风采实录

• 2014年全国高等学校物理基础课程教育学术研讨会

  <正>主办方:教育部高等学校大学物理课程教学指导委员会、中国物理学会物理教学委员会承办方:四川大学时间:2014年7月21-23日主题:开放课程背景下物理基础课程(理论、实验)教学的改革与实践嘉宾报告与大会、分会场报告会议特别安排了嘉宾报告,这些报告拓展了学术视野,展现了物理学教育对于基础研究、工程技术发展的推动和影响,以及物理学思想、方法与其他学科融合交叉时所表现出的巨大创造力和生命力。与会代表分别以大会报告、分会场报告、张贴论文等形式进行交流,会议评选出优秀论文奖、最佳版面奖、最佳张贴奖和最佳交流奖等优秀论文8篇。从会议投稿论文中遴选出85篇收录到《物理与工程》2014年第3期和增刊中。

  2014年04期 v.24;No.162 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 3171K]
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• 学生自主型大学物理讨论课

  <正>北京工业大学大学物理课程在开展研究型教学方面做了大量的探索与尝试,被评为北京市精品课程和北京市优秀教学团队,两次获得北京市高校教学成果二等奖。为提升本科生培养质量,从2011年开始,特聘请国家级教学名师清华大学陈信义教授(主讲)和本校王越教授(协助)为实验班(30~40人)讲授128学时的大学物理,教学模式为"预习—讲课—讨论"

  2014年04期 v.24;No.162 65页 [查看摘要][在线阅读][下载 3445K]
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特约稿件

• 超导与规范对称性,希格斯机制与希格斯粒子——电磁学与电动力学中的超导Ⅱ

  王青;

  本文是文献[1]和[2]联合的后继文章,在文中我们依据电磁学和电动力学中的麦克斯韦方程组建立了有质量光子导致导体中的超导现象这一事实的规范不变描写,文献[1]的结果是目前理论选取洛伦兹规范的特殊情形.我们发现在这种规范不变的理论中存在一个零质量的标量场,它可以和规范势的纵向分量相互转化.这正是文献[2]所介绍的2013年诺贝尔物理学奖中著名的希格斯机制,即规范粒子吃掉Goldstone玻色子而产生纵向分量,因而获得质量.这个新引进的零质量标量场对应量子场论中激发Goldstone玻色子的标量场,它可以被看成是一个更一般的两分量复标量场的相角分量.而此推广的复标量场的常数模分量可以被看成是另一个动力学场——希格斯场的真空期望值.希格斯场的激发是希格斯粒子,即所谓上帝的粒子;而光子的质量则起源于希格斯场的真空期望值.

  2014年04期 v.24;No.162 3-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 598K]
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教学研究

• 充分发挥习题的作用培养学生独立解决问题的能力

  刘斌;

  课后习题不仅是对学生灵活应用所学知识的锻炼,也是培养学生独立分析问题、解决问题能力的有效渠道.本文通过对一道普通物理力学课程中常见习题可能得出的几种不同结果及其原因的分析,对如何通过习题帮助学生提高独立解决问题的能力进行了探讨.

  2014年04期 v.24;No.162 11-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 3270K]
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• 读“等效的磁荷观点”有感

  赵强;

  文章在假想的"磁荷世界"中修改了麦克斯韦方程组和洛伦兹力公式.由磁的库仑定律出发,并根据磁荷与电荷产生的电磁场的等效性,得到真空中静磁场的高斯定理和环路定理.仿照"电荷世界"中的电流定义了磁流强度,又根据磁场的相对论变换,由毕奥一萨伐尔定律和法拉第电磁感应定律得到稳恒电场D的高斯定理和环路定理.

  2014年04期 v.24;No.162 20-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 123K]
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• 不同规范下横场与纵场的特性分析

  崔明;李建华;崔元顺;

  文章按照矢量场分解为横场和纵场的方法,采用亥姆霍兹定理,研究电磁场的性质与结构.对不同规范下电磁场的横场和纵场特性进行分析与比较,讨论电磁场与源之间的对应关系.结果表明,电磁场问题由电荷场和电磁波动场两个相互独立的问题组成,远区辐射场由横场部分决定,纵场部分并不辐射出去;电磁势函数存在过多自由度可以归因于纵场分量的不唯一性,标量势所满足的方程并不独立于各自对应的矢量势所满足的方程.

