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<正>足球运动包含物理,科学可以解释和帮助足球。足球富有哲理、包含文化、融汇教育、拉动经济,足球极具魅力!本期特别约请葛惟昆教授从科学的角度讲解足球,从人文的角度阐述足球——详细内容请参阅《足球的魅力与科学》。足球物理学用空气动力学阐释足球在空中的运动香蕉球:旋转的足球在飞行中会根据马格努斯定律朝旋转的方向偏转;在香蕉球运行的末尾时刻,会有更剧烈的偏转,使守门员防不胜防。
2016年04期 v.26;No.174 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 478K] [下载次数：212 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：34 ] <正>足球运动包含物理,科学可以解释和帮助足球。足球富有哲理、包含文化、融汇教育、拉动经济,足球极具魅力!本期特别约请葛惟昆教授从科学的角度讲解足球,从人文的角度阐述足球——详细内容请参阅《足球的魅力与科学》。足球物理学用空气动力学阐释足球在空中的运动香蕉球:旋转的足球在飞行中会根据马格努斯定律朝旋转的方向偏转;在香蕉球运行的末尾时刻,会有更剧烈的偏转,使守门员防不胜防。
2016年04期 v.26;No.174 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 478K] [下载次数：212 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：38 ] -
<正>作者简介刘玉鑫,理学博士,北京大学物理学院教授、博士研究生导师,国家杰出青年基金获得者,教育主管部门物理学类专业教学指导委员会秘书长,中国物理学会物理教学委员会秘书长,全国高等学校计算物理教学研究会理事长。前言撷英本书对材料内容的选取力求系统全面,着重理论与应用的有机结合;对论述分析力求循序渐进、准确严谨,着重物理图像和知识体系的建立,并适时联系前沿研究现状。整体以求
2016年04期 v.26;No.174 121页 [查看摘要][在线阅读][下载 570K] [下载次数：78 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：30 ] <正>作者简介刘玉鑫,理学博士,北京大学物理学院教授、博士研究生导师,国家杰出青年基金获得者,教育主管部门物理学类专业教学指导委员会秘书长,中国物理学会物理教学委员会秘书长,全国高等学校计算物理教学研究会理事长。前言撷英本书对材料内容的选取力求系统全面,着重理论与应用的有机结合;对论述分析力求循序渐进、准确严谨,着重物理图像和知识体系的建立,并适时联系前沿研究现状。整体以求
2016年04期 v.26;No.174 121页 [查看摘要][在线阅读][下载 570K] [下载次数：78 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：34 ] -
<正>本题库是使用广、评价高的一款物理试题库,很多高校用它进行教学质量监测,在相关课程的教学中起着重要的作用。本试题库系统可按照使用者的要求生成进行课程评估和平时检查教学效果使用的物理试卷;并可对考试结果进行统计分析;实现对物理课程教学进行科学的评估,提高教学质量,推动物理课程的教学改革。本题库第1版于1987年开始开发,作为由清华大学和其他6所高校合作开发研制的一项科研成果,该成果通过了国家教育主管部门组织的鉴定,鉴定意见建议推广使用。第2版获得国家教育主
2016年04期 v.26;No.174 122页 [查看摘要][在线阅读][下载 674K] [下载次数：276 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：33 ] <正>本题库是使用广、评价高的一款物理试题库,很多高校用它进行教学质量监测,在相关课程的教学中起着重要的作用。本试题库系统可按照使用者的要求生成进行课程评估和平时检查教学效果使用的物理试卷;并可对考试结果进行统计分析;实现对物理课程教学进行科学的评估,提高教学质量,推动物理课程的教学改革。本题库第1版于1987年开始开发,作为由清华大学和其他6所高校合作开发研制的一项科研成果,该成果通过了国家教育主管部门组织的鉴定,鉴定意见建议推广使用。第2版获得国家教育主
2016年04期 v.26;No.174 122页 [查看摘要][在线阅读][下载 674K] [下载次数：276 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：39 ]
- 朱邦芬;
中国中小学生学习负担过重是一个引起广泛关注的问题.为了解决这个问题,教育管理部门推出了一系列减轻学生学业负担的政策,然而近30年实行的结果却是中小学生的负担至今不但没有减轻,反而变得更重.本文在分析中国教育的现状和中国文化传统的基础上,指出在高考主导的背景下,"一刀切"地降低学业要求不能有效地减轻学生负担;还指出在这种"减负"思路指导下的科学课程的弱化,如物理新课标以及目前正在实施的高考招生改革中的物理学科边缘化,将不利于全民科学素养的提高和科学精神的培养.最后,本文还提出了一些可能的应对措施.
