自制简易做功改变内能实验器

在以前的中学物理教材及教学中,"压缩气体做功,气体内能增大"与"气体膨胀对外做功,气体内能减少"是两个独立的实验,分别采用"压缩引火仪"与"气体做功内能减少实验器"两套实验装置.实验装置结构复杂,操作繁琐,成功率不高.每次实验都要消耗硝化棉、酒精等材料并且排放硝化棉燃烧后形成的有毒废气及酒精蒸气,不利于环保.     

压缩空气引火实验的小改进

现行高中物理课本第二册热学部分，“压缩气体做功气体内能增加”演示实验，教科书中用火柴头作为引火材料，可在实验中发现用当地产的火柴头作为引火材料不易点燃，造成演示失败．而用硝化棉作为引火材料效果虽然明显，但硝化棉的制取很麻烦．为了克服这一缺点，笔者选用瓶装酒瓶口上的封口薄膜，这种薄膜的主要成分就是硝化棉，选材经济便捷，取这种薄膜如红豆粒大小，压缩一次即可点燃，效果非常明显．     

巧改演示实验

九年义务教育三年制初级中学教科书物理第二册第二章第四节"做功和内能的改变"一文中图2-9空气被压缩时内能增大的演示实验.本人在市里最大的中学工作20年做成功的次数很少.实验时有时拍打得手红肿疼痛,活塞损坏了也难以如愿.就是用硝化棉成功率也不是百分之百,并且存在取材备料困难的弊病.我们也了解了本市多所中学,他们说讲到本实验也常是模拟操作几下做个样子而以.     

气体绝热压缩和绝热膨胀的演示

在中学物理教学中 ,通常是压缩空气点燃硝化棉或白磷来显示空气绝热压缩时温度升高 .因空气压缩引火仪活塞极易磨损 ,实验成功率不高 .而且操作时 ,具有一定的危险性 .笔者使用实验室常用的两用气筒、热敏温度计、压强计及三通管和橡皮管等器材 ,组装成如图 1所示的实验装置 .它不仅可以演示气体绝热压缩时温度升高 ,而且还能演示气体绝热膨胀时温度降低 .实验效果直观、显著 ,操作简单、安全 .图 1　实验装置图1.演示电表　 2 .压强计　 3.橡皮管4.热敏温度计　 5 .三通管　 6 .两用气筒组装时 ,把三通管的三端用厚橡皮管分别与两用气筒的…     

近红外在线检测单基发射药驱水过程中各组分含量

单基发射药生产的第一步是塑化成型,由驱水、塑化、压伸、切药和其他一些工序组成。单基发射药的主要成分是硝化棉(NC),为了运输和储存的安全,需要含有14%~32%的水分。水分影响溶剂的内聚能密度,阻碍溶剂溶塑硝化棉,因此塑化前先要驱除硝化棉中的水分。近红外光谱分析技术由于具有分析速度快、对样品无损、效率高以及能在线检测等优点已经在农业、食品、石油等领域得到广泛的应用。本文研究了运用近红外光谱分析技术对单基发射药生产过程中药料各组分含量的快速检测方法。     

空气的浮力与不连续性对密立根油滴实验测量值影响的定量分析

密立根油滴实验通过测定带电油滴所带的电荷量来测定基本电荷的电荷量,并验证电荷的量子化效应.为了实验的方便,一些常用实验方法中将油滴所受空气浮力忽略,甚至忽略空气的不连续性对空气粘滞系数的影响,导致了测量结果的系统误差.基于静态法,定量讨论空气浮力及其不连续性对油滴电荷量测量结果的影响,发现忽略空气浮力所产生的相对误差不超过0.1%,而忽略空气的不连续性所产生的相对误差可以超过15%.因此,在实验中必须考虑空气的不连续性对空气的粘滞系数的影响,从而提高油滴带电荷量测量的精度.     

β粒子验证相对论动量-能量关系实验中单能电子阻止本领的研究

本文利用RES-98型相对论效应实验谱仪测定了单能电子在空气中的阻止本领,对单能电子在空气中能量损失规律进行了讨论,分析了β粒子验证相对论动量-能量关系实验中空气对实验结果的影响;实现了在普通实验室进行单能电子阻止本领的测量．     

高温空气电阻炉内强化传热性能实验研究

本文对基于碳化硅泡沫陶瓷的高温空气电阻炉内的传热性能进行了实验研究。通过在高温空气电阻炉内插入不同数量的泡沫陶瓷片,研究陶瓷片数量对空气出口温度的影响。同时研究了泡沫陶瓷片的位置对空气出口温度的影响。实验结果表明:当炉膛内不插入泡沫陶瓷片时,在空气流量为200 m~3/h时,空气出口温度为650℃,当炉膛内插入五块泡沫陶瓷片时,空气出口温度达到980℃。本文从实验方面验证了将碳化硅泡沫陶瓷应用到太阳能热发电的吸收器中,强化空气与吸热材料之间的换热的可行性。     

透射式激光烧蚀含能聚合物的羽流实验

搭建了透射式羽流观测平台,研究了不同烧蚀层厚度的聚叠氮缩水甘油醚/硝化棉(GAP/NC)的共混聚合物薄膜透射式激光烧蚀羽流特性.实验结果表明:透射式烧蚀首先在未受基底层约束的一侧形成突起,突起不断膨胀最终破裂;羽流中大颗粒物质速度不同,主要分为两部分,位于烧蚀层不同位置.随着烧蚀层厚度的减小,纵向激波和物质颗粒的速度增大,物质颗粒尺寸减小,表明随着烧蚀层厚度的减小比冲增大.     

