浅析教学中的关联速度问题

高中物理学习过程中,在学习运动的合成与分解时,教师和学生都会遇到一些经典的关联速度问题.学生解决此类问题时也常常出错,教师的讲解往往看似合理,实质还是有背逻辑思维.文章分析了关联速度中的经典例题:绳拉船的问题,并且指出了许多教师的解法存在的争议,还讨论了更合理的常规解法和适于中学生理解的方法.文章中的"关联速度问题的中学生解法"便于学生理解和解决此类问题.     

求解病态线性方程的一种精细格式及迭代终止准则

研究了求解病态线性方程组的一种简化精细迭代格式和相应的迭代终止准则。首先将线性病态方程组系数矩阵的逆,归结为一矩阵指数的无穷积分形式;然后选择一个固定步长t,建立前述矩阵指数积分在区间[0,2τ]与[0,τ]上的递推关系,并通过区间倍增的方式逼近无穷积分。算法以2~n指数收敛,经过数十次迭代即可获得高精度解,因此具有极高的效率。在迭代过程中解的精度随着积分区间的增加而迅速提高,但当积分区间达到一定程度后,矩阵自乘过程中的误差积累以及矩阵的病态性,反而会导致精度随着区间的增加迅速下降。故一个可行的迭代终止准则,才使得算法具有实际意义。本文以迭代残差为指标,如果该指标连续n次出现增加,则计算停止。n与问题的病态程度及矩阵规模有关,一般情况下n取2即可,最大不超过10。在算例中,n取为5进行计算,都能使得迭代在解较为精确的次数时停止,证明了准则是有效的。     

粗锌中镉的测定方法研究

样品用硝酸-盐酸分解,采用扣除背景的方式消除高含量的锌对低含量镉测定的影响。优化了镉测定的仪器条件,建立了粗锌中镉含量的测定方法。用于测定粗锌中镉,结果的相对标准偏差(RSD,n=11)为0.95%～6.3%。按照实验方法对粗锌样品进行加标回收实验,加标回收率为98.0%～102%。与ICP-AES法测定结果基本一致,能满足日常对粗锌中镉含量的测定要求。     

吡啶-2,6-二[N-(1′-咪唑基丙基)甲酰胺]稀土配合物的合成及其离子识别性能

将配体吡啶-2,6-二[N-(1′-咪唑基丙基)甲酰胺](L)与苦味酸稀土盐[RE(pic)-3]在甲醇中反应合成了9种吡啶-2,6-二[N-(1′-咪唑基丙基)甲酰胺\]稀土配合物，其结构经元素分析、红外光谱及紫外光谱表征，确定了配合物的结构为REL(pic)₃·nCH₃OH·H₂O(RE=La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Er； n=1或2； pic为苦味酸根)。并采用紫外光谱研究了游离配体对金属离子的识别性能。结果显示：加入稀土金属离子后，L中216 nm处吸收峰消失，202 nm处吸收峰明显增强且红移至213～218 nm处，表明配体对稀土金属离子具有明显的识别能力。     

基于有限元分析的小口径离轴抛物面反射镜支撑结构设计

为降低小口径反射镜在复杂环境下的面形误差，满足其动静态刚度和热稳定性要求，通过选用合适的空间载荷材料，对反射镜进行轻量化设计，合理设计可装调的反射镜挠性支撑组件，采用ANSYS对反射镜组件进行有限元分析。分析结果表明:组件一阶固有频率是3 168.5 Hz，在1 g重力作用下反射镜面形误差RMS值可达8.06 nm，在10℃温升载荷作用下RMS可达5.58 nm，在1 g重力和10℃温升载荷耦合作用下RMS值可达11.05 nm，组件在10 g加速度作用下最大应力是2.109 8 MPa，简谐激励作用下最薄弱环节最大响应应力为1.284 6 MPa，均完全满足反射镜组件设计指标要求，验证了支撑结构设计的合理性。     

结合光场深度估计和大气散射模型的图像去雾方法

目前大部分基于物理模型的图像去雾算法存在复原图像色彩失真和天空边界区域出现光晕效应的问题.为了解决这些问题,本文提出了一种将光场深度计算与大气散射模型相结合的图像去雾方法.该方法通过光场极平面图像计算得到场景深度,将场景深度信息计算所得的透射率与暗通道透射率融合得到最终透射率.同时利用场景深度对天空边界进行判定,单独对天空区域进行处理.在合成雾天图像和真实雾天图像上的实验结果表明,与现有的单幅图像去雾算法相比,本文提出的方法在峰值信噪比以及结构相似性上均有提升.同时对去雾之后的图像的色彩保真度以及光晕效应的抑制方面都取得了较好的结果 .     

基于STEAM理念的高中化学创新实验研究——四氧化三铁磁流体的制备和性质探究

介绍了基于STEAM理念下让学生制备和表征四氧化三铁磁流体的化学实验探究。采用化学共沉淀法制备了磁性Fe3O4纳米颗粒。在外加磁场下磁流体能出现明显凸起。本实验简单、安全、现象明显、试剂用量小、适宜于学生独立实验操作。本研究旨在通过设置科学问题,让学生体验整个科研过程,培养学生的创造力。     

ZrO2晶型对CO加氢制异丁烯反应影响的研究

不同晶型结构的ZrO₂在CO加氢制异丁烯反应中表现出不同的催化性能。尽管单斜相ZrO₂在合成气制异丁烯反应中具有最优异的催化性能,但是对于其异构化活性位仍缺乏深入认识。通过研究ZrO₂晶型结构对反应性能的影响差异,有利于深入认识ZrO₂催化剂上合成气制异丁烯反应的关键影响因素。因此,本研究制备了一系列不同晶型结构的ZrO₂催化剂,研究了它们在结构性质及催化CO加氢制异丁烯反应性能方面的差异。相对于四方相和无定型ZrO₂,在单斜相ZrO₂催化剂表面,有较多的配位不饱和的Zr位点和O位点。配位不饱和的Zr位点是CO吸附活化的位点,有利于CO的转化。而较多的不饱和配位的O位点,为异丁烯的生成提供了更多的碱性位。此外,在单斜相ZrO₂催化剂表面,配位不饱和的Zr位点和O位点的存在,抑制了电子向反应中生成的甲酸盐物种转移,因此,甲酸盐物种在催化剂表面吸附较弱,有利于CO加氢生成异丁烯。