大學物理

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大學物理 關注(): 期刊周期：月刊; 期刊級別：省級; 國內統一刊號：11-1910/O4; 國際標準刊號：1000-0712; 主辦單位：中國物理學會; 主管單位：中國科學技術協會; 上一本期雜志：《中國冶金教育》核心期刊教育論文發表; 下一本期雜志：《全球教育展望》教育類論文發表

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　　《大學物理》期刊簡介：

　　大學物理雜志是中國物理學會主辦的、以高校物理教學研究為主要內容的學術性刊物，刊登與高校物理各學科教學有關的學術研究論文、教學研究成果及進展報導，實驗物理技術與實驗方法、計算物理、基礎物理教學現代化等內容的研討文章，以及物理學前沿綜述、專論等。本刊為中國科技論文統計源雜志及我國物理類核心雜志。1992年9月獲“中國科協第一屆優秀雜志二等獎”;1992年12月獲由北京市新聞出版局和北京科技雜志編輯學會頒發的“編輯部質量獎、雜志效益獎、辦刊條件獎”;2000年12月獲“《CAJ---CD規范》執行優秀獎”。

　　《大學物理》論文發表目錄：

　　用連續模型處理離散振動系統的條件——從多節棍的擺動談起………于鳳軍

　　兩質點的相對論彈性碰撞…………………………………………………蘇國珍

　　電磁輻射場多極展開的直接方法………………崔元順劉洪香李建華陳貴賓

　　對稱圓弧柱板電容器的電容…………………………………………陳鋼林焰清

　　求解二維靜電場邊值問題的一種方法……………………………………王福謙

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　　大學物理最新期刊目錄

大學物理實驗課程思政元素挖掘及實施策略研究

摘要：大學物理實驗是理工科大學生必修的一門專業基礎課程，在培養學生的動手能力、分析能力、科學素質和創新能力等方面具有不可替代的作用. 將思政教育融入大學物理實驗課程中，對于提升實驗教學的育人效果和推動物理教育與思政教育的有機結合具有重要意義.文章從愛國情懷和民族自豪感、科學精神和科學態度、團隊協作和社會責任、生態文明和可持續發展四個維度結合大學物理實驗實例介紹了思政元素的挖掘．并給出了在大學物理實驗教學...

一種測量斯特林熱機系統轉動慣量的新方法

摘要：基于斯特林熱機模型，提出了一種測量其系統轉動慣量的新方法.該方法無需拆卸實驗裝置，只需在熱機驅動飛輪系統正常運轉過程中接入負載發電機，通過測量負載發電機的輸出功率及接入負載后熱機驅動飛輪系統進入勻速轉動階段的角速度與撤去熱機驅動后飛輪系統勻減速轉動階段的角加速度，即可間接測量出該系統的轉動慣量.將此方法的測量結果與另外一種傳統轉動慣量測量方法進行對比，實驗結果的對比分析表明，該方法具有較高的有效性...

關于磁相互作用中交換耦合的教學拓展討論

摘要：磁性材料中的交換耦合機制是理解磁相互作用的核心概念,通常以對稱性耦合的海森堡交換相互作用為主.然而,近年來的研究揭示了反對稱交換耦合,即Dzyaloshinskii-Moriya相互作用(DMI),在形成手性磁結構(如斯格明子和Néel磁疇壁)方面具有獨特的物理意義,并在自旋電子學和信息存儲中展現出廣闊應用.本文通過引入DMI的物理起源、基于第一性原理的計算方法、典型材料中的應用和測量技術,拓展了...

基于Mathematica的LN晶體橫向電光效應實驗模擬

摘要：晶體電光效應實驗涉及到晶體折射率橢球在不同電場作用下的多種變化，內容抽象復雜.在傳統實驗教學模式中，受限于課堂時間和儀器參數，學生難以通過實驗操作完成一些復雜內容.本文通過Mathematica模擬形象地展示了不同電場對LN晶體折射率橢球的影響和晶體干涉現象，不但能提高實驗課的學習效率，而且能夠為相應的理論課提供幫助

基于隧道磁阻效應的簡易微弱磁場測量裝置

摘要：微弱磁場測量技術取得顯著進展，巨磁阻和隧道磁阻傳感器的突破推動了傳感器的小型化和集成化，應用領域包括生物醫學、地質勘探等.該論文基于隧道磁阻效應（TMR）理論，通過自主搭建一套TMR傳感器裝置用于測量微弱磁場，實現高精度、高靈敏度、方向敏感性、小體積和低功耗等特性.通過亥姆霍茲線圈標定TMR裝置，線度偏差率僅為0.46%，驗證了其測量磁感應強度的線性度和準確度.還實驗驗證了磁偶極子在空間中的衰減規...

