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《物理实验》

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《物理实验》杂志从创刊到2016年，36年间共发表了物理实验方面的教学论文六千余篇，刊载了我国物理实验教学领域的65%以上的学术论文（其中同类文章分布在其他各类期刊），充分发挥了期刊对我国高校物理实验...查看详情>>
  • 主办单位东北师范大学
  • 国际标准连续出版物号1005-4642
  • 国内统一连续出版物号22-1144/O4
  • 出版周期月刊
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基于“三位一体”理念的大学物理实验多维度协同育人体系的探索与实践
1
作者 王晓萌 张亚萍 +2 位作者 凌翠翠 李静 王龙 《物理实验》 2024年第4期31-36,共6页
高等学校教学改革重点是践行“知识传授、能力培养、价值引领”的“三位一体”教育理念,培养肩负使命、追求卓越的创新性人才是双一流高校人才培养的目标.本文以光纤的光学特性及其测量作为教学案例,构建实验教学(课内常规)+项目设计(... 高等学校教学改革重点是践行“知识传授、能力培养、价值引领”的“三位一体”教育理念,培养肩负使命、追求卓越的创新性人才是双一流高校人才培养的目标.本文以光纤的光学特性及其测量作为教学案例,构建实验教学(课内常规)+项目设计(课外个性)的双主线大学物理实验教学模式,采用互动启发式教学方法为学生赋能,全过程全方位厚植育人理念,搭建多维度协同育人体系,实现“三位一体”的教育理念.教学实践表明,改革成效显著,学生实验学习的主动性和积极性明显增强,实验综合能力和创新能力得以提高,具有较好的示范作用和推广价值. 展开更多
关键词 三位一体 双主线实验教学 创新互动 立德育人
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第53届国际物理奥林匹克竞赛实验试题介绍及解答
2
作者 李智 孟策 +1 位作者 陈志坚 王若鹏 《物理实验》 2024年第2期23-31,共9页
第53届国际物理奥林匹克竞赛的2道实验试题为“质量测量”和“利用双折射测量厚度”.“质量测量”题目借鉴了基布尔秤的基本思想,涉及胡克定律、安培力、电磁感应定律和弹簧振子共振方面的知识,考查选手的基本测量、数据处理(如曲线改直... 第53届国际物理奥林匹克竞赛的2道实验试题为“质量测量”和“利用双折射测量厚度”.“质量测量”题目借鉴了基布尔秤的基本思想,涉及胡克定律、安培力、电磁感应定律和弹簧振子共振方面的知识,考查选手的基本测量、数据处理(如曲线改直)、作图和不确定度评定方面的能力;“利用双折射测量厚度”题目要求自行搭建类似分光计的装置,借助光栅衍射进行光谱测量,并结合偏振光干涉来测量双折射材料的厚度,题目对仪器调节的要求比较高,测量数据量也比较大.本文主要介绍实验试题和参考答案. 展开更多
关键词 国际物理奥林匹克竞赛 质量测量 双折射
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基于银纳米线的类皮肤超级电容器的制备及性能研究
3
作者 赵晓丽 赵拓 +1 位作者 汪彬 汤庆鑫 《物理实验》 2023年第1期17-22,共6页
采用微波焊接法结合紫外固化胶制备了具有高导电性的类皮肤银纳米线电极,并将其作为导电电极制备了类皮肤超级电容器.利用扫描电子显微镜表征了银纳米线电极大面积均匀分布,探究了类皮肤银纳米线电极的弯曲循环稳定性.测试了类皮肤超级... 采用微波焊接法结合紫外固化胶制备了具有高导电性的类皮肤银纳米线电极,并将其作为导电电极制备了类皮肤超级电容器.利用扫描电子显微镜表征了银纳米线电极大面积均匀分布,探究了类皮肤银纳米线电极的弯曲循环稳定性.测试了类皮肤超级电容器的电化学性能和机械稳定性,以及在可穿戴电子领域的应用.结果表明:类皮肤银纳米线电极具有高导电性和高机械稳定性,进而保证了类皮肤超级电容器的高面电容以及良好的机械稳定性,且跟随人体运动时仍能正常工作. 展开更多
关键词 银纳米线 类皮肤电极 类皮肤超级电容器 机械稳定性
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第1届欧洲物理奥林匹克竞赛实验试题的介绍与解答
