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期刊信息/Journal information
大学物理实验
大学物理实验

丁力

双月刊

1007-2934

dwsl@chianjournal.net.cn

0432-63083137

132022

吉林省吉林市承德街45号

大学物理实验/Journal Physical Experiment of College
查看更多>>本刊办刊宗旨是：为提高我国物理教师和物理工作者的学术水平、教学水平和科研能力，促进教学仪器的研制、改进和推广工作，为我国的科技教育和现代化事业的发展服务，使之成为物理教师和物理工作者交流信息、交流学术的园地。
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    基于电磁驱动的非爆破式灭火弹设计

    吴润强江珊李智禺任青颖...
    60-63页
    查看更多>>摘要：电磁驱动利用线圈互感耦合的原理,使用单片机控制继电器作为电路开关,将电容储存的电能瞬间通过放电线圈,在感电线圈内形成涡流,为灭火弹提供推力,将电能间接转化为灭火弹的动能.灭火弹的非爆破式设计通过按压弹头顶部的触压开关实现弹头和弹身的分离及灭火材料的喷洒,不仅可以降低灭火弹的破坏性,还可重复使用的弹壳设计还能节约成本、减少资源的浪费.相比其他消防方式,该设计具有可调节性较高、灭火范围较广、环境敏感性较低、可回收利用以及高精度和高效性等优势,具有一定的应用和推广价值.

    非爆破灭火弹线圈电磁驱动

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    利用光学方法测量线膨胀系数实验装置的研究

    景文豪王鑫鑫谢荣柯李海林...
    64-67页
    查看更多>>摘要：线膨胀系数是材料的重要热物理特性之一,广泛应用于工程结构设计、机械制造等领域.传统测量方法存在精度低、受外界条件影响大等问题.为了提高测量数据的可靠性,本研究设计了一种新型仪器,可同时利用两种方法测量物体的线膨胀系数.本实验利用劈尖干涉法和单缝衍射法测量一定温度变化范围内的铝棒的线膨胀量,并利用matlab对数据进行处理.实验结果表明,两种方法可以在互不干扰的情况下同时进行,得到的数据较为精确,并且新型仪器具有高测量精度、重复性好、操作方便等优点,为材料热性能研究提供了一种有效方法.

    大学物理实验线膨胀系数劈尖干涉单缝衍射微小长度测量

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    基于Capstone软件的迈克尔逊干涉法测量溶液折射率

    凌丰姿许磊侯超
    68-73页
    查看更多>>摘要：溶液折射率的测量对于深入理解物质的光学特性和化学性质具有重要意义,广泛应用于科学研究和工业领域.本研究基于Capstone软件和迈克尔逊干涉法,提出了一种新型的折射率测量装置.通过在光路中引入旋转台,可以精确调节比色皿的角度,从而根据干涉条纹的变化数量计算折射率.此外,采用高精度光传感器替代传统人眼观察干涉条纹,确保了测量结果的可靠性.550 数据采集器与Capstone软件的结合,进一步增强了数据实时采集与处理能力,显著提升了测量的准确性与效率.纯水及不同浓度的氯化钠、碳酸钠和碳酸氢钠溶液的测量结果表明,该装置性能稳定,且精度较高,相对误差均不超过 0.5%.本研究不仅为迈克尔逊干涉实验的教学改革提供了新思路,而且推动了现代技术在物理实验教学中的应用,为学生提供了更加直观和高效的学习体验.

    迈克尔逊干涉Capstone软件透明溶液浓度折射率

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    光电效应实验中影响电流的因素之分析

    张智明何珊刘军浩
    74-77页
    查看更多>>摘要：根据光的量子理论,发生光电效应的必要条件是入射光的频率大于阈值频率.当此条件满足时,逸出电子的通量取决于入射光子的通量.当入射光的频率大于阈值频率,且入射光子的通量一定时,逸出电子的通量就是一定的.然而,并非所有这些电子都能到达阳极形成电流.本文首先分析了在逸出电子通量一定的条件下影响电流的物理因素,结果表明,影响电流的主要因素是外加正向电压U和电子的逸出角θ0(逸出电子的初速度与光电管轴向之间的夹角).然后利用作图模拟的方法,具体考查了U和θ0 对电流的影响,结论表明:对一定θ0 的电子,只有当U大于某个临界值时才能到达阳极对电流作出贡献;而对一定的U,只有θ0 小于某个临界值的电子才能到达阳极对电流作出贡献.

    光电效应电流正向电压逸出角

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    以光学为依托的声音定位可视化实验研究

    陈悦杉李文华
    78-86页
    查看更多>>摘要：在科技快速发展的浪潮中,声音定位在的日常生活中充当着越来越重要的角色.传统的声音定位技术往往受限于复杂的信号分析和对专业人员的高度依赖,而新兴的光学辅助声音定位技术则展现出了前所未有的潜力.本研究致力于研究一种结合李萨如图形原理的创新声音定位装置,旨在通过光学可视化技术实现对声源的创新定位方式.装置设计充分考虑了实用性、通用性和可操作性,采用简易结构,结合光学、声学及振动学原理,实现了声音信号的可视化呈现,从而显著提高了定位的准确性和效率.