2016年04期 v.26;No.174 3-6+17页 [查看摘要][在线阅读][下载 116K] [下载次数：625 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：31 ] |[阅读次数：46 ] - 朱邦芬;
中国中小学生学习负担过重是一个引起广泛关注的问题.为了解决这个问题,教育管理部门推出了一系列减轻学生学业负担的政策,然而近30年实行的结果却是中小学生的负担至今不但没有减轻,反而变得更重.本文在分析中国教育的现状和中国文化传统的基础上,指出在高考主导的背景下,"一刀切"地降低学业要求不能有效地减轻学生负担;还指出在这种"减负"思路指导下的科学课程的弱化,如物理新课标以及目前正在实施的高考招生改革中的物理学科边缘化,将不利于全民科学素养的提高和科学精神的培养.最后,本文还提出了一些可能的应对措施.
2016年04期 v.26;No.174 3-6+17页 [查看摘要][在线阅读][下载 116K] [下载次数：625 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：31 ] |[阅读次数：43 ] - 王稼军;
本文从目前高校物理教学现状出发,对大学与中学物理教学的衔接问题提出了个人的一些思考.文章从理工科后备人才培养的角度出发,提出要认真审视中学物理课程结构模块化教学带来的不衔接问题;强调中学阶段科学思维训练的重要性;建议高校加强人才选拔功能,多维度综合评价学生,选择适合本专业学习的学生进入相应专业以此来解决衔接问题;建议推进培养模式多样化,为优秀中学生提供学习平台,满足不同潜质学生的发展需要;最后以作者开设的先修课《电磁学》为例说明建设这种提高平台的必要性.这些思考纯属个人观点,文责自负.
2016年04期 v.26;No.174 7-12+31页 [查看摘要][在线阅读][下载 140K] [下载次数：596 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：22 ] |[阅读次数：38 ] - 王稼军;
本文从目前高校物理教学现状出发,对大学与中学物理教学的衔接问题提出了个人的一些思考.文章从理工科后备人才培养的角度出发,提出要认真审视中学物理课程结构模块化教学带来的不衔接问题;强调中学阶段科学思维训练的重要性;建议高校加强人才选拔功能,多维度综合评价学生,选择适合本专业学习的学生进入相应专业以此来解决衔接问题;建议推进培养模式多样化,为优秀中学生提供学习平台,满足不同潜质学生的发展需要;最后以作者开设的先修课《电磁学》为例说明建设这种提高平台的必要性.这些思考纯属个人观点,文责自负.
2016年04期 v.26;No.174 7-12+31页 [查看摘要][在线阅读][下载 140K] [下载次数：596 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：22 ] |[阅读次数：41 ] - 张留碗;
高考制度的改革促进了大学先修课的开展.本文以大学物理先修课为例,介绍了美国大学先修课的由来和中国大学先修课产生的背景和现状,并对中国大学先修课未来的发展提出了建议.
2016年04期 v.26;No.174 13-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 112K] [下载次数：368 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：48 ] - 张留碗;
高考制度的改革促进了大学先修课的开展.本文以大学物理先修课为例,介绍了美国大学先修课的由来和中国大学先修课产生的背景和现状,并对中国大学先修课未来的发展提出了建议.
2016年04期 v.26;No.174 13-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 112K] [下载次数：368 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：44 ] - 杨凯超;杨正义;朱广天;
大学物理是大学理工类专业的必修课,但近几年,随着高中课程设置与高考模式的改革,大学物理与中学物理的衔接问题愈发突出.本文根据现行高中物理的选修模式以及高考物理的选考模式具体分析了大学物理与中学物理的脱节之处,并以力学部分为例具体分析了学生在学习大学物理时遇到的困难.
2016年04期 v.26;No.174 18-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 312K] [下载次数：557 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：16 ] |[阅读次数：44 ] - 杨凯超;杨正义;朱广天;
大学物理是大学理工类专业的必修课,但近几年,随着高中课程设置与高考模式的改革,大学物理与中学物理的衔接问题愈发突出.本文根据现行高中物理的选修模式以及高考物理的选考模式具体分析了大学物理与中学物理的脱节之处,并以力学部分为例具体分析了学生在学习大学物理时遇到的困难.
2016年04期 v.26;No.174 18-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 312K] [下载次数：557 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：16 ] |[阅读次数：50 ] - 陈奎孚;
文章就一道力学题,给出了利用中学知识能够消化的一种解法.从笔者角度,谈论了教育应注重欣赏物理学的美,培养对物理的执着和热情,而不是记住几个特殊问题的解来应试.对相关文献中就该力学题的表述进行了分析.
2016年04期 v.26;No.174 22-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 469K] [下载次数：172 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：42 ] - 陈奎孚;
文章就一道力学题,给出了利用中学知识能够消化的一种解法.从笔者角度,谈论了教育应注重欣赏物理学的美,培养对物理的执着和热情,而不是记住几个特殊问题的解来应试.对相关文献中就该力学题的表述进行了分析.
