对浮力实验和阿基米德实验的改进

通过学生自主实验,提出了相对简易的探究浮力方向的实验方法,同时对阿基米德实验进行了改进。改进后的阿基米德实验降低了实验偏差,实验效果直观、明显。本文还对教材的编排提出了建议和意见。     

气体对外做功演示实验的改进

现行人教版高中物理（必修加选修）第二册“热学”部分，有个“气体对外做功，内能减少”的演示实验．我们利用饮料瓶自制了一套简易装置，与多用大屏幕数字显示测试仪J0416（以下称测试仪）配合使用，较好地克服了原装置实验现象可见度低、操作不便的缺点．     

阿基米德定律背后的原理——谈浮力 体积和质量的起源

从阿基米德定律出发,探讨浮力公式的内涵以及它和牛顿第二定律的关系.以公式中相关的物理量为基准,引申出体积和质量的起源问题,并讨论其本质的共性.     

几个浮力实验的改进与创新

初中物理实际教学中的一些实验,看起来操作简单,其实还会存在一些不足,影响实验效果.本文主要以人教版中浮力这一节为研究对象,分析了教参中几个传统浮力实验的不足,并有针对性地改进,改进后的实验在教学实践中取得良好的教学效果.     

浮力演示实验隐含问题的讨论

指出了某些浮力演示实验中所忽略的隐含问题，并强调在教学中应兼顾相关问题的讨论。     

利用DISLab传感器进行浮力相关系列探究实验

在以往使用弹簧测力计的浮力系列实验中,常常会因为弹簧测力计精度不高和示数不易观察而带来影响.利用DISLab传感器具有实时动态显示记录、精度高、直观图像显示的特点,不仅能促进以往出现的问题得到解决,而且能给学生提供多样化实验探究方案,感受现代技术的魅力.     

显压式浮力实验演示器

现行初中物理课本中没有安排浮力产生的演示实验,只能用图示来说明(见人教社2001年版初级中学物理课本第一册第177页图12-4).由于学生缺少必要的感性认识,对浮力产生理解不够深入,便成为教学的一个难点.     

基于气体轴承支撑的换热器理论与实验研究

本文基于高热流密度电子元器件的散热问题,提出一种新的换热器技术——气体轴承换热器。气体轴承换热器是一种全新的强制风冷换热器,它将传统风扇和散热片组合创新,设计成旋转散热片和固定基板的结构形式。由于散热片高速旋转,散热片带动周围的空气做离心运动,大大降低了热量包裹边界层的厚度,使得自身与离心运动的冷却空气形成充分热交换,从而将热量散发出去。本文从气体轴承换热器的研究背景、散热机理、理论设计及实验研究等方面阐述该技术,结果表明气体轴承换热器在强制风冷散热上有较大的优势。     

论浮力的计算

通过讨论物体下表面不与液体接触时浮力的计算,总结浮力计算的一般方法.     

Surface tension effects on the behaviour of a rising bubble driven by buoyancy force

In the inviscid and incompressible fluid flow regime,surface tension effects on the behaviour of an initially spherical buoyancy-driven bubble rising in an infinite and initially stationary liquid are investigated numerically by a volume of fluid (VOF) method. The ratio of the gas density to the liquid density is 0.001, which is close to the case of an air bubble rising in water. It is found by numerical experiment that there exist four critical Weber numbers We₁,~We₂,~We₃ and We₄, which distinguish five different kinds of bubble behaviours. It is also found that when 1≤We2, the bubble will finally reach a steady shape, and in this case after it rises acceleratedly for a moment, it will rise with an almost constant speed, and the lower the Weber number is, the higher the speed is. When We >We₂, the bubble will not reach a steady shape, and in this case it will not rise with a constant speed. The mechanism of the above phenomena has been analysed theoretically and numerically.     

对探究影响摩擦力大小因素实验的分析及改进

对传统的影响滑动摩擦力大小因素的实验进行改进,把物块的运动变换成下面木板的运动,并用定滑轮改变拉力的方向.使用改进后的装置不但可以降低操作的难度,还可提高实验的准确性.     

阿基米德实验和电磁振荡实验的改进

利用简易装置对阿基米德实验和电磁振荡实验进行了改进．     

"显压浮子"实验装置

为了弥补现行教科书中浮力产生原因的知识呈现的不足,设计了符合学生认知规律的正方体显压浮子实验装置.该装置的特征是通过“U”型压强计系统能够在正方体上直接显示上下表面所受压强不同,从而形象地表明浮力产生的原因.     

液体浮力产生原因演示器

针对学生难以理解和掌握液体浮力产生原因的问题,利用烧杯、石蜡等简易材料设计并制作了液体浮力演示装置.该实验装置可以通过控制烧杯中石蜡上下表面受到液体压力来操纵石蜡的沉浮,进而演示出浮力的实质.     

用液体电池改进安培力实验

对安培力实验作了改进,对普通物理课演示实验改进是一次有益的尝试。     

Stability of flow between rotating cylinders with axial buoyancy effect

The linear stability of a fluid confined between two coaxial cylinders rotating independently with axial buoyancy induced flow is examined. Buoyancy is included through the Boussinesq approximation. The numerical investigation is restricted to radius ratio 0.5 at Prandtl number 0.709 with co-rotation situation. The outer rotating cylinder’s Couette flow Reynolds number is restricted to 200. Zeroth-order discontinuities are found in the critical surface, which are explained as the result of the competition between the centrifugal and axial buoyancy induced shear instability mechanisms. Due to the competition, the neutral stability curves develop islands of instability, which considerably lower the instability threshold. Specific and robust numerical methods to handle these geometrical complexities are developed.     

Improvement of portable radiation force balance design

Design considerations are presented for a portable radiation force balance to be used to measure sound output power of a specific range of Doppler diagnostic instruments. Construction details are outlined. Operation has demonstrated accurate and reproducible results over the range 0 to 50 mW at a resolution of better than 1 mW.