也谈振动图像演示实验的改进

中师<物理>课本关于振动图像的教学,介绍了用砂摆演示振动图像的实验.从教材看很直观,但在实际操作中容易出现砂子忽漏忽止,图像不连续的现象,以及实验现象无法竖直起来向学生展示的问题.虽然对此实验有过一些改进的意见和方法,但在实际应用的过程中,不是直观性差,就是性能不稳定,或不易操作、不便制作.为此笔者对振动图像演示实验做如下改进.     

受迫振动和共振现象实验的改进与创新

实验是物理学的基础,物理的教学始终离不开物理实验.本文先分析了教材中研究受迫振动的频率和观察共振现象这两个演示实验,再阐述了改进后实验的功能及优点,旨在通过这一典型例子说明教师可以对教材中的实验进行改进、创新,以解决实验现象不明显、操作不方便等缺点,帮助学生更好地构建物理概念和物理规律.     

两个演示实验的改进

本文介绍两个改进了的演示实验,它们具有实验现象直观、明显、观察范围大等特点。一、导体棒切割磁感应线实验导体棒切割磁感应线实验,是大、中学物理教材中讲电磁感应的典型例子。但常见的物理演示实验书中对该实验很少作介绍,这似乎与该实验通常演示效果不佳有关。使用放大器虽然可以改善演示效果,但同时也影响了实验的直观性。     

伏打电池实验的改进

伏打电池是一种原电池，它是把一块铜片和一块锌片浸在稀硫酸溶液里制成.将电池的两极接在小灯泡上，可看到小灯泡短时发光.但实验时，由于电池极化的影响或钢片的有效面积达不到一定要求，往往会致使灯泡很快熄灭或根本不能发光，而且不能从实验中直接判断出电池的正负极和电流方向.为了弥补这一不足，在教学中可对实验作如下改进.用带有发光二极管的音乐集成块取代小灯泡，集成块可从一些贺年卡或生日卡上直接得到.从伏打电池的钢片和锌片上各引一导线分别接在集成块电路的正极A点和负极B点，如图所示.在接通电路后，集成块能发出悦耳的…     

对《11线电位差计测电动势实验改进》一文的一点意见

贵刊<11线电位差计测电动势实验的改进>(2000年第2期)一文中所介绍的改进方法值得借鉴,但我认为文中"避免了因E、Rn的精度不高带来的误差"这种提法值得商榷.     

磁梯度张量不变量的椭圆误差消除方法研究

基于磁梯度张量不变量定位方法, 可以实现对目标的单点实时定位, 且定位目标不限于静止目标, 这一方法目前得到了人们的广泛关注, 但该方法由于存在着椭圆系数导致目标定位误差较大的问题. 针对该问题, 提出了一种基于正六面体磁梯度张量测量系统的单点实时定位改进方法, 该方法通过消除原定位方法中不变量存在的椭圆系数, 从而克服椭圆误差对定位精度的影响. 具体做法是通过求解测量系统中正六面体的六个平面中心点处磁梯度张量的特征值, 并把这些特征值按照一定关系进行组合来消除椭圆系数, 来获得六个平面的新不变量, 再对这些新不变量求其梯度值, 根据这些梯度值对目标进行定位, 这样该定位方法可以有效的克服椭圆误差, 可对目标进行单点实时定位. 对改进定位方法进行了仿真实验分析, 结果表明改进方法可以实现目标的单点实时定位, 定位的平均相对误差较现有方法减少10.9%. 改进方法对所搭载平台的机动性要求较低, 其平台可做直线或曲线运动对目标实现单点实时定位.     

稳定热传导问题的电比拟方法

对于几何形状比较复杂,或几何形状虽然简单,但边界条件比较复杂的物体的稳定导热问题,一般的分析解法往往无能为力,而需采用数值解法或实验解法.无论是用数值解法还是实验解法,均是一件费时费力的事.利用热电比拟方法可以有效地解决这一问题.     

运用缺点列举法改进设计物理实验

俗话说:金无足赤,人无完人。世界上任何事物不可能十全十美,总存在这样或那样的缺点。如果有意识地列举分析现有事物的缺点,并提出改进设想,便可能创造,相应的创造技法叫做缺点列举法或改进缺点法。缺点列举法是最常见的创造技法之一。掌握这一创造技法对不断改进设计物理实验具有重要的指导作用。本文就如何运用缺点列举法来提高实验的演示效果,做一尝试和探     

自由落体法测量重力加速度实验装置的改进

针对高中物理教材中自由落体运动实验装置的不足,做了相应改进.改进后的装置采用3个光电门,消除了初始速度的不确定对测量结果的影响,可快速实现在实验所在地正常大气压或接近真空的低气压下观测自由落体运动并精确测算重力加速度,通过外接气泵可实现在多种大气压下的自由落体运动测试.     

验证机械能守恒定律实验的改进

在验证机械能守恒定律实验中,针对小球经过光电门时瞬时速度的测量不准确的问题,提出了两点改进的方法:考虑到光束的有效宽度,建议将瞬时速度公式进行修正;另外调节光束垂直照在小球的悬线上.这两种改进方法能够使验证机械能守恒定律实验更加准确.     

用单摆测重力加速度实验的改进

用单摆测重力加速度,是大一学生必做的基本实验之一,该实验原理和操作都很简单,但是在实验中发现存在两个问题:一是学生必须集中精力盯着摆球反复去数周期个数,这样眼睛容易疲劳,少计或多计数的现象不易避免;二是用秒表记时间精确度不高,加之秒表存在超前或滞后现象,因此测量的结果误差较大.如果我们利用实验室现有的仪器设备,对实验装置稍加改进,就能基本解决上述两个问题.     

