- 王青;
笔者进一步的理解，针对运动介质拓展的麦克斯韦方程组除P_S项之外的部分，是可以用非常规的伽利略变换重新定义电磁场的场强，来构造出的不具有显式协变性的方程组，也称赫兹方程。它们与标准的麦克斯韦方程组完全等价，只是场量定义不同所给出的方程组变形表达。赫兹方程与实验并不相符，只有把伽利略变换扩充成洛伦兹变换，经过相对论修正后才与实验相符合。
2022年02期 v.32;No.208 3-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 138K] [下载次数：429 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] - 程运华;钟小丽;邓文基;
为了解决大学物理课程缺乏吸引力的普遍问题，我们基于“费曼理念”开展了课程教学改革。主要措施包含三个方面：第一，通过加强绪论和课外阅读，从一种具有趣味性、美感和人文历史风格的通识文化的角度引入课程学习；第二，按照“费曼风格”重构课程内容，把物理知识通过各种类比、比喻、对话和讲故事的风格来讲述，使之更有吸引力；第三，基于“费曼学习法”的理念，激励学生“主动输出”所学知识来教会别人，包括同桌讲解、上台讲解、录制视频和撰写科普文章等方式。实践表明，上述改革措施增强了课程吸引力，有效提升了课程的教学质量。
2022年02期 v.32;No.208 7-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 618K] [下载次数：412 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：4 ] - 黎小鹿;黄亦斌;欧阳方平;
针对学生不易察觉出问题的“运动磁场”这一短语进行了分析，指出磁场不能谈论是否运动，也不能谈论“粒子相对于磁场的速度”。洛伦兹力和动生电动势中的速度都是相对于观测者的，“运动的磁场”本意应指运动的磁场源(如磁铁)。做此修正后，运动的磁场源产生变化的磁场，故而感生出电场，从而非静电力不止有洛伦兹力(的一个分力),还有感生电场力，电动势也相应有两个成分。这些都可以在可接受的范围内进行计算。最后强调了电场磁场和动生感生电动势的相对性。这些分析有助于学生正确理解电磁场参考系变换。
2022年02期 v.32;No.208 14-19+24页 [查看摘要][在线阅读][下载 264K] [下载次数：82 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 鲁海鹏;
运用大学物理知识近似计算了不考虑厚度时平板简单轨道炮的出膛速度，根据得到的速度表达式分析了影响弹丸出膛速度的因素，而实际的平板轨道是有厚度的，在不考虑厚度的计算结果的基础上进一步计算，得到了考虑平板厚度时弹丸的出膛速度，通过图像法定性反映此时平板轨道的几何尺寸是如何影响弹丸的出膛速度的，并讨论了考虑厚度所带来的影响，可发现考虑或者增大平板厚度时，相当于稀释电流，会减小弹丸的出膛速度，最后还给出了提高弹丸出膛速度的方法。
2022年02期 v.32;No.208 20-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 350K] [下载次数：370 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] - 李隆;孙莹;刘欢;任杰;
在辐射制冷、光热转换、红外隐身等领域，红外发射率是表征材料光学性能的重要参量。本文利用光学矩阵法并结合等效媒质理论对不同相体积分数和不同厚度的SiO_2/TiO_2复合涂层体系的红外发射率、可见及近红外波段的反射率等进行了模拟计算。利用上述方法可以对光学复合涂层红外发射率、反射率等光学性能参数进行预测，进而有效提高复合涂层相体积分数、膜厚等工艺参数的优化效率，减少实验工作量。该方法对于实现复合涂层的光谱选择性调控具有重要意义。
2022年02期 v.32;No.208 25-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 430K] [下载次数：513 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 李济魁;张福林;
一维对心碰撞根据机械能的改变分成完全弹性碰撞、非完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞三种情况。本文通过比较完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞能量损失的差别，引入恢复系数对这三种情况给出统一的描述。恢复系数的取值有助于我们更好的理解这三种碰撞的区别和联系。并且，这一做法可以自然地与质心参考系、质心运动定理和柯尼希定理等基本概念相联系。本文最后将恢复系数推广到普遍的非对心碰撞中。
2022年02期 v.32;No.208 31-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 199K] [下载次数：489 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 余为;郝颖;
