涡流现象及其综合应用演示仪

在物理教学中, 学生普遍对涡流现象的理解比较困难, 而在教学过程中又缺少必要的演示装置. 根据 教学需要, 以教材为出发点, 对人教版及粤教版的高中《 物理·选修3 2》中关于“ 涡流”这一节的教学内容当中涉 及到的实验进行整合设计. 本装置能够实现多种涡流实验的演示, 包括涡流现象, 影响涡流的因素, 涡流热效应, 减 小涡流的方法, 涡流的应用等. 此外, 本演示仪还能演示电磁感应与无线输电, 并且效果良好     

利用高频电磁场加热流体的实验研究

介绍了利用高频电磁场加热流体的实验。其原理是利用铁磁质在高频电磁场中和生涡流的热效应,当流体通过被加热的铁芯后进行热交换,实现了对流体进行动态加热。     

涡流管能量分离过程实验研究

利用涡流管部分轴线温度测量实验装置,考虑到进气压力和涡流室结构对涡流管能量分离过程的影响,针对不同进气压力和不同涡流室结构的涡流管部分轴线温度分布进行了实验研究。根据实测结果,得到了进气压力及涡流室几何结构对涡流管部分轴线温度分布的影响曲线。在此基础上,根据实验结果并结合热力学原理对涡流管制冷的物理行为作了分析。结果表明:涡流导致涡流室中心区域气流膨胀是涡流管产生制冷效应的一个重要原因。     

彩虹现象的演示

介绍了彩虹的形成原理,设计了彩虹演示实验装置. 通过该装置可以方便地演示彩虹现象,加强学生对彩虹形成原理的理解.     

二维涡流的反馈与操控

本文研究方向为二维涡流的反馈效应和操控技术.首先研究了无损探测中最重要的涡流探测,借鉴电磁辐射问题的结论,证明了该逆问题解的唯一性.其次,探究了涡流探测在工业中的原理以及影响涡流探测的因素.最后,利用麦克斯韦方程组在任意曲面坐标系和直角坐标系下形式是等价的这一结论,通过改变磁导率、介电常数来改变电磁场的坐标,达到对涡流操控的目的.     

环状金属线上驻波的演示

设计了在环状金属丝上演示驻波现象的装置,并介绍了该装置的制作方法和演示过程及实验原理.     

声光显示多用电磁演示实验装置的研制与应用

介绍一种可以完成4个电磁学演示实验的实验装置,给出了该装置的结构、工作原理和应用效果.该装置的主要特点是采用声光显示实验现象.     

白天,教室里的一道“彩虹”——白光色散实验的可见性研究和装置的制作

白光色散实验是初中科学中一个重要的演示实验,传统的实验装置做出的实验效果并不理想,我们根据实验原理重新制作了一个"白光色散实验"的装置,收到了很好的效果。     

线性瞬态涡流电磁场定解问题解的唯一性和稳定性

线性瞬态涡流电磁场定解问题的主要特点是边界条件使用磁感应强度的法向分量边界条件代替了电场强度的切向分量边界条件，约束方程中忽略了位移电流.这种具有特殊性的定解问题的解是否唯一和稳定对于求解瞬态涡流电磁场而言是一个基本问题.本文在非涡流区引入标量位函数，证明了在推导过程中起重要作用的辅助函数的存在性.通过推导线性瞬态涡流电磁场定解问题的能量估计式，证明了该定解问题的解是唯一的，并且关于初始条件和外源项是稳定的.本结果对于线性瞬态涡流电磁场的求解有一定的指导意义.作为应用，给出了通有单脉冲电流的单匝圆环线圈与球形导体共轴的涡流问题的解析解. 关键词： 瞬态涡流电磁场 能量估计式 唯一性 稳定性     

演示流体压强与流速关系的实验装置

利用有机玻璃管、吸管、泡沫球等简易材料自制了演示流体压强与流速关系的实验装置。该装置有效地解决了小球随意滚动、吹气方向不固定等问题。实验用泡沫球代替乒乓球,并将其放置在玻璃管中放置,使实验过程不受外界空气影响,且较轻的泡沫球更易运动,实验效果更明显。利用该原理还自制了模拟非洲草原犬鼠洞穴的演示装置,有趣且直观地演示了犬鼠洞穴中的气体流向。     