  2014年04期 v.24;No.162 22-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 298K]
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• 红外光谱和拉曼光谱的联系和区别

  杨金梅;张海明;王旭;王彩霞;秦飞飞;

  文章综述红外光谱和拉曼光谱的基本原理、产生条件,讨论二者之间的联系和区别:(1)红外光谱常用于研究极性基团的非对称振动;拉曼光谱常用于研究非极性基团与骨架的对称振动;(2)拉曼光谱一次可以同时覆盖40~4000cm~(-1)波数的区间,可对有机物及无机物进行分析;(3)拉曼光谱可测水溶液,而红外光谱不适用于水溶液的测定;(4)拉曼光谱中既有红外光谱解析中的定性三要素还有去偏度ρ,通过测定ρ,可以确定分子的对称性.这两者在应用中互补,掌握和运用这两种光谱技术在分子定性、定量、分子结构及表面形态等研究方面具有一定的指导意义.

  2014年04期 v.24;No.162 26-29+32页 [查看摘要][在线阅读][下载 1974K]
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• 静电场中电场强度的数值意义

  陈钢;晏世雷;

  "近场强远场弱"是静电场的普遍特点,宏观带电体的静电场是点电荷电场叠加的结果。本文以静电场中两个实际的电场强度问题为例,用相对数值比较了电荷分布对电场强度的贡献,阐述电场强度"近场强远场弱"的数值意义.

  2014年04期 v.24;No.162 30-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 186K]
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物理实验

• 重力加速度测量实验的误差分析与改进

  温建平;杨晓冬;练广伟;李文辉;梁有铖;

  重力加速度测量实验中,通过对实验进行设计与改进,消除由于传感器触发及摆线固定端等问题带来摆长与摆动周期测量的误差,并采用录像和Vegas、Origin等软件进行测量和分析摆动状态,实验结果表明,改进后减少了误差的引入,提高了实验测量的精确度.

  2014年04期 v.24;No.162 33-36+40页 [查看摘要][在线阅读][下载 4323K]
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• 平行共轴线圈的磁场特征研究与实验设计

  高小强;刘立英;马凌光;禹伶洁;胡莉婷;孟宪蕊;

  通过计算机及相关的传感器和数据采集接口辅助,研究了平行共轴双线圈间距分别为0.5R,R,1.5R时,轴线方向磁场强度的分布规律及特征.从平行共轴双线圈间距为R的亥姆霍兹线圈所形成的均匀磁场出发,结合理论推导,自己设计并组装了三线圈实验装置,实现了平行共轴三线圈均匀磁场区域扩大、强度增强的实验设计,在一定程度上弥补了传统亥姆霍兹线圈磁场测量的不足并有助于对其深入的理解和研究.

  2014年04期 v.24;No.162 37-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 4336K]
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• 基于Matlab的α粒子的散射实验模拟

  颜建;丁益民;

  Matlab是一种具有强大的矩阵运算能力和绘图功能的科学计算软件.利用Matlab的计算、绘图和GUI功能可以对α粒子散射实验进行可控模拟,得出不同初始条件下的α粒子散射图像,有利于直观方便地对α粒子散射进行研究.

  2014年04期 v.24;No.162 41-42+46页 [查看摘要][在线阅读][下载 2638K]
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• 光栅衍射实验教学中的体会

  吕佩伟;马宋设;马靖;

  文中首先介绍了光栅衍射实验教学的难点以及实验的调节目标.之后依次分析了学生在光栅衍射实验调节中经常遇到的问题,例如:分光计的粗调调节不到位;望远镜目镜视场中观察不到由双面平行平面镜反射回来的绿色"+"字叉丝像;平行光管的光轴没有与望远镜光轴共轴;望远镜目镜视场中观察不到由光栅面反射回来的绿色"+"字叉丝像.最后,结合实际的教学经验,给出了各个问题相应的解决方法,对教学实践具有一定的参考价值.

  2014年04期 v.24;No.162 43-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 2467K]
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物理与工程

• 流体力学中的总流伯努利方程

  严导淦;

  文章从宏观上分析流体的平衡和运动规律,着重阐述流体力学中理想流体和压强的概念以及静止流体内压强的分布规律.文章介绍了流体的定常运动及流线、流量和总流的概念,给出了连续性方程,并在此基础上推导了理想流体定常运动的总流伯努利方程,结合工程实际问题,文章还介绍了实际流体的定常流动的总流伯努利方程.