在点的合成运动问题中，动点和动系的选择是解题的关键。本文梳理了相关文献中关于动点和动系的选取原则和方法，根据近年来出现的一些新题型增加了相关内容并进行分类，总结得出了选取动点的一套更全面和直观的方法，即动点为质点、不计尺寸的运动构件、不变的接触点、圆心、铰链及辅助物体等六种类型。同时，对于一些特殊类型的题目进行了讨论，分析了解题过程中出现的常见错误，并给出了更恰当的解答方法。研究结果可为青年教师及学生提供有益的参考。
2022年02期 v.32;No.208 36-39+49页 [查看摘要][在线阅读][下载 450K] [下载次数：84 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 文小青;朱江;王槿;潘崇佩;王铮;惠王伟;郑大怀;王晓杰;李文华;张春玲;李强;刘东奇;牛紫平;钱钧;姚江宏;孔勇发;
在2020年1月举行的全国大学生物理实验竞赛教师交流会上，参会教师以学生的角色走进实验赛场，以模拟学生参加竞赛流程的形式，通过实验操作、完成竞赛试卷、试卷批阅、分组讨论、总结汇报五个环节来进行交流。本文总结此次角色反演式教师交流会的情况，从实验课程设置、实验教师综合能力提升、学生培养、交流互促等方面探讨物理实验教学改革的方向，探索提升大学物理实验教学质量的途径。
2022年02期 v.32;No.208 40-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 560K] [下载次数：404 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 易学华;
量子力学中氢原子里电子的角分布几率可根据数学物理方法中的勒让德函数计算出来。本文首先介绍勒让德函数和缔合勒让德函数的算法，并画出这些函数曲线；然后画出缔合勒让德函数前三项曲线图，同时还利用MATLAB方法绘出勒让德函数第三项的三维图；最后给出了氢原子里电子的角分布几率密度的计算和曲线与曲面的画法。
2022年02期 v.32;No.208 50-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 764K] [下载次数：64 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 纪运景;来建成;宋旸;严伟;王春勇;王清华;李振华;
随着互联网技术的发展，原本在大学教室里面对面讲授的专业课程也逐渐在线上如火如荼地开展起来。然而，由于屏幕的阻隔、互动的降低，有机联系的教学过程可能蜕变为互相脱离的“教”“学”两个环节，使得线上教学效果大打折扣。本文针对线上教学的主要弊端，着眼于提高师生间的线上互动交流积极性，采用量表评价法将课程学习过程纳入考核体系，通过细分各环节中的学习能动性、互动交流性、学习成效等考核指标，激励学生积极参与教学过程，更好地融入线上教学课堂，提高学习效果。
2022年02期 v.32;No.208 55-59+64页 [查看摘要][在线阅读][下载 126K] [下载次数：109 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 张玲;陈玉洁;黄致新;
深度学习注重知识的连接和迁移，有利于提高学生的学习质量。因此，本研究基于深度学习理论，通过问卷调查和个案访谈相结合的研究方法对大一工科学生热力学知识的深度学习质量、学习效果进行量化和质性研究。研究发现大部分学生处于热力学的深度学习水平，具有较高的学习质量和显著的学习效果，且学生的热力学学习具有个体差异性。基于这些研究结果，在提高大学物理的深度学习水平方面，我们建议教师注重引导学生的思维建构、关注学生的知识基础并兼顾学生的个体学习特点，进而促进学生的深度学习。
2022年02期 v.32;No.208 60-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 174K] [下载次数：222 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 王富强;王雯宇;张千;
本文总结整理了网络上对于两体一维完全弹性碰撞总碰撞次数和圆周率关系的相关讨论和证明，分别以几何方法和代数方法给出了清晰的说明。文中对一维完全弹性碰撞问题也进行了推广：对于两个物体初速度都不为零的情况，以几何图形法对这个问题给予阐述；对于三体碰撞的情况我们猜测到了一个漂亮的解析公式，并以数值计算的办法对这个猜想给予验证，但是没有给出严格的解析证明；当考虑碰撞过程的相对论修正之后，总碰撞次数就与物体的质量比失去了明显的相关性。
2022年02期 v.32;No.208 65-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 747K] [下载次数：210 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 王思琦;李鸿明;
