传感器在固体熔化凝固实验中的运用

基于固体的熔化和凝固实验的传统做法,结合现代测量技术对其进行了改进,对晶体海波和非晶体石蜡的熔化和凝固进行了全程监控,取得了很好的实验效果并节省了实验时间,提高了实验的准确性.     

晶体熔化和凝固实验的改进

针对晶体熔化和凝固实验的难点及不足,采用间歇式加热的方法来探究晶体熔化和凝固实验.通过实验数据可以看出,晶体在熔化和凝固时,温度保持一段时间不变,基本上揭示了晶体熔化和凝固时的客观规律.     

萘的熔化和凝固实验的改进

针对萘熔化和凝固实验的不足,采用了在萘中掺入金属丝的方法使萘均匀传热,并用热电传感器控制实验温度,得到了萘熔化和凝固过程温度随时间变化的数据,较好地反映了晶体的熔化和凝固规律.     

探究"固体的熔化"分组实验的改进

初中物理"热现象"一章,各版本的教材中都安排了一个"探究固体熔化"的分组实验,探究晶体和非晶体的熔化特性,使用的晶体是海波或冰.笔者在教学过程中发现完成该实验的探究过程存在一些问题并做了相应改进.     

晶体熔化和凝固实验的改进

对晶体熔化和凝固实验的实验装置和加热方式进行了改进，提出了控制实验时间的方法。     

萘的熔化过程实验的改进

学生亲自观察体验晶体在熔化与凝固的过程中虽然吸热或放热但并不升温或降温这一事实很有意义.然而,这个实验不易成功,主要原因是萘受热不均匀.因此,常采用搅拌或加入热的良导体等办法解决这一问题.改进之后,实验虽有所改善但还是不甚理想.下面介绍一个制作容易,操作简单,实验可靠的改进实验.     

NB物理实验在初中物理实验教学中的应用——以“探究固体熔化时温度的变化规律”为例

初中物理"探究晶体非晶体熔化实验"这类实验中,由于实验条件苛刻,实验现象不理想,导致真实的实验较难开展.文章以这一实验教学为例,将信息技术融合到日常教学之中,采用NOBOOK物理实验软件的虚拟仿真实验模式,探究海波与石蜡的熔化特性.模拟利用普通温度计与温度传感器测量晶体与非晶体熔化时的温度变化规律.虚拟仿真实验既克服了传统实验的不足,又极大地提高了课堂效率和实验的教学效果,能为线上教学提供较理想的参考方案.     

晶体溶化实验的改进

利用海波代替萘做晶体熔化实验，避免了禁蒸气对师生健康的影响．由于海波不是常见物质，一般中学制备并不容易．霜是水的晶体，制备比较容易，用它来代替海波做晶体熔化实验效果也很好．实验的方法是：将从冰箱冷冻室得到的软霜约20克迅速加入一预先放有温度计的试管内，调整温度计位置，使玻璃泡处在霜的正中，用手握住试管下部给霜加热．观察到的实验现象是霜的温度达到0℃吸热熔化，熔化过程中吸热（手感到发凉），但温度计示数不变．霜全部熔化后，温度计示数才上升．实验表明，晶体的温度升高到熔点才吸热熔化，整个熔化过程中吸热温…     

巧用食盐水改进冰熔化实验

苏科版八年级物理第二章第三节"熔化和凝固"一节中安排了探究活动———"探究冰、蜡烛的熔化特点"的实验,可是"冰熔化"实验并不容易成功.首先在于实验的背景,按照教学进度,此节内容     

细节决定成败——谈晶体的熔化和凝固实验中应注意事项

“晶体的熔化和凝固”在初中物理实验教学具有重要的地位,但是做起来难以成功;其主要原因是,萘本身的导热性不强,且萘粉颗粒之间充满空气,而空气也是热的不良导体,致使真实的熔化过程是从外到内进行的．经常出现的情况就是当外层萘熔化完成,温度高于80℃时,内层萘尚处于固态,温度低于80℃．凝固过程也类似;     

大角度Cu晶界在升温、急冷条件下晶界结构的分子动力学研究

应用分子动力学方法模拟了大角度重位点阵数Σ=5（310）/［001］对称倾斜Cu 晶界在被升温、降温到300,800和1100 K时的晶界结构. 结果表明，随着温度的升高晶界区域的结构发生变化.在远低于块体熔点温度时，晶界就已经发生了预熔化，在晶界区域存在着晶体-熔体共存的现象. 通过对高温晶界的急冷处理，改变了晶界处的原子结构. 关键词： 分子动力学 晶界 熔化 凝固     

高压下金属铌熔化曲线的分子动力学模拟

铌作为一种高熔点的金属,广泛应用于制作合金材料. 铌的高温高压熔化曲线对于铌基合金的实际应用具有重要影响,但目前还未被成功研究. 本文中,我们采用铌目前已有的嵌入原子相互作用势函数（EAM）,通过经典的分子动力学方法,模拟了铌的熔化曲线. 两相法和改进Z方法的熔化曲线几乎完全一致,与Z方法的结果稍有差异. 我们也比较了尺寸效应对铌熔化曲线的影响. 我们认为,铌的现有的势函数描述其高压特性时不再适合,后续需要构建精确的温度和压强依赖的相互作用势函数来研究铌的高压特性.     

铅的高压状态方程与熔化曲线

基于Gray三相状态方程模型,采用GRIZZLY的Grüneisen系数模型,对铅的冲击雨贡纽线、等温压缩线、等熵压缩线和熔化曲线进行了系统计算,优化参数,获得与实验数据一致的冲击雨贡纽线、等温压缩线与等熵压缩线,计算所得熔化温度线与X射线衍射实验结果吻合得很好。     

碳纳米流体相变特性实验研究

通过"两步法"制备分散均匀、稳定的单壁碳纳米管/水、多壁碳纳米管/水碳纳米流体,通过差示扫描量热法(DSC)测试分析了碳纳米流体的凝固、熔化相变过程,实验结果表明在凝固相变过程中随着碳纳米管质量分数的增加,碳纳米流体的起始凝固温度及凝固温度逐渐升高,单壁碳纳米流体的凝固温度显著提高,在熔化相变过程中,碳纳米流体的质量分数对于纳米流体的熔点无明显影响,但对于碳纳米流体的潜热影响较大,碳纳米流体的潜热随着质量分数的增加而明显减小。     

高压下MgO熔化特性的分子动力学模拟

利用分子动力学方法,模拟研究了高压下MgO的熔化特性．通过晶体的现代熔化理论,对MgO的分子动力学模拟熔化温度进行了修正,得到了高温高压下MgO的熔化温度．计算得到的MgO熔化曲线和已有的实验及其它理论结果在0-135 GPa进行了比较,发现修正得到的MgO熔化温度和由Lindemann熔化方程及两相方法得到的结果在压力低于15 GPa时符合很好．同时,MgO熔化模拟有效解释了一阶相变分子动力学过程中出现的过热熔化现象．     

探究物质的熔化和凝固的实验改进

物理实验是学生感受物理思想、领悟物理科学精髓的最主要、最有效的途径之一,让全体学生参与并自主完成相关物理实验是教材编撰者及物理教师的努力目标,《物理》八年级上册第二章第3节"熔化和凝固中探究熔化和凝固的特点"是初中物理教学中比较难做的实验之一,许多教师都把这个实验改成了演示实验.原因是该实验的目的是使学生通过     

固体熔化过程规律的实验改进

在研究固体熔化过程规律的实验中,常由于冰或海波熔化太快,实验读数实时性差,导致实验结果存在较大误差.     

壳层模型分子动力学在CaO研究中的应用

利用壳层分子动力学方法结合有效的对势,研究了高压条件下CaO的熔化曲线。研究表明,分子动力学模拟结果精确地再现了广泛压强范围内CaO的状态方程。研究中考虑了分子动力学模拟熔化存在的过热现象,通过晶体的现代熔化理论,对CaO的分子动力学模拟熔化温度进行了修正,获得了高温高压下CaO正确的熔化温度。因此,常压下引入壳层模型的分子动力学为研究物质熔化提供了一个很好的方法,这种方法可进一步推广到其它物质的高压熔化研究中。     

硅熔化特性的分子动力学模拟–-不同势函数的对比研究

分别采用Stillinger-Weber (SW)势、修正的成熟原子嵌入模型(MEAM)势、 Tersoff势和HOEP (highly optimized empirical potential)势来描述硅原子间相互作用, 运用分子动力学方法对比模拟研究了四种势函数的硅晶体的体熔化和表面熔化特性. 结果表明: 四种势函数均能反映出硅的热膨胀、高温熔化和熔化时吸热收缩等基本物理规律. 但综合对比发现, Tersoff势和MEAM势相对更适合描述硅的熔化和凝固过程, SW势次之, HOEP势则不适合描述硅的熔化和凝固过程. 关键词： 硅 势函数 熔化 分子动力学     

关于晶体熔化实验的改进方法

观察晶体的熔化实验是中学物理的重要实验之一．笔者从事初中物理教学工作十多年,多次利用海波做该实验,但是几乎很难成功．许多老师将原因归结为：一是海波在加热搅拌时受热不均匀;二是该晶体纯度不够．难道该实验不成功真的是以上两个原因导致的吗？笔者通过查阅资料和多次实验,对以往失败原因进行探究．