基于BOPPPS教学模式的高效课堂教学设计——以“比热容”为例

基于BOPPPS教学模式进行模块化教学设计,合理构建“比热容”教学框架.引导学生进行参与式学习,提高课堂学习的参与度.通过引领学生思维,培养学生科学思维能力和实验探究能力,进而提升学生的学科核心素养,实现课堂的多元化教学目标.

样品制备过程中的新热重分析方法

提出一种跟踪钙钛矿锰氧化物各个制备环节的热重分析方法,用以确定在制备过程中的样品质量损失情况。利用溶胶-凝胶法,成功制备了名义成分为La0.7Sr0.3-xAgxMnO3与La0.6Sr0.1Te0.2MnO3钙钛矿锰氧化物材料。利用精度为0.0001g的电子天平分别称量了经不同温度热处理后样品的剩余质量。仔细排除可能导致结果出现误差的因素,例如避免样品在放入干燥箱前由于潮解而导致的质量增加。实验结果表明,经1073K热处理后,没有引起样品La0.7Sr0.3-xAgxMnO3中Ag的质量损失。而经1473K热处理后,样品La0.6Sr0.1Te0.2MnO3中几乎全部的Te离子和一部分Mn离子挥发了。

地方二本院校应用物理学专业人才培养研究

为了解决地方性二本院校应用物理学专业在人才培养过程中的诸多问题,以六盘水师范学院应用物理专业为例,通过对新形势下应用物理学的发展状况、学生入学情况,以及公司和企业人才需求进行分析.结果表明,为了培养出应用型高级专门人才,地方二本院校培养应用物理学专业人才亟需改革,增加实践课程比例,降低课程难度,深化课程体系改革,修订教学大纲成为当今面临的主要问题.

热处理温度对La_(0.75)Sr_(0.25)Mn_(0.95)Δ_(0.05)O_3中B位空位含量的影响

为了解决在空气条件下热处理温度和次数对含有B位空位锰氧化物La0.75Sr0.25Mn0.95Δ0.05O3中氧含量影响的物理问题,采用改进的溶胶凝胶法,成功制备了名义成分为La0.75Sr0.25Mn0.95Δ0.05O3的钙钛矿锰氧化物材料,先后对样品在973,107 3,127 3,147 3K进行了4次热处理,对其结构和磁性进行了研究.结果表明,经973K热处理后样品晶粒表面明显缺氧,导致其中存有碳元素;经过后3次热处理,样品的氧含量逐渐增加,从正分到过剩.结合晶体缺陷热平衡理论,氧含量过剩时,实际上形成了B位含有空位的AB1-Δ-zO3型钙钛矿结构.

B位掺杂(CH_3NH_3)Pb_(0.5)M_(0.5)I_3(M=C,Si,Ge,Sn)环境友好型光电转化材料第一性原理研究

采用Material Studio(MS)计算软件中的CASTEP软件包构建出环境友好型钙钛矿太阳能电池材料(CH3NH3)Pb0.5M0.5I3(M=C,Si,Ge,Sn)包括母体在内的共计25种位形,研究了B位掺杂对其结构和物理性能的影响.首先,通过GGA+WC关联函数对25种位形分别进行几何优化和能量优化,并获得最终优化后的几何结构与总能量;其次,寻找到能量最低对应的几何结构,并将该结构作为最稳定结构进行研究;计算结果表明,所有位形都属于半导体.随着B位掺杂元素有效离子半径的减小,晶胞体积收缩,带隙有减小的趋势,在费米能级附近态密度分裂成的子带数量逐渐增加,电子密度逐渐降低,光学吸收峰逐渐从高频向低频移动.

La0.75Sr0.25Mn1-xO3钙钛矿材料的相结构研究

本文利用溶胶凝胶法，成功制备了名义成分为La0.75Sr0.25Mn1-xO3（x=0．00，0．03，0．05，0．08，0．10，0．13，0．15，0．17）的含有B位空位的钙钛矿样品，最高煅烧温度为1073K．利用软件X Pert High Score Plus对样品的XRD图谱进行分析，当x≤0．08的样品为钙钛矿单相，其余样品含有次相镧的氧化物，说明B位空位存在最大值，0．08〈zm〈0．10；磁性测量结果说明B位空位含量的增加一方面增加了Mnt＋含量，另外一方面阻碍了Mn3＋-O2-Mn4＋双交换作用．

半柔性聚合物中刚性系数Kbend对体系影响的Monte Carlo模拟研究

结合自洽场理论的粒子数表象到场表象思想,运用蒙特卡洛模拟方法对半柔性聚合物体系进行计算模拟.对于一个半柔性聚合物体系,其体系的哈密顿量主要包括键与键之间的键能、体积排斥能和弯曲弹性能,其中的键能用弹性能来表示,体积排斥能可通过粒子表象到场表象转化的密度场来描述,单链聚合物的弯曲弹性能可以刚性系数K_（bend）来表述.通过计算模拟发现：1.在稀溶液中的单链聚合物体系中,其回旋半径（R_g）和末端距（R_0）随着弹性系数的增加而增长;2.在高浓度的聚合物体系中,其回旋半径和末端距不随弹性系数的变化而变化,其投影长度（L_s）随着弹性系数的增加而增加;3.投影长度与单链聚合物的聚合度N的a倍成正比,与弹性系数K_（bend）的b次方成正比,且a≈b≈0.4±0.45;4.投影长度的与体系中聚合物的浓度无关.