2016年04期 v.26;No.174 22-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 469K] [下载次数：172 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：52 ] - 杜明荣;
清楚地了解学生所拥有的知识基础是教师顺利开展新知识教学的前提和保障.本文从高中物理课程的设置、高考大纲及考试说明中对物理知识的具体要求,以及学生对物理课程各模块的实际选学状况等方面,较为详尽地分析了高中理科毕业生的物理知识结构,即理工科专业大一新生的物理学知识基础,此分析能为我们的大学物理教学提供一些有益的参考.
2016年04期 v.26;No.174 27-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 250K] [下载次数：148 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：47 ] - 杜明荣;
清楚地了解学生所拥有的知识基础是教师顺利开展新知识教学的前提和保障.本文从高中物理课程的设置、高考大纲及考试说明中对物理知识的具体要求,以及学生对物理课程各模块的实际选学状况等方面,较为详尽地分析了高中理科毕业生的物理知识结构,即理工科专业大一新生的物理学知识基础,此分析能为我们的大学物理教学提供一些有益的参考.
2016年04期 v.26;No.174 27-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 250K] [下载次数：148 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：45 ]
- 葛惟昆;
足球不仅是一项运动,它也是文化、科学和教育,是与社会发展、民族强盛紧密相关的;而在目前的中国,它已经成为全民关注的焦点之一,成为中国梦的重要元素之一.本文从足球球体运行的物理学规律及某些特殊的踢球技巧和足球比赛的统计学入手,阐述足球与科学、哲学、文化、经济及教育的关系,揭示足球的魅力和科学足球的内涵,以期对实现足球的中国梦推波助澜.
2016年04期 v.26;No.174 32-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 848K] [下载次数：371 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：44 ] - 葛惟昆;
足球不仅是一项运动,它也是文化、科学和教育,是与社会发展、民族强盛紧密相关的;而在目前的中国,它已经成为全民关注的焦点之一,成为中国梦的重要元素之一.本文从足球球体运行的物理学规律及某些特殊的踢球技巧和足球比赛的统计学入手,阐述足球与科学、哲学、文化、经济及教育的关系,揭示足球的魅力和科学足球的内涵,以期对实现足球的中国梦推波助澜.
2016年04期 v.26;No.174 32-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 848K] [下载次数：371 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：42 ] - 蒋平;
合理处理高中与大学物理教学的关系,使二者无障碍衔接是当前高校基础物理教学普遍关心的问题.本文以势能概念作为载体,试图从势与势能、势能与保守力以及与势能相关的能量转换这3个方面说明如何在现有中学物理教学的基础上使学生在大学阶段能正确、深入地理解、掌握基础物理的基本概念和基本规律.重点强调势能并非单个物体的性质,而是反映物体间相互作用的体系的性质.并具体以势能为态函数为例反映物理学各个分支间的有机联系,说明表观上不同的物理现象可以用相同或相近的概念或规律描述.
2016年04期 v.26;No.174 40-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 139K] [下载次数：268 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：43 ] - 蒋平;
合理处理高中与大学物理教学的关系,使二者无障碍衔接是当前高校基础物理教学普遍关心的问题.本文以势能概念作为载体,试图从势与势能、势能与保守力以及与势能相关的能量转换这3个方面说明如何在现有中学物理教学的基础上使学生在大学阶段能正确、深入地理解、掌握基础物理的基本概念和基本规律.重点强调势能并非单个物体的性质,而是反映物体间相互作用的体系的性质.并具体以势能为态函数为例反映物理学各个分支间的有机联系,说明表观上不同的物理现象可以用相同或相近的概念或规律描述.
2016年04期 v.26;No.174 40-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 139K] [下载次数：268 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：51 ]
- 王亚伟;乐永康;钱飒飒;周雨青;
当前高等教育形势处于政策与实践相矛盾的状态中,一方面,教育主管部门高度重视课程建设,另一方面,创建一流大学的压力又非常之高.大学物理和大学物理实验是高等学校理、工、医科各专业的两门重要的基础课程,在此形势下,两门课程如何迎接机遇、应对挑战?首先要对自己的"家底"了解清楚,然后才能有对策和方法.本文采集了教育部大学物理课程教学指导委员会华东地区工作委员会,自2013年底启动调查"两课"状态的部分数据,阐述当前教学条件,教师、学生状态和师生所想、所做的情况,为教育工作者提供一些有现实意义的数据和可参考的观点.
2016年04期 v.26;No.174 45-54+57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1801K] [下载次数：1011 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：42 ] |[阅读次数：67 ] - 王亚伟;乐永康;钱飒飒;周雨青;
当前高等教育形势处于政策与实践相矛盾的状态中,一方面,教育主管部门高度重视课程建设,另一方面,创建一流大学的压力又非常之高.大学物理和大学物理实验是高等学校理、工、医科各专业的两门重要的基础课程,在此形势下,两门课程如何迎接机遇、应对挑战?首先要对自己的"家底"了解清楚,然后才能有对策和方法.本文采集了教育部大学物理课程教学指导委员会华东地区工作委员会,自2013年底启动调查"两课"状态的部分数据,阐述当前教学条件,教师、学生状态和师生所想、所做的情况,为教育工作者提供一些有现实意义的数据和可参考的观点.