为响应新一轮课程改革在教学过程中体现学生主体性的要求，提升教师汲取新理念、新模式进行教学设计的能力，以高中物理牛顿第一定律的内容为例，运用基于成果导向理念的问题驱动模式进行教学设计的分析。通过对新兴教学方法与理念的使用，能够有效培养学生提出问题的能力，为广大教师群体进行教学设计提供新思路，进一步贯彻落实新一轮课程改革对教师的新要求，努力为培养学生发现问题、提出问题的能力开拓新视角。
2022年02期 v.32;No.208 74-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 203K] [下载次数：725 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：3 ] - 吴平平;
固体物理是材料类专业人才培养所需的课程教学中的一门重要的专业课程。为了提升教学效果，帮助学生更好地提升学习、掌握并实践固体物理课程知识的能力，我们对固体物理这门课的教学方式方法进行了一系列的改革与探索，并结合具体的案例提出了一些教学思路。这些方法提升了学生的实践应用能力，也更好地服务于相关产业的研究与发展。希望本文所提出的一些教学方案，能够给相关的应用型大学材料类专业中所设的固体物理课程的教学以一定的借鉴与参考作用。
2022年02期 v.32;No.208 78-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 648K] [下载次数：133 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：3 ] - 盖双旗;
围绕大学物理课程的本质培养目标，在分析大学物理课外作业现存问题的基础上，依据物理学研究过程，文章提出以物理建模为导向的大学物理应用型课外作业应达到的训练目标和设计思路。文章提出从教学实践中总结出从科教节目中设计课外作业、从物理演示实验中设计课外作业、从生活实际中设计课外作业、从科学技术应用中设计课外作业等4种设计方式，以及从教师布置、学生完成、作业评价等方面的操作原则，并指出教师在课堂教学、课程考核、思政教育等方面需做的相应改变。
2022年02期 v.32;No.208 84-87+98页 [查看摘要][在线阅读][下载 337K] [下载次数：195 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 陈杰;贾辉;叶太兵;
大学物理教学中融入军事资源是贯彻新时代军事教育方针的明确要求，也是院校大学物理教学的内在需求。理清融入军事元素的方法、原则，介绍可供借鉴的实例，促进军事资源在大学物理教学中的开发与融入。将军事生活和军事科技中的事例加以概括提炼、简化模型，开发成物理资源。在实践教学中采用专题知识介绍，结合各教学环节进行渗透，撰写军事小论文的方式融入到院校大学物理教学中去。在开发和融入过程中要注意军事资源开发时质量是关键，军事资源融入时讲清物理知识是基础。
2022年02期 v.32;No.208 88-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 224K] [下载次数：197 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ]
- 陈晓东;高梓轩;何辛涛;董建文;赵福利;
矩形金属波导模式是高等光学和电动力学等课程的授课重点内容。现有的大学物理教材通过公式推导获得矩形金属波导模式的本征电磁场分布，学生在学习过程中缺乏对电磁场分布的直观感受。本文基于近场电磁扫描系统对矩形金属波导模式进行成像。我们首先测量了矩形金属波导的透射系数，表征了波导模式的截止频率。测量了不同频率波导模式的电场分布，并将实验结果与理论推导和数值模拟结果进行对比分析。实验测量结果形象地反应了本征模式的电磁场分布，有助于学生对矩形金属波导模式特点的整体理解和掌握。
2022年02期 v.32;No.208 93-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 677K] [下载次数：167 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 方奕忠;沈韩;崔新图;黄臻成;冯饶慧;廖德驹;庞晓宁;
本文在理论和实验上分别对张角为钝角、锐角，两辐射线方向边界简单支承、内外两圆弧边均悬空时水平放置的环状扇形薄板的小振动问题进行了研究。根据小挠度理论，采用极坐标系，用分离变量法求出环状扇形薄板给定边条件下不同本征频率及对应的本征振动模式，得出了通解，计算并讨论了不同本征振动模式下的圆弧状驻波波节线的半径及径向波节线的分布，求出薄板的弹性模量，给出仿真模拟驻波图，与实验上观察到的不同本征频率下的几种Chladni图形相比，理论与实验及仿真模拟结果符合得很好。
2022年02期 v.32;No.208 99-108+113页 [查看摘要][在线阅读][下载 450K] [下载次数：52 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 安妮拉·艾哈迈德;戴海涛;