含有氧空位氧化锆ZrO_2-δ第一性原理研究

基于第一性原理,使用Material Studio仿真计算软件构建含有阴离子空位的氧化锆ZrO_2-δ(δ=0,0.125,0.25,0.375,0.5)位型,利用CASTEP模块研究不同含量的氧空位对氧化锆结构及其磁性能的影响。选择GGA+PBE+LDA+U作为关联函数,对不同氧空位含量位型进行优化,获得稳定的结构作为物理性能研究基础;能带结构计算结果表明,随着氧空位含量的增加,材料经历了从绝缘体到半导体,再到导体的转变,带隙从4.022 e V逐渐降低到0.00 e V。在费米能级以下,自旋向上与向下的电子密度相同,在低温下不存在铁磁性。值得注意的是,氧空位含量的增加使得材料在可见光范围内出现了反射峰,使得氧化锆材料在不影响磁性能测试的情况下具有良好的自然反光特性,在牙齿美观方面具有一定优势。

定性定量探究液体内部压强的实验装置

针对教材中无法定量探究液体内部压强规律的问题,利用GM510手持式数字压力计和压强计等简易材料,设计制作了既可以定性又可以定量探究液体内部压强规律的实验装置.详细介绍了实验模型的建立,实验装置的制作及定量和定性实验的操作,最后利用Excel进行了数据处理和分析,实验操作简单,实验现象直观.

基于TPACK视域的初中新授课教学设计——以人教版“液体的压强”为例

TPACK作为一种整合技术的学科教学知识理论框架,不仅提供了信息技术与学科教学关系的新视角,而且也可作为教学设计的理论指导.以“液体的压强”为例提出TPACK视域下的初中物理新授课教学设计,为TPACK理论在初中物理教学中的应用提供借鉴与思考.

创意平板折叠桌“从头算”模型

本文建立了一种计算创意平板折叠桌加工参数的"从头算"模型,并在Matlab环境中实现了最优参数的计算。利用1st Opt15PRO软件进行了桌腿曲线的拟合。计算的结果表明,该模型具有一定的准确性、稳定性和适用性。

频率可调太赫兹回旋振荡管互作用电路的设计与研究

根据动态核极化核磁共振成像技术对回旋振荡管的要求,设计了130 GHz回旋振荡管的注波互作用电路,基于线性理论对互作用电路进行了研究并选择了合适的工作点,分析了电路的频率调节特性。利用相对论电子回旋脉塞非线性理论对互作用系统进行了模拟和计算,优化了工作参数,计算了磁场及电子注参数对输出功率及效率的影响。最后,用粒子模拟方法进行了模拟并与非线性理论结果进行了比较,两者符合得很好。模拟结果显示,当电压为10 kV、电流为0.3 A、磁场强度由2.34 T增加到2.41 T时,输出功率由1310 W减小到230 W,对应的效率分别为43.6%和7.7%,振荡管的频率可调范围约为2.7 GHz。

基于第一性原理的钙钛矿BaFe0.5Nb0.5O3B位的有序结构

基于第一性原理,利用Materials Studio计算软件中CASTEP软件包构建出双钙钛矿材料BaFe_(0.5)Nb_(0.5)O_3的4种位形,研究B位有序无序对其结构和物理性能的影响.通过GGA+PBE关联函数对4种位形结构分别进行几何优化和能量优化,根据能量最低原理,获得最终优化后的几何结构与各项物理性能.计算结果表明:反铁磁的能量最低且为半导体,为最优的几何结构,并且通过紫外可见吸收实验证明了带隙的存在;铁磁结构与反铁磁结构自旋存在夹角,属于半金属;在费米能级附近,d电子与p电子的相互作用明显,对态密度的贡献最大;在低频率范围内,反铁磁结构Ba-AFM出现吸收峰最早,但吸收峰强度最低.

科研训练作为一种教学方式的探究与实践

相对于国家重点高校,地方性高校科研条件较差,学生参与科研训练机会较少,这在一定程度上影响了学生创新思维的培养.通过调研石家庄学院学生的科研训练参与情况发现,大多数学生都有很强的科研训练兴趣,这与学校有限的科研资源存在较大矛盾.针对此问题,我们尝试性地构建了半导体功能材料仿真科研小组,经过两年的发展,已经形成了“导-高-低”三级阶梯式科研培养模式,不仅取得了一定的科研成果,而且使学生获得了良好的科研训练体验,提升了学生的创新能力.