  2014年04期 v.24;No.162 47-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 5585K]
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国外物理教育

• 信息技术在美国大学物理课程中的应用——以美国俄亥俄州立大学为例

  王亚芳;蒋芸;张金凤;董爱国;周惟公;张自力;赵长春;郑志远;

  随着信息时代的来临,信息技术作为新型的教学工具逐步走进了校园,进入了课堂,成为现代化教学不可缺少的手段和教学改革的利器.文章根据作者在美国访学一年的经历,以美国俄亥俄州立大学为例,详细介绍信息技术在美国大学工科物理主要教学环节中的应用,并对中美大学在信息化建设方面的差异进行总结;通过比较可以看到,国内在信息技术常态化以及将信息技术深入融合到教学的具体环节方面和美国还存在有一定差距,需要进一步加强.

  2014年04期 v.24;No.162 54-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 245K]
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教改论坛

• 电子信息技术在固体物理教学中的应用

  张琳;丁红伟;任常愚;李海宝;

  为解决固体物理教学中存在的晶体结构不易讲解、理论推导复杂易导致物理图像不清晰的问题,本文对以多媒体技术和网络技术为核心的电子信息技术辅助固体物理教学进行了研究,总结了多媒体技术在晶体三维结构、布里渊区、晶格振动和电子能带理论教学中的具体应用及效果,又列举了网络资源在固体物理课教学中的应用及效果.实践表明,多媒体技术的恰当应用,能使学生更深入地理解相关的固体物理知识,建立清晰的物理图像,达到良好的教学效果;而网络技术的有效应用,可以扩展学生的视野,提高学生自主学习的能力.

  2014年04期 v.24;No.162 57-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1961K]
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• 想象力比知识更重要——从相对论的起源谈起

  苏景顺;

  文章介绍了爱因斯坦相对论的起源,并对学校教育进行了思考.相对论起源于爱因斯坦对光速问题与相对性问题的研究,从相对论的起源与建立不难发现,其中最具关键性作用的并非人们的既有知识,而是爱因斯坦超乎寻常的想象力.相对论的起源充分证明,在推动科学发展的知识创新活动中,想象力与创新精神比知识更重要.人的知识是有限的,然而想象力是无限的,想象力与创新精神是知识进化的源泉.学校教育的目的不仅在于传授知识,更重要的在于激发人的想象力与培养人的创新精神.

  2014年04期 v.24;No.162 60-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 2666K]
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会议纪要

• 2014年全国高等学校物理基础课程教育学术研讨会纪要

  <正>由教育部高等学校大学物理课程教学指导委员会和中国物理学会物理教学委员会(以下简称"两委会")主办、四川大学承办的"2014年全国高等学校物理基础课程教育学术研讨会"于2014年7月21至23日在四川成都举行,会议的主题为:开放课程背景下物理基础课程(理论、实验)教学的改革与实践.来自全国各地的360名物理教师参加了本次物理基础课程教学研讨的盛会.中国物理学会教学委员会秘书长、北京大学王稼军教授主持大会开幕式.四川大学李旭锋副校长、教务处张红伟处长出席开幕式,李旭锋副校长致欢迎辞.教育部高等学校大学物理课程教学指导委员会主任、同济大学顾牡教授致开幕词.会议特邀四川大学高洁院士作题为"从物理学的发展谈科技创新"的报告;郑州大学霍裕平院士作"基础物理教育的改革"的报告;核工业西南物理研究院童洪辉副院

  2014年04期 v.24;No.162 63页 [查看摘要][在线阅读][下载 2021K]
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• 教育部高等学校大学物理课程教学指导委员会华东地区工作委员会2014年年会纪要

  <正>1会议概述华东地区大学物理教育教学改革研讨会于2014年5月30日至31日在山东青岛举行,会议由教育部高等学校大学物理课程教学指导委员会华东地区工作委员会主办,青岛大学承办,华东地区的大学物理课程教指委的委员以及来自华东地区50多所高校、《物理与工程》杂志社和高等教育出版社等多家出版社的200多位专家学者参加了会议.青岛大学党委常委、副校长李进京教授出席开幕式并致辞,教育部大学物理课程教学指导委员会主任、同济大学顾牡教授参加了会议并在开幕式上讲话.会议充分肯定了华东地区工作委员会一年来在促进大学物理及实验教学和研究方面所做出的努力和成效.会议就MOOCs对高等教育的影响、对大学物理教学面临的挑战、传统课程的优化与适应等方面组织了演讲.教育部大学物理课程教学指导委员会委员、华东地区

  2014年04期 v.24;No.162 64页 [查看摘要][在线阅读][下载 83K]
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