I Y P T官网中的物理课程资源应用探究

课程资源的开发与利用是实现科学教育改革重要的实施途径. I Y P T( 国际青年物理学家锦标赛)在被 引入中国后受到广泛关注, 但I Y P T的官网作为一个介绍I Y P T赛事并总结其成果的平台在国内鲜有人提及、 应用. 本文在总结I Y P T官网内容和特色的基础上, 试图借助I Y P T官网开发原始问题库、 非良构问题解答库和物理辩论 视频库, 从而构建了基于I Y P T官网中探究课程资源的应用模式, 最后给出一些建议     

一种新型的多用途发光量子点 — — — I n P

I n P量子点是一种典型的 Ⅲ V族半导体纳米材料, 由于其在禁带宽度、 电子迁移率等方面的独特性 能而受到广泛关注. 研究人员通过控制反应条件、 表面修饰以及进行掺杂等对I n P材料的性能进行调控, 使之更广 泛地应用于通信、 材料、 传感、 能源及照明等领域     

J i TT和P I模式在大学物理教学中的初步整合研究

本文在分析了J i TT和P I教学模式的基础上, 阐述了将J i TT和P I两者整合的优势与教育意义, 探讨了 J i TT和P I整合于大学物理教学的实施过程和初步实施成效, 最后总结了有效实施策略, 并对近一步研究提出了展 望     

基于WIFI的农业物联网温室大棚环境监测系统的设计

针对现代农业温室大棚环境监测中存在的问题,设计了基于WIFI技术的农业物联网温室大棚环境监测系统。该系统由监控中心、WIFI基站、环境采集节点与视频监控构成。环境采集节点以STM32F作为主控器,采集温室大棚内光照度、环境温湿度、土壤温湿度等信息;视频监控采用有线与无线结合的方式;所得环境数据通过WIFI无线网络及光纤传回监控中心。设计了基于B/S架构的上位软件和基于C/S架构的移动终端环境监测软件来实现环境的监测与控制的下达。现场应用结果表明,所设计的环境监测系统网络结构简单、可靠性强、性能稳定。     

基于ZigBee的温室环境无线测控系统

为了实现温室大棚环境的无线、远程实时监控,提出了一种以CC2430芯片为核心的ZigBee温室环境无线测控系统。描述了终端节点、路由节点和协调器节点的硬件组成和软件流程,并应用改进的Cluster-Tree路由算法组成ZigBee无线传感网络,实现数据的无线传输。利用串口通信技术实现无线传感网络与Yeelink物联网平台的通信,管理者可远程登陆Yeelink平台和手机APP查看温室环境信息以及控制节点状态。经实验测试,大棚内无线节点间的通信距离约80米,并且实现了光强、空气温湿度及土壤湿度的监控。测试表明系统构建简单,稳定可靠,为智能农业的设计提供了参考。     

集成I/V变换器与除法器在光学实验中的应用

在光学实验的光强测量中,运用集成I/V变换器和除法器组成双光路测量装置,不但可以取代老式的检测显示仪表(如光电检流计),克服其缺点,实现数字化检测显示,便于与微机连接.而且可以消除由于光源光强不稳产生的测量误差,具有一定的实用价值.     

人发自由基的ESR研究

用ESR方法系统地研究了癌症与癌症以外的各种疾病患者头发的自由基,发现各种疾病对人发自由基的I和P值都产生很大影响,因而不能仅仅由某个人的人发自由基I和P值与相同年龄健康人发的差别来判断患有癌症.对633例健康人发自由基的ESR测试再次表明了作者曾提出的人发自由基浓度随人生长年龄变化的统计规律.     

图文电视解码器的I^2Cbus应用

I~2C bus是一种微机通信总线,它能完成微机系统的编程通信,由cpu、解码器、存储器、I/O接口及辅助cpu等组成。cpu和各部件之间借I~2C bus总线进行传送信息,时钟频率从2kHz到100kHz。一、I~2Cbus结构 I~2C bus总线由数据线(SDA)和时钟线(SCL)组成,文字信息用8位二进制编程,数字信息按指令对bus线上各单元进行寻址,各种文字及符号(包括颜色)都存于存储器中。数字脉冲通过I~2C bus传递信息给接收单元,同时数据源向bus提供信息。     

