物理與工程

2023年03期

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Redish教學(xué)法則及其啟示 作為美國物理教育研究領(lǐng)域的代表人物,馬里蘭大學(xué)帕克分校的物理學(xué)教授EdwardF. Redish在2003年出版了《Teaching Physics with the Physics Suite》一書,推動了美國的物理教育研究改革運動。在該...
科研反哺教學(xué)的固體物理學(xué)課程教學(xué)改革與實踐 固體物理學(xué)被認(rèn)為是本科物理學(xué)專業(yè)最難的課程之一,也是與凝聚態(tài)物理科研前沿聯(lián)系最為密切的課程之一。近年來,凝聚態(tài)物理學(xué)發(fā)展迅猛,誕生了二維材料、拓?fù)浣^緣體等一系列新的研究方向。本文總結(jié)了筆者結(jié)合自身經(jīng)歷將科學(xué)研究進(jìn)展融入固體物理課程教學(xué)的若干...
軍醫(yī)大學(xué)醫(yī)工專業(yè)大學(xué)物理課程教學(xué)中相關(guān)數(shù)學(xué)問題的探索與思考 大學(xué)物理與高等數(shù)學(xué)是我校為非臨床專業(yè)——生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)開設(shè)的公共基礎(chǔ)必修課,課程以數(shù)學(xué)物理理論為基礎(chǔ),旨在為醫(yī)學(xué)院培養(yǎng)抽象思維、邏輯思維、空間想象能力等突出的創(chuàng)新型人才。本文以軍醫(yī)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)數(shù)學(xué)物理課程中采用的同濟(jì)大學(xué)版《高等數(shù)...
新高考背景下醫(yī)用物理學(xué)與高中物理教學(xué)銜接調(diào)研和探究 因物理學(xué)科相對偏難、新高考政策和等級賦分等綜合因素,選考物理的人數(shù)大幅下降,導(dǎo)致大學(xué)生物理基礎(chǔ)知識薄弱,對大、中物理的有效銜接教學(xué)帶來了挑戰(zhàn)。本文針對天津醫(yī)科大學(xué)2020級各專業(yè)學(xué)生問卷調(diào)查結(jié)果,從多角度對比未選考物理和選考物理的學(xué)生在物理...
中國航天工程視角下的大學(xué)物理課程思政建設(shè)探索與實踐 新時代加強(qiáng)和改進(jìn)思想政治工作需要教育工作者以立德樹人為根本任務(wù),堅持守正創(chuàng)新。本文立足于中國航天工程視角,在哈爾濱工業(yè)大學(xué)勇?lián)袊教斓谝恍＜獗厝蔚谋尘跋?以新角度設(shè)計大學(xué)物理學(xué)的課程思政,進(jìn)行探索與實踐。提出了中國航天工程視角下,大學(xué)物...
小汽車能否“拯救”瀕臨落崖的重卡 涉及力量與技巧的視頻廣告對社會大眾具有獨特的吸引力,挖掘其中的科學(xué)原理和物理元素,既能促進(jìn)科普、激發(fā)大眾物理興趣,也能有效豐富課堂教學(xué)。本文聚焦某品牌汽車營救瀕臨墜崖重型卡車的視頻廣告,通過對廣告場景的物理力學(xué)建模,揭示汽車“以弱勝強(qiáng)”的關(guān)...
基于Blackboard平臺的熱學(xué)混合式學(xué)習(xí)投入影響因素研究 混合式學(xué)習(xí)投入是衡量學(xué)生混合式學(xué)習(xí)質(zhì)量的關(guān)鍵因素。研究以利用Blackboard平臺開展的熱學(xué)課程為例,基于國際經(jīng)典學(xué)習(xí)投入測量量表,構(gòu)建熱學(xué)混合式學(xué)習(xí)投入及影響因素的結(jié)構(gòu)方程模型。采用問卷調(diào)查收集數(shù)據(jù),分析了教師層面、學(xué)生層面及媒體層面對...
物理學(xué)中的“降維打擊” 維度是物理學(xué)習(xí)和研究中的一個重要概念。在處理復(fù)雜物理問題時,通常采用降維的方法對問題進(jìn)行簡化,進(jìn)而在低維空間中對簡化后的問題進(jìn)行分析和求解。然而在面對具體物理問題時,有時候增加系統(tǒng)的維度反而會使問題的分析變得更加直觀和簡單。本文以幾個具體的...
關(guān)于二分點進(jìn)動的一種計算方法 本文首先推導(dǎo)出了一個大圓環(huán)給處在其環(huán)心位置的小圓環(huán)的引力力矩公式,然后利用此公式計算出了月亮及太陽給赤道環(huán)的合力矩,從而用簡潔地方法解釋了二分點進(jìn)動的周期。...
外爾半金屬薄膜的介電張量及色散性質(zhì)研究 外爾半金屬(WSM)是一種以外爾費米子為準(zhǔn)粒子的新型拓?fù)洳牧?具有優(yōu)異的物理和光學(xué)特性。在光與WSM 相互作用的過程中,材料的介電函數(shù)起到十分關(guān)鍵的作用。從修正的電位移矢量和電場強(qiáng)度關(guān)系出發(fā),通過介電函數(shù)張量比較了不同費米能級情況下 WSM...