2016年04期 v.26;No.174 45-54+57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1801K] [下载次数：1011 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：42 ] |[阅读次数：47 ] - 刘娜;李泽昊;刘楚源;
双曲函数不仅是一种数学表达形式,同时在粒子物理中也有非常广泛的应用.快度是双曲空间中一个虚构的角度,通过数学代换方法,可将狭义相对论中的速度变换公式表述成一个简单的双曲旋转,这一旋转角度就是快度.快度与速度变换中的β因子有关.本文详细推导了这一代换过程,给出快度与β因子的具体关系以及快度在能量和动量的表现形式.快度有非常丰富的物理意义,它不仅能把狭义相对论在双曲空间中表现为一种更加简单直观的形式,而且其本身蕴含粒子能量和动量的信息,在高能物理中也被科学家广泛应用.
2016年04期 v.26;No.174 55-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 111K] [下载次数：181 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：46 ] - 刘娜;李泽昊;刘楚源;
双曲函数不仅是一种数学表达形式,同时在粒子物理中也有非常广泛的应用.快度是双曲空间中一个虚构的角度,通过数学代换方法,可将狭义相对论中的速度变换公式表述成一个简单的双曲旋转,这一旋转角度就是快度.快度与速度变换中的β因子有关.本文详细推导了这一代换过程,给出快度与β因子的具体关系以及快度在能量和动量的表现形式.快度有非常丰富的物理意义,它不仅能把狭义相对论在双曲空间中表现为一种更加简单直观的形式,而且其本身蕴含粒子能量和动量的信息,在高能物理中也被科学家广泛应用.
2016年04期 v.26;No.174 55-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 111K] [下载次数：181 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：42 ] - 张锡娟;刘文;季洁;
为了解低年级大学生课堂参与情况,本文采用课堂观察法记录了一年级本科生课堂学习状态,运用量化描述的参与度概念从学生的课堂参与方式、学生整体的课堂参与度、教室的不同区域以及不同时间段学生的课堂参与度这4个方面定量地进行了分析.发现低年级大学生的课堂参与方式虽然多种多样,但以倾听为主,缺乏主动性、缺乏表达的欲望与能力,造成学生的整体课堂参与度偏低,学习积极性不高的现象;教室不同区域的学生参与度不尽相同,学生个体的课堂参与度与学生所处位置关系不大;学生课堂参与度随课堂时间的前、中、后时段呈下滑趋势.
2016年04期 v.26;No.174 58-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 454K] [下载次数：1184 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：47 ] - 张锡娟;刘文;季洁;
为了解低年级大学生课堂参与情况,本文采用课堂观察法记录了一年级本科生课堂学习状态,运用量化描述的参与度概念从学生的课堂参与方式、学生整体的课堂参与度、教室的不同区域以及不同时间段学生的课堂参与度这4个方面定量地进行了分析.发现低年级大学生的课堂参与方式虽然多种多样,但以倾听为主,缺乏主动性、缺乏表达的欲望与能力,造成学生的整体课堂参与度偏低,学习积极性不高的现象;教室不同区域的学生参与度不尽相同,学生个体的课堂参与度与学生所处位置关系不大;学生课堂参与度随课堂时间的前、中、后时段呈下滑趋势.
2016年04期 v.26;No.174 58-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 454K] [下载次数：1184 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：32 ] - 邱为钢;
给出了一维和两维无限长弹簧振子链的波动方程,这些方程可以看作数列的递推关系式,从而用产生函数法求解.一维解是偶数和奇数阶贝塞尔函数,对应于第一类和第二类脉冲波,分别取起始位移或速度离散奇异分布,两维解也是两种类型的脉冲波.文章还讨论了它们的级数展开式,渐近展开式,波形图及对称性.
2016年04期 v.26;No.174 62-64+68页 [查看摘要][在线阅读][下载 677K] [下载次数：93 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：47 ] - 邱为钢;
给出了一维和两维无限长弹簧振子链的波动方程,这些方程可以看作数列的递推关系式,从而用产生函数法求解.一维解是偶数和奇数阶贝塞尔函数,对应于第一类和第二类脉冲波,分别取起始位移或速度离散奇异分布,两维解也是两种类型的脉冲波.文章还讨论了它们的级数展开式,渐近展开式,波形图及对称性.