人工智能在前沿物理教學中的探索-非線性拓撲層結構的光神經網絡研究

摘要：為了緬懷物理教育家趙凱華先生注重培養科學素質的教育理念，且貫徹人工智能賦能物理教學的政策方針，同時激發本科學生對前沿物理課題的研究興趣，本文在理論和仿真中探討拓撲層結構的非線性特征以及其作為非線性激活函數在光神經網絡中的交叉應用.研究內容可作為物理系本科生專業前沿課程的開放性研究課題，幫助學生理解前沿學科拓撲光子學和光神經網絡，有效推進教學與科研的結合

大學物理中靜電體系平衡穩定性的教學探討

摘要：利用平衡穩定性判據和靜電場的高斯定理證明了僅受靜電力作用的點電荷不可能處于穩定平衡狀態，分析了其適用條件，并給出了相應的教學建議

RHEED譜的一種快速模擬方法

摘要：反射式高能電子衍射(RHEED)是一種廣泛用于晶體結構表征的技術，與X射線衍射相比，RHEED具有更簡便的操作流程以及更強的衍射信號.這些優勢使得RHEED特別適合用于物理實驗教學，有效輔助學生理解晶體結構.盡管如此，RHEED在教學中的普及仍受限于缺乏簡單直觀的數學模擬方法.本文基于自由電子的平面波模型，提出了一種簡單的RHEED衍射理論模型，并將其擴展應用到有限尺寸晶體.通過與實驗數據的對比，...

光電效應實驗教學中截止電壓變化原因的探討

摘要：在光電效應實驗教學中，通過測量不同頻率下的截止電壓，可以計算出普朗克常數，從而驗證愛因斯坦光電效應方程的正確性，并加深對光的量子特性的理解.愛因斯坦的光電效應方程表明，截止電壓是光頻率的函數，而與光強度無關.然而，實驗中發現截止電壓的變化與光強度有關，因為光強度影響光電子的發射數量.不過，一旦達到飽和狀態，光強度對截止電壓便不再產生影響.此外，暗電流的存在也會影響截止電壓的測量，帶來誤差.對這些因...

從伯努利方程到海拔計算的教學案例分析

摘要：在教育強國建設的時代背景下，創新型人才的需求日益增加，創新型人才的培養也成為我國高校教育教學的重要改革目標與方向.創新型人才培養的關鍵在于優化學生思維方式.本文利用一個從伯努利方程到海拔計算的課堂教學案例，通過啟發性教學方法和優化課程設計，在大學物理課堂教學中通過探究題目求解新途徑，促進學生自主思維能力的形成，提升其獨立解決問題的能力，以便更好地適應當今社會對創新型人才的需求

以科研素養培養為核心的研討式大學物理教學的探索與實踐——以“拋體運動”為例

摘要：結合國家對高校人才培養的要求，本文以大學物理課程為抓手，對以科研素養培養為核心的研討式教學進行探索.針對傳統教學模式中存在的重概念、輕創新，重傳輸、輕實踐，重應試、輕能力等不利于科研素養培養的問題，對教學內容進行重構、教學方法進行創新，落實創新型人才科研素養培養目標.以拋體運動為例，將物理知識案例化，從“百步穿楊”經典典故出發，提出問題，采用遞進式教學方法，引導學生進行研討式學習，從知識、技能向方...

“光學”課程混合式教學的探索與實踐

摘要：鑒于西部地區師范教育所獨具的地域、文化及民族多樣性特征，作為西部高校的教育工作者在本科教育階段應深度契合國家西部大開發戰略的核心要求，清晰確立地方學科建設的獨特定位，并緊密對接地區師范人才培養的迫切需求.本文基于西部地區師范專業“光學”課程，深刻剖析了當前教學中的實際痛點與模式固化，提出了一系列旨在化解這些痛點的教學創新策略與改進措施.這些策略聚焦于教學內容和教學過程的重塑，課程內容的更新與科學前...

