间接测量质量、长度和时间的趣味力学实验

质量、长度和时间是3 个最基本的物理量,设计运动学实验(如单摆) 可建立长度与时间之间的关系,运用阿基米德浮力定律可实现体积与力关系的定量测量,由重力加速度建立质量与力的关系,利用这些力学知识组成的链条,可实现由单一计时器间接测量重量或质量的力学实验. 依此思路还可设计其他间接测量质量、长度和时间的系列趣味力学实验.     

气球科学观测100年

气球是利用浮力原理升空的飞行器,中国古代的孔明灯是热气球的早期雏形,用松脂等燃料维持灯笼内空气的较高温度和较低密度,在重力场下的大气中就产生了浮力,被用于节庆活动和传递军事信号。1783年9月,作为造纸工匠的法国蒙特哥菲尔兄弟（mongolfière）在凡尔赛宫广场向王室和公众演示了热气球飞行,两个月后又完成了人类首次载人飞行,由此法国被认为是气球的故乡。之后用浮力大的氢气作为浮升气体、涂覆橡胶织物做气囊的气球、飞艇等发展起来,一度在军事、运输、科研中广泛应用,后因著名的齐柏林越洋客运飞艇因静电引起氢气燃爆失事而衰落;而热气球延续至今,成为有众多拥趸的运动和娱乐项目。     

阿基米德原理在非惯性系中同样成立

阿基米德原理是在惯性系中由实验总结出来的.本文经过理论推导,得出在非惯性系中同样成立.     

Numerical investigation of the deformation mechanism of a bubble or a drop rising or falling in another fluid

A numerical method for simulating the motion and deformation of an axisymmetric bubble or drop rising or falling in another infinite and initially stationary fluid is developed based on the volume of fluid （VOF） method in the frame of two incompressible and immiscible viscous fluids under the action of gravity, taking into consideration of surface tension effects. A comparison of the numerical results by this method with those by other works indicates the validity of the method. In the frame of inviseid and incompressible fluids without taking into consideration of surface tension effects, the mechanisms of the generation of the liquid jet and the transition from spherical shape to toroidal shape during the bubble or drop deformation, the increase of the ring diameter of the toroidal bubble or drop and the decrease of its cross-section area during its motion, and the effects of the density ratio of the two fluids on the deformation of the bubble or drop are analysed both theoretically and numerically.     

电磁悬浮熔炼的温度特性

利用一般电磁悬浮熔炼感应器，球形试样悬浮情况下，悬浮力和悬浮试样输入功率表达式，建立了不含悬浮感应器电流的悬浮试样输入功率表达式.利用这些表达式，结合自然对流情况下，球形试样在气体介质中的功率耗散模型，建立了悬浮熔炼工艺参量与悬浮熔炼试样温度之间的关系.以(TbDy)Fe2合金在Ar气保护情况下，在一定工艺条件下的电磁悬浮熔炼为例，得到了电磁悬浮熔炼各种工艺参量与悬浮试样温度的关系.通过对计算结果的分析，结合实际电磁悬浮熔炼特点，得到了降低电磁悬浮熔炼试样最低温度的措施：减小悬浮试样的半径；在能够实现悬浮 关键词： 电磁悬浮熔炼 悬浮力 输入功率 耗散功率     

NdFeB永磁体下YBaCuO块材在交流磁扰动中的悬浮力磁滞特性

研究了交流磁扰动对高温超导块材和永磁体之间悬浮力的影响。实验分析了在零场冷(ZFC)条件下,不同频率的交流磁场扰动下的悬浮力曲线;另外还研究了交流磁扰动在永磁体下降和上升过程中对悬浮力的影响,发现上升过程中悬浮力受交流磁场影响较大,而在下降过程中影响则较为不明显,同时随着交流磁场幅值的增大,悬浮力的滞回曲线逐渐加宽。说明交流磁场导致了超导块磁滞损耗的增加,对超导磁浮特性的研究具有理论意义。     

三种永磁轨道上YBCO的高温超导磁悬浮性能

文中涉及三种不同结构的永磁轨道,实验比较了7块Φ30mm的高温超导块材在三种永磁轨道上方不同场冷高度下的悬浮力的大小,并且通过研究三种永磁轨道的磁场分布情况,比较三种永磁轨道上表面同一高度处的磁场强弱分布,对实验结果进行了分析,讨论了实际运用中如何设计选择适宜的轨道。     

预载条件下Y-Ba-Cu-O块材的悬浮力弛豫特性

文中以实验技术为手段,研究了不同工况下预载抑制悬浮力弛豫衰减的作用规律.实验以Halbach永磁轨道和三籽晶方形Y -Ba-Cu-O块材组成的系统为主要研究对象,通过改变块材的场冷方式、工作高度、预载高度等,研究这些因素对块材悬浮力弛豫的影响规律.选取30mm场冷高度、15mm工作高度,改变永磁轨道和块材,研究了轨道磁...     

超临界压力CO2在非均匀加热竖直管内的换热特性研究

基于工程中存在的非均匀热流问题,针对四种非均匀热流条件下超临界压力CO₂在竖直管内的流动换热特性进行了数值研究,分析了热流密度、质量流量、浮力效应和排布方式对流动换热性能以及圆管表面温度分布的影响。超临界压力CO₂在非均匀热流条件下表现更为复杂的流动换热特性,轴向热流密度分布不均匀会使传热恶化,增大热流密度和减小雷诺数可以弱化传热恶化效应;热流分布不均时,Bo^*比■/Re2.7更能准确地预测浮力效应;在非均匀热流条件下,竖直向下流动比竖直向上流动表现出更好的传热性能,径向速度和湍流动能分布可以较好地解释传热恶化的产生机理。本文对于光热、锅炉等非均匀热流条件下的工程应用具有一定的指导意义。     

中学物理情境创设与实验教学改进策略——以“浮力”的教学为例

浮力是初中物理教学中的重点内容之一,掌握浮力的相关知识要求学生具有较高的想象能力和抽象思维能力.我们将本节抽象内容通过自制教具以直观的方式呈现出来,不仅为学生创设直观形象的可视化物理情境,使教学过程清晰化,而且使用自制教具,让学生更加深入地理解浮力的产生原因,营造了创新氛围,激发了学生的创新意识.本文将以人教版初中物理八年级下册“浮力”这一节为例,进行教学创新详述.