利用取帧技术在气轨上验证变力做功

在气垫导轨上研究了滑块在变力作用下的运动规律.利用质量较为均匀的细铁链的下落改变作用在滑块上的力,利用摄像机记录随铁链下落滑块的运动过程,通过取帧技术获得滑块运动的位移、速度和时间关系.     

安培力的冲量公式应用

感应电流通过直导线时,直导线在磁场中要受到安培力的作用,当导线与磁场垂直时,安培力的大小为F=BLI.在时间△t内安培力的冲量F△t=BLI△t=BLq=BL △φ/R式中q是通过导体截面的电荷.在一定条件下,利用该公式解答问题十分简便.     

浅谈用平均力求解变力做功问题

高中阶段有很多运用等效思想建立的平均值概念, 学生不是特别地理解. 由于平时的教学过程中, 教 师过多地强调从时间维度的平均, 给学生造成了一种误区, 对平均的概念有一定固化, 形成了思维定势, 认为平均 一定是关于时间的. 在变力作用下的运动问题一直是高中阶段的一个难点, 从力的空间累积效果角度谈谈平均力     

微流动细胞颗粒中介电泳力的分析

介电泳分离方法的研究在微电子机械系统及生物领域具有广泛的应用前景.本文对介电泳作用下细胞颗粒在微通道电解溶液内流动进行了理论分析,对作用在分离流动方向细胞颗粒上的介电泳力和粘性力进行了分析.模拟了交流电场在频率1000 kHz微通道内三维电势分布和不同时间的介电泳力分布变化.     

超声场中气泡融合的影响因素分析

采用高速摄影机对不同声压和频率作用下接触气泡的融合时间进行了实验研究,运用实验和数值计算相结合的方法分析了次Bjerknes力和最大径向振动速度对气泡融合时间的影响,结果表明在不同的超声声压和频率作用下,气泡的融合时间会随着次Bjerknes力和最大径向振动速度的增大而增大,对两个因素进行对比分析得到次Bjerknes力是影响气泡融合的关键因素。      

打结高分子链穿孔行为的研究

以三叶草型结(即3₁结)为例,采用分子动力学(MD)方法,研究打结高分子链在外场力作用下穿越微孔的动力学过程.模拟发现,在拉动打结高分子链的过程中,结的大小呈涨落变化,直至最后散结.定性讨论了结的存在对高分子链穿孔速率的影响.在外场力作用下,打结高分子链平均穿孔时间(τ)与链长(N)满足标度关系τ～N ^α,其中标度系数α随外场力f增大而增大.对于短链,外场力越大,平均穿孔时间越短     

线性共振力作用下扩散过程中粒子数叠加态的退相干

利用有序算符内的积分技术和热纠缠态表象,导出了线性共振力作用下扩散过程中密度矩阵主方程的解,给出密度算符的演化公式.并求出了真空态和单光子叠加态Wigner函数的解析表达式.采用数值计算方法,描绘了Wigner函数的演化曲线,以及负部体积随耗散时间的演化曲线.通过对Wigner函数演化曲线的分析,讨论了耗散过程和线性共振力作用对其量子特性的影响.研究结果表明:随耗散时间延长,真空态和单光子叠加态的Wigner函数负值范围和负值深度都在逐渐减小,直至消失;另一方面,线性共振力会使Wigner函数发生平移.     

直线运动中力的二种平均值的差异

物体在变力作用下的直线运动中,力对时间的平均值与力对位移的平均值大小有何区别?它们与变力初、末力的平均值又有何关系?     

用EXCEL模拟变加速运动的尝试

利用"微元"思想借助Excel软件的计算功能推演出在变力作用下的运动规律,并可以描绘出各物理量之间的关系图像.列举了三个实例,简谐运动、洛伦兹力作用下的圆周运动、带电小球在复合场中的运动.     

基于Tracker的动量定理验证实验

提出了利用Tracker验证动量定理的实验方法,将一般仪器难以测量的冲量转换成对时间的测量,再运用Tracker的追踪功能,读出物体运动的时刻与对应的速度,进而验证变力作用下的动量定理.     

