新课标背景下物理学科规律课高效课堂的教学设计

一.引言 物理规律反映物理现象及过程中各种因素之间的联系,它是人们通过观察、实验来考察现象,运用科学方法进行思维加工的结果.任何物理规律都有其历史演进过程,了解这一过程,有助于我们认识人类与物理世界的关系,进而为物理规律的学习与教学提供有意义的指导.物理规律教学需要考虑促进学生的全面发展,并要遵从学生学习与发展的心理学原理,要让学生经历观察现象、提出问题、分析问题、得出结论等科学探究过程.     

一种改进的中心-WENO混合格式

基于中心差分与WENO格式混合可以改善WENO格式耗散特性的思想,在理论推导的基础上,给出了一种用于激波捕捉计算的守恒型中心-WENO混合格式,该混合格式可视为三阶WENO格式和二阶中心差分格式的加权平均。在数值研究现有加权函数的基础上,给出了适用于该混合格式的加权函数,使其能够自适应地调整数值耗散以捕捉激波间断。数值结果表明:与三阶WENO格式相比,混合格式HY3_4能够降低数值耗散,更陡峭地捕捉间断,对复杂流场结构具有较高的分辨率;混合格式HY3_5对于包含高压比激波间断流场结构,能给出无振荡、低耗散的结果。     

环境响应性嵌段共聚物的合成、自组装及应用研究进展

近年来具有环境响应性的嵌段共聚物的研发受到了人们的广泛关注。该类型共聚物可以对外界环境刺激产生相应的结构、物理及化学性能的变化。根据外界环境刺激响应机理及类型的不同,可将其分为单一因素、双重因素以及三重因素刺激响应性嵌段共聚物三大类。针对每一类体系,本文重点综述了嵌段共聚物的设计合成、自组装以及应用等研究现状,并概括总结了各种有序聚集体(如胶束、囊泡等)随外界环境刺激(如pH、温度、光、CO_2、氧化还原剂等)所作出的响应性变化。最后,对智能型嵌段共聚物在药物控释、纳米容器制备、生物功能材料等方面潜在的应用价值和今后可能的发展方向进行了展望。     

一种季铵盐双子表面活性剂的微波合成及性能研究

以四甲基丙二胺和溴代十二烷为原料,以异丙醇为溶剂,用微波辐射的方法反应合成一种季铵盐双子表面活性剂:二溴化-N,N′-二(二甲基十二烷基)丙二铵.研究了合成反应的最佳工艺条件:四甲基丙二胺与溴代十二烷的摩尔比为1.0∶ 2.2,反应时间为15分钟,反应温度为85℃,微波功率300W时,产率为70.55%.测定了不同浓度表面活性剂水溶液的表面张力,对产品的杀菌性能进行评价.结果表明:合成产品的临界胶束浓度为1.00mmol/L,杀菌率达100%时的药剂用量为40mg/L.     

热塑性纤维金属层合板舱内爆炸响应数值模拟

热塑性纤维金属层合板作为具备优良抗冲击潜能的复合材料,在舰船防护领域受到广泛关注。以热塑性纤维金属层合板为研究对象,基于封闭空间内爆炸载荷作用下层合板动态响应试验数据,以及通过代表体积元(representative volume element,RVE)方法计算得到的纤维板材料参数,开展了热塑性纤维增强金属层合板的数值模拟研究。通过试验结果与数值模拟结果的对比,验证了数值模拟方法的有效性,进一步分析了层合板的响应规律。所采用的热塑性纤维金属层合板舱内爆炸响应数值模拟方法对研究层合板抗冲击性能具有一定的借鉴意义,为相关研究的进一步开展提供了思路。     

密闭空间内爆炸载荷抑制效应实验研究

炸药在密闭空间内爆炸时的爆炸载荷与在敞开环境中有很大差异,在密闭空间内,TNT炸药的爆炸产物能够与周围空气充分混合并发生燃烧反应进而释放额外的能量,使密闭空间内的反射冲击波及准静态压力均明显增加。为探究不同气体环境对密闭空间内爆炸载荷的抑制效应,开展了3种不同药量的TNT分别在空气、水雾和氮气环境密闭空间内的爆炸实验研究,通过理论计算和实验对比分析了密闭空间内的爆炸载荷压力、温度及受载钢板试件响应特性。结果表明,水雾和氮气均能有效降低空间内的准静态压力和温度,对准静态压力的平均降幅分别为36.0%和51.7%,对温度的平均降幅分别为42.6%和40.3%;在水雾和氮气环境中的爆炸载荷作用下,钢板试件动态响应较空气环境中显著降低,其中160 g药量下,水雾和氮气环境中钢板试件的最终变形分别减少了15.9%和23.5%,氮气的减弱效果优于水雾;水雾和氮气均能及时有效地抑制封闭空间内的爆炸载荷,降低结构的损伤程度。     

纳米银三角片的光诱导法可控制备及其抗菌活性

采用一种快速高效的光诱导法合成了纳米银三角片,系统地考察了光照时间、柠檬酸钠用量、OH-用量和合成方法对银纳米三角片的合成产率、尖端形貌及其稳定性的影响。研究结果表明,采用光诱导法合成纳米银三角片的最优条件为光照时间3.5 h,反应物物质的量之比n_AgNO3：n_Na3C6H5O7：n_NaBH4=1：10：0.8,OH-浓度0.125 mmol·L^-1,合成出粒径70~80 nm的纳米银三角片,透射电镜和紫外可见分光光度的表征结果表明：光诱导法相对于直接化学还原法制得的纳米银三角片具有较好的微观形态、产率及稳定性。抗菌测试结果表明三角片形态的纳米银比球型颗粒形态的纳米银具有更优异的抗菌性能。     

微波合成新型三联阳离子表面活性剂及其性能测定

以溴代十二烷和五甲基二乙烯三胺为原料,用微波辐射合成了新型三联季铵盐阳离子表面活性剂,探索了合成低聚表面活性剂的新途径,结果表明:最佳工艺条件为在98℃下,以正丙醇为溶剂,叔胺与溴代十二烷的mol比为2:5;反应8min结束.并对产物进行了化学分析、核磁共振氢谱、红外光谱表征,测定了产物水溶液的CMC值为0.06mmol/L及最低表面张力为38.4mN/m.     

基于饱和响应时间的封闭空间内爆炸载荷等效方法研究

针对舱内爆炸载荷形式复杂、作用时间长、缺乏有效的简化描述方法的问题，首先采用显式动力学计算程序开展了内爆载荷作用下钢板动态响应的数值计算，在与试验结果对比验证的基础上分析了金属板的内爆载荷饱和冲量。通过对216种不同爆炸载荷加载时长与金属板响应关系的分析，提出了内爆炸载荷作用下结构最大变形所对应的饱和时间计算经验公式，并给出了饱和时间的无量纲系数建议值。考虑到内爆载荷初始冲击波的影响，结合爆炸载荷饱和作用时间的规律，提出了封闭空间爆炸载荷的矩形载荷等效方法，对比了18组简化载荷与耦合载荷分别作用下钢板的动力响应，验证了等效方法的有效性。