“固体材料样品生长与物性表征”研究型实验教学探索

文章以“固体材料样品生长与物性表征”实验项目为例,探索将基础知识与前沿研究内容相结合的实验内容引入本科生实验教学,开展研究型实验课程。该类课程的开展将会为本科生提供接触前沿研究的机会,提高学生解决综合、复杂问题的能力,有利于学生适应社会的快速发展。文章从调研选定SrPd_(2)Ge_(2)超导材料,到SrPd_(2)Ge_(2)的单晶样品生长、晶体结构测量以及电输运测量研究,呈现了科学研究的全过程。

面向拔尖人才培养的大学物理实验教学改革实践

通过引入科研训练实验项目,成立课外实验探索小组以及组织各类学科竞赛等实验教学改革措施,进一步发挥了物理实验室的资源优势,理顺了相关管理制度,为学生营造了课内外融合的探索和创新实践环境,丰富了物理实验教学内容,提高了物理实验课程的趣味性和挑战度,有效促进了物理实验教学改革和拔尖人才培养。

DIY磁耦合谐振式无线电力传输实验

不同于传统验证性物理实验,介绍了应用磁耦合谐振式原理开展的一项可以充分锻炼学生动手能力,深度提升学生课程参与度与体验感的DIY无线电力传输实验。具体介绍了研究影响无线电力传输效果的两大因素的实验方法,及如何安排由学生主导的自制简易无线电力传输系统的实验内容,并给出考核评价及课堂时间分配建议。

测量转速的三种传感器输出性能的研究

分析了电涡流、光电、霍尔三种传感器的工作原理,搭建了实验电路,进行了大小不同量程范围工作时的转速测量。通过对测量结果进行的数据处理和对比分析,能够让学生直观的认识到同一种传感器在不同量程范围工作时,其灵敏度和线性度会产生变化。使学生更好地理解不同传感器的工作原理与特性。

基于互联网的分光计可视化装置及实时画面共享技术研究

传统分光计结构复杂、装置精密,调节要求高,调节时必须严格按要求和步骤进行,其中调节望远镜光轴与中心旋转轴垂直是调节的难点。教师无法实时观察学生的实验情况,以至于不能及时给以指导。针对上述问题,在不改变原有构造和性能的前提下,设计制作可降低学生实验观测难度的辅助装置及画面共享技术,可使学生的操作效率和兴趣大大提升,教师也能实时观察学生的实验情况并及时进行指导,极大地提高了分光计实验的教学效率。

利用分光计测量介质薄膜的厚度与折射率

提出一个在分光计平台上同时测量介质薄膜厚度与折射率的实验方案。改变光线入射角,测量薄膜样品的反射率,利用数值拟合的方法同时得到了薄膜的参数。实验结果与厂家提供的参考值及由椭偏仪测试结果吻合得较好。该实验内容可作为分光计及偏振光的拓展。

新工科视阈下数学物理方法创新实验建设

在新工科建设的浪潮下理工结合、学科交叉是物理发展的大趋势。教学团队开设数学物理方法创新实验,利用学院多学科优势开展理工相互贯通融合,提升课程理论知识与应用技能的真正结合。以学号“171093122”为负责人的创新实践小组为例,选取硅片表面杂质浓度扩散问题为实验题目,通过分析问题、建立模型、仿真求解等步骤完成一个涉及数学物理方法的设计与编程应用。实践证明,该教学方法有助于学生将理论知识与工程实践融会贯通,符合新工科建设发展的趋势。

载物台优先调节的分光计调节方案探讨

本文分析了分光计的载物台和望远镜分别偏离正常位置时像的位置分布特征,总结了优先调节载物台,再进行望远镜倾角调节的方案。该方案可以避免细调实践中学生容易把分光计视野中绿十字像调出视野的现象。同时,该方案也可以推广到粗调环节,解决粗调时目测粗估调好但在望远镜中仍看不到绿十字像的困扰。由于载物台和望远镜的偏离对应的像的位置特征明显不同,容易辨别掌握,可以有效提高分光计的调节效率,有助于改善分光计相关实验项目的教学进程。

自制比热容测量仪测水的比热容

本文利用自主设计的液体比热容测量装置对液体比热容测量方法进行了优化。结果表明,测量结果与理论结果符合的较好。

基于Matlab的弹簧摆内共振与混沌运动研究

针对二维弹簧摆中弹簧型和摆型的振动两种模态,建立了系统的动力学方程。运用Matlab对该方程进行了数值求解,绘制了弹簧摆的演化曲线、相图以及运动轨迹,并对系统进行了动力学行为分析。结果发现:弹簧摆动与弹簧振子的固有频率之比f为1/2且初始摆角极小时,弹簧摆有内共振现象且作准周期运动;在初始摆角不变时,通过改变参数f,弹簧摆的运动特点不同;在参数f不变时,通过改变初始摆角,弹簧摆呈现出复杂的混沌运动特性。

