第2届全国大学生物理实验竞赛试题的解答与考试评析

第2届全国大学生物理实验竞赛中的基础性试题为"利用转动定律测量质量及切变模量"和"测量康铜丝的杨氏模量和泊松比"两道题,综合性、研究性试题为"磁光效应的研究"和"磁流体性质的研究"两道题.本文介绍竞赛试题的实验内容、实验原理及部分答案,并对参赛学生的实验考试结果进行评析.     

首届全国大学生物理实验竞赛试题解答与考试评析(续)

本次全国大学生物理实验竞赛的综合性、研究性实验试题共两题,每道题目包括两部分.目的是综合考察考生对不同物理实验手段的理解掌握水平和综合分析应用能力.各代表队由2人合作在8h内完成两题.两道综合性、研究性试题分别为"用2种方法研究光在不同浓度罗丹明6G溶液中的传播速     

首届全国大学生物理实验竞赛试题解答与考试评析

首届全国大学生物理实验竞赛中的基础性试题为“测量霍尔片的电学性质和锑化铟片的磁阻特性”和“用双光栅Lau效应测量平板玻璃的折射率”两道题,综合性、研究性试题为“用两种方法研究光在不同浓度罗丹明6G溶液中的传播速度”和“研究氧化铟锡(Indium-Tin Oxide)ITO薄膜的电阻特性”两道题.本文介绍竞赛试题的实验内...     

注重实验设计的创新能力和实验操作能力综合考查－－2001年高考综合卷（江苏、安徽、福建）物理实验题评析

2001年高考理科综合卷(江苏、安徽、福建)中的物理实验题,是一道实验设计思想鲜明,考查要点综合性很强的优秀试题.     

基于几何遮蔽效应和法拉第旋光效应耦合的磁流体偏振光透过率

根据几何遮蔽效应和法拉第旋光效应耦合原理给出的解析表达式,通过数值模拟计算,研究了磁流体的纵场诱导偏振光透过率及磁流体的浓度、液态介电常量、磁性颗粒磁偶极矩热能比和单位磁性颗粒团聚体所含磁性颗粒数量四个参量的变化对其偏振光透过率的影响.结果表明,磁流体的浓度、液态介电常量和磁性颗粒磁偶极矩热能比对其偏振光透过率有显著影响,低浓度样品的偏振光透过率随着纵向磁场强度的增大而线性增加,而高浓度样品则随着纵向磁场强度的增大呈现振荡变化的特性.在一定范围内,磁流体偏振光透过率随其液态介电常量ε_liquid和磁性颗粒磁偶极矩热能比μ_d/(kT)的变大而增加.而单位磁性颗粒团聚体所含磁性颗粒数量对其偏振光透过率没有影响,磁流体参量依赖的偏振光透过率在低磁场区域和高磁场区域有明显区别.提出了磁流体纵场诱导偏振光透过率在几类光子器件中的可能应用.     

第22届亚洲物理奥林匹克竞赛实验试题1的介绍与解答

第22届亚洲物理奥林匹克竞赛实验试题1为磁学黑盒子(Magnetic black box),试题利用智能手机中的磁力计测量磁感应强度随时间的变化,从而研究磁铁在无磁性空心管中的运动及空心管的材料.本文详细介绍了实验试题1的内容,并给出详细解答.     

学生物理研究性学习能力的培养

 研究性学习课程的开设为中学物理教育提供了更为广阔的天地,当然也对物理教育方法和模式提出了新的要求。学生进行物理研究性学习不仅是必要的,而且是可行的。在2000年和2001年上海的高考卷中都有关于研究性学习的试题,有关于太空背景为黑色的原因的开放性试题,有给材料自拟实行研究性学习的计划书。2002年江苏大综合试卷中的第1～3题,根据树的年轮图信息解决一些具体实际问题等。高考试卷含有研究性学习试题,家长和社会对研究性学习就多了一些理解。丰富的社会资源为其研究性学习提供了条件。家长,还有校外自然环境、人文环境以及现实的生产、生活中可资利用的丰富素材,是研究性学习取之不尽、用之不竭的教育资源。     