2016年04期 v.26;No.174 62-64+68页 [查看摘要][在线阅读][下载 677K] [下载次数：93 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：50 ]
- 梁征;王云;贾辉;叶太兵;
三相电路中总有功功率的测量是学术和工程的重要内容,其中三瓦计法、二瓦计法、一瓦计法的具体接法、物理本质、适用范围、相互关系是值得探讨的话题.本文基于总有功功率的定义逐一探析三瓦计法的4种接线方式、二瓦计法的3种接法.结果分析表明:三瓦计法适用于任意三相制电路,共N接法的单表读数物理意义清晰,共A、共B、共C 3种接法中读数的物理意义模糊、总有功功率应为三表读数的代数和;二瓦计法适用于任意三相三线制电路,共A、共B、共C 3种接法中单表读数无明确物理意义,总有功功率亦为两表读数之代数和;一瓦计法适用于任意三相对称负载;共A、共B、共C 3种接法是等价的,是电流相量封闭性、相名相对且有序性的必然结果.
2016年04期 v.26;No.174 65-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 440K] [下载次数：477 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：43 ] - 梁征;王云;贾辉;叶太兵;
三相电路中总有功功率的测量是学术和工程的重要内容,其中三瓦计法、二瓦计法、一瓦计法的具体接法、物理本质、适用范围、相互关系是值得探讨的话题.本文基于总有功功率的定义逐一探析三瓦计法的4种接线方式、二瓦计法的3种接法.结果分析表明:三瓦计法适用于任意三相制电路,共N接法的单表读数物理意义清晰,共A、共B、共C 3种接法中读数的物理意义模糊、总有功功率应为三表读数的代数和;二瓦计法适用于任意三相三线制电路,共A、共B、共C 3种接法中单表读数无明确物理意义,总有功功率亦为两表读数之代数和;一瓦计法适用于任意三相对称负载;共A、共B、共C 3种接法是等价的,是电流相量封闭性、相名相对且有序性的必然结果.
2016年04期 v.26;No.174 65-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 440K] [下载次数：477 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：45 ] - 唐猛;肖鑫;叶天明;康志远;王风丽;
本文研究了大范围环境光照强度对摄像头采集道路信息能力的影响,解决了摄像头智能车因光照过强而迷失方向的问题.摄像头前加入两块线偏振片,减弱了进入摄像头光强,同时通过调节两块线偏振片的偏振夹角,也调制了进入摄像头的光强.研究表明:摄像头在早晨和中午时段可有效采集道路信息的条件是两块偏振片的偏振化方向夹角分别为0~60°和40°~65°;傍晚时段,增加偏振片后,提高了道路识别比例参数.合理利用偏振片,可有效提高摄像头的工作范围,拓展了摄像头智能车的使用范围,在加深物理光学知识的同时,提高了学生的综合、创新实践能力.
2016年04期 v.26;No.174 69-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 310K] [下载次数：293 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：48 ] - 唐猛;肖鑫;叶天明;康志远;王风丽;
本文研究了大范围环境光照强度对摄像头采集道路信息能力的影响,解决了摄像头智能车因光照过强而迷失方向的问题.摄像头前加入两块线偏振片,减弱了进入摄像头光强,同时通过调节两块线偏振片的偏振夹角,也调制了进入摄像头的光强.研究表明:摄像头在早晨和中午时段可有效采集道路信息的条件是两块偏振片的偏振化方向夹角分别为0~60°和40°~65°;傍晚时段,增加偏振片后,提高了道路识别比例参数.合理利用偏振片,可有效提高摄像头的工作范围,拓展了摄像头智能车的使用范围,在加深物理光学知识的同时,提高了学生的综合、创新实践能力.
2016年04期 v.26;No.174 69-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 310K] [下载次数：293 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：48 ] - 栾玲;刘杰;冯立军;
电场强度与电势是描述静电场性质的重要物理量,利用电场线与等势面可以形象地描述静电场的分布,对其进行数值计算和模拟显示,可以使教学内容更加直观,提高教学效率.本文利用MATLAB编程和MATLAB的GUIDE开发了点电荷系所形成的电场场强分布及电势分布的用户图形界面(GUI),实现了二维平面内任意点电荷系电场的电场线和等势面分布的可视化,并可以方便地调整电荷数目、电量及位置并实时显示,在教学中能起到很好的演示作用.
2016年04期 v.26;No.174 72-74+78页 [查看摘要][在线阅读][下载 624K] [下载次数：375 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：46 ] - 栾玲;刘杰;冯立军;
电场强度与电势是描述静电场性质的重要物理量,利用电场线与等势面可以形象地描述静电场的分布,对其进行数值计算和模拟显示,可以使教学内容更加直观,提高教学效率.本文利用MATLAB编程和MATLAB的GUIDE开发了点电荷系所形成的电场场强分布及电势分布的用户图形界面(GUI),实现了二维平面内任意点电荷系电场的电场线和等势面分布的可视化,并可以方便地调整电荷数目、电量及位置并实时显示,在教学中能起到很好的演示作用.
2016年04期 v.26;No.174 72-74+78页 [查看摘要][在线阅读][下载 624K] [下载次数：375 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：46 ] - 郑庆华;赵旺;童悦;吕兆承;
本文介绍了一种基于迈克耳孙干涉技术的位移测量系统,给出了系统的组成、工作原理及理论依据;采用条纹细分、激光稳频、公式修正减少了可能的误差来源;用角锥棱镜取代平面镜,及平衡电桥电路设计和相敏检波技术,有效地提高了系统的抗干扰性和稳定性;具有光路简单、精确度高、成本低的特点,有一定的应用前景和学术参考价值.
2016年04期 v.26;No.174 75-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 473K] [下载次数：247 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：52 ] - 郑庆华;赵旺;童悦;吕兆承;
本文介绍了一种基于迈克耳孙干涉技术的位移测量系统,给出了系统的组成、工作原理及理论依据;采用条纹细分、激光稳频、公式修正减少了可能的误差来源;用角锥棱镜取代平面镜,及平衡电桥电路设计和相敏检波技术,有效地提高了系统的抗干扰性和稳定性;具有光路简单、精确度高、成本低的特点,有一定的应用前景和学术参考价值.
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本文介绍了半导体材料的霍尔效应及磁阻效应,讨论了霍尔磁阻元件的特性,提出位移传感器的工作原理、结构设计,并详细说明安装和调试过程.演示装置结构简单、物理概念清晰、易于操作.它将磁场的变化无接触转化为材料的电阻变化,从而把与磁场变化相联的位移形式转化为电信号输出,形成位移传感器.由实验数据和图示曲线表明:测量桥路输出电压随磁钢和霍尔片之间的距离变化而变化;另外,测量桥路的测量灵敏度随工作电流IC增加而提高.通过本装置可以对霍尔磁阻效应、一种小位移测量传感器原理和方法进行演示和探究.在课堂教学、课程设计等场合,直观显示霍尔元件的各种效应和技术应用,有着良好的教学效果.
2016年04期 v.26;No.174 79-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 856K] [下载次数：99 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：45 ] - 赵波;唐亚明;郭俊;周儒杰;郝晓玲;
本文介绍了半导体材料的霍尔效应及磁阻效应,讨论了霍尔磁阻元件的特性,提出位移传感器的工作原理、结构设计,并详细说明安装和调试过程.演示装置结构简单、物理概念清晰、易于操作.它将磁场的变化无接触转化为材料的电阻变化,从而把与磁场变化相联的位移形式转化为电信号输出,形成位移传感器.由实验数据和图示曲线表明:测量桥路输出电压随磁钢和霍尔片之间的距离变化而变化;另外,测量桥路的测量灵敏度随工作电流IC增加而提高.通过本装置可以对霍尔磁阻效应、一种小位移测量传感器原理和方法进行演示和探究.在课堂教学、课程设计等场合,直观显示霍尔元件的各种效应和技术应用,有着良好的教学效果.
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牛顿环实验是大学物理中非常重要的一个实验,但是在实验中需要读取的数据比较多,数据处理的过程很费时间而且容易出错.为此使用Python语言编写了一个图形界面的数据处理程序,分别使用逐差法和绘图法处理实验数据,可以方便地获得最终的计算结果,节省处理数据的时间.并可对结果可视化,帮助理解实验结果.本文采用了一次实验课中对读数显微镜读取的数据作为例子,演示了本程序的使用方法,介绍了数据处理的过程,并且对两种数据处理的方法进行比较.
2016年04期 v.26;No.174 83-85+91页 [查看摘要][在线阅读][下载 785K] [下载次数：580 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：54 ] - 赵昆涛;
牛顿环实验是大学物理中非常重要的一个实验,但是在实验中需要读取的数据比较多,数据处理的过程很费时间而且容易出错.为此使用Python语言编写了一个图形界面的数据处理程序,分别使用逐差法和绘图法处理实验数据,可以方便地获得最终的计算结果,节省处理数据的时间.并可对结果可视化,帮助理解实验结果.本文采用了一次实验课中对读数显微镜读取的数据作为例子,演示了本程序的使用方法,介绍了数据处理的过程,并且对两种数据处理的方法进行比较.
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- 何坤娜;刘玉颖;周梅;金仲辉;
拉莫尔进动是电磁学中一个非常重要的知识点.本文首先利用拉莫尔进动解释了物质的抗磁性,并通过比较,总结了利用拉莫尔进动解释抗磁性相比于其他解释方法的优点.另外,对磁致旋光效应的经典解释进行了介绍.
2016年04期 v.26;No.174 86-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 375K] [下载次数：933 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：49 ] - 何坤娜;刘玉颖;周梅;金仲辉;
拉莫尔进动是电磁学中一个非常重要的知识点.本文首先利用拉莫尔进动解释了物质的抗磁性,并通过比较,总结了利用拉莫尔进动解释抗磁性相比于其他解释方法的优点.另外,对磁致旋光效应的经典解释进行了介绍.
