初中物理趣味小实验的研究与实践

随着学科素养理念的渗透实践,初中物理教学需要强化自身科学思维、实验操作等学科素养培养效能,带动学生物理素养发展,响应学科核心素养教育理念号召。而趣味实验既能满足物理实验素养的各项诉求,还能丰富提升实验教学趣味性及形式多样性,为初中生物理实验学习创设良好环境,值得初中物理教育工作者予以重视。对此,下文将围绕初中物理趣味实验应用展开论述,以期能推动初中物理实验教学创新改革。     

分布式电极连续面型微变形反射镜力电耦合特性分析

针对基于MEMS技术制造的连续面型薄膜微变形反射镜,从薄膜理论出发对其力电耦合变形特性进行理论分析,导出了镜面变形表达式。利用该式及响应频率表达式,定量分析了镜面相关尺寸参数对变形量的关系,为变形镜的结构设计提供了可靠的理论依据。结果表明,当镜面厚度为1 μm且与驱动电极间距20 μm时,对控制电压不超过120 V,响应频率大于50 kHz的应用场合,变形镜镜面半径应在2.1～13.8 mm之间进行选择。仿真结果显示,驱动电压较小时,镜面变形与驱动电压平方近似成线性关系。     

神舟七号飞船小卫星伴飞原理分析

神舟七号伴飞小卫星和神舟七号飞船由于两个轨道的近地点和远地点不重合,导致它们在共同绕地球公转的同时,伴飞小卫星也在绕神舟七号飞船做周期性椭圆运动.伴飞周期等于飞船绕地球公转的周期,飞船位于椭圆轨道的几何中心.     

可拆变压器在课堂教学中的应用

可拆变压器是高中物理教学中常见的实验器材;利用它设计一些趣味小实验,既可以活跃课堂气氛,又利于学生对物理知识的理解.1实验一:比一比谁的力气大实验器材:可拆变压器,学生电源,导线.实验过程:(1)将可拆变压器固定旋钮取下,使变压器横     

一种适于小角度测量的旋光角度测量方法研究

通过对输出信号的分析,提出了一种适于小角度测量的旋光角度测量方法,此方法通过检测经过旋光物质并经法拉第磁光调制的信号与不加旋光物质而仅经法拉第磁光调制的信号的波形宽度来实现对旋光物质旋光角度的测量.同时,利用搭建的测试系统,配置不同浓度的白砂糖溶液进行了验证性实验.实验结果表明,旋光角度与溶液浓度之间成很好的线性关系,...     

变形及电场作用对石墨烯电学特性影响的第一性原理计算

利用基于密度泛函理论的第一性原理方法,系统研究了变形、电场及共同作用对石墨烯电学特性影响的电子机理.研究表明,本征石墨烯的能隙及态密度值在费米能级处均为0,呈现出半金属特性;在一定的变形量下对石墨烯施加剪切、拉伸、扭转及弯曲变形作用,发现剪切和扭转变形对打开石墨烯能隙的作用明显;对本征石墨烯施加不同方向的电场,可知010电场方向对打开石墨烯能隙的作用效果最强.这是因为该电场方向下石墨烯C-C原子间的布居数正值较大,成键键能较高,而负值数值较小,反键键能较低;线性增加电场强度,石墨烯的能隙呈线性增长势;变形及电场共同作用下,外加电场提高了变形对打开石墨烯能隙的作用效果,但不及两种外场叠加的作用效果.     

小快拍高分辨目标方位估计算法 GMUSIC的性能分析*

针对水下运动阵列在运动过程中进行方位估计时存在快拍不足的问题,研究了基于随机矩阵理论的MUSIC改进算法GMUSIC,该方法通过Stieltjes变换建立起统计协方差矩阵真实特征值、特征向量与样本协方差矩阵之间在逼近域中的关联,以修正样本协方差特征分解的结果,进而实现小快拍方位估计。仿真与试验表明:GMUSIC算法可以更好地分辨相邻目标,且需要的快拍数较MUSIC算法要少;在低信噪比情况下,GMUSIC算法方位估计均方根误差远小于MUSIC算法,估计成功概率远大于MUSIC算法。因此,GMUSIC算法适用于解决水声目标的小快拍方位估计问题。     

Microstructure evolution of laser solid forming of Ti-Al-V ternary system alloys from blended elemental powders

Morphology evolution of prior β grains of laser solid forming (LSF) Ti-xAl-yV (x 11,y 20) alloys from blended elemental powders is investigated. The formation mechanism of grain morphology is revealed by incorporating columnar to equiaxed transition (CET) mechanism during solidification. The morphology of prior β grains of LSF Ti-6Al-yV changes from columnar to equiaxed grains with increasing element V content from 4 to 20 wt.-%. This agrees well with CET theoretical prediction. Likewise, the grain morphology of LSF Ti-xAl-2V from blended elemental powders changes from large columnar to small equiaxed with increasing Al content from 2 to 11 wt.-%. The macro-morphologies of LSF Ti-8Al-2V and Ti-11Al-2V from blended elemental powders do not agree with CET predictions. This is caused by the increased disturbance effects of mixing enthalpy with increasing Al content, generated in the alloying process of Ti, Al, and V in the molten pool.     

自重变形对超高精度Fizeau干涉仪的光学性能影响

为实现λ/100峰谷值(PV)的光刻投影物镜面形检测精度要求,深入分析了自重变形对大口径超高精度Fizeau干涉仪的光学性能产生的影响.设计的球面标准具结构,其系统波像差达到λ/1000(PV)、像方数值孔径(NA)值为0.36,用于口径超过300 mm的球面镜面形检测.使用Patran/Nastran软件通过有限元方...     

光束旋转90°多程放大系统的波前误差校正

光束通过神光-Ⅲ原型装置四程放大系统发生了90°旋转和扩束。在四程放大系统腔镜处放置变形镜校正系统像差是一种新的自适应光学方案，推导出被校正像差与变形镜面形之间的数学关系。理论推导表明，在扩束比大于1的前提下，腔镜处变形镜可以校正系统输出的任意类型的像差，且变形镜对应的面形唯一。理论分析和计算仿真说明该方案的校正能力与像差类型和扩束比有关，扩束比增大将增强变形镜校正像散的能力，但系统旋光消像散的能力也将减弱。