分布式风光互补智能发电站集中监测管理系统

为了解决分布在野外偏远地区的监测站供电和管理问题,利用风光互补发电的方法为系统提供电力,并将电能储存在蓄电池里,分别提供24V的直流和220V的交流电供负载使用。集中监测管理系统采用C/S架构设计,主要由电力监测站、集中监测中心和传输网络组成,电力监测站作为客户端负责采集太阳能电池板、风机和蓄电池的状态参数,通过GPRS网络与集中监测中心服务器建立的TCP/IP网络连接将采集到的信息按照规定的数据协议上传,服务器接收、处理、分析和显示来自各监测站的数据,并存储在数据库ACCESS2003里。实验结果表明,设计的系统能够远程有效监测发电功率、蓄电池劣化甄别、剩余电量、和发电站运行状态等信息,实现了分布式站点电力的集中管理。     

基于GPS与GPRS的远程健康监护系统的设计

为实现对存在健康隐患人群的位置及生命特征信息远程监测,设计了基于GPS(Global Positioning System)与GPRS(General Packet Radio Service)的远程健康监护系统,系统由监测节点、数据处理服务平台、各监控终端等组成。以STM32为主处理器完成对监测节点的软、硬件设计,根据生命特征传感器采集的信号特点设计驱动电路,在GPS与GPRS网络的基础上,设计监测节点软件,完成了对人体心电、温度及位置信息的实时采集和转发。数据处理服务平台负责信息存储、分析和发布,各监控终端也可以通过数据处理服务平台查询被监测者的位置与生命特征信息。测试结果表明,系统能够实现相应功能,满足应用需求。     

基于PCI总线的矩阵电路在压变温压补偿系统中的实现与应用

本文提出基于PCI总线驱动控制的矩阵电路在压力变送器温压补偿系统中应用的目的是解决现有压力变送器温压补偿系统中HART总线型工位电路数量少,整套矩阵电路缺失冗余性,以及现有电路在压力变送器产品温压补偿中实用性差、维护成本高的问题。文中阐述的矩阵电路是以PCI总线为基础,实现对PIO数字接口卡的驱动控制,完成由PCI总线上32路数字I/O到168路数字I/O的转换,并利用168路数字I/O进行继电器矩阵电路设计,实现了弱电控制强电的过程,成功有效的解决了现存压力变送器温压补偿系统中矩阵电路存在的问题。该研发成果已经应用于PDS压力变送器产品温压补偿生产线上,并且该电路的设计能够满足压力变送器生产企业的需求,而且整套电路融入系统中能够长期稳定、可靠的运行。     

激光打靶装置中的集散式数字同步系统的研究

介绍了一种集散式数字同步系统,它能够实现对数字同步机的本地控制、远地控制和集中控制.它由多个本地控制单元和一个远地控制单元组成,通过RS-422总线实现相互之间的通信.其中数字同步机是将模拟延时电路和数字延时电路有机的结合在一起用于输出时间基准信号和触发同步信号的实验装置.     

I Y P T模式下利用“ T r a k c e r与光电门”开展互补性探究

“ I Y P T”目前在国内依然是具有创新性质的前瞻性项目. 借鉴“ I Y P T”项目, 通过学生汇报交流答辩的 方式开展课堂教学, 既能够让( 部分)学生充分体验开放式全真探究, 也能够让所有同学通过听取汇报感同身受, 有 利于激发学生的探究热情, 提升学生的学科核心素养     

I/Q方法用于高频信号鉴相

在加速器高频相位控制环路中, 相位检测是影响控制精度的关键环节. 讨论了两种将I/Q技术用于高频信号鉴相的方法. 具体内容包括数学算法的研究和硬件系统的搭建. 两种方法分别是: 1) 利用I/Q解调模块、AD采集卡和数字处理技术进行鉴相; 2) 直接数字I/Q方法. 在第一种方法中, 提出了一种可行的、针对I/Q模块固有误差的修正算法. 第二种方法, 通过对参考相位进行(2π/N)步进调制, 获得I, Q分量. 两种鉴相方法都达到了误差<0.5°.     