4
作者 任雨奇 王槿 宋峰 《物理实验》 2023年第9期29-34,共6页
第1届欧洲物理奥林匹克竞赛实验试题为发光二极管.试题利用万用表、热敏电阻和自组的简易压力计等作为测量工具,设计实验并测量发光二极管的伏安特性、串联寄生电阻、发光效率和光功率极大值.本文详细介绍了实验试题的命题及其解答,并... 第1届欧洲物理奥林匹克竞赛实验试题为发光二极管.试题利用万用表、热敏电阻和自组的简易压力计等作为测量工具,设计实验并测量发光二极管的伏安特性、串联寄生电阻、发光效率和光功率极大值.本文详细介绍了实验试题的命题及其解答,并简单分析了命题背景和参赛选手的答题情况.命题基于发光二极管在不同温度下的光电特征,可作为基础物理实验中发光二极管相关实验的拓展. 展开更多
关键词 欧洲物理奥林匹克竞赛 发光二极管 伏安特性
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扫描电子显微镜虚拟实验的教学探索
5
作者 郝鸿儒 徐玲玲 +4 位作者 王哲 张伶莉 吕喆 王先杰 魏波 《物理实验》 2023年第4期38-43,共6页
为提升“现代仪器分析方法”课程教学质量,充分调动学生对实验仪器探索的积极性,在课堂教学过程中引入虚拟实验辅助教学模式.以扫描电子显微镜为例,针对扫描电子显微镜原理、成像分析等教学重点和难点,让学生通过虚拟实验的操作过程,熟... 为提升“现代仪器分析方法”课程教学质量,充分调动学生对实验仪器探索的积极性,在课堂教学过程中引入虚拟实验辅助教学模式.以扫描电子显微镜为例,针对扫描电子显微镜原理、成像分析等教学重点和难点,让学生通过虚拟实验的操作过程,熟悉仪器操作过程,加深对二次电子成像、背散射电子成像和能谱分析的理解.此过程不仅能保证学生的参与度,还能够激发学生的探索欲望. 展开更多
关键词 扫描电子显微镜 虚拟实验 成像原理 成像分析 能谱分析
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基于螺线形光纤的液体质量分数传感器
6
作者 许鸣媛 黄婉玲 +3 位作者 秦言 赵改清 余陨金 陈郁芝 《物理实验》 2023年第8期56-60,共5页
设计了基于螺线形光纤的液体质量分数测量装置.在传输光纤的中间部位制作去包层裸光纤,当裸光纤与不同质量分数的溶液接触时,光纤中传输光的强度将随液体质量分数的升高而损耗增大,以此建立传输光强与质量分数的对应关系.设计了螺线形... 设计了基于螺线形光纤的液体质量分数测量装置.在传输光纤的中间部位制作去包层裸光纤,当裸光纤与不同质量分数的溶液接触时,光纤中传输光的强度将随液体质量分数的升高而损耗增大,以此建立传输光强与质量分数的对应关系.设计了螺线形裸光纤传感器,研究了螺线形光纤设计参量——曲率半径和圈数对液体质量分数检测灵敏度和分辨率的影响.优化后的传感器对NaCl溶液的检测灵敏度为质量分数变化1%引起0.626 mV的检测电压变化,质量分数分辨率达到1.1×10^(-3),且检测重复性好. 展开更多
关键词 液体质量分数 折射率 光纤传感
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背散射方法测薄膜厚度和杂质分布 被引量：1
7
作者 徐川 付恩刚 楼建玲 《物理实验》 2022年第3期10-16,21,共8页
背散射分析是一种定量的、对重元素敏感的离子束分析技术,用于分析固体材料的近表面区域.简述了背散射分析的基本原理、实验装置及具体实验过程,详述了SIMNRA软件在背散射能谱分析中的使用方法.以具体的实验为例,描述了测定薄膜样品的... 背散射分析是一种定量的、对重元素敏感的离子束分析技术,用于分析固体材料的近表面区域.简述了背散射分析的基本原理、实验装置及具体实验过程,详述了SIMNRA软件在背散射能谱分析中的使用方法.以具体的实验为例,描述了测定薄膜样品的成分及厚度,以及离子注入掺杂样品的杂质浓度及深度分布的测量方法,利用SIMNRA软件对背散射谱进行了模拟分析,模拟结果与实验数据符合较好.实验表明,背散射分析可精确测量薄膜样品的厚度和掺杂样品中的杂质分布. 展开更多
关键词 背散射分析 SIMNRA 深度分辨率 注入剂量 深度分布
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多功能电涡流演示仪