A MORE ACCURATE INVESTIGATION INTO THE RELATIONSHIP OF ORIGINAL AIR VOLUME AND PRESSURE WITH CRITICA 本研究的目的是研究初始?xì)怏w體積和氣壓對浮沉子臨界深度的影響。以透明長圓柱管為容器,塑料管為浮沉子,我們通過實驗證明了臨界深度hc 與浮沉子內(nèi)部初始?xì)怏w體積Vair0 的線性關(guān)系,以及臨界深度hc 與長管內(nèi)初始?xì)鈮篜tube 的線性關(guān)系。為了...
基于Mathematica的楊氏雙縫干涉的仿真實驗研究 以楊氏雙縫干涉理論作為基礎(chǔ),利用Mathematica強(qiáng)大的交互式操作和色彩顯示功能,通過編程對楊氏雙縫干涉現(xiàn)象進(jìn)行仿真,可以靈活地調(diào)節(jié)參數(shù),動態(tài)地反映干涉條紋隨參數(shù)的改變而發(fā)生變化的過程。本文模擬了改變縫寬、縫和接收屏之間的距離和波長參數(shù)...
抖空竹,說物理 “抖空竹”是一項有著悠久歷史的中國傳統(tǒng)經(jīng)典游戲。我們將它引入大學(xué)物理教學(xué),挖掘其中蘊含的物理知識,包括剛體定軸轉(zhuǎn)動定律、回轉(zhuǎn)體進(jìn)動、繩纏繞問題等,并用于課堂演示實驗與互動。從物理角度探討空竹游戲,將中國元素融入大學(xué)物理教學(xué),集知識性、趣味性...
鎖相放大技術(shù)在大學(xué)光譜實驗教學(xué)中的應(yīng)用 目前大學(xué)物理實驗中的光譜測量實驗通常為針對氫氘燈、鈉光燈等強(qiáng)信號的測量。在實際應(yīng)用中,往往需要測量微弱的光信號。傳統(tǒng)測量微弱光信號主要利用電荷耦合器件的長時間積分來實現(xiàn),然而昂貴的價格使其不能大規(guī)模應(yīng)用于本科實驗教學(xué)。鎖相放大技術(shù)是利用互相...
Arduino中PWM調(diào)制在電子技術(shù)實驗中的應(yīng)用研究 基于開源控制平臺Arduino控制器的開放性與易用性,在原有的電子技術(shù)綜合實驗中新增了以Arduino單片機(jī)為核心的實驗教學(xué)模塊。利用Arduino單片機(jī)中的脈沖寬度調(diào)制技術(shù)(PWM 技術(shù)),單片機(jī)根據(jù)接收到的紅外信號對應(yīng)調(diào)節(jié)兩個直流電機(jī)的...
塹尾翼型的表面結(jié)構(gòu)設(shè)計及其氣動性能的仿真探究 為解決傳統(tǒng)翼型產(chǎn)生的邊界層分離問題,提升機(jī)翼氣動性能,本文基于NACA4412翼型提出了一種新翼型——塹尾翼,并在大量的仿真實驗基礎(chǔ)上證實,塹尾翼型具有比原翼型更優(yōu)越的氣動性能。本研究對不同形狀、不同風(fēng)速、不同攻角情形下塹尾翼型的升阻比增益...
基于光的反射和折射原理的自動水位控制 本文設(shè)計了一種基于光的反射和折射原理的自動水位控制飲水機(jī)。該裝置以光的反射和折射為基礎(chǔ),利用Arduino UNO 單片機(jī)作為控制中樞,實現(xiàn)自動識別不同高度的杯型,自動開始注水,并當(dāng)水面到達(dá)距離杯沿1cm 處自動停止注水的控制。該裝置創(chuàng)新地...
居家實驗: 石蠟的簡單熱學(xué)性能測量 本文以太陽能相變蓄熱領(lǐng)域中具有應(yīng)用前景的相變材料石蠟作為研究對象,針對與相變蓄熱相關(guān)的物理性質(zhì),設(shè)計了石蠟的密度、體積膨脹率、相變溫度、相變潛熱的測定與研究實驗。本實驗包含了豐富的物理思想,同時也具有操作簡便、設(shè)備簡單、花費低廉、沒有危險性...

量子電子的經(jīng)典軌道和黑洞熵的微觀起源 平方反比力驅(qū)動的一維振蕩問題出現(xiàn)在物理學(xué)中兩個非常重要的場合,即氫原子電子波函數(shù)的經(jīng)典軌道解讀和自引力塌縮球體的牛頓力學(xué)描述。流行觀點認(rèn)為這兩個場合分別牽涉到“軌道概念不真實”和“牛頓力學(xué)不適用”的因素而放棄了對這個問題的深入探討。本文指出...

第22屆亞洲物理奧林匹克競賽理論第3題介紹與解答 第22屆亞洲物理奧林匹克競賽理論部分共三道題目,第三題主要圍繞瑞利散射的推導(dǎo)路線展開,考查了偶極子振蕩、光的傳播以及量綱分析等知識點,本文主要對理論第三題的命題和解答進(jìn)行介紹。...
月球為何沒有飛向太陽 中學(xué)物理和大學(xué)物理在知識內(nèi)容和思維方式上存在較大差異,但仍然是螺旋式上升的關(guān)系,在中學(xué)物理教學(xué)中,不能完全割裂和大學(xué)物理的聯(lián)系。本文針對“月球為何沒有飛向太陽”這一問題,在學(xué)習(xí)進(jìn)階及教育支架理念的指導(dǎo)下,探討如何在中學(xué)階段融入大學(xué)物理知識,...

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