开放模式下物理实验考核综合化体系研究与实践

开放式的物理实验教学模式目前在各大高校被广泛采用,与之相适应的只有是更科学的综合化考核评价体系,才能更好地发挥教育评价的激励功能。在原有考核方式的基础上加强了实验操作过程的考核,为每个实验项目制定了难度系数,加入了实验理论知识的考核,同时将物理创新实践竞赛引入到考核体系中,最终形成了一套全面、客观、科学的综合化考核体系,从而激发了学生的学习积极性和主动性,培养了学生的实践能力和创新意识,提高了学生的科学素质。

问题链教学模式及其在物理教学中的应用

构建了旨在强化学生问题意识、发展学生思维的独立性和创造性,可操作的高校课堂问题链教学模式.介绍了问题链教学模式在物理课堂教学中的应用实例.以问题为主线,将课堂讲授的内容设计,组成若干个教学问题,形成按顺序解决的逻辑链条,是实施问题链教学模式的关键.避免认为只要在课堂上提问,就是问题教学的误解.问题链教学模式主要适用于高校讲授课型的课堂教学.

减弱光学系统回波实现“猫眼”目标有效隐身

针对主动式激光探测技术的主要原理,提出了一种在有限改变光电设备结构前提下减弱光学系统回波的隐身技术。运用光学追迹法对这种隐身技术作定量分析,并用实验进行验证。实验结果表明:有限改变光电设备结构能有效的减弱光学系统的回波,从而达到隐身目的。

船舶水下轴频电场测量系统的设计与实现

电场信号是船舶一种重要的水下目标信号特征,为了对其特性进行深入研究,设计完成了一套移动台站式水下轴频电场测量系统,并使用该系统对海洋环境电场和船舶轴频电场进行了测量和分析。结果表明:该系统能够完成对水下环境电场和船舶轴频电场的测量工作,船舶水下轴频电场在频域上有明显的线谱特征,适合作为对海上船只进行远程探测的信号源。

船舶水下电场的预测方法

为了实现对船舶水下电场信号目标特征的控制,提出一种信号预测的方法。对测得的信号进行小波分解并分别在静电场和轴频电场频段进行重构。对高频的轴频电场信号构建自回归预测模型,对低频的静电场信号以灰色GM(1,1)模型进行拟合。将预测结果进行叠加得到对下一时刻电场信号的预测值。实测数据对该方法的检验结果表明:用该方法对船舶水下电场进行预测,电场的预测误差在原信号幅值的20%以内。

基于减弱“猫眼效应”的隐身技术研究

针对激光主动探测技术对光电装备造成的探测威胁,在有限改变光电设备结构和牺牲成像质量前提下,提出了一种基于减弱"猫眼效应"的隐身技术。运用矩阵光学追迹法对这种隐身技术作定量分析,并用实验进行验证。研究结果表明:有限改变光电设备结构能有效地减弱"猫眼效应",从而达到隐身效果。

基于探测光学表面反射光侦察远方观瞄器材

阐述了用激光扫描法侦察远方光学仪器的原理及实验技术。以红外光学系统和红外望远物镜为例,运用矩阵光学追迹法对三种探测方法进行了对比研究:①"猫眼效应";②"近似猫眼效应";③"剩余反射效应"。研究结果表明:在野外环境,"猫眼效应"产生的回波概率极低。在适当条件下,"近似猫眼效应"和"剩余反射效应"的应用效果优于严格"猫眼效应",是具备实用价值的侦察手段。

单矢量水听器多目标方位的盲估计研究

为实现单矢量水听器的多目标方位估计,研究了水声矢量信号的盲估计问题.根据单矢量水听器的阵列流型特点,结合盲源分离技术,提出了一种新的单矢量水听器多目标方位估计算法.在目标信号先验信息未知的情况下,该算法可分离出各目标信号及其阵列流型,然后利用单矢量水听器振速分量的正交性,估计出各目标信号的方位.实验验证了该算法的有效性.

热声制冷效应验证的实验设计

热声制冷技术是一项新的冷制技术。它具有无运动部件、运行可靠、寿命长和环保等优点。在航天、微电子、低温物理及军事等领域有着十分诱人的应用前景。热声制冷机主要由声驱动器、共振管、热声叠和换热器等部件组成。根据热声制冷原理,利用常见的材料和仪器,采用自制的玻璃管状热声叠,设计了一套结构简单的扬声器驱动热声制冷实验验证装置。实验结果表明:以空气作工质,在无冷却措施的情况下,在系统运行较短时间内,实现了13℃的降温及25℃的温跨,热声制冷效应十分明显。该装置可用于研究热声制冷效应的影响因素。

并联线圈的等效自感和电流分配问题的讨论

首先讨论了并联(顺接)线圈的等效自感,给出了并联线圈的等效自感随耦合系数及两线圈自身自感的变化关系.然后从理论上详细讨论了并联线圈的电流分配问题,指出在耦合系数较大,互感大于其中一个自感时,电路在接通的暂态过程中,会出现两线圈电流反向的现象,且冲击电流会大于稳态的电流值.最后通过实验测试验证了理论分析的正确性.