8
作者 刘通 王泽源 于琪 《物理实验》 2022年第4期47-50,56,共5页
高中物理教学中,关于涡流部分的演示实验较少,利用电涡流演示仪可以弥补该不足,改善教学效果.根据电磁感应中楞次定律的理论知识和基本原理设计了多功能电涡流演示仪,通过转动的铝盘与磁铁的不同磁极之间产生的相互作用,根据电磁阻尼和... 高中物理教学中,关于涡流部分的演示实验较少,利用电涡流演示仪可以弥补该不足,改善教学效果.根据电磁感应中楞次定律的理论知识和基本原理设计了多功能电涡流演示仪,通过转动的铝盘与磁铁的不同磁极之间产生的相互作用,根据电磁阻尼和电磁驱动原理,完成电涡流悬浮、隔离传动、隔离制动和发电4种现象的演示. 展开更多
关键词 电磁感应 楞次定律 涡流 电磁阻尼 电磁驱动
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符合计数法测量宇生μ子的通量 被引量：1
9
作者 林海星 宁云松 +1 位作者 陈羽 唐健 《物理实验》 2021年第2期16-21,共6页
搭建了宇生μ子探测器,采用符合计数法测量了宇生μ子通量和空间分布.探讨了甄别器阈值标定、宇生μ子计数率与工作电压的关系、塑料闪烁体板间间距对计数率的影响.通过改进测量装置的几何结构,研究了宇生μ子空间角的分布情况,验证了... 搭建了宇生μ子探测器,采用符合计数法测量了宇生μ子通量和空间分布.探讨了甄别器阈值标定、宇生μ子计数率与工作电压的关系、塑料闪烁体板间间距对计数率的影响.通过改进测量装置的几何结构,研究了宇生μ子空间角的分布情况,验证了宇生μ子计数率与探测器摆放天顶角呈cos2θ关系. 展开更多
关键词 宇生μ子 Μ子探测器 符合计数法 甄别器
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粮仓效应的底部与侧壁压力的实验验证
10
作者 韩志强 沈仲驰 唐明君 《物理实验》 2021年第1期50-54,共5页
为了探究颗粒物质的粮仓效应和验证Janssen模型的正确性,设计制作了侧壁可整体上下移动的实验装置,该装置不仅可以测量粮仓底部正压力,还能够测量任意深度的侧壁压力.理论推导出了方柱体底部正压力随颗粒堆积高度的变化规律,以及侧壁压... 为了探究颗粒物质的粮仓效应和验证Janssen模型的正确性,设计制作了侧壁可整体上下移动的实验装置,该装置不仅可以测量粮仓底部正压力,还能够测量任意深度的侧壁压力.理论推导出了方柱体底部正压力随颗粒堆积高度的变化规律,以及侧壁压力随深度的变化关系,并进行了数值模拟.结果表明:实验测量值和理论模拟值符合得较好,当粮仓中的颗粒物质到达一定深度时,仓体底部压力会趋于饱和,同时也验证了Janssen模型的正确性. 展开更多
关键词 颗粒物质 粮仓效应 Janssen模型
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交流电感电桥法线胀系数测量实验仪
11
作者 刘平安 刘恺 《物理实验》 2021年第6期30-36,共7页
将微小位移量转换成交流电桥中双线圈的电感变化量,利用交流电桥的高灵敏度实现了微小位移量的精确电测.采用传感器、单片机及多个PTC电加热器对样品棒进行均匀控温,同时安装散热风扇可使测试装置迅速降温.实验中增加了交流电桥调节、... 将微小位移量转换成交流电桥中双线圈的电感变化量,利用交流电桥的高灵敏度实现了微小位移量的精确电测.采用传感器、单片机及多个PTC电加热器对样品棒进行均匀控温,同时安装散热风扇可使测试装置迅速降温.实验中增加了交流电桥调节、磁芯位移量与输出电压信号定标、最小二乘法数据处理等内容.将交流电桥与固体线胀系数测量2个基础实验结合起来,丰富了实验内容. 展开更多
关键词 线胀系数 交流电感电桥 定标 最小二乘法
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新教材(人教版)选修模块实验的设计特色和教学价值分析 被引量：2
12
作者 朱亚平 《物理实验》 2021年第4期52-57,共6页