对“筷子提米”实验的改进

教材中和科普书籍中都有"筷子提米"这个小实验.在实验中,由于杯子内米粒与筷子之间的挤压,使杯子、筷子和米粒紧紧地挤在一起,这样杯子、筷子和米粒之间的摩擦力增大.将筷子向上提起,米粒和杯子由于摩擦力的作用阻碍筷子向上运动,结果反而将米粒和杯子一起提了起来.教材中设计的缺陷是:可操作性差.教学实践中不佳表现是:实验成功率不高,不能在短时间内完成实验;学生独立操作时甚至不能将米和杯子提起.许多教师都对实验进行过改进,不同程度地取得了一定的实验效果.下面给出一种改进方法,与其他改进相比,该改进简单易行,改进后的方法操作简便,极     

关于狭义相对论的几点看法

一、狭义相对论在科学上有没有错误? 这个问题应分为两方面.一是在实验上有否发现与狭义相对论(以下简称相对论)不符的事实或迹象;二是理论本身有无逻辑上的毛病.人们对前者的回答,至今是明确否定的,这方面实验的总结可见文献[1],再可参看最新的实验报道[2].但有一点值得注意,就是1956年后发现的P和T反演不守恒,似乎是相对性原理推广到空间左右对称性和时间可逆性上失败的征兆;不过进一步看。我们发现这一失败是观念性的而非实质性的,甚至可以把它当作一个突破口去探索相对论的本质[3]. 爱因斯坦的理论体系虽然没有逻辑矛盾,但经过这几年国…     

几个浮力实验的改进与创新

初中物理实际教学中的一些实验,看起来操作简单,其实还会存在一些不足,影响实验效果.本文主要以人教版中浮力这一节为研究对象,分析了教参中几个传统浮力实验的不足,并有针对性地改进,改进后的实验在教学实践中取得良好的教学效果.     

铍反射层临界基准实验分析

作为重要的核材料,铍的中子核反应数据的可靠性对核工程有重要的意义.临界积分实验是检验核数据可靠性乃至指明核数据改进方向的基本手段.两个系列的铍金属反射层临界积分实验HMF058和HMF066,在铍的中子核数据检验中给出了明显矛盾的结论,使得这些积分实验无法评价核数据的品质,更不能指出明确的数据改进方向.本文提出利用相似性理论分析临界积分实验自洽性的方法,主要采用基于灵敏度系数的相似性指标,对两系列实验进行相似度分析.分析结果显示,对于两系列中高度相似的实验,积分量模拟结果与实验值的偏差存在显著的差异.数值模拟与理论分析都表明,无法通过改进核数据来同时改进HMF058和HMF066的模拟计算与实验的符合.据此,推论HMF058和(或)HMF066基准临界积分实验的测量或评价可能存在系统性的疏失,有必要对实验进行细致的再评价,或开展可靠的新积分实验以排除不可靠的实验,避免误导核数据的检验.     

改进滑动摩擦实验的一种方法

改进滑动摩擦实验的一种方法魏铁生（辽宁省抚顺师专物理系１１３００６）滑动摩擦实验通常是通过弹簧秤拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动，木块所受的拉力一定等于摩擦力．这从理论上讲是无可非议的，但实际操作却有一定难度，效果也不理想．其原因主要有：１．要使弹...     

导电纸的改进

在做模拟电场的实验中,使用导电纸越来越普遍了。但目前生产的导电纸既薄又不防潮,有如下缺点:①容易被探针划破或磨损;②潮湿天气导电纸膨胀,出现绉纹,使被模拟的电场变形,以致拆卸仪器更换导电纸影响实验进行。为了克服上述缺点,我们作了如下改进,用一张厚度为0.2mm的复合聚脂薄膜     

两个静电实验成功的技巧和原理

静电实验是物理学中很重要的实验.但由于静电的特点是电压高、电量少、易受环境的干扰,从而导致一些很容易做的实验也不容易成功或效果不明显.以下两例是笔者在做静电实验的时候,总结出的有关静电实验的两个技巧.     

基于压缩感知/重采样的NMR噪声抑制新方法

发展高灵敏检测方法是分析化学的永恒主题之一,提高信号强度和降低噪声水平是增强灵敏度的根本途径.在核磁共振波谱(NMR)分析中,通常采用高磁场强度的谱仪或复杂的脉冲实验方法来提高信号强度,或通过使用超低温探头来降低噪声水平,但这无疑会提高实验成本或增加实验难度.相较而言,利用数据后处理方法辨识和抑制噪声,是更为经济的提高信噪比(SNR)的途径.因此,该文在前期研究中发展的基于统计学中重采样原理的数据后处理方法(NASR)的基础上,通过引入压缩感知(CS)技术,对重采样方法进行了优化改进,所发展的NMR数据处理新方法(CS_NASR)可有效排除主观因素影响,提高处理结果的鲁棒性.     

气垫技术测重力加速度实验的改进

气垫实验是大学物理中一个重要实验，对学生理解和掌握牛顿第二定律有很大的作用．但传统的测量方法总以平均速度代替瞬时速度，这给实验结果带来不可消除的系统误差．本文在应用气垫技术的基础上，通过对传统方法的改进，力求更精确测量重力加速度．