两臂式静电场测试笔

利用导电微晶静电场描绘仪模拟静电场分布时,先利用单臂测试探针找到等势点,然后通过数条纹格数的方法确定该等势点的位置,该方法导致实验效率低和测量精度低.为解决这个问题,根据圆规的工作原理,研制了两臂式静电场测试笔.该测试笔一臂为测量臂,另一臂为定位臂.试验时,利用测量臂测出等势点的位置,再利用两臂之间的距离确定等势点的位置,最后利用圆规式定位法确定该等势点在坐标纸上的位置.该测试笔不仅能极大地提高测量精度和实验效率,而且还具有适用范围广、试验成本低和制造成本低的优点.     

三点式静电场测试笔

针对GVZ-4型导电微晶静电场描绘仪测量精度差和实验效率低的弊端,研制了三点式静电场测试笔.该三点为测试点、动定位点和静定位点.在导电微晶上进行测量时,将动定位点和静定位点放于参考点,测试点测出电势点位置后,这三点构成一个稳定的三角形.在没有形变的情况下,将动、静定位点放于纸上相应的参考点,测试点的位置随之而定,该点就是等势点.利用三点式静电场测试笔进行测量,不仅能提高测量精度和实验效率,而且可以降低实验成本及制造成本低.     

基于智能手机的静电场描绘及模拟

鉴于疫情防控期间物理实验的居家学习难度,以静电场描绘实验为例,针对其打点量多造成的数据测算和处理量大、复杂且耗时等特点,提出了基于智能手机中的相机及Geogebra软件的数据处理方法,可利用手机完成实验后续的半径测量、等势线绘制、数据拟合及三维等势面的模拟等过程。相比于其他测算方法,基于智能手机的静电场描绘方法可行性及准确性高,操作简单且模拟的电场分布图像生动直观,有助于学生提高实验效率并加强对静电场分布的把握,对物理实验的线上教学具有一定的参考意义。     

可视化静电场分布实验装置设计开发

根据静电场和极化原理,利用高压直流电源、不同形状电极、电机以及arudino单片机等器材,设计并制作了一种可视化静电场分布的实验教学装置。实现了对现教学用模拟法测绘静电场装置所用不同形状电极产生静电场的直接观测,以同轴柱面电极为例,实验现象结果与Comsol模拟结果相符,并基于该实验装置开发了其虚拟仿真实验,有效辅助大学物理实验教学的开展。     

静电场描绘实验仿真研究

虚拟仿真已成为大学物理实验教学中的重要技术手段，为加强静电场理论实验效果的认知，基于MATLAB App Designer开发了静电场描绘实验仿真软件，通过有限差分法得到数值解，利用MATLAB编写用户界面，实现了“同轴电缆”“平行直线电极”“聚焦电极”“劈尖电极”和“平行板电极”共5个电场测量的描绘，具有调节输入电压、测量等势点、描绘等势线与电场线等多项功能，并可将实验测量结果、解析公式与仿真结果进行对比.静电场描绘实验仿真软件的开发，有助于形象地认识静电场和建立完整的电场分析思维体系。     

图像识别在静电场描绘实验中的应用

在静电场描绘实验中,由于实验得到的电势点较多,对实验数据评价较为不便,为此,设计了利用OpenCV的函数获取图中所有电势点的坐标,经过计算即可得到各等势圆半径的测量值,再计算出相对偏差,既可以给出图形的整体评分.     

用描迹法画出电场中平面上的等势线的实验方法

为了加深学生对静电场的定性认识,在全日制六年制不分科和全日制六年制分科性选修的重点中学物理教学大纲征求意见稿中,均列入了这个实验。其基本原理是:以良导体做电极,用它在均匀的平面导电物质中的电流场来模拟相同形状的带电导体在均匀介质中的静电场在某一特定平面内的分布状况。因为对静电场进行直接测量很困难,故采用易于测量的电流场模拟法。实验时,用伏特表或其他仪器探     

物理教学点滴

物理教学点滴徐忠民（合肥电力学校２３００５１）１静电场描绘实验步骤的改进在程川吉编写的《物理实验》中，关于静电场描绘实验的设计原理不涉及电场中任意两个相邻等势面间的电势差相等时，利用等势面的疏密程度也可表示电场强弱等内容，我们对该实验的步骤作了部分改...     

导电微晶静电场描绘仪的改进

分析了传统导电微晶静电场描绘仪存在的缺陷,通过对实验仪器进行改进,消除了由于探针装置及电路设计等问题引入测量的误差,实验结果表明,改进后描绘仪提高了模拟描绘静电场准确度,减少了实验系统误差。     

静电场模拟实验的教学研究

用稳恒电流场模拟静电场是理工科大学生的必修物理实验.在传统的物理实验教学中,一般使用等臂记录法获取实验数据,然后根据等势电压与等势圆半径的对数的线性关系,进而求出内圆柱电极半径和外环电极内半径.本文根据实验数据的特点,分别使用指数拟合法、二元线性回归法和A类不确定度法同时处理用稳恒电流场模拟静电场中得出的实验数据,给出稳恒电流场模拟静电场实验的误差分析.通过对比,对数据处理方法在实验教学中的应用进行了相关分析和研究.