从关键能力和素养发展的角度,分析了新教材(人教版)选修模块的实验设计特色和教学价值.从章内实验设计层次、实验设计环节、单个实验设计的特色角度分析了实验设计的特色:设计多层次、多角度实验栏目,设计突破学生思维难点的针对性实验... 从关键能力和素养发展的角度,分析了新教材(人教版)选修模块的实验设计特色和教学价值.从章内实验设计层次、实验设计环节、单个实验设计的特色角度分析了实验设计的特色:设计多层次、多角度实验栏目,设计突破学生思维难点的针对性实验,设计多样化、开放性实验方案,突出实验原理的统领性.从对学生关键能力发展和物理核心素养发展以及教学方式改进角度分析实验的教学价值:创设真实的探究情境,发展学生的思维能力,引导教学方式改进,促进信息转化能力发展,提升科学态度与责任素养. 展开更多
关键词 新教材 选修模块 实验 设计特色 教学价值
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巧用电子秤测量浮力 被引量：4
13
作者 刘信生 傅求宝 邢海根 《物理实验》 2020年第8期61-64,共4页
根据力的相互性作用原理,经理论推理得到直接称出物体的重力大小、称物体受到液体的浮力大小的方法.运用电子秤的功能键,对阿基米德原理和影响浮力的因素等实验进行了探究,与使用弹簧测力计类探究浮力实验相比较,实验现象更明显,状态更... 根据力的相互性作用原理,经理论推理得到直接称出物体的重力大小、称物体受到液体的浮力大小的方法.运用电子秤的功能键,对阿基米德原理和影响浮力的因素等实验进行了探究,与使用弹簧测力计类探究浮力实验相比较,实验现象更明显,状态更稳定,步骤更简洁,数据读取更直接. 展开更多
关键词 浮力 阿基米德原理 电子秤
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三线摆实验中用大摆角测量转动惯量 被引量：4
14
作者 周艳明 翦知渐 谢中 《物理实验》 2020年第10期22-27,46,共7页
利用智能手机APP的陀螺仪传感器可以获得三线摆运动过程中角速度的运动轨迹.对测量数据分析发现初始摆角很小时三线摆周期的测量数据不一定可靠,这与传统测量方法强调的小角度转动有出入.通常对大角度摆动的周期修正基于测出的初始摆角... 利用智能手机APP的陀螺仪传感器可以获得三线摆运动过程中角速度的运动轨迹.对测量数据分析发现初始摆角很小时三线摆周期的测量数据不一定可靠,这与传统测量方法强调的小角度转动有出入.通常对大角度摆动的周期修正基于测出的初始摆角,但一般实验室中不易对其进行准确测定而难以应用于实际测量中.通过测量多个不同初始摆角测量的最大振幅及对应周期,再对振幅与周期相关数据进行多项式拟合,得到初始摆角趋于零的最佳周期值T0.运用此法测量标准圆环的转动惯量,由T0值获得的转动惯量测量结果与理论值比较精度优于0.2%. 展开更多
关键词 三线摆 小角度近似 大摆角 周期修正
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非实验室环境下大学物理实验的设计与教学 被引量：21
15
作者 周艳明 翦知渐 谢中 《物理实验》 2020年第6期22-29,共8页
大学物理实验线上教学很难解决的问题之一是真实实验操作环节.设计了32课时的非实验室环境下的大学物理实验,指导学生利用简单器材搭建实验装置,进行定量研究与测量.“在线教学(实验原理)+真实操作(居家实验)+数据分析处理”完整过程的... 大学物理实验线上教学很难解决的问题之一是真实实验操作环节.设计了32课时的非实验室环境下的大学物理实验,指导学生利用简单器材搭建实验装置,进行定量研究与测量.“在线教学(实验原理)+真实操作(居家实验)+数据分析处理”完整过程的大学物理实验教学模式,既可破解当前疫情下物理实验教学的困局,也为开展物理实验线上线下混合式教学积累经验.本文介绍了4个必做的居家实验:空气柱振动发声的频率特性,利用自制的三线摆测物体的转动惯量,光栅衍射实验,利用单丝衍射测量细丝的直径. 展开更多
关键词 居家物理实验 线上教学 教学改革
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基于DIS实验进行原电池电极电势变化的实验探究及其拓展 被引量：2
16
作者 欧勇 黄彦媚 《物理实验》 2019年第12期56-59,共4页
基于DIS技术,利用原电池实验探究闭合电路欧姆定律的过程中,发现实验结果与理论差别较大:随着外电阻的减小,闭合电路的内、外电压之和小于电源电动势.据此,结合理论分析与实验探究,总结得出该问题的产生原因——极化.