一个力学问题的理论分析及结论

本文采用动力学方法分析了悬挂物体的上下两根绳的受力情况,给出了不同情况下两绳中张力之差随时间变化的关系,指出慢拉时上绳受力一定大于下绳,但快拉时下绳受力并不一定大于上绳,澄清了对"哪根绳先断"问题的模糊认识.

舰船设备电源端高频阻抗特性在线检测

提出了舰船设备电源端高频阻抗特性在线检测的测量方法,研究了其基本原理和关键技术,并设计制作了"在线检测"测试系统原理样机;给出了利用该测试系统"在线测试"与采用阻抗分析仪"离线测试"所获得的待测滤波器的高频阻抗特性数据,测试结果表明,样机的测量误差小于3dB,满足电磁兼容故障检测需求。

基于MSP430单片机的声纳值班电路设计

对于长期工作在水下的声纳检测系统,必须有可靠性高、功耗低的值班电路。本文充分利用MSP430单片机的片内外设,完成了一种数字值班电路的电路设计,其结构简单、功耗低、并且可检测编码信号,对某些声纳检测系统设计有一定参考价值。

火箭运动微分方程讲法的探讨

文章针对大学物理教材对火箭运动微分方程的讲法,根据动量定理讨论了火箭系统动量表达式的导数,提出了一个容易引起学生误解的矛盾问题;然后,介绍了理论力学教程中质量流动动力学方程,并利用质量流动问题讲解火箭运动微分方程,避免了矛盾的出现;最后,通过两种讲解方法的分析比较,总结给出了火箭系统动量的一般表达形式,能正确表达火箭系统的动量及其导数.利用动量定理直接对该式求导的讲法不仅避免了矛盾,而且解释了引起学生误解的原因.

问题链教学模式

构建了以问题为主线，将课堂讲授的内容设计、组成若干个对学生来说是未知的教学问题，形成按顺序解决的以逻辑链条为特征的问题链教学模式．

基于ICA的单矢量水听器多目标分辨

单矢量水听器利用目标信号的声能流进行测量,可有效抑制各向同性干扰,提高目标信号的信噪比,从而实现目标的波达方向(DOA)估计。但若存在多个目标时,单矢量水听器测量的是各信号声能流的矢量和,因此无法估计单个目标的方位。本文将独立分量分析(ICA)原理与单矢量水听器技术相结合,提出一种新的单矢量水听器多目标分辨算法。在目标信号方向未知的情况下,该方法可对矢量水听器的导向矢量实现盲估计,并分离出各独立目标信号,进而利用声能流逐次分辨出各独立目标信号。仿真实验证明了算法的有效性。

关于解题条件合理性问题的讨论

本文以一个物理题目为例,讨论了简化条件合理性的问题.原题为了便于计算,采用“环倒下的过程中重力矩时时都与磁力矩平衡”的条件,此条件容易使学生误认为该过程是匀角速过程,并且该条件实际是不可能严格成立的.本文通过与数值解的比较说明了该简化条件的适用条件.

热声致冷效应演示实验

基于热声致冷原理,利用自制的热声堆,采用常见的材料和仪器,设计了扬声器驱动热声致冷实验演示装置.以空气作工质,在无冷却措施的情况下,系统运行200 s后,实现了13℃的降温及25℃的温跨.

进动的数值分析

介绍了大学物理及力学教材中对飞轮进动的描述及进动角速度计算公式的局限性,根据欧拉运动学方程对飞轮的定点转动进行了理论分析及数值计算,给出了飞轮的章动、进动及自旋的一般规律,有利于对进动的全面理解.

化学氧化法合成聚苯胺的导电性与产率研究

以过硫酸铵((NH4)2S2O4)为氧化剂,盐酸作为质子酸掺杂,采用化学氧化聚合法合成了导电聚苯胺,研究了氧化剂用量、掺杂质子酸浓度、反应温度和反应时间对聚苯胺导电性及产率的影响,用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶红外变换光谱(FTIR)、紫外-可见光谱(UV-Vis)分析研究了聚苯胺的结构和形貌特征。结果表明,制备导电性好、产率高的掺杂态聚苯胺最佳实验条件为:n((NH4)2S2O4)/n(An)为1︰1,盐酸浓度为1 mol/L,反应温度为5℃,反应时间6 h。在此条件下,制备得到的聚苯胺电导率大于27 S/cm,产率在95%以上,颗粒表现出一定的结晶性。