一个开关稳压电源实验

应用５５５时基电路设计、制作了一个开关稳压电源实验装置．该实验可用于演示开关稳压电源的工作原理,研究稳压电源的性能与其振荡频率之关系     

Sagnac演示实验装置的设计

介绍了Sagnac效应的原理,并从其原理出发,借助光纤干涉仪的建造思路,自主搭建了演示此原理的演示实验装置.我们设计搭建的Sagnac干涉演示仪,操作简单、现象明显,能够很好地演示Sagnac效应.     

声、光、电转换演示仪的设计和制作

介绍了声光电转换的原理,设计和制作了演示声光电转换的实验装置。     

涡流管研究进展及在天然气工业中的应用

涡流管是一种结构简单的能量分离装置,随着测试手段的进步,计算流体力学技术的发展,涡流管重新成为了研究热点。从理论、实验以及数值模拟三方面综述了涡流管的研究现状,并着重介绍了涡流管在天然气工业中的应用情况。     

电磁感应摆与电磁感应陀螺

根据电磁感应定律和简单的电子线路设计的电磁感应摆与电磁感应陀螺,是一个有趣的演示实验。本文介绍了这两种装置的结构和工作原理。     

电磁谐振水波干涉演示仪的设计研究

本文介绍了一种自制的水波干涉衍射演示实验装置.装置利用低频信号源输出低频正弦信号,经电磁转换驱动振子做简谐振动,振子作为波源在水槽中激发水波观察水波干涉衍射现象.本文定量地分析了装置中最重要的驱动部分和振动部分的物理学原理,给出了控制演示实验效果的有效途径.装置结构简单,易于控制,成本低,实验效果明显.还可演示两列频率、振幅不相等的水波的相遇情况.     

双单摆、双弹簧振子振动示波

利用示波器演示机械振动,方法简单,效果也比较好。吉林大学物理系根据文献制做了一个单摆振动示波装置。我们在此基础上又做了一些改进,将一个单摆改为双单摆,并加进双弹簧振子,使得整个装置可以将振动的有关內容(除参考圆外)全部演示出来。原理单摆与弹簧振子示波的原理是相同的,我们以单摆示波为例。实验的基本原理如图1所示。用两个同样的单摆装置,可同时演示出两个谐振动以及它们的振动合成。实际电路如图     

氦透平膨胀机电涡流制动数值模拟

氦透平膨胀机是氦制冷机或氦液化器的核心部件,其制动方式大致有:风机制动、油制动、电涡流制动等几种形式,相比其它制动方式,电涡流制动具有响应速度快、制动及时、结构简单、制动平稳、有利改善转子结构、易实现全自动控制等诸多优势。本文主要分析了电涡流制动的工作原理,研究了低温环境下电涡流制动的热物理性能。根据低温氦透平膨胀机电涡流制动结构,应用COMSOL Multiphysics建立几何模型,进行初始条件设置和网格划分,数值模拟研究了直流螺线管和电涡流制动的电磁场特性,分别得到其分布规律以及磁通密度变化规律;阐明了低温氦透平膨胀机电涡流形成及制动的机理。     

《电磁学》课堂教学的设计

结合数年的教学经验和教学资源,总结出帮助学生克服以上困难的四个方面:充分建立电磁场图景、利用演示实验和视频动画、加强对物理参数的理解以及电磁原理的应用。     

空间Sagnac干涉仪测量角速度原理演示装置

设计并制作了空间Sagnac干涉仪测量角速度原理演示装置.打破了由于Sagnac效应微弱,角速度发生装置难以配套演示困难的局面,使广大学生可以直观学习探索Sagnac效应.本文设计的角速度发生装置,转盘可以在28~334r/min之间稳定转动,满足Sagnac效应演示实验的需求.