基于ZigBee的智慧温室蓄电池监测节点设计

针对传统温室监测节点蓄电池剩余电量问题,提出一种改进的基于ZigBee无线通信技术的温室节点无线监测方案,设计一个经济实用的低功耗ZigBee无线监测节点;以CC2530为主控芯片,通过控制不同的传感器和电池智能管理芯片DS2438及其外围电路,实现温室环境参数和各节点蓄电池电压、电流以及剩余电量的精确测量并实时显示;测试结果表明,系统运行稳定,数据检测精度达到0.001。     

基于I~2C总线的AD7745控制与读取方法

AD7745是一种响应快速兼超低功耗的高精度电容数字转换器,其采用的通信总线I2C是一种简单双向的两线制同步串行总线,它只需要一根数据线和一根时钟线即可实现连接器件之间的数据传送,但目前广泛应用的51系列单片机均不具有这种接口;文章详细研究了AD7745芯片内部的测量原理及寄存器配置方式,设计了其与单片机的硬件连接电路,使用STC89C52RC单片机的两条普通I/O线,通过软件编程模拟I2C总线所要求的操作时序,实现了对AD7745的控制与数据读取;同时,给出了其中关键程序,调试结果证明了该系统的有效性与稳定性。     

切比雪夫馈电网络开口谐振环天线阵列

提出了一种基于切比雪夫馈电网络的13×14开口谐振环天线阵列。该天线阵列由天线单元和切比雪夫馈电网络组成。根据八木天线原理,该天线阵列设计的辐射贴片作为天线单元的引向器,金属地面作为反射器;辐射贴片由开口谐振环结构以及I型谐振结构组成,增强天线单元的辐射能力并提高增益;天线单元的馈电端由圆弧单极子组成,提高调节天线单元阻抗匹配的灵活性;电流矩阵指导非均匀电流分布切比雪夫馈电网络的设计,减小天线阵列的旁瓣;天线单元竖直插入馈电网络的基板,减少带有馈电网络阵列的口径大小。通过实物加工后,测试结果表明,该天线阵列在工作频率点10.1 GHz处实现了22.3 dBi的增益,E面和H面旁瓣电平分别为-16 dB和-17.66 dB,具有高增益、低副瓣的特点。     

引入P2O5的铒掺杂碲钨酸盐玻璃光谱性质

为克服碲酸盐玻璃中Er3 的4I11/2-4I13/2无辐射速率较小,不利于980nm激光泵浦下实现1.5μm光放大的缺点,在TeO2-WO3-Li2O玻璃中引入了P2O5组分。考察P2O5摩尔分数对Er3 的1.5μm红外发射、红绿光上转换发光及4I13/2能级寿命的影响。利用J-O理论对不同P2O5摩尔分数玻璃样品的吸收光谱进行分析,得到各能级辐射跃迁几率,计算了Er3 在样品中4I13/2能级辐射跃迁寿命。重点研究了不同样品中Er3 的4I11/2-4I13/2无辐射跃迁速率随P2O5摩尔分数的变化,可以看出在含6%P2O5玻璃中Er3 的4I11/2-4I13/2无辐射跃迁速率约为不含P2O5玻璃中的3.5倍,同时1.5μm红外发射效率略有提高,另外红绿光上转换发射得到了抑制。因此,含P2O5的铒掺杂碲钨酸盐玻璃更有利于在980nm激光泵浦下实现1.5μm光放大。     

紫外波段CH2I2分子的光解离动力学研究

利用离子速度成像方法,研究CH2I2分子在277—305nm范围内若干波长处的光解离动力学.通过同一束激光经(2+1)共振多光子电离(REMPI)过程探测光解碎片I(2P32)和I(2P12),得到了不同激发波长处的离子速度分布图像,从而获得CH2I2光解产物的能量分配和角分布.实验发现,碎片CH2I自由基有很高的内能激发,约占总可资用能的80%,该能量分配可以较好地用冲击模型来解释.实验还发现,产物I(2P32)和I(2P12)具有很不相同的平动能分布,结合所得到的碎片能量分配和角分布,我们对碎片I(2P32)和I(2P12)生成机理进行了分析,指出CH2I2分子电子激发态的绝热和非绝热解离决定了碎片的平动能分布. 关键词： CH2I2 离子速度成像 绝热和非绝热解离     

嵌入式数字视频实时采集技术研究

激光通信的视频采集需要嵌入式标准化接口的实时数字采集,采取FPGA+SAA7111A的架构来实现系统的实时化、小型化、标准化和模块化。FPGA作为控制器,经I2C总线对视频解码芯片SAA7111A进行初始化。设计了两个读写互斥的存贮单元,分别用来存贮所采集的奇场和偶场数据,并专门设计了一个用于和图像处理单元通信的标准握手接口;为减小传送数据流量,对采集后的图像进行了提取和预处理。通过反复试验仿真,基于FPGA的整个图像采集方案可行,能够在图像采集处理系统中得以应用。