第20届亚洲物理奥林匹克竞赛实验试题介绍与解答

第20届亚洲物理奥林匹克竞赛实验题为铁磁流体,试题包括铁磁流体的静态响应和铁磁流体中的波脉冲.铁磁流体的静态响应部分设置4个问题:静态测试,研究铁磁流体的表面张力,用光学方法测量有、无尖刺时液体的表面特征.铁磁流体中的波脉冲部分设置4个问题:研究平面波脉冲,深度变化的流体中的波脉冲,波及其磁效应,强磁场中铁磁流体的内部特征.本文详细介绍了竞赛试题的内容,并给出试题的解答.     

碱金属原子极化特性的实验研究

<正>1主要内容山西大学光学学科是国家重点学科,为了充分发挥学科优势,持续将量子光学与光量子器件国家重点实验室的最新科研成果转化为本科实践教学项目,2013年,我校物理实验中心在中央提升中西部高校综合实力的基础上,建立了大学生创新实践平台,专门为大三学生提供研究性物理实验和科研项目训练.碱金属原子极化特性的实验研究就是在此平台上开设的研究性物理实验课题,该课题依托于青年教师的国家自然科学基金项目.目前,实验     

基于几何遮蔽效应和法拉第旋光效应耦合的磁流体偏振光透过率

根据几何遮蔽效应和法拉第旋光效应耦合原理给出的解析表达式,通过数值模拟计算,研究了磁流体的纵场诱导偏振光透过率及磁流体的浓度、液态介电常量、磁性颗粒磁偶极矩热能比和单位磁性颗粒团聚体所含磁性颗粒数量四个参量的变化对其偏振光透过率的影响.结果表明,磁流体的浓度、液态介电常量和磁性颗粒磁偶极矩热能比对其偏振光透过率有显著影响,低浓度样品的偏振光透过率随着纵向磁场强度的增大而线性增加,而高浓度样品则随着纵向磁场强度的增大呈现振荡变化的特性.在一定范围内,磁流体偏振光透过率随其液态介电常量εliquid和磁性颗粒磁偶极矩热能比μd/(kT)的变大而增加.而单位磁性颗粒团聚体所含磁性颗粒数量对其偏振光透过率没有影响,磁流体参量依赖的偏振光透过率在低磁场区域和高磁场区域有明显区别.提出了磁流体纵场诱导偏振光透过率在几类光子器件中的可能应用.     

非磁性微球掺杂对纳米磁流体场诱导双折射特性的影响

利用二氧化硅和聚苯乙烯非磁性微球掺入铁氧体纯磁流体中,制得了复合磁流体.定性地研究了复合磁流体在外磁场作用下的双折射与非磁性微球的种类、掺杂浓度以及纯磁流体自身浓度的关系.研究表明,不同浓度的纯磁流体掺杂等量的聚苯乙烯微球对其双折射随磁场的变化趋势影响不同;同一浓度的纯磁流体掺杂不同种类的非磁性微球,对其双折射的影响也...     

普通物理实验全程式研究性教学模式探索

基于传统普通物理实验课程体系存在的主要问题,以研究性教学思想为指导,将学生的创新能力培养划分为基本能力、综合能力、科研能力培养三个阶段,设计了障碍性、问题性和课题研究性的教学内容,实施启发式、探究式、导师制的研究性教学方法,提出了一种夯实基础、强化综合、面向科研实践的"三位一体"的全程式研究性实验教学新模式.     

研究性物理实验教学的实践

物理实验教学中心采用学生自主设计研究性实验教学模式,通过构建研究性实验教学平台、开放多项研究性实验题目,使学生的科学态度和工作作风在物理实验教学中得以培养.通过研究性实验的教学实践,激发了学生的学习兴趣,培养了创新意识,磨练了意志,提高了综合素质.     

