抽象实验模型设计实验方案

对于某一物理实验，如果有多个实验方案可以实施，那么我们可以通过分析这些方案的联系或共同特征，抽象出某一实验模型．在此基础上，可以设计出更多更佳的实验方案．     

建立合理模型 优化教学设计——以单摆教学为例

培养学生的物理模型建构能力是物理学科核心素养中的一个重要要求.有效利用信息技术手段设计“单摆”的模型建构教学过程,可以弥补传统课堂教学对于培养学生建模能力的局限性,为物理建模教学提供新的思路.     

浅谈物理模型的构建

“建模”就是将研究的物理对象或物理过程通过抽象、理想化、简化、类比等方法形成物理模型．它是一种科学思维方法，通过对物理现象或物理过程进行“去粗取精”、“去伪存真”的处理，从而寻找出反映物理现象或物理过程的内在本质及内在规律，使问题的处理大为简化，如质点、点电荷、单摆、光线等是对物理对象的“建模”，匀速直线运动．简谐振动等是对物理过程的“建模”．     

谈物理模型方法

物理学发展史表明：从某种意义上说。物理学概念、定律的创建过程就是一部物理模型方法史．在一定的场合与条件下，考虑对实际物理现象来说是主要的、本质的特征，忽略次要的、非本质的因素，这种处理问题的方法叫做物理抽象，被抽象出来的物理现象虽不再是原来的、实际的物理现象，但它能反映出原来实际现象发展变化的基本规律，称为原来实际现象的物理模型．运用建立物理模型研究物理问题的方法。就是物理模型方法．     

利用自制教具构建光的折射模型

综合初中物理教材中“光的折射”设计理念,自制了实验装置.通过该实验装置可以开展折射规律、趣味捕鱼、虚像位置真实呈现、全反射、生活中折射现象扩展解释、海市蜃楼模拟等实验,并能够体现视觉表征学习方法,变抽象为形象,从而培养学生的建模能力.     

单向瞬态电压抑制二极管的参数提取

在半导体器件高功率电磁脉冲效应数值模拟中,真实器件的物理模型构建较为困难。为了解决这一问题,以某型单向瞬态电压抑制(TVS)二极管为例,对其进行测试获取建模所需的参数信息。通过X光成像、扫描电子显微镜（SEM）及杂质染色等技术手段,获得了该器件PN结正对面积大小、PN结深度等结构参数。通过实验测量了二极管的反向击穿电压和电容曲线,结合数值计算,推导出了二极管的杂质浓度。利用本次实验获得的参数,结合数值计算的结果,建立了该型号二极管的真实半导体物理模型。对该模型进行了数值仿真,计算了器件的伏安响应曲线并与实验值进行了比对,计算结果与实验值吻合较好。本次的方法除了可以直接用于PN结型器件的建模外,也为其他器件物理模型的建立提供了参考,可在半导体器件效应数值模拟研究中得到应用。     

物理建模分析

物理模型是为了便于研究,从大量的物理事实中略次要因素、突出主要因素而抽象出来的一种科学概念．物理学习的好坏,在一定程度上取决于能否建立正确的物理模型．因此认识、了解建立理想化模型的条件和过程,掌握建模的基本方法,对解决物理问题,有重要意义．１模型的特点１．１一物可以有多种模型 一个物体有许多特性．从不同角度看,起主要作用的因素不一样,当然就被抽象成不同模型．譬如地球,当研究它的轨道运动时可以视为质点．研究静电问题时,常被当作一个球形导体　因而从不同侧面研究不同的物理现象,应采用不同的模型．物理世…     

在解题中学会建模

建模就是构建一种模型.当遇到一些问题看起来很难或者觉得无从下手时,运用所学知识构建一个比较熟悉的物理模型,再运用与此模型相关的知识和方法,往往就能使问题得以顺利解决.中学物理教材中有许多物理知识比较抽象,学生往往不易理解和接受,并会因此而失去学习的信心.但如果借助"物理模型"教学,通过采用模型方法,突出物理问     

基于实验模态的某结构动力学模型修正

目前，动力学建模主要有3种方法：理论建模、实验建模、理论与实验综合建模。理论建模的主要方法是有限单元法，它所建立的有限元模型往往不能完全真实反映结构实际情况，计算结果与实验结果可能不一致。实验建模主要是基于实验模态分析方法。它可以识别结构动力学模型，能够用来修正有限元模型，使其模态参数与实验结果一致或基本一致。第3种方法也被广泛采用，通过大型有限元分析软件建立结构的有限元模型，计算理论模态参数，再结合实验识别出的模态参数对有限元模型进行动力学修正。     

航空发动机喷流起电机理建模与试验研究

以研究航空发动机喷流起电的机理以及喷流起电对飞行器整体带电特性的影响为目的, 对起电机理进行了建模和实验验证. 首先以流体运动方程为基础, 建立了航空发动机带电粒子浓度的动态仿真模型, 仿真得到发动机燃烧过程中的各类粒子浓度变化情况. 其次, 设计了用于发动机喷流起电探测的静电感应传感器, 对装配涡扇发动机的某型飞行器进行了地面试验测试, 得到了发动机启动、稳定运行、加速、减速、停止等状态的动态电位. 仿真及实验结果详细地描述了发动机喷流起电的机理, 以及喷流起电会使飞行器带负电的结论, 为进一步分析飞行器飞行过程中整体带电特性提供了指导. 关键词： 航空发动机 喷流起电 传感器     