一种测量空气比热容比的实验方法

通过介绍声音在空气中的传播速度与空气比热容比的关系,提出了通过测量空气中声速得到空气比热容比的实验原理与方法．     

不同温度下空气比热容比测量装置的研究

针对大学物理实验现有测量空气比热容比装置存在的不足,研制了可测量不同温度下空气的比热容比的装置,包括贮气瓶、压力传感器、温度传感器及水浴系统.该装置可使贮气瓶内空气保持在30～90℃之间的任一温度.每隔10℃测量空气的比热容比值,实验结果表明空气比热容比随温度上升而下降.     

空气制水装置的性能研究

空气制水装置能够解决饮用水短缺问题,满足人们对健康饮用水的需求。国内关于空气制水装置的研究处于起步阶段,制水装置存在能耗高、出水量小等问题。针对这些问题,对提高出水量方法进行了研究,搭建了变风量空气制水装置实验台,介绍了实验过程和实验原理。通过对实验研究和模拟计算结果的分析讨论,论述了影响空气制水装置性能的主要因素之间的关系,建立了预测空气制水装置实际出水量的理论模型。它可以作为空气制水装置设计和性能优化的依据。     

低温热泵蒸发器结霜特性实验的研究

实验研究了不同的空气参数如空气相对湿度、温度以及空气流速对低温热泵室外侧蒸发器结霜特性的影响。研究发现空气入口相对湿度等参数对蒸发器结霜以及换热性能有很大的影响。实验结果可以为热泵除霜以及翅片管式蒸发器优化设计提供可靠的实验依据。     

振动诱导液滴与液面不融合现象的研究

发现硅油液滴能够停留在竖直振动的硅油液面上,通过等厚干涉实验说明液滴和液面间存在空气薄膜,分析空气膜形状的变化过程,并依此建立简化模型论述空气膜阻止液滴与液面融合的原理.实验构造了浸没在硅油液面下的硅油液滴,建立理论模型估算空气膜的平均厚度,并与实验估测值对比.本文对多个液滴在液面上呼吸模式的振动现象作了描述和解释.     

除湿转轮的焓湿分析与性能优化

为了探明空气进口参数对除湿转轮性能的影响,本文基于除湿转轮进出口空气的焓湿分析,提出了一个评价转轮除湿性能的综合技术指标(DCOP),在理论和实验上证实了转轮除湿性能严重依赖于再生温度和处理空气的温湿度, 同时对理论模拟结果进行了实验验证,并对转轮除湿性能进行了空气进口参数优化分析。     

基于联系数的空气比热容比实验不确定度近似算法改进

利用联系数客观地刻划出空气比热容比实验不确定度计算中存在的不确定性,据此改进了空气比热容比实验不确定度近似计算法,所得结果更加符合客观实际。     

超声波专题设计性实验

在测量超声波在空气中传播速度实验基础上,开设了超声波专题设计性实验,分别增加了测量压电换能器的共振频率、超声波在空气中的损耗系数、超声波在水中的传播速度等实验内容,丰富了大学物理实验教学内容,拓展了学生视野.     

流体在烧结多孔槽道中对流换热的实验研究

本文对空气和水流过烧结青铜颗粒水平多孔槽道表面上的对流换热进行了实验研究。结果表明:与空槽道表面换热相比,实验段充满烧结多孔介质后,水流过实验段的平均对流换热系数可提高7～9倍,空气可提高3～30倍;烧结多孔结构的强化换热能力大于非烧结的堆积床;直径的增大能提高水在多孔结构内的换热能力,但对空气而言在实验流量范围内无明显作用。     

激光诱导击穿空气等离子体光谱及半经验理论模拟

利用Nd∶YAG激光器输出的1 064 nm激光进行了激光诱导击穿空气光谱实验,测量了空气等离子体的时间分辨光谱。基于局域热动力学平衡模型,建立了模拟激光诱导击穿光谱的方法。对700~900 nm波段的空气等离子体光谱进行了模拟。通过模拟结果与实验结果的比较,进一步估算出了空气中氮、氧和氩的相对含量。     

利用激光多普勒测振仪的空气耦合超声声场测量*

进行了空气耦合超声声场测量的实验研究。使用激光多普勒测振仪测量由声波引起的激光路径上的介质折射率变化,进而得到空气和固体材料内部的时域瞬态声压。通过直接测量空耦换能器的辐射声功率,给出对单个空耦换能器灵敏度的直接评价方法。用空耦换能器激励K9玻璃板的漏兰姆波,观测到空气中的直达波和反射波、固体板内和空气中的漏兰姆波,实现了空气和固体中微弱声波的非侵入式实验测量,为空耦换能器的特性评估和空耦检测系统的声场测量提供了实验方法。