巧用自感规律解物理竞赛题

由于回路中电流变化引起的磁场的变化,又会在回路自身激起感生电动势和感应电流,称为自感现象.因回路磁场由自身电流引起,故Φ=LI,其中L称为自感系数,由法拉第电磁感应定律ε     

并联线圈的等效自感和电流分配问题的讨论

首先讨论了并联(顺接)线圈的等效自感,给出了并联线圈的等效自感随耦合系数及两线圈自身自感的变化关系.然后从理论上详细讨论了并联线圈的电流分配问题,指出在耦合系数较大,互感大于其中一个自感时,电路在接通的暂态过程中,会出现两线圈电流反向的现象,且冲击电流会大于稳态的电流值.最后通过实验测试验证了理论分析的正确性.     

J2446型自感现象演示器的教学探讨

J2446型自感现象演示器,演示通电自感现象效果明显,但断电效果很不明显,拆开仪器发现其中的额外电路,对其进行了分析.笔者通过查阅资料和反复试验,找到有效观察断电自感现象的方法.     

巧用实验突破物理学习的思维拐点

学习定势是指学生对学习活动的心理准备状态.学生已有的生活经验、知识结构、思维方式,以及需要、愿望、态度等都能构成其学习的心理准备状态,对学习发生定势作用,从而对学习活动产生影响.学习定势对学习有积极的作用,也有消极的作用.学生在物理学习中往往存在各种学习定势,如思维定势、视觉定势等.例如,在"互感和自感"一节学习中,学生存在以下思维定势.     

自感现象实验的改进

1引言文献[1]指出:现行高中教材中设计的分别演示通、断电自感现象的两个实验(如图1、图2所示),最大缺点在于把通电自感和断电自感两种现象割裂开来.且两实验分开做浪费时间,也不易解释断电自感实验中接通瞬间灯泡的突然闪亮.因此完全可以用断电自感实验装置同时观察通、断电自感现     

互感和自感现象的实验改进

为使学生在知识的学习中更好地经历过程、体会方法,使之在物理概念的建立上尽可能地从亲身体验中去理解和掌握知识,笔者从废旧器件中寻找可用之材,针对互感和自感现象的特点,改进和设计了如下的实验方案,目的是通过这些实验使学生在概念的建立、知识的学习中更好地做到水到渠成.     

谈“千人震”自感现象实验

在我市的一次物理教学观摩活动中,有一位教师上普通高中课程标准实验教科书(鲁科版)《物理·选修3-2》第二章第二节"自感"时,为了创设教学情境,做了一个千人震自感现象演示实验,实验电路如图1所示.     

基于STEM教育理念的高中物理教学设计——以“自感现象”为例

在"自感现象"传统教学设计的基础上渗透工程思想,通过"设计日光灯电路"的活动,让学生经历工程设计的过程,使学生掌握自感现象及相关原理,并得到工程素养的提升.尝试为STEM教育理念融入高中物理教学提供一个可行的思路.     

基于电流丝法的多级同步感应线圈炮电枢温升计算

针对同步感应线圈炮常用的导体圆筒式电枢,结合电流丝法,建立了电枢温升计算模型;通过搭建三级同步感应线圈炮试验平台,验证了计算模型的正确性,并分析了电枢材料和剖分设置对电枢温升计算的影响。结果表明:发射过程中电枢的最高温升位于其底部外侧,电枢前端也有较高温升;当调节载荷使铜、铝电枢等质量时,前者的温升虽然更高,但温升对其发射效率的影响却小于后者,这是因为铜的电阻率温度系数小于铝;电枢的剖分设置对电枢温升的计算的影响比较明显。因此从电枢温升对发射过程的影响来看,铜电枢比铝电枢更适合用于高速发射。     

基于电流丝法的多级同步感应线圈炮电枢温升计算

针对同步感应线圈炮常用的导体圆筒式电枢,结合电流丝法,建立了电枢温升计算模型;通过搭建三级同步感应线圈炮试验平台,验证了计算模型的正确性,并分析了电枢材料和剖分设置对电枢温升计算的影响。结果表明：发射过程中电枢的最高温升位于其底部外侧,电枢前端也有较高温升;当调节载荷使铜、铝电枢等质量时,前者的温升虽然更高,但温升对其发射效率的影响却小于后者,这是因为铜的电阻率温度系数小于铝;电枢的剖分设置对电枢温升的计算的影响比较明显。因此从电枢温升对发射过程的影响来看,铜电枢比铝电枢更适合用于高速发射。     

超导感应加热器中铁芯结构对线圈特性的影响

设计并制作了高温超导直流感应加热器样机。在液氮温度、自场环境下,分别对有无铁芯的带绝缘双饼线圈进行低温实验,测试其V-I特性曲线,并通过0.25Hz频率下的V-I曲线计算线圈电感。实验结果表明,有铁芯双饼线圈的临界电流值相较无铁芯的低,有铁芯的线圈电感约为无铁芯的6倍。同时还采用仿真软件COMSOL,对感应加热器模型的V-I特性进行了仿真,验证了实验测试的有效性。     

Bi-2223/Ag超导闭合线圈的制备及其电流衰减特性的研究

本文研究了使用Bi-2223/Ag超导带材制备超导闭合线圈的工艺及超导闭合线圈中电流衰减的特性.在闭合线圈焊接点的制作上,分别采用了超导焊接和普通焊锡焊接两种不同方法.通过测量闭合线圈中心点的磁场衰减过程,观察了这两种闭合线圈中电流衰减的特性.实验发现,使用超导焊接技术制备的闭合线圈,电流衰减与时间的自然对数成线性关系,在线圈局部受损伤的情况下,上述关系仍然成立;使用普通焊锡焊接方法制备的闭合线圈,电流衰减不存在上述关系,但也不是时间的e指数函数.     

巧用电流的含义解含容电路问题

含容电路问题是一类非常典型的直流电路问题,它不仅涉及直流电路的一般计算,同时还涉及到电路中的运动学、动力学、以至动量与能量问题,综合性强、难度大是含容电路问题的突出特征．现用以下3例来说明含容电路问题的解决方法．     

试论断电自感的“闪亮”问题

从能量的角度 ,定量分析自感演示断电时 ,电路中小灯泡的“闪亮”现象 ,从而得出“闪亮”的条件     

改进“探究电流做功与哪些因素有关”的实验装置

[实验器材]电流表2个,电压表2个,功率不同的电动机2个,单刀开关及双刀双掷开关各1个,学生电源1个,细线2条,相同金属球2个.     

夹断开关对“荧光-1”实验装置电流特性的影响

主要探讨了夹断开关对“荧光-1”实验装置输出电流特性的影响,利用Pspice软件对其在装置中起到的作用进行功能建模并分析其参数影响,同时开展初步调试实验并分析多组夹断开关导通性能及其同步性对负载电流的影响。仿真与实验结果表明：夹断开关可有效改善负载电流脉宽,可使脉宽从原有3 μs展宽至100 μs,其导通电阻与电感参数均能明显影响电流幅值与脉宽。由实验波形结合仿真可知,夹断开关实际导通电阻约4 mΩ, 两支路耦合电感分别约为60,125 nH,调试结果验证了夹断开关功能建模的正确性及其对脉宽展宽的有效性。     

也谈物理“理想模型”——关于《对几个联系实际问题的辨析》的辨析

笔者对于文献[1]中所述电饭锅问题有不同之见解.为了详细探讨,现将原文所述例题及解析情况摘录如下.