关键词 欧姆定律 DIS实验 电极电势 极化 铜锌原电池
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通过基尔霍夫衍射积分计算激光横模光场 被引量：1
17
作者 王艺蓉 蓝佳雯静 +2 位作者 孙萍 屈帅 高著 《物理实验》 2018年第10期13-16,共4页
通过基尔霍夫衍射积分得到方形共焦凹球面镜的光场解析解,并利用Matlab绘制光场.当菲涅耳数很大时,近似得到圆形共焦凹球面镜的光场分布.采集激光谐振腔的出光孔光斑强度数据,导入Matlab进行小波除噪和二值化.将理论模型与实验结果比较... 通过基尔霍夫衍射积分得到方形共焦凹球面镜的光场解析解,并利用Matlab绘制光场.当菲涅耳数很大时,近似得到圆形共焦凹球面镜的光场分布.采集激光谐振腔的出光孔光斑强度数据,导入Matlab进行小波除噪和二值化.将理论模型与实验结果比较,发现实验中的横模光场分布实际上是多种横模模式的叠加. 展开更多
关键词 激光谐振腔 横模 基尔霍夫衍射积分 角向长椭球函数 光场分布 共焦凹球面镜
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单摆振动图像演示仪的改进 被引量：2
18
作者 冯彩仪 程敏熙 郭可馨 《物理实验》 2018年第5期56-58,共3页
针对传统实验的不足,对单摆振动图像演示仪进行了改进.将光电鼠标放进泡沫摆球中,并结合C#编写了Move程序,改进后的装置可记录光电鼠标的运动轨迹,并同步显示在计算机上,实现了直观显示单摆的运动属性.
关键词 单摆 光电鼠标 振动 周期
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基于Hartley变换的地磁场延拓技术 被引量：2
19
作者 武立华 刘志海 +1 位作者 孟霆 黄玉 《物理实验》 2018年第7期23-25,共3页
为了实现地磁导航,必须构建相应的地磁数据库,位场延拓技术是建立地磁数据库的重要手段,但其不稳定性已成为制约地磁导航技术应用的重要因素.为解决这一问题,研究了位场向下延拓的积分迭代法,利用Hartley变换对积分迭代法进行改进,结果... 为了实现地磁导航,必须构建相应的地磁数据库,位场延拓技术是建立地磁数据库的重要手段,但其不稳定性已成为制约地磁导航技术应用的重要因素.为解决这一问题,研究了位场向下延拓的积分迭代法,利用Hartley变换对积分迭代法进行改进,结果证明这一变换可以兼顾计算效率和计算精度. 展开更多
关键词 磁异常 向下延拓 迭代法 HARTLEY变换
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周期性弦链系统振动模研究实验介绍 被引量：2
20
作者 荀坤 《物理实验》 2017年第3期25-30,36,共7页
围绕物理、技术和能力培养的课程目标,详细地介绍了北京大学近代物理实验课中"周期性弦链系统振动模研究"的建设和教学情况.周期性弦链系统是一段等间距穿有小球的细弦.实验要求用动态信号分析仪获得不同实验条件下的几种有... 围绕物理、技术和能力培养的课程目标,详细地介绍了北京大学近代物理实验课中"周期性弦链系统振动模研究"的建设和教学情况.周期性弦链系统是一段等间距穿有小球的细弦.实验要求用动态信号分析仪获得不同实验条件下的几种有限周期弦链的振动谱,并由此得到对应的无限长弦链的振动谱结构.此实验有助于理解周期性与带状谱结构之间的关系,了解动态信号分析技术,也比较适合于训练在数学抽象与物理图像间建立联系的能力. 展开更多
关键词 周期系统 能带 谱带 动态信号分析
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