物理與工程

2023年03期

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Redish教學(xué)法則及其啟示 作為美國物理教育研究領(lǐng)域的代表人物,馬里蘭大學(xué)帕克分校的物理學(xué)教授EdwardF. Redish在2003年出版了《Teaching Physics with the Physics Suite》一書,推動了美國的物理教育研究改革運動。在該...
科研反哺教學(xué)的固體物理學(xué)課程教學(xué)改革與實踐 固體物理學(xué)被認為是本科物理學(xué)專業(yè)最難的課程之一,也是與凝聚態(tài)物理科研前沿聯(lián)系最為密切的課程之一。近年來,凝聚態(tài)物理學(xué)發(fā)展迅猛,誕生了二維材料、拓撲絕緣體等一系列新的研究方向。本文總結(jié)了筆者結(jié)合自身經(jīng)歷將科學(xué)研究進展融入固體物理課程教學(xué)的若干...
軍醫(yī)大學(xué)醫(yī)工專業(yè)大學(xué)物理課程教學(xué)中相關(guān)數(shù)學(xué)問題的探索與思考 大學(xué)物理與高等數(shù)學(xué)是我校為非臨床專業(yè)——生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)開設(shè)的公共基礎(chǔ)必修課,課程以數(shù)學(xué)物理理論為基礎(chǔ),旨在為醫(yī)學(xué)院培養(yǎng)抽象思維、邏輯思維、空間想象能力等突出的創(chuàng)新型人才。本文以軍醫(yī)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)數(shù)學(xué)物理課程中采用的同濟大學(xué)版《高等數(shù)...
新高考背景下醫(yī)用物理學(xué)與高中物理教學(xué)銜接調(diào)研和探究 因物理學(xué)科相對偏難、新高考政策和等級賦分等綜合因素,選考物理的人數(shù)大幅下降,導(dǎo)致大學(xué)生物理基礎(chǔ)知識薄弱,對大、中物理的有效銜接教學(xué)帶來了挑戰(zhàn)。本文針對天津醫(yī)科大學(xué)2020級各專業(yè)學(xué)生問卷調(diào)查結(jié)果,從多角度對比未選考物理和選考物理的學(xué)生在物理...
中國航天工程視角下的大學(xué)物理課程思政建設(shè)探索與實踐 新時代加強和改進思想政治工作需要教育工作者以立德樹人為根本任務(wù),堅持守正創(chuàng)新。本文立足于中國航天工程視角,在哈爾濱工業(yè)大學(xué)勇?lián)袊教斓谝恍＜獗厝蔚谋尘跋?以新角度設(shè)計大學(xué)物理學(xué)的課程思政,進行探索與實踐。提出了中國航天工程視角下,大學(xué)物...
小汽車能否“拯救”瀕臨落崖的重卡 涉及力量與技巧的視頻廣告對社會大眾具有獨特的吸引力,挖掘其中的科學(xué)原理和物理元素,既能促進科普、激發(fā)大眾物理興趣,也能有效豐富課堂教學(xué)。本文聚焦某品牌汽車營救瀕臨墜崖重型卡車的視頻廣告,通過對廣告場景的物理力學(xué)建模,揭示汽車“以弱勝強”的關(guān)...
基于Blackboard平臺的熱學(xué)混合式學(xué)習(xí)投入影響因素研究 混合式學(xué)習(xí)投入是衡量學(xué)生混合式學(xué)習(xí)質(zhì)量的關(guān)鍵因素。研究以利用Blackboard平臺開展的熱學(xué)課程為例,基于國際經(jīng)典學(xué)習(xí)投入測量量表,構(gòu)建熱學(xué)混合式學(xué)習(xí)投入及影響因素的結(jié)構(gòu)方程模型。采用問卷調(diào)查收集數(shù)據(jù),分析了教師層面、學(xué)生層面及媒體層面對...
物理學(xué)中的“降維打擊” 維度是物理學(xué)習(xí)和研究中的一個重要概念。在處理復(fù)雜物理問題時,通常采用降維的方法對問題進行簡化,進而在低維空間中對簡化后的問題進行分析和求解。然而在面對具體物理問題時,有時候增加系統(tǒng)的維度反而會使問題的分析變得更加直觀和簡單。本文以幾個具體的...
關(guān)于二分點進動的一種計算方法 本文首先推導(dǎo)出了一個大圓環(huán)給處在其環(huán)心位置的小圓環(huán)的引力力矩公式,然后利用此公式計算出了月亮及太陽給赤道環(huán)的合力矩,從而用簡潔地方法解釋了二分點進動的周期。...
外爾半金屬薄膜的介電張量及色散性質(zhì)研究 外爾半金屬(WSM)是一種以外爾費米子為準粒子的新型拓撲材料,具有優(yōu)異的物理和光學(xué)特性。在光與WSM 相互作用的過程中,材料的介電函數(shù)起到十分關(guān)鍵的作用。從修正的電位移矢量和電場強度關(guān)系出發(fā),通過介電函數(shù)張量比較了不同費米能級情況下 WSM...