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数学物理方法课程中弦横振动方程的常见推导方法都是在"横振动假定"基础上进行,为得到振动方程的形式,往往需要引入较为复杂的三角函数近似和弦中张力不变等近似处理.本文通过分析发现,若充分利用由"横振动假定"得到的弦中张力纵向分量处处平衡的结论,不对这一结论做近似处理,反而能够更简单地完成推导.进一步分析比较了两种推导方法的合理性,发现两种推导方法,甚至"横振动假定",都只在小幅横振动条件下成立.
2016年04期 v.26;No.174 89-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 122K] [下载次数：127 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：43 ] - 郑勇;
数学物理方法课程中弦横振动方程的常见推导方法都是在"横振动假定"基础上进行,为得到振动方程的形式,往往需要引入较为复杂的三角函数近似和弦中张力不变等近似处理.本文通过分析发现,若充分利用由"横振动假定"得到的弦中张力纵向分量处处平衡的结论,不对这一结论做近似处理,反而能够更简单地完成推导.进一步分析比较了两种推导方法的合理性,发现两种推导方法,甚至"横振动假定",都只在小幅横振动条件下成立.
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理论力学教材中,刚体平面运动微分方程是利用质心运动定理结合相对质心的动量矩定理导出的,其对于解决刚体平面运动动力学问题提供了普遍的方法,但在有些情况下,采用其他形式的平面运动方程可以更为简洁.为提高特定条件下应用平面运动微分方程解题的效率,给出了质点系相对动点的动量矩定理的一般形式,结合质心运动定理,得到平面运动微分方程的其他形式.讨论了特殊情况下定理的简化条件及简化形式,举例说明了简化形式的动量矩定理结合质心运动定理在解题中的应用,与一般形式的平面运动微分方程相比,可以使解题过程大为简化.
2016年04期 v.26;No.174 92-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 241K] [下载次数：206 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：51 ] - 任述光;吴明亮;谢方平;
理论力学教材中,刚体平面运动微分方程是利用质心运动定理结合相对质心的动量矩定理导出的,其对于解决刚体平面运动动力学问题提供了普遍的方法,但在有些情况下,采用其他形式的平面运动方程可以更为简洁.为提高特定条件下应用平面运动微分方程解题的效率,给出了质点系相对动点的动量矩定理的一般形式,结合质心运动定理,得到平面运动微分方程的其他形式.讨论了特殊情况下定理的简化条件及简化形式,举例说明了简化形式的动量矩定理结合质心运动定理在解题中的应用,与一般形式的平面运动微分方程相比,可以使解题过程大为简化.
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超空泡的形成对水下高速射弹运动有着非常重要的影响,为了更加全面地反映超空泡对水下射弹运动的作用以及超空泡的形态变化规律,通过对通常的射弹动力学方程进行修正,并结合Logvinovich原理,得到了在超空泡的影响下水下射弹的速度和位移的解析表达式,同时结合数值仿真研究了水下射弹运动过程中产生的超空泡形态的变化规律.解析分析和数值仿真结果表明,如果修正项系数越大,将导致射弹速度衰减得越快,完整空泡扩展时间越短,空泡长度越小,以及最大空泡截面半径越小,从而越不利于超空泡的形成.
2016年04期 v.26;No.174 96-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 579K] [下载次数：96 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：46 ] - 何生生;侯坤元;刘诗琪;吴明和;滕保华;
超空泡的形成对水下高速射弹运动有着非常重要的影响,为了更加全面地反映超空泡对水下射弹运动的作用以及超空泡的形态变化规律,通过对通常的射弹动力学方程进行修正,并结合Logvinovich原理,得到了在超空泡的影响下水下射弹的速度和位移的解析表达式,同时结合数值仿真研究了水下射弹运动过程中产生的超空泡形态的变化规律.解析分析和数值仿真结果表明,如果修正项系数越大,将导致射弹速度衰减得越快,完整空泡扩展时间越短,空泡长度越小,以及最大空泡截面半径越小,从而越不利于超空泡的形成.
2016年04期 v.26;No.174 96-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 579K] [下载次数：96 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：53 ]
- 吴喆;彭坤;梁实;魏立云;曾葆青;
为加深本科生对在大学物理课程及多项电子类专业课需用到的重要参数——介电常数的理解,我们组织本科生组成了创新团队,采用家用微波炉研究了不同的建筑材料,实验结果直观地反映出了高频微波加热和电介质损耗之间的关系.采用谐振腔微扰法对几种常用的建筑材料进行了介电常数的定量测量,为检测建筑材料的质量和提高材料室内通信性能提供了依据.这项研究加深了本科生对复介电常数的理解,并为他们将来从事电子工程类工作打下良好的基础.
2016年04期 v.26;No.174 100-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 390K] [下载次数：164 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：47 ] - 吴喆;彭坤;梁实;魏立云;曾葆青;
为加深本科生对在大学物理课程及多项电子类专业课需用到的重要参数——介电常数的理解,我们组织本科生组成了创新团队,采用家用微波炉研究了不同的建筑材料,实验结果直观地反映出了高频微波加热和电介质损耗之间的关系.采用谐振腔微扰法对几种常用的建筑材料进行了介电常数的定量测量,为检测建筑材料的质量和提高材料室内通信性能提供了依据.这项研究加深了本科生对复介电常数的理解,并为他们将来从事电子工程类工作打下良好的基础.