公式W=Flcosθ的六种内在特性

做功是能量转化的过程,功是能量转化的量度,所以,功在机械能的教学中十分重要.从能量转化的角度看,如果在力的作用下物体的能量发生了变化,那么这个力一定对物体做了功;从运动的角度看,一个物体受到力的作用并在力的方向上发生了一段位移,则这个力一定对物体做了功.     

对变加速系统力学规律的实验研究

在普物实验中,气轨上通常研究的是恒力作用下的匀加速运动,学生对变力情况下的力学规律的研究一般仅限于理论探讨的范畴。笔者通过在气垫导轨上增加一个支板作为附件,利用它达到改变作用于滑块上力的方向的目的,使对恒力作用下的匀加速系统力学规律的研究转化为变力作用下的变加速系统力学规律的研究.     

变力作用下运动规律的研究

介绍用数字存贮示波器研究变力作用下系统的位移－时间关系的方法。该方法可记录下系统的运动曲线,通过曲线拟合确定系统的运动规律,也可进行实时演示。     

能否用弹簧测力计直接测量滑动摩擦力

从课本上测量滑动摩擦力的案例出发,通过对研究对象的动力学分析,得出研究对象在弹簧弹力和滑动摩擦力的共同作用下,相对地面稳定后做简谐振动,而非做匀速直线运动或处于静止状态,从而得到在该种情形下不能用弹簧测力计直接测量滑动摩擦力大小这一结论.     

由感应电荷巧解电磁感应问题

从安培力的冲量出发,以感应电荷为桥梁,运用动量定理,将安培力作用下的变速运动的复杂问题简化,避免了繁杂的数学运算,巧妙地解答电磁感应问题.     

气垫导轨拓展实验

在气垫导轨上研究了变质量物体在变力作用下的运动规律.利用在滑块上放置载水装置实现质量的减少,通过质量均匀的刚性绳改变作用在滑块上的力,有固定在导轨上的4个光电门获得滑块的位移及速度.本实验结果与理论推导符合较好.     

验证变力作用下的动量定理

利用CBL技术在变力作用下验证了动量定理,并介绍了实验原理及实验步骤.     

强磁场条件下金属凝固过程中第二相的迁移行为

理论分析表明,第二相的迁移行为可以通过迁移速度进行表征.影响迁移速度的因素包括第二相和熔体的物理性质、磁场强度和梯度大小、第二相的形状和体积等因素.强磁场下洛伦兹力的效果为促进第二相在基体中的均匀分布,其效率在磁场强度大于某一定值时逐渐降低.在梯度强磁场条件下,第二相迁移行为和分布状态的主要控制参数是梯度磁场下的磁化力.在磁场梯度较小时,因洛伦兹力的制约磁化力控制第二相迁移的效果不明显,随着磁场梯度的增加,磁化力的作用效果逐渐增强.通过研究强磁场下Al-Si合金、Al-Ni合金中原位自生第二相的迁移行为实 关键词： 强磁场 迁移 第二相 凝固     

飞秒激光场中原子所受光学偶极力研究

通过求解全波矢布洛赫方程研究了两能级原子与飞秒超快激光脉冲的相互作用过程,计算了不同拉比频率取值下原子所受光学偶极力和粒子数布居随时间的演化情况,分析了光场失谐量对光学势分布情况的影响.研究发现:由飞秒激光场产生的横向光力的时间平均值并不等于零,而是随着拉比频率的增加呈现振荡的增大趋势;纵向光力的时间平均作用也并非是拉比频率的单调函数,而是随着拉比频率的增加呈现周期性的振荡分布特性;光学势的分布对光场的失谐量具有明显的依赖性,随着失谐量的变化,光学势的性质也随之发生了改变.     

洛伦兹力演示仪

为了使学生深入了解洛伦兹力,设计制作了喷泉洛伦兹力演示仪.该演示仪将电场和磁场按照一定方向放置,使离子溶液受到向上的洛伦兹力,在洛伦兹力作用下,溶液向上运动,进而形成了喷泉.