基于試卷分析與數據下載量的大學物理課程教學探索

摘要：大學物理課程作為高等學校理工科類學生的一門公共必修基礎課程，對培養學生科學思維和后續專業課學習有著重要的作用.本文基于學生課件下載數據與期末考試試卷分析數據對課程知識點得失分情況進行了有效分析，發現了教學中存在的問題，并提出了優化大學物理教學的相應策略，以期提升大學物理的教學效果

聲速測量虛擬仿真實驗中物理模型的探討

摘要：基于聲速測量實驗現象和測量數據，提出了一個共振頻率擬合模型和聲波在發生端和接收端多次反射疊加形成干涉的聲波的錐面傳播衰減物理模型.根據以上模型推導聲壓幅度和相位公式，編寫程序并且根據實測數據進行了擬合和驗證，獲得了必要參數.結果表明錐面波模型無論是在共振干涉法還是相位比較法的實驗數據與推導的公式都較好的符合，擬合獲得的參數為聲速測量飾演的教學和虛擬仿真系統的搭建提供了理論指導

準周期結構光學衍射教學實驗的設計與探索

摘要：彭羅斯鑲嵌圖是一種典型的準周期性圖案，該結構的衍射有豐富的物理內涵.本文以探究彭羅斯鑲嵌圖形的衍射為基礎，探索了在面向物理專業學生的《普通物理實驗》,以及面向非物理專業理工科本科生的《大學物理實驗》中開設復雜結構衍射實驗的可能性和可行性.本實驗教學內容初步設計為學習使用計算機編程生成彭羅斯鑲嵌圖、利用空間光調制器加載圖形、自行搭建衍射裝置、測量實驗數據、基于衍射圖樣分析復雜結構圖形.本實驗突破了傳...

中國航天工程視域下大學物理課程教學設計與實踐——以“動量守恒定律”教學為例

摘要：大學物理作為工科專業的一門重要公共基礎課，不僅為后續工科專業課的學習提供必要的物理基礎知識，還能為學生分析工程設計方案，利用科學論證設計方案的可行性進行評估.本文立足于航天工程視角，在我校航天類專業背景下，從新角度設計大學物理學課程教學設計與實踐，同時“潤物無聲”地融入課程思政，本文以“動量守恒定律”這節課為例進行探索與實踐.幫助學生形成物理思維觀念和科學素養，學會建立火箭的一般簡化模型，利用動量...

水對物體間摩擦力的影響機理分析

摘要：以木塊與木質桌面及汽車輪胎與地面間的摩擦為例，分析了水量對物體間摩擦力的影響機理.分析表明，移動木塊時，需要附加力破壞水在木塊凹槽間的表面能，隨著水量的增多，附加力與其對應的摩擦力隨水量的增多先增大后減小；汽車在積有水層的路面行駛時，受到水層的沖擊力減小輪胎對地面的壓力，從而減小摩擦力，水層越厚，行駛速度越快，輪胎與地面間摩擦力越小

基于智能手機探究鋼琴發聲中的物理原理

摘要：鋼琴發聲現象背后隱藏著復雜的物理機制.本文旨在利用物理理論知識解釋鋼琴發聲現象，以智能手機作為實驗工具，利用Phyphox軟件進行頻率和振幅的測量，從而探究鋼琴聲音的準確性、和諧度和獨特音色的成因，并分析彈奏時出現的拍頻現象.實驗主要分為三部分：(1)利用梅森定律和擊弦點理論，通過改變琴弦的有效長度和擊弦點相對位置來定性研究琴弦振動頻率；(2)使用智能手機上的Phyphox軟件測量不同琴弦的振動頻...

利用Monte Carlo方法優化熱中子誘發²³²Th（n,γ）²³³Th反應靶材厚度的研究

摘要：在第四代反應堆的發展中，釷基反應堆（例如釷基熔鹽堆）是其中一個重要的研究方向.由于釷的儲量大等因素，利用中子誘發²³²Th發生輻射俘獲反應產生²³³Th是釷基反應堆中的一個重要反應，用于產生易裂變核素²³³U.本研究采用Monte Carlo方法，定義了一種評價靶材和中子利用效率的綜合利用系數，利用多項式擬合得到了綜合利用系數和靶材...

雙透鏡對邁克耳孫干涉儀測激光波長實驗的影響

摘要：本文探討了雙透鏡在邁克耳孫干涉儀測激光波長實驗中的應用及其對實驗結果的影響.通過引入雙透鏡系統，我們分析了光斑大小、環紋數量以及疏密情況的變化，并討論了如何通過調節透鏡間距來調節干涉環紋.實驗結果表明，雙透鏡系統的使用能夠顯著降低邁克耳孫干涉儀調節的難度，提高實驗效率，并對環紋吞吐計數的準確性有所提升

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