    李萨如图形声音定位可视化呈现

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    弗兰克-赫兹实验的不同数据处理方法对比及第一性原理模拟

    刘律廷牛相宏李永涛
    87-91页
    查看更多>>摘要：弗兰克-赫兹实验对于验证电子能量的量子化有着重要的意义,是近代物理实验中的经典.然而,实验结果一般受实验条件和数据处理方法的限制.本文利用Matlab软件对测量的八组数据进行分段的线性插值、三次Hermite插值及三次样条插值并绘制曲线图,计算单原子气体氩的第一激发电位,比较发现三次样条插值拟合的曲线更加平滑且结果的一致性更好.同时,通过以量子力学为基础的第一性原理计算得到了气体氩的第一激发电位,并将其与实验结果进行了对比分析,发现相比Perdew-Burke-Ernzerhof(PBE)泛函,使用Heyd-Scuseria-Ernzerhof(HSE06)泛函计算的第一激发电位与实验值有更好的吻合,而自旋轨道耦合的引入会导致能级的劈裂,但不会明显改变激发电位.

    弗兰克-赫兹实验大学物理实验插值方法第一性原理

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    基于Multisim的有源滤波电路的仿真实践

    王强张怡婷何强方开洪...
    92-98页
    查看更多>>摘要："电子学基础"是一门工程实践类课程,其中,有源滤波电路在信号处理领域具有广泛的应用,本文将Multisim仿真软件应用于电子学基础课程的教学,对有源滤波电路进行了模拟仿真,并与理论计算做了对比分析.实践表明,应用Multisim进行电路模拟仿真,可以直观地观察电路的瞬态过程和频率特性,分析电路结构、器件参数变化对频率特性的影响,直观便捷、高效省时,有效克服了电学实验的硬件局限性,有助于激发学生的学习兴趣,加深学生对课堂教学内容的理解,提升学生分析与设计电子电路的能力,提高教学的效果.

    Multisim仿真研究有源滤波频率特性

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    白光杨氏双缝干涉实验的MATLAB仿真

    王烨王岩张志峰冯学超...
    99-104页
    查看更多>>摘要：杨氏双缝干涉是光学和大学物理等课程的重要内容,其基本原理在工程技术中有着广泛的应用.本文运用Matlab编写程序,对杨氏双缝干涉实验进行仿真,仿真结果直观地展现出波长、缝间距和缝屏距离等参数对双缝干涉的影响.此外,本文着重模拟白光作为光源的杨氏双缝干涉实验,展示了干涉后色散的彩色光谱,并借助光强变化曲线分析光谱中光强和对比度变化的原因.本文还进一步对比了以单色光和白光分别作为光源时,利用杨氏双缝干涉测定透明介质薄膜折射率的仿真实验结果,借此验证了单色光源在该实验中的局限性.本文的仿真实验不但能加深学生对光的干涉规律的理解,而且对丰富杨氏双缝干涉的教学内容、培养学生的科学探究素养、提升其利用信息技术分析和解决问题的能力有着重要意义.

    杨氏双缝干涉白光光源Matlab仿真折射率

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    结合数值模拟的虚拟仿真大学物理实验开发——以磁控条件实验为例

    李靖蒋城欢吴庆春唐春红...
    105-110页
    查看更多>>摘要：随着算力提升与技术改进,基于物理规律的、可交互的虚拟仿真大学物理实验成为可能.本工作以磁控条件实验为例,通过求解热电子在径向电场与轴向磁场作用下的运动方程,并结合计算机编程技术,实现了电子轨迹的实时计算;通过实验数据的采集,利用玻尔兹曼拟合函数实现了磁控条件的数值仿真;在仿真实验中集成差分计算功能,将热电子初速度满足麦克斯韦速率分布的验证实验加入教学内容.基于以上技术开发的虚拟仿真实验,不仅能完成现有的实验目标,而且可以直观显示电子径迹,拓宽了磁控条件实验的深度和广度.

    虚拟仿真实验磁控条件实验热电子轨迹玻尔兹曼拟合函数麦克斯韦速率分布

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    微波实验虚拟实验室设计与实践

    郭禹辰刘冰
    111-115,127页
    查看更多>>摘要：微波生成过程较难以直观展示,传统实验通常只能通过示波器观察微波电场和磁场强度的变化.这种方法在传统理论教学中往往难以帮助学生深入理解相关物理概念.为提高学生对实验原理的理解,设计并开发了微波实验的虚拟仿真实验室.通过该虚拟实验,学生可以完成预习、操作以及实验报告等教学任务,同时教师也能够在后台进行教学管理.微波实验虚拟仿真实验室借助先进的计算模拟技术,突破了真实实验在微观现象观察方面的局限.该平台不仅能够生动展示反射式速调管产生微波的原理,还能呈现波导中不同模式的电磁场分布,帮助学生更加直观地理解微波的传输原理与特性.五年教学实践的结果表明,微波实验虚拟实验室的应用显著提升了教学效果.

    实验教学虚拟仿真Unity3D近代物理实验微波实验

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