保角变换法计算均匀带电圆柱与接地导体平面间的电场

根据保角变换法,通过对均匀带电圆柱与接地导体平面间的静电场进行的研究,得到了电势与电场强度的表达式,并导出了等势线和电场线函数.     

基于平面问题的位移压力混合配点法

引入压力变量,将弹性力学控制方程表达为位移和压力的耦合偏微分方程组,采用重心插值近似未知量,利用重心插值微分矩阵得到平面问题控制方程的矩阵形式离散表达式.采用重心插值离散位移和应力边界条件,采用附加法施加边界条件,得到求解平面弹性问题的过约束线性代数方程组,采用最小二乘法求解过约束方程组,得到平面问题位移数值解.数值算例验证了所提方法的有效性和计算精度.     

整合与优化数学方法在物理教学中的应用——以洛伦兹力的冲量计算为例

通过一个具体的实例,给读者详细介绍了如何基于力的冲量的定义直接计算洛伦兹力冲量的两种方法：微元累加法和复数法.熟练地掌握数学工具,有助于拓展学生多样化求解高中物理问题的思路.同时,也能让中学物理教师体会到,在日常教学中将中学数学教学和物理教学相结合的必要性.     

素养导向下基于大概念理念的ISM法教材分析初探——以“磁场”为例

2017物理课标中明确指出"重视以学科大概念为核心,使课程内容结构化促进学科核心素养的落实".教材分析是将课程标准的理念和要求转化成教学设计并以此开展教学实施的关键环节.与以往只关注"科学知识"忽略"关于科学本身的知识"的ISM法分析教材不同,研究尝试将"关于科学本身的知识"和"科学知识"大概念共同作为目标统摄,将其中所蕴含的物理观念、科学思维方法、模型建构等核心素养要素和知识要素共同进行提取分析,以人教版高中《物理·选修3-1》第三章"磁场"部分为研究对象,探索素养导向下基于大概念理念的ISM教材分析的可能性,为实现核心素养的显性化教学提供路径参考.     

基于“雨课堂”的混合式教学探讨与学习行为可视化分析研究——以《光学》课程为例

光学是一门历史悠久的学科,它是本科阶段的必修课程之一。掌握好光学的基础理论知识,为进一步学习其他物理学课程打下良好的基础。线下课堂一般采用讲授法进行教学,学生被动的接收知识无法深刻的理解光学的一些基础理论知识。而且单纯的讲授法已难以满足现在的教学和学习需求。雨课堂是一款基于微信平台的智能化的教学和学习工具,提供便捷的教学环境,实时的师生互动,使得教与学相得益彰。为适应疫情下的教学大环境,本文以雨课堂平台为依托,利用雨课堂实时在线特点对《光学》课程进行混合式教学改革探讨并对学生的学习行为可视化进行分析研究。通过课前、课中和课后三种不同阶段教学过程的实施及部分教学内容的课题化教学,激发了学生学习兴趣,增强了学生自学能力,提高了学生分析问题和解决问题的能力,还可以通过对学生学习行为过程进行可视化的数据统计分析,为教师教学反思和提高教学质量提供强有力的指导作用。     

《新能源材料制备实验》线上线下混合教学模式的探索与研究——以自组装构筑柔性自支撑MoS2/CNTs复合薄膜及其电化学性能研究为例

经过新冠疫情时期,线上教学已经成为教育领域的重要组成部分。随着后疫情时代的到来,教育与科技信息技术的融合变得更加紧密,线上教学已经成为不可或缺的一环。线上教育和传统线下教学各自具有独特优势,而将它们融合为一体的混合教学模式,将为教育带来新的发展机遇。因此,文章以《新能源材料制备实验》为例,探索和研究实验操作类课程的线上线下混合教学模式。针对当前学生对认知不够和积极性不高等问题,以自组装构筑柔性自支撑MoS₂/CNTs复合薄膜为例,通过充分利用线上线下混合教学的优势,提高实验操作类课程的教育质量和可及性,为学生提供更丰富的学习体验,为后续《新能源材料制备实验》的教学改革提供新的思路和视野。     