磁流体粘度的实验研究

采用毛细法粘度计测量了水基Fe磁流体的粘度,分析了磁性粒子份额、表面活性剂含量以及外加磁场强度和方向对粘度的影响。实验结果表明,磁流体粘度随着磁性粒子和表面活性剂浓度的增加而增加;随着外加磁场强度的增大而增大,对于相同的磁流体,在外加磁场方向垂直于流动方向时的粘度大于外加磁场方向平行于流动方向时的粘度;表面活性剂含量的增大将减弱外加磁场对磁流体粘度的影响。     

磁流体在非均匀磁场下的实验特性

由于磁流体中的磁性颗粒顺磁排布,在磁场作用下其表面自然形成山丘型结构.对小山丘结构的成因以及山丘属性进行理论分析,通过拍照技术与计算机PS技术相结合的方法,对山丘倾斜角度、高度、直径随磁感应强度、磁流体表面积、磁流体厚度、基液质量等参量的变化进行实验探究.结果表明:非匀强磁场中山丘倾斜角度的大小,取决于所在磁场磁感线的分布;山丘高度和直径与磁流体厚度、浓度、磁场强度密切相关.     

综合研究性实验题A：基于傅里叶变换的频谱测量与应用

介绍了第5届全国大学生物理实验竞赛综合研究性实验题A的实验内容,并给出参考解答以及竞赛结果分析.综合研究性实验题A为基于傅里叶变换的频谱测量与应用.基于标量衍射理论,设计了傅里叶变换频谱测量实验,主要包含以坐标纸完成光栅常量的测定和成像透镜焦距的测量,以光强仪与示波器联用完成网格字条纹密度的测量和频谱缩放方法的展现.竞赛结果表明:考生对教学大纲中的基本实验内容掌握较好,但是综合使用常规的探测器和数据采集仪器还存在不足,自主设计和搭建实验装置完成综合性实验的能力欠缺.     

综合物理实验和研究性创新物理实验的建设

阐述对综合物理实验和研究性创新物理实验的理解,以及近十几年来的实践经验.     

环境温度对纳米磁流体场诱导光学双折射的影响

在20～80℃温度范围内,研究了两种浓度的铁氧体(主要成分为Fe3O4)磁流体在一系列固定磁场强度(场强范围为0～200mT)下的双折射与温度的关系.结果表明不同浓度磁流体的双折射具有类似的磁场和温度依赖性.固定磁场强度时,磁流体的双折射值与温度成反比;而温度恒定时,磁流体的双折射值与外磁场的强度成正比;在相同磁场强度、恒定温度下,高浓度磁流体的双折射值比低浓度磁流体的大.详细分析了实验结果,并深入讨论了磁流体双折射的温度、场强和浓度依赖性的物理机理.     

自由实验、乐学创新的近代物理实验教学

<正>1主要内容创新人才的培养应注重以人为本,因材施教,实施多元化、个性化的人才培养模式.基于此认识,清华大学近代物理实验室建立了基础、综合与设计研究性实验相结合的分层次、多模式教学体系,运用系统训练和DIY(Do it yourself)自主实验相结合的教学方式,形成了以"自由实验、乐学创新"为主旨、学-研-创结合的研究型近代物理     

磁性聚苯胺纳米微球的合成与表征

报道了具有核壳结构的Fe3 O4 聚苯胺磁性纳米微球的合成方法和表征结果 .微球同时具有导电性和磁性能 .在优化的实验条件下 ,可得到饱和磁化强度Ms 为 5 5 .4emu/g ,矫顽力Hc 为 6 2Oe的磁性微球 .微球的导电性随着微球中Fe含量的增加而下降 .微球的磁性能则随着Fe含量的增加而增大 .Fe3 O4 磁流体的粒径和磁性聚苯胺微球的粒径均在纳米量级 .纳米Fe3 O4 粒子能够提高复合物的热性能 .实验表明 ,磁流体和聚苯胺之间可能存在着一定的相互作用 ,但这种相互作用较为复杂 ,难于研究 .