中英高中物理教材中关于电场内容的比较

针对学生在电场学习中的障碍,借鉴和比较中英两国在电场内容上的不同处理,从教学实践和教材编写方面提出意见.     

间接测量法在物理教学中的妙用

间接测量法,是一种巧妙而又重要的物理科学研究方法.它是通过对与被测量有已知关系的其他量进行直接测量,来确定被测量的值的测量方法.在物理学中,如果能有效利用间接测量法,便可以使一些看不见、摸不着的现象或不易直接测量的物理量,转化为形象直观的现象,便于学生观察和进行测量. 在此,笔者以自己获得的两届全国大学生物理教学技能大赛一等奖的教学设计为例,探讨间接测量法在物理教学中的巧妙运用,帮助学生深刻认识现象的本质.     

微波加热法快速制备纳米金及其SERS活性表征

本文采用微波快速加热法,利用柠檬酸钠还原氯金酸的原理,成功还原出粒径从10nm到60nm的酒红色金溶胶。我们用此加热法对比不同加热时间以及不同还原剂的用量条件下制备出的多种粒径金溶胶,并用吸收光谱、透射电镜和拉曼光谱对其SERS活性进行表征,选择R6G、4-MBA和结晶紫作为探针分子对其进行SERS活性研究。结果表明,随着加热时间或还原剂量的增加,金纳米粒子的粒径会逐渐减小,在适宜加热时间与还原剂用量的条件下所制备的纳米金溶胶稳定性较好,将其浓缩后是一种非常有效的SERS活性基底。微波加热方法简单、价格低廉,此种胶体可作为理想的SERS活性基底进行批量制备与应用。     

晶化对Nd3+∶NaYF4荧光动力学的影响

采用融熔急冷法制备了前驱玻璃和与之晶化后的纳米晶结构玻璃陶瓷.利用光辐射理论,计算在两种样品中Nd3各能级的辐射跃迁几率.根据Dexter理论,得到交叉弛豫几率与Nd3+相对浓度的关系.基于速率方程,描述荧光动力学过程.结果表明:晶化作用能降低Nd3+各能级辐射跃迁几率,减小交叉弛豫几率,延缓动态系统趋于平衡的速率.同时,在较低Nd3+相对浓度掺杂时,晶化作用提高4F3/2能级的相对粒子数,减少4I9/2能级的相对粒子数,结果显示晶化作用能有效提高1.06 μm的输出.     

一种基于碳纳米管/高分子复合材料的流量控制致动器

利用超顺排碳纳米管/高分子复合材料设计和制造了一种半透明的流量控制致动器. 这种致动器能够像阀门一样工作,展示了一种新颖的不需要沉重的机械传动装置就可以实现流体流速控制的方法. 通过电功率（或电压）能够实现对流体流速的精确控制,或者截断流体. 透过半透明的致动器壁,能够清晰的观察到流量控制的过程. 这个致动器具有低驱动电压（<6 V）,良好的生物兼容性,良好的柔性和长的使用寿命（5000次循环以上）等优点,在仿生领域具有广阔的应用前景.     

本征磁性拓扑绝缘体MnBi2Te4电子结构的压力应变调控

由于MnBi2Te4电子结构具有对晶格常数的改变相当敏感的特性,本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法对MnBi2Te4反铁磁块体的电子结构施加等体积应变调控.研究发现体系能带结构在材料等体积拉伸和压缩作用下变化灵敏,体系出现绝缘体-金属相变.特别地,当施加特定应变后导带和价带在Γ处出现交叉,体系呈零带隙状态.在此应变下仍可观察到能带反转的现象,具有非平庸的能带拓扑性质.根据不同应变下的电荷密度图,发现等体积应变会影响体系七倍层层间距,其中等体积压缩和拉伸应变可分别增大和减小Te原子层间距,表明等体积压缩有利于降低反铁磁层间耦合.通过等体积压力应变调控,掌握了MnBi2Te4的电子结构的变化规律,这对本征磁性拓扑绝缘体MnBi2Te4的物性研究和实验制备具有重要的指导意义.     

GeoGebra软件在物理问题表征中的应用

高中物理之所以难主要原因在于学生对于物理问题的理解停留在表面而不能上升到更高层次.利用动态数学软件GeoGebra,可以有效帮助学生分析动态过程、丰富图形表征,绘制函数图像、理解数学表征,图形维度转换、突破方法表征,提高学生物理问题解决能力.     

巧用微信助力农村学校物理教学

“ 微信”是一款新型的社交工具. 如何巧用微信助力农村学校物理教学? 从建立班级微信群、 让学生加 入微信朋友圈、 引导学生订阅微信公众号等几个方面进行了初步的阐述, 以期改变师生们仅仅把微信当成聊天社交 工具的观念, 使其认识到微信更是一款可以助力于农村学校物理教学的有效利器     

宽带发射Ca2KMg2V3O12:Eu3+荧光粉的制备及其发光性能研究

本文通过高温固相法合成了新型的宽带发射Ca2KMg2V3O12:Eu3+荧光粉,并利用X射线粉末衍射仪,荧光光谱仪等表征手段对荧光粉的晶体结构及其发光性能进行了分析;探讨了Ca2KMg2V3O12荧光粉的自激活发光机理和Eu3+掺杂浓度对发光性能的影响.结果表明:所制备的样品为立方晶系Ca2KMg2V3O12晶体.在紫外光的激发下,Ca2KMg2V3O12:Eu3+既表现出[VO4]基团的宽带发射,又表现出Eu3+的特征发射,同时两者之间存在能量传递.Ca2KMg2V3O12:Eu3+荧光粉是一种良好的自激活发光材料,在紫外光激发的白光LED上具有潜在的应用前景.     

SiO2复合CsPbI3量子点提高其相稳定性和抗湿性

无机卤化物钙钛矿量子点(CsPbX3,X=Cl,Br,I)是近两年才兴起并迅速成为研究热点的一类半导体材料,在发光二极管、背光显示、太阳能电池等领域具有广泛的应用前景.通过高温共沉淀的方法合成了CsPbI3量子点和CsPbI3/SiO2纳米复合物,并通过X射线粉末衍射仪,透射电子显微镜,荧光光谱仪等表征手段对它们的物相,形貌和光学性能等进行了测试分析.结果表明:立方晶系CsPbI3量子点的晶体结构极其不稳定,很容易从立方晶系转变为正交晶系.而通过复合技术制备的CsPbI3/SiO2纳米复合物呈现出三维网状结构,对CsPbI3量子点起到了保护作用,提高了立方晶系CsPbI3的物相稳定性和抗湿性,有望进一步拓展该材料在潮湿环境领域的应用.