高光谱与多光谱遥感影像反演地表不透水面的对比——以Hyperion和TM/ETM+为例

不透水面遥感信息的反演是近十年来遥感领域的一个热门课题,但是利用高光谱影像反演不透水面信息的研究较少,高光谱和多光谱影像反演不透水面的对比研究也少有报道。重点研究了高光谱EO-1 Hyperion和多光谱Landsat TM/ETM+数据在反演不透水面信息方面的特点,首先在福州、广州和杭州选取了三个实验区,利用线性光谱混合分析模型反演Hyperion和TM/ETM+影像的不透水面信息。对于多达242个波段的Hyperion影像,进一步利用判别分析从中选取了11个特征波段构成新的Hyperion’影像,以考察是否可用缩减波段的方法来取得较好的反演效果。结果表明,Hyperion高光谱影像反演不透水面的能力优于多光谱影像TM/ETM+,而利用特征波段构成的Hyperion’的反演精度最高,这主要得益于Hyperion具有更高的光谱分辨率和辐射分辨率,使其可以更有效地区别不同地物在光谱特征和辐射特征上的微细变化,从而可以更好地区分不同地物。而由特征波段构成的Hyperion’影像由于大幅减少了高光谱影像波段的冗余度,所以获得了更高的反演精度。     

基于物理核心素养的进阶式问题驱动教学实践和探索——以“特殊法测物质的密度”教学为例

从学习进阶的理论来看,学生对某一问题的学习不可能一步到位,而是需要经过许多不同的中间过程,在一定的时间范围内,依靠教师精心安排的教学程序逐渐发展和进步的进程。通过教师的引导让学生在学习的不同阶段都进行深度的思考,以达到拾“阶”而上,提高的目的。以初中物理“特殊法测物质的密度”为例,探索如何用“学习进阶理论”来指导教学,以期达到有效提升学生物理核心素养的目的。     

混合井网条件下加密井产能计算模型及应用

对于以直井、水平井混合井网开采的油藏,后期加密的水平生产井产能计算应综合考虑其他油水井的干扰.基于镜像反映原理与微元线汇理论,建立任意混合井网条件下加密水平井稳态产能计算半解析模型,考虑混合井网内部其他油水井干扰及井筒内由于井壁摩擦与流体加速度造成的压力降对加密水平井产能的影响,适用于任意混合井网条件下(井型任意性、井数目任意性、井位任意性)加密水平井产能计算.     

水平井体积压裂缝网表征及流动耦合模型

针对岩石脆性系数高且发育天然裂缝的储层,提出表征水平井体积压裂形成裂缝网络的三种基本模式,并将渗流过程划分为油藏流动和缝网内部流动.在此基础上,利用势叠加原理导出油藏流动控制方程,利用有限差分方法建立缝网内部有限导流等式;其次,采用星三角变换法处理人工缝与天然缝的交汇流动;最后,耦合两部分流动矩阵方程得到水平井体积压裂缝网渗流数学模型.该模型表明:当水平井改造段长度一定时,压裂段数与段内分簇数是决定产能的最主要因素,其次是人工裂缝半长和人工缝导流能力,而天然裂缝密度和导流能力对产量影响较小.实例应用表明,实际产油量与模型计算值一致,误差较小.     

An Experimental and Theoretical Investigation into the Thermal Performance Characteristics of a Staggered Vertical Pin Fin Array Heat Sink with Assisting Mixed Convection in External and In-Duct Flow Configurations

A theoretical and experimental study was carried out on the thermal performance of a pin fin array heat sink. A theoretical model was utilized based on the success of prior research that has the capability of predicting the influence of various geometrical, thermal, and flow parameters on the effective thermal resistance of the heat sink. An experimental investigation was carried out for measuring the thermal performance of the heat sink, and the overall convective heat transfer coefficient for the fin bundle, including the thermal and flow bundle effect. Utilizing the new empirical correlations, theoretical predictions were made and experimentally validated for a wide range of parameters for combined forced and natural convection in the assisting flow configuration. Both the theoretical model and experimental data indicated the existence of optimal fin spacing.