太赫兹二次谐波回旋振荡管

针对应用于动态核极化核磁共振成像的太赫兹回旋振荡器管展开研究,采用相对论电子回旋脉塞非线性理论分析0.46 THz回旋振荡管互作用系统的动力学行为,研究系统模式竞争问题。优化器件系统参数以获得较高的注-波能量转化效率。利用粒子模拟(PIC)方法验证非线性动力学研究结果,模拟结果显示当工作电压为12 kV、工作电流为0.24 A时,输出功率和效率分别为173 W和6%。若采用降压收集极后,则整管效率可进一步提高至14.4%。

Bi替代CH_(3)NH_(3)Pb_(1-x)Bi_(x)Br_(3)钙钛矿实现带隙调控

通过Bi^(3+)代替Pb^(2+)离子对CH_(3)NH_(3)PbBr_(3)进行n型掺杂,使用Materials Studio软件的CASTEP模块构建出CH_(3)NH_(3)Pb_(1-x)Bi_(x)Br_(3)(x=0,0.25,0.50,0.75,1.00)五种结构位形,基于第一性原理并将GGA+PBE作为关联函数对其结构进行几何优化与物理性质研究.结果表明:随着Bi含量的增加,CH_(3)NH_(3)Pb_(1-x)Bi_(x)Br_(3)带隙有逐渐减小的趋势,特别是当x=0.50时,实现了半导体向导体的转变;当Bi替代含量为0.25时,CH_(3)NH_(3)Pb_(0.75)Bi_(0.25)Br_(3)具有可以吸收可见光的能带结构;Bi与Pb的6p电子占据导带底,s电子占据价带顶,s电子与Br的p电子存在较强的轨道耦合;Bi(6s^(2)p^(3))比Pb(6s^(2)p^(2))多一个p电子,随着Bi替代量的增加,多出的p电子从浅掺杂逐渐向重掺杂过渡,准能级逐渐增加,最终填满整个带隙,导带与价带交联进而实现半导体向导体的转变.

基于A位空位的CH3NH3PbBr3带隙调控研究

利用CASTEP软件包构建出钙钛矿太阳能电池光电转化材料(CH3NH3)1-xPbBr3的位形结构,研究A位空位对其结构、带隙以及光学性能的影响。研究表明:带隙对空位敏感。A位空位能够使钙钛矿材料CH3NH3PbBr3的带隙降低,主要的原因是由于空位导致的p型掺杂,以及周围形成的负电中心。带隙对空位含量不敏感。空位含量的多少主要影响几何结构,但对能带结构和态密度的分布影响不大,即A位空位的出现使费米能级附近的导带数量增加,该贡献主要来源于s、p壳层电子。A位空位对带隙的成功调控,使得可见光范围内实现绿光到红光光电转换成为可能。

便携式电池正极材料V_(2)O_(5)金属阳离子掺杂筛选工程研究

为了解决阳离子是否可以掺杂进入便携式电池正极材料α-V_(2)O_(5)结构以及掺杂的元素种类问题,基于量子力学的方势垒模型,考虑不同势垒宽度以及势垒修正常数的影响作用,探究在形成的α-V_(2-x)M_(x)O_(5)(M为阳离子)晶体结构中,+5价阳离子相对于V^(5+)阳离子形成结构的概率,并通过第一性原理计算,获得了部分掺杂晶体结构的性能。计算结果表明:仅有31种+5价阳离子可以替代V^(5+)阳离子掺杂进入晶格,其中金属元素为Cr,Mn,Fe,Rb,Sr,Nb,Mo,Sb,Te,La,Ce,Pr,Lu,Pb,Bi,可以进行完全掺杂的元素为P,As,Nb,Mo,Sb,Te,La,Pr,Bi;势垒宽度以及势垒修正常数虽然对筛选结果存在影响,但起不到决定性作用;仿真计算得出的α-V_(2)O_(5)的带隙为2.103 13 eV,Cr,Mn,Fe的掺杂机制遵循n型掺杂机制,掺杂后带隙降低,电子跃迁能力增强。

基于Internet新教学模式下的大学物理教学思考和改革——以六盘水师范学院为例

根据国家中长期教育改革和发展规划纲要的要求和规划,全面提高教育质量是高等教育发展的核心任务,其中大学物理课程在大学本科阶段是一门非常重要的公共基础课,但在具体教学过程中学生学习存在一些学习动力不足,学习动机不正,学习思路和方法不活等问题,形成了学生学习被动,学习效率低等现象.从大学物理课程教学现状出发,结合目前Internet的优越性和教学模拟的创新性,把传统教学模式和现代化教学模式相统一,对教学模式和教学方法进行几点思考和探索.

SrFe0.5Nb0.5O3双钙钛矿Sr空位最大值研究

以算数平均求解有效离子半径为基础,通过容忍因子极值方法与化合价守恒两种方法共同获得SrFe0.5Nb0.5O3双钙钛矿Sr空位的最大值.结果表明,容忍因子极值方法获得的SrFe0.5Nb0.5O3双钙钛矿Sr空位最大值为0.2836,但是考虑到化合价守恒之后,Sr空位最大值确定为0.25.Sr空位最大值的获得有助于我们理解Sr空位调控物理性能的最大程度.