基于静态电滞回线的铁电电容模型

根据铁电体的特征电滞回线和微观结构特点，将构成铁电体的晶胞等效为偶极子. 通过分析偶极子在电场作用下的极化反转机理，运用统计物理学基本原理建立了新的铁电电容模型. 该模型不仅适用于饱和极化的情况，对非饱和、电滞回线不对称以及输入电压中途转向等各种情况也都适用. 模型数学表达简洁，易于结合到实际的电路仿真软件中去，仿真结果与试验结果符合非常好. 关键词： 铁电电容 建模 电滞回线 偶极子     

物理模型及其应用

物理模型是物理学及工程技术中的一个重要概念，是对具有相同物理本质特征的一类事物加以简化，保留实际物体的主要特征，忽略次要因素而抽象成的理想化模型．用物理模型来研究工程技术或物理学中的问题是一种基本的科学研究方法，在科学研究、发展的过程中具有十分重要的作用．物理模型是人们按照科学研究的特定目的，用物质形式和思维形式对原型客体本质关系的再现．     

面向纳米电路的改进型卷积核可制造性模型建模研究

囿于材料和工艺稳定性等原因, 纳米级集成电路制造依然基于193 nm激发光的工艺, 光刻波长远大于版图尺寸, 使得制造中光的干涉和衍射现象极大降低了分辨率, 影响了芯片质量, 因此版图在制造前需要使用可制造性模型进行查错. 传统模型对制造过程进行物理建模, 通过对模型中的矩阵进行分解得到卷积核, 所使用的物理模型不仅复杂, 而且应用难度高, 加之还有物理模型缺失的情况, 因此难以描述具有上千参数的生产线. 本文使用卷积的形式作为可制造性模型的框架, 通过优化算法提取版图到硅片轮廓这一过程的信息并以卷积核的形式体现出来, 卷积核中的每一个元素均为根据已知的生产线输入输出数据优化得出, 是描述制造过程的一个维度. 该模型克服了传统模型需要工艺参数等机密信息的缺陷, 同时具有更强的描述制造过程的能力; 模型甚至可以包含版图校正信息, 描述从版图到硅片轮廓这一全流程. 该模型在65 nm工艺下的实验结果表明该模型具有8 nm的精度.     

高中学生物理模型建构能力发展趋势分析

模型建构是科学思维的重要方面,本文建构了模型建构能力的表现框架,通过某中学学生高中三年的追踪研究,探讨了高中学生物理模型建构能力的发展趋势.分析发现,高中生的物理模型建构能力在高中三年间呈现线性增长的发展趋势;男女生的能力发展存在差异,男生的模型建构能力的初始平均值高于女生,但是经过高中三年的物理学习,女生能够不断进步...     

例析高中物理模型教学的重要性

物理模型是高中物理教与学的一个主线,建模的思想是一种科学的思维的体现,包含了对自然界中的某一类相近现象抽象化的描述和概括,就起作用而言,建模在整个高中物理知识的学习过程中是不可或缺的重要思想,本文就就结合笔者的教学实例,谈谈物理模型教学的重要性,望能有助于教学实践.     

一光学极值问题

当前高考改革的大趋势已见端倪,其中考查学生的综合应用能力成为重中之重.许多综合题一改往日纯粹用于应试的面目,而更多的代之以丰富的物理情景为载体,来考查学生建构物理模型,分析、解决问题的能力.笔者以从日常生活常见现象中抽象出来的一几何光学极值问题为背景,更加形象地对物理教学作一点探索.     

高中物理教学中建立物理模型的策略研究

物理学是研究自然界中物质的基本结构和物体运动的学科.在传统教学模式下培养出来的学生知识掌握比较牢固,但是遇到实际问题时,便显得力不从心.物理模型能提供一种解决问题的方法,即把实际问题进行抽象整理后建构成简单的模型,使问题得以简化解决.在高中物理的学习内容范围中,根据研究对象的情景不同可以把物理模型划分为实体模型、过程模型、结构模型.     

自制综合创新教具突破静电教学重点

不少教师在教学电学知识时,无法让学生形象地体验到电学概念.依托创新实验教具开展的教学不仅可以起到化抽象理论为形象认知的作用,还可以充分调动学生学习积极性,激发学习兴趣.本文设计了"静电跑道"与"悬浮静电泡"课堂教具,并对教具的原理、制作、使用过程与课堂应用进行分析,从而帮助教师建构探究型课堂,进而起到通过实验现象解释内化知识要点、依托原理分析渗透物理核心素养的作用.     

核心素养下运用原始物理问题培养高中生的模型构建思维

原始物理问题的解决必须经历对物理现象的分析、抽象和建立物理模型的过程,物理模型构建思维是个体基于经验事实忽略物理现象或物理问题的次要因素、抓住主要因素构建物理模型的抽象概括过程,因此解决原始物理问题能够培养高中学生的科学思维之物理模型构建思维.     

表面镀金SU-8微柱的低频电动旋转特征

依据传统Maxwell-Wagner界面极化理论, 金属微纳米粒子由于具有极高电导率, 在旋转电场作用下无明显电旋转运动. 然而, 本文针对镀金SU-8微柱开展实验研究, 发现镀金微柱在低频条件下的快速旋转运动现象. 据此, 通过考虑镀金微柱表面双电层效应, 理论分析并实验验证镀金微柱的低频电旋转特征. 首先, 建立电场中微柱的近似椭球模型, 分析固-液接触面双电层作用下的金属粒子极化机理, 推导旋转电场作用下镀金微柱的转矩公式及电旋转角速度公式. 其次, 搭建实验平台, 分别对镀金微柱在三种不同电导率溶液、100 Hz–30 MHz频率范围内的电旋转特征进行对比实验研究. 最后, 对实验结果进行分析和讨论, 并通过考虑镀金微柱与基底之间摩擦作用等因素, 验证实验研究与理论研究的一致性. 关键词： 表面镀金微柱 电旋转 双电层 微流控