圆在物理解题中的应用赏析

圆是完美的象征,在物理学中圆的知识应用非常广泛.下面赏析圆在物理解题中的巧妙应用.1用半径表示大小相等的矢量【例1】已知力F的一个分力F1跟F成30°角,大小未知,     

对回旋加速器中带电粒子在磁场中运动轨迹间距问题的再思考

指出在中学阶段无法定量讨论相邻运动轨迹间距问题,但可讨论同一盒中相邻的轨迹与极板的相交点的间距问题和相邻轨道的半径之差问题.     

“研究充水玻璃管中气泡的运动规律”实验的PPT动画模拟

在研究物体匀速直线运动时,苏科版8年级物理上的第五章"物体的运动"是通过实验"研究充水玻璃管中气泡的运动规律"来实现的[1].生活中要想找到可供课堂上实验的"匀速直线运动"的物体的确不容易,教材上的探究活动可以说很好,能够很大程度上实现小组合作,切实体现出学生的实验活动.但是,在实验的过程中,笔者发现实验的背后隐藏着诸多不足之处,如玻璃管易碎,实验时要处处小心;其     

对“充水玻璃管中气泡运动实验”的商榷

苏科版初中物理教材中通过研究充水玻璃管中气泡的运动规律的实验来探究匀速直线运动规律,但按照教材实验步骤进行操作,观察到的气泡形状与教材配图所示不同,且无法得到预期效果.为此进行了相关实验研究,并对实验过程进行视频拍摄和回放分析,展示了气泡的实际形状,找出了实验难于成功的原因,即教材采用的玻璃管内径太大、长度太小,并提出了修正方案.     

多功能干涉测量实验装置

基于迈克耳孙干涉仪,利用自动图像处理技术及零件移动距离光学测量技术,构建多功能干涉测量实验装置,该装置能够测量光源波长、光学球面半径、检测光学面形.     

黑洞问题例析

上世纪70年代霍金提出了黑洞蒸发理论,这不仅从根本上改变了人们对黑洞的认识观念,也使人们对黑洞产生了一些全新的认识,黑洞问题也成为当今世界最具有挑战性、也最让人激动的研究课题之一.     

枝晶生长和气泡形成的数值模拟

本文建立了二维的格子玻尔兹曼方法-元胞自动机(lattice Boltzmann method-cellular automaton, LBM-CA)耦合模型, 对凝固过程中枝晶生长和气泡形成进行模拟研究. 本模型采用CA方法模拟枝晶的生长, 根据界面溶质平衡法计算枝晶生长的驱动力. 采用基于Shan-Chen多相流的LBM模拟气泡在液相中的生长和运动. 在LBM-CA的耦合模型中包含了固-液-气三相之间的相互作用. 应用Laplace定理和模拟气-液-固三相之间的润湿现象对模型进行了验证. 应用所建立的LBM-CA耦合模型模拟研究了气-液相互作用系数对单气泡生长的影响. 发现单气泡的生长速度和平衡半径随气-液相互作用系数的增大而增大. 定向凝固过程中枝晶和气泡生长的模拟结果再现了枝晶的择优生长、 气泡的优先形核位置、气泡的长大、合并、在枝晶间受挤变形以及在液相通道中的运动等物理现象, 与实验结果符合良好. 此外, 初始气体含量越高, 凝固结束时气泡的体积分数也相对较高. 本模型的模拟结果可以揭示在凝固过程中气泡形核、 生长和运动演化以及与枝晶生长相互作用的物理机理.     

水下强声波脉冲负压的产生和空化气泡运动

首先利用高速摄影和压力传感器测量的方法, 对曲面反射式水下强声波脉冲的传播和聚焦过程进行了实验研究.实验研究发现, 椭球面反射罩在起到汇聚声能的作用的同时也将使得强声波脉冲在传播过程中形成负压区, 并由此而引发近场声传播通道上空化气泡群的产生. 在实验结果的基础上, 进一步利用基于Kirchhoff衍射定理的声传播模型和大振幅条件下的QX气泡运动方程, 对强声波脉冲负压区的形成原因及空化气泡的运动过程进行了数值计算和分析. 研究结果表明, 在焦前区, 源于反射罩内表面的"尾波"和出口处的"边缘波"在传播过程中将形成反射波中的负压区; 在焦后区, 源于反射罩顶点的"中心波"在传播过程中将形成反射波中的负压区. 在反射波作用下, 空化气泡体现出了"正压区受压缩并振荡, 负压区膨胀"的运动特点. 在反射波之后, 空化气泡将出现成长、坍缩和回弹等典型的物理过程. 研究结果对曲面反射式水下强声波传播物理规律的认识具有实际意义.     

高空核爆炸碎片云早期扩展规律研究

利用磁流体力学理论建立了描述碎片云运动的壳层模型,采用该模型模拟了美国Starfish高空核爆炸试验碎片云的运动参数,通过与文献模拟结果的比对,验证了所建模型的正确性.针对典型大当量和小当量核爆的不同,重点模拟了千吨级利百万吨级核武器在100,400和1500 km高度爆炸时碎片云运动扩展情况,分析了当量的差异引起的扩展规律的不同.结果表明:高空核爆炸时不同爆炸条件和大气环境对碎片云的扩展规律有着显著的影响,不同方向上碎片云的环境参数差异明显.     

偏心起爆战斗部随机破片数值仿真

 利用AUTODYN-3D软件和基于Mott破片分布理论的Stochastic随机破碎模型,对破碎型偏心起爆战斗部的破片形成进行了三维数值模拟,对比分析了3种起爆方式下自然破片的飞散特性以及偏心起爆时不同起爆半径随机破片的飞散特性。结果表明：偏心单点和偏心多点起爆在目标区域产生的破片数比中心点起爆分别提高了37.12%和62.86%,且破片质量小,破片的利用率可以提高4.01%~6.08%;偏心单点和偏心多点起爆的平均速度增益为25.95%和28.37%;对于偏心起爆,随着起爆半径的减小,目标区域的随机破片数减小,轴向速度和径向速度也随之减小。