聚合物分散液晶具有可调控的光散射能力，在光开关、智能窗户等领域具有广泛的应用前景。本文主要研究在微管中制备的聚合物分散液晶的随机激光特性，重点研究了不同的聚合物体系以及不同的微管直径中随机激光的出射特性。实验发现，直径更小的微管能够实现较低阈值和更窄的线宽的随机激光辐射。本实验的结果为进一步提升微管随机激光性能，提升集成光路中激光光源的性能提供帮助。
2022年02期 v.32;No.208 109-113页 [查看摘要][在线阅读][下载 565K] [下载次数：32 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 张烨;张师平;牟天钰;陈可;刘兴国;裴艺丽;吴平;
平面相控阵技术是将多个换能器通过矩阵的形式排布在一块电路板上，通过调节输入信号独立控制每个换能器发出声波实现声悬浮的方式。本文从声学的基础理论出发，给出了所有平面相控阵单元相位相同时的声辐射势的计算表达式，通过MatLab与Comsol仿真给出了空间中可能的悬浮点，看到悬浮点排列呈现周期性，并通过研究悬浮势阱的宽度性质解释了实现三维移动的原理，最后我们通过实验证实了理论与仿真的可靠性。
2022年02期 v.32;No.208 114-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 680K] [下载次数：350 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 秦德辰;李雪薇;刘奇;段启航;李昌林;王立英;
本文基于电阻应变片法，自组了一套可实现恒温条件下测量材料磁致伸缩系数的测量装置，并利用LabVIEW软件自主开发出程序控制的数据自动采集系统，实现了计算机自动采集实验数据和实时显示数据图像。利用该装置，我们对一种超磁致伸缩材料：铽镝铁(Tb_(0.27)Dy_(0.73)Fe_(1.9))合金的磁致伸缩系数进行了系统测量和对比实验，测量结果表明利用该装置测量得到的材料磁致伸缩系数结果准确，数据采集系统稳定可靠，本实验内容可应用于应用物理学专业本科教学。
2022年02期 v.32;No.208 122-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 464K] [下载次数：174 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] - 王云新;姚锦川;侯雪缘;王大勇;赵洁;杨锋;戎路;林述锋;
传统的电磁测距受到电子学瓶颈的局限，难以进一步提升工作带宽，导致系统的测距精度受限。本文提出了一种基于电光调制和线性调频去斜的微波光子测距方法，利用马赫-曾德尔调制器获取±1阶调制光边带，通过光电探测产生二倍频的宽带线性调频发射信号，可有效提升系统的距离分辨率；在接收端采用线性调频去斜接收的方法，通过探测中频信号的频率反演获得目标距离信息，可极大地降低对后续模数转换器采样速率的要求。该研究将电光调制、光电探测等基础知识实际应用到微波光子测距中，与科学前沿有机结合，有助于拓展教学内容、提升教学深度，有利于培养学生的科学素养和实践能力。
2022年02期 v.32;No.208 127-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 420K] [下载次数：130 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 杨子源;翟立朋;毛胜春;李友群;
本文是在新冠肺炎疫情的大背景下，基于智能手机设计了日落时差法、太阳仰角差值法和GPS定位法三种方法进行地球半径的测量，本文所提供的实验方法不需要专业的物理实验测量工具并可以居家完成，其中日落时差法和太阳仰角法测量得到的地球半径分别为6246km和6239km,测量的相对误差分别为2.0%和2.1%;GPS定位法中设计了同经度取点、同纬度取点和任意取点三种取点方法，测量得到的地球半径分别为6432km、6400km、6343km,测量的相对误差可以达到1.0%、0.5%和0.4%。本文所有方法的误差精度都可以满足基础物理实验课程设计的要求，GPS定位法的测量精度要明显优于日落时差法和太阳仰角法。同时本文还分析了各方法测量误差最主要的影响因素。
2022年02期 v.32;No.208 133-139页 [查看摘要][在线阅读][下载 436K] [下载次数：322 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 周雨晴;秦梦;赵箫杨;郑志远;刘昊;孟德忠;
采用室内胡椒罐实验与颗粒流模拟软件PFC2D、3D相结合的方法，探讨影响颗粒物流速的相关因素。研究结果表明，在一定范围内颗粒质量流率与容器孔径呈正相关关系，并满足Beverloo公式；颗粒物流速与颗粒直径、颗粒刚度、摩擦系数等参数呈负相关变化。此外，开孔处倾角、外力等因素对颗粒运动也有着重要影响，增加倾角可以改变颗粒物的流动状态，使其从漏斗流向平推流转变，流速增加；施加外力可以破坏颗粒间形成的成拱结构，降低发生堵塞的概率。
2022年02期 v.32;No.208 140-146页 [查看摘要][在线阅读][下载 705K] [下载次数：165 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ]