建立了定量描述快链条下落过程的微分方程模型。最后实际制作快链条,并使用高速摄影机和Tracker软件对链条的下落进行了记录和测量。结果表明快链条的悬空部分的下落速度快于同高度释放的自由落体运动的速度,从而说明快链条悬空部分间存在拉力。
2020年01期 v.30;No.195 101-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 2000K] [下载次数：262 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：233 ] - 邵云;吴昕仪;
文章通过已有的大气压、水汽压和气温的数据计算出杭州、拉萨两地区大气中的氧气分压和氧气分子数密度,作出1月和7月杭州地区的大气压、水汽压、气温、氧气分压、氧气分子数密度随海拔高度变化的曲线图,并对这些曲线的特点进行分析、比较与解释。对比拉萨、杭州这两地高空的相关大气数据,找出它们之间内在的联系与区别,并加以解释,发现同纬度地区高空的大气状况基本相同,尤其是大气压。根据杭州上空海拔3650m处的大气压及拉萨地表的气温推测出拉萨地表的其他大气状况,并将拉萨地表的大气与杭州上空的等高大气进行对比,发现它们总体接近。指出地形地貌对于大气的影响仅局限于地表附近,且该影响要小于季节、海拔对大气的影响。文末对文章的某些撰写思路进行了必要的解释。
2020年01期 v.30;No.195 109-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 499K] [下载次数：316 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：539 ] - 邵云;吴昕仪;
文章通过已有的大气压、水汽压和气温的数据计算出杭州、拉萨两地区大气中的氧气分压和氧气分子数密度,作出1月和7月杭州地区的大气压、水汽压、气温、氧气分压、氧气分子数密度随海拔高度变化的曲线图,并对这些曲线的特点进行分析、比较与解释。对比拉萨、杭州这两地高空的相关大气数据,找出它们之间内在的联系与区别,并加以解释,发现同纬度地区高空的大气状况基本相同,尤其是大气压。根据杭州上空海拔3650m处的大气压及拉萨地表的气温推测出拉萨地表的其他大气状况,并将拉萨地表的大气与杭州上空的等高大气进行对比,发现它们总体接近。指出地形地貌对于大气的影响仅局限于地表附近,且该影响要小于季节、海拔对大气的影响。文末对文章的某些撰写思路进行了必要的解释。
2020年01期 v.30;No.195 109-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 499K] [下载次数：316 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：341 ] - 郑志远;董爱国;李传涛;黄昊翀;张自力;
针对物理实验教学中传统预习环节效率低下的问题,将增强现实AR技术与纸质教材交互融合,将教材中的实验装置及仪器进行了AR技术处理。学生通过手机下载相应APP后,扫描纸质教材中的图像即可实现虚拟交互操作,具有可视化、直观性的特点。该方法拓展了纸质教材的功能,充分发挥了现代技术的优势。对于学生理解仪器内部结构,特别是对于复杂精密仪器的工作原理的理解很有帮助。该方法大幅度提高了学生的学习兴趣,并为学生的自主学习、提高课堂效率提供了一种新的途径。
2020年01期 v.30;No.195 116-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 1393K] [下载次数：249 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：214 ] - 郑志远;董爱国;李传涛;黄昊翀;张自力;
针对物理实验教学中传统预习环节效率低下的问题,将增强现实AR技术与纸质教材交互融合,将教材中的实验装置及仪器进行了AR技术处理。学生通过手机下载相应APP后,扫描纸质教材中的图像即可实现虚拟交互操作,具有可视化、直观性的特点。该方法拓展了纸质教材的功能,充分发挥了现代技术的优势。对于学生理解仪器内部结构,特别是对于复杂精密仪器的工作原理的理解很有帮助。该方法大幅度提高了学生的学习兴趣,并为学生的自主学习、提高课堂效率提供了一种新的途径。
2020年01期 v.30;No.195 116-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 1393K] [下载次数：249 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：171 ] - 刘海洋;马佳;王森;郑若雨;
为探讨大尺寸特斯拉阀的单向导通性,以放大100倍后且具有最高效率的特斯拉阀为研究对象,借助计算流体动力学软件,并结合实验,分别探讨了入口流量和单元个数两方面对单向导通性的影响。通过比较软件数值计算结果和实验结果,得出如下结论:数值计算与实验结果符合较好,经放大后的特斯拉阀依旧有着单向导通的特性,入口流量和单元个数会对特斯拉阀的单向导通性产生较大影响,单元个数的影响较为突出。该研究可为特斯拉阀应用领域的推广起到参考作用。
2020年01期 v.30;No.195 120-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 1009K] [下载次数：2387 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：28 ] |[阅读次数：200 ] - 刘海洋;马佳;王森;郑若雨;
为探讨大尺寸特斯拉阀的单向导通性,以放大100倍后且具有最高效率的特斯拉阀为研究对象,借助计算流体动力学软件,并结合实验,分别探讨了入口流量和单元个数两方面对单向导通性的影响。通过比较软件数值计算结果和实验结果,得出如下结论:数值计算与实验结果符合较好,经放大后的特斯拉阀依旧有着单向导通的特性,入口流量和单元个数会对特斯拉阀的单向导通性产生较大影响,单元个数的影响较为突出。该研究可为特斯拉阀应用领域的推广起到参考作用。
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