有关液体表面张力系数测定实验中的现象研究

针对学生在测量液体表面张力系数的实验过程中常见的问题和现象进行了分析讨论。对拉脱时何时正确读取电压表示数的问题,通过理论分析和实验数据,得出了测量时应该读取液膜被拉断前电压表示数最大值和拉断后瞬间电压数值。

大学物理实验教学的困局与破冰——“演示派”与“穷折腾”

目前的大学物理实验教学存在被动填鸭以及不够“接地气”两方面的问题,导致大学物理实验课程对学生的主观能动性训练不足,实验门槛过高且距离学生的生活环境较远,从而形成了大学物理实验教学的困局。在深入分析了困局的成因后,采用调整演示实验以及向印度学习“穷折腾”这两大破冰之举,一方面有助于激发学生探索未知的欲望,另一方面拉进了物理实验与学生之间的距离,从而提升高校物理实验教学水平。

利用液晶光阀对信息加密和解密的设计与探究

研究了基于RGB模式下的液晶光阀成像规律,揭示了色彩信号与液晶光阀旋光度的关系,找到并描绘了加载在液晶光阀上的色彩信号与透过液晶光阀的激光光强的关系曲线。通过实验获得了拟合曲线,推导了光强与绿色光亮度的简易公式。分析了RGB模式中不同色彩通道对于液晶光阀成像的响应特性,并以此为依据提出了一种可行的图像或文字等信息的加密和解密方法。最后用实例展示了研究成果,取得了比较好的成效。

圆环驻波实验的深入解析

利用扬声器演示圆环驻波,为使其在有限的空间内形成较多的驻波节点,选取吉他弦作为驻波的载体。对驻波的实验现象深入细致观察,考虑驻波在反射时的能量损失以及半波损失,并结合微积分的知识对驻波的产生条件进行了推导分析,理论结果能够很好地解释所产生的物理实验现象。

基于脉冲宽度调制的直流电机调速电路的设计

在自动控制领域中,实现复杂的机械动作离不开对电机转速的精确控制。基于脉冲宽度调制的直流电机调速方式,可使电机转速在调节过程中变化连续而平稳。通过调节矩形波信号的占空比,控制调速电路上下桥臂导通与截止时间的比例,改变电枢供电电压的有效值,以实现对电机转速的精确控制。

基于CALYPSO方法研究晶体和团簇结构

对CALYPSO预测方法的原理和核心技术进行了详细的介绍,并应用该方法分别研究了单质锂晶体和硼原子团簇结构的有关粒子空间分布构造问题,从而对CALYPSO方法有了更深入的了解和认识。

RL串联电路中振荡的研究

在RL电路暂态特性研究实验中,发现电感(电阻)电压也会呈现振荡现象。目前对RL电路中电感(电阻)电压呈现的振荡现象研究较少。本文实验研究了RL电路的振荡现象,发现振荡出现的两个条件:(1)只有在电阻阻值为兆欧量级时,振荡现象才会出现,且随着电阻或电感值的增加电压振荡增强;(2)示波器输入阻抗为1MΩ时电压振荡出现,阻抗为50Ω时振荡消失。最后给出了相应的物理解释。

实验室智能安全监控预警系统设计

高校实验室的安全保障一直是实验室工作的重中之重,针对可能存在的实验室安全隐患,本文设计并制作了多传感器集成型实验室智能安全监控预警系统,用于实时监测实验室环境参数并进行预警。该系统以Arduino为控制单元,选用性能优异、工作稳定且低成本的温度、湿度、烟雾、甲醛、气压传感器,测量实验室内环境参数,并通过GSM通信模块将数据以短信方式向管理人员发出通知。该系统可以为高校实验室的安全、高效运行提供有力的技术保障。

针对大学生创新能力培养的物理实验教学模式改革的探讨

随着知识经济时代的到来,社会、企业对创新型人才的需求不断加大,这对高等学校的本科教育提出了新的要求.为此提出了应用物理学专业自主创新实践平台建设设想,力争打造一个以教学为主,科研为导向的学生"自助式"实验实践平台。在该平台上通过模块化的实践教学,将极大的提升学生的实践操作能力和创新能力。

光纤光栅温度传感性能测试方法

主要探讨测试光纤光栅温度传感性能的方法,测量所需温度范围内,光纤光栅探头反射波长与温度的关系,得到温度传感的线性度;通过使探头在两个不同温度源间的快速切换,得到温度传感的响应时间;通过与高精度温度传感器对比,或利用光纤光栅探头的最大测量误差,得到温度传感的精度;并分析了测试方法的误差来源。