A MORE ACCURATE INVESTIGATION INTO THE RELATIONSHIP OF ORIGINAL AIR VOLUME AND PRESSURE WITH CRITICA 本研究的目的是研究初始氣體體積和氣壓對浮沉子臨界深度的影響。以透明長圓柱管為容器,塑料管為浮沉子,我們通過實驗證明了臨界深度hc 與浮沉子內(nèi)部初始氣體體積Vair0 的線性關(guān)系,以及臨界深度hc 與長管內(nèi)初始氣壓Ptube 的線性關(guān)系。為了...
基于Mathematica的楊氏雙縫干涉的仿真實驗研究 以楊氏雙縫干涉理論作為基礎(chǔ),利用Mathematica強大的交互式操作和色彩顯示功能,通過編程對楊氏雙縫干涉現(xiàn)象進行仿真,可以靈活地調(diào)節(jié)參數(shù),動態(tài)地反映干涉條紋隨參數(shù)的改變而發(fā)生變化的過程。本文模擬了改變縫寬、縫和接收屏之間的距離和波長參數(shù)...
抖空竹,說物理 “抖空竹”是一項有著悠久歷史的中國傳統(tǒng)經(jīng)典游戲。我們將它引入大學(xué)物理教學(xué),挖掘其中蘊含的物理知識,包括剛體定軸轉(zhuǎn)動定律、回轉(zhuǎn)體進動、繩纏繞問題等,并用于課堂演示實驗與互動。從物理角度探討空竹游戲,將中國元素融入大學(xué)物理教學(xué),集知識性、趣味性...
鎖相放大技術(shù)在大學(xué)光譜實驗教學(xué)中的應(yīng)用 目前大學(xué)物理實驗中的光譜測量實驗通常為針對氫氘燈、鈉光燈等強信號的測量。在實際應(yīng)用中,往往需要測量微弱的光信號。傳統(tǒng)測量微弱光信號主要利用電荷耦合器件的長時間積分來實現(xiàn),然而昂貴的價格使其不能大規(guī)模應(yīng)用于本科實驗教學(xué)。鎖相放大技術(shù)是利用互相...
Arduino中PWM調(diào)制在電子技術(shù)實驗中的應(yīng)用研究 基于開源控制平臺Arduino控制器的開放性與易用性,在原有的電子技術(shù)綜合實驗中新增了以Arduino單片機為核心的實驗教學(xué)模塊。利用Arduino單片機中的脈沖寬度調(diào)制技術(shù)(PWM 技術(shù)),單片機根據(jù)接收到的紅外信號對應(yīng)調(diào)節(jié)兩個直流電機的...
塹尾翼型的表面結(jié)構(gòu)設(shè)計及其氣動性能的仿真探究 為解決傳統(tǒng)翼型產(chǎn)生的邊界層分離問題,提升機翼氣動性能,本文基于NACA4412翼型提出了一種新翼型——塹尾翼,并在大量的仿真實驗基礎(chǔ)上證實,塹尾翼型具有比原翼型更優(yōu)越的氣動性能。本研究對不同形狀、不同風(fēng)速、不同攻角情形下塹尾翼型的升阻比增益...
基于光的反射和折射原理的自動水位控制 本文設(shè)計了一種基于光的反射和折射原理的自動水位控制飲水機。該裝置以光的反射和折射為基礎(chǔ),利用Arduino UNO 單片機作為控制中樞,實現(xiàn)自動識別不同高度的杯型,自動開始注水,并當(dāng)水面到達距離杯沿1cm 處自動停止注水的控制。該裝置創(chuàng)新地...
居家實驗: 石蠟的簡單熱學(xué)性能測量 本文以太陽能相變蓄熱領(lǐng)域中具有應(yīng)用前景的相變材料石蠟作為研究對象,針對與相變蓄熱相關(guān)的物理性質(zhì),設(shè)計了石蠟的密度、體積膨脹率、相變溫度、相變潛熱的測定與研究實驗。本實驗包含了豐富的物理思想,同時也具有操作簡便、設(shè)備簡單、花費低廉、沒有危險性...

量子電子的經(jīng)典軌道和黑洞熵的微觀起源 平方反比力驅(qū)動的一維振蕩問題出現(xiàn)在物理學(xué)中兩個非常重要的場合,即氫原子電子波函數(shù)的經(jīng)典軌道解讀和自引力塌縮球體的牛頓力學(xué)描述。流行觀點認為這兩個場合分別牽涉到“軌道概念不真實”和“牛頓力學(xué)不適用”的因素而放棄了對這個問題的深入探討。本文指出...

第22屆亞洲物理奧林匹克競賽理論第3題介紹與解答 第22屆亞洲物理奧林匹克競賽理論部分共三道題目,第三題主要圍繞瑞利散射的推導(dǎo)路線展開,考查了偶極子振蕩、光的傳播以及量綱分析等知識點,本文主要對理論第三題的命題和解答進行介紹。...
月球為何沒有飛向太陽 中學(xué)物理和大學(xué)物理在知識內(nèi)容和思維方式上存在較大差異,但仍然是螺旋式上升的關(guān)系,在中學(xué)物理教學(xué)中,不能完全割裂和大學(xué)物理的聯(lián)系。本文針對“月球為何沒有飛向太陽”這一問題,在學(xué)習(xí)進階及教育支架理念的指導(dǎo)下,探討如何在中學(xué)階段融入大學(xué)物理知識,...

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