2016年04期 v.26;No.174 100-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 390K] [下载次数：164 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：51 ] - 方爱平;田蓬勃;应钺;蔡佳音;苟明岳;郭启隆;宋倩;杨宇驰;喻有理;王小力;
通过气溶胶的特性,从扩散、沉降、凝聚三个方面对霾微粒进行分析.发现对于霾微粒,沉降速度采用孤粒子沉降速度是完全可行的;凝聚作用对一般的霾分散系作用很小以至于可以忽略.在这一前提下,采用对流扩散方程描述扩散和沉降的耦合作用,并给出了积分形式的解析解.参考高斯烟羽模型,给出一种较为典型的初值条件,并在污染物接触地面完全反射的假设下通过数值方法模拟未来的污染物浓度演化.模拟结果显示:(1)在无风的条件下,霾消散的速度是相当缓慢的;(2)霾的演化中起最主要作用的是沉降.
2016年04期 v.26;No.174 104-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 590K] [下载次数：192 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：47 ] - 方爱平;田蓬勃;应钺;蔡佳音;苟明岳;郭启隆;宋倩;杨宇驰;喻有理;王小力;
通过气溶胶的特性,从扩散、沉降、凝聚三个方面对霾微粒进行分析.发现对于霾微粒,沉降速度采用孤粒子沉降速度是完全可行的;凝聚作用对一般的霾分散系作用很小以至于可以忽略.在这一前提下,采用对流扩散方程描述扩散和沉降的耦合作用,并给出了积分形式的解析解.参考高斯烟羽模型,给出一种较为典型的初值条件,并在污染物接触地面完全反射的假设下通过数值方法模拟未来的污染物浓度演化.模拟结果显示:(1)在无风的条件下,霾消散的速度是相当缓慢的;(2)霾的演化中起最主要作用的是沉降.
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文章以3个相互耦合的并联自感线圈为例,应用法拉第电磁感应定律和齐次线性微分方程的非平庸解的存在性条件,并借助行列式技术,推导出其等效的自感系数,并推广到n个并联耦合线圈的情形.其等效自感系数是由各自的自感系数与互感系数构成的两个分别为n阶与n-1阶矩阵的行列式之比,并讨论了存在反向并联情形的符号规则及若干特例情形的具体结论.
2016年04期 v.26;No.174 109-111+117页 [查看摘要][在线阅读][下载 154K] [下载次数：205 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：47 ] - 周国全;沈黄晋;
文章以3个相互耦合的并联自感线圈为例,应用法拉第电磁感应定律和齐次线性微分方程的非平庸解的存在性条件,并借助行列式技术,推导出其等效的自感系数,并推广到n个并联耦合线圈的情形.其等效自感系数是由各自的自感系数与互感系数构成的两个分别为n阶与n-1阶矩阵的行列式之比,并讨论了存在反向并联情形的符号规则及若干特例情形的具体结论.
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本文回顾了理工科大学物理教学研究在过去20年间的发展历程,并进行了反思与展望.在过去20年间,大学物理教学研究的发展和我国高等教育改革是息息相关的,经历了起步与发展两个时期,为物理教育研究的起步奠定了基础.反思理工科大学物理教学研究,与国际物理教育研究发展相比,我国大学物理教学研究存在两个明显的问题.一是研究领域过于狭窄,基本上是从"教"的角度进行,缺乏从学生的角度研究;二是研究方法多采用论辩的定性研究,缺乏实证的定量研究.分析问题产生的原因可能是因为我国大学物理教学研究领域的研究主体、研究方法和研究资助体系与国际上不同引起的.最后,本文对大学物理教学研究的发展进行了展望.
2016年04期 v.26;No.174 112-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 270K] [下载次数：439 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：48 ] - 罗莹;刘兆龙;韩思思;
本文回顾了理工科大学物理教学研究在过去20年间的发展历程,并进行了反思与展望.在过去20年间,大学物理教学研究的发展和我国高等教育改革是息息相关的,经历了起步与发展两个时期,为物理教育研究的起步奠定了基础.反思理工科大学物理教学研究,与国际物理教育研究发展相比,我国大学物理教学研究存在两个明显的问题.一是研究领域过于狭窄,基本上是从"教"的角度进行,缺乏从学生的角度研究;二是研究方法多采用论辩的定性研究,缺乏实证的定量研究.分析问题产生的原因可能是因为我国大学物理教学研究领域的研究主体、研究方法和研究资助体系与国际上不同引起的.最后,本文对大学物理教学研究的发展进行了展望.
2016年04期 v.26;No.174 112-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 270K] [下载次数：439 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：51 ]