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当期目录

    2017年 第36卷 第3期 刊出日期:2017-03-20
      
    编者按
    从简化模型中悟出质点动力学的真谛
    包景东,彭婧
    2017, 36(3):  1-4.  doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.2017.03.001
    摘要 ( 868 )   PDF (473KB) ( 765 )  
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    从2016 年诺贝尔物理奖及费曼物理教育思想受到启发,本文讨论了目前大学物理教学所欠缺的方面: 溯本求源和结果推广.以阿特武德机、抛体轨迹、斜面上的非惯性系、桌面上的绳子为例,从简单模型悟出质点动力学的几个要点: 对约束方程求导获得变量之间关系; 弹道曲线的理想化和无量纲化; 非惯性中的等效重力; 逆向思维判断系统运动趋势等.
    不均匀磁场中单层二硫化钼的朗道能谱
    黄泽远,申爱影,王大理
    2017, 36(3):  5-7.  doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.2017.03.002
    摘要 ( 1115 )   PDF (431KB) ( 614 )  
    相关文章 | 多维度评价
    单层二硫化钼是一种新型的类石墨烯材料,其内部较强自旋轨道耦合作用使它表现出许多不同于单层石墨烯的物理性质.本文从量子力学的基本概念出发,借助特殊函数方程理论,研究了在不均匀垂直磁场作用下单层二硫化钼中奇异的朗道能级结构.
    扇形薄板二维驻波的研究
    方奕忠,沈韩,崔新图,廖德驹,冯饶慧,王钢
    2017, 36(3):  8-13.  doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.2017.03.003
    摘要 ( 884 )   PDF (1123KB) ( 521 )  
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    用分离变量法对极坐标下垂直板面方向的金属薄板的小振动方程求解,解出扇形薄板在全部边界均自由的条件下 的解析解的简正模式及通解,并计算了不同频率下对应的简正振动模式下薄板上的圆弧形驻波波节线的半径和方程的本征值所满足的规律及薄板的弹性模量,给出了驻波图,与实验上观察到的仅有辐射状波节线或辐射状波节线与圆弧形波节线同时存在这两种简正模式( 即克拉尼图形) 相比较,发现理论结果与实验符合得很好.
    从微观角度看理想气体的绝热过程
    侯吉旋1,司黎明2,翁华3
    2017, 36(3):  14-15.  doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.2017.03.004
    摘要 ( 879 )   PDF (149KB) ( 421 )  
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    利用统计物理,我们研究了缓慢拉动活塞时处于绝热气缸中的理想气体的绝热变化,从微观角度推导出了理想气体的绝热方程.
    测定不同形状物体空气阻力系数的实验
    刘扬正,钱仰德
    2017, 36(3):  16-19.  doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.2017.03.005
    摘要 ( 1935 )   PDF (961KB) ( 2118 )  
    相关文章 | 多维度评价
    设计空气流速连续可调的小型风洞,对圆形平板、圆柱体、流线体的空气阻力系数进行测量. 利用U 型管中水柱的高度差表达孔板法中空气的流速,通过悬臂梁力传感器测量测试物受到的空气阻力,根据空气阻力和U 型管中水柱的高度差的关系测定空气阻力系数.
    n 阶网络任意2 节点间的等效电阻公式
    周蒨,谭志中
    2017, 36(3):  20-24.  doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.2017.03.006
    摘要 ( 959 )   PDF (406KB) ( 459 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    研究了一类n 阶电阻网络任意2 节点间的等效电阻问题,解决了一个之前一直没有解决的电阻网络难题.首先给出了一个任意2 节点间等效电阻的普适公式,然后采用网络分析方法构建了差分方程模型以及边界条件约束方程模型,由此证明了所给出的等效电阻公式.最后给出了无穷网络的等效电阻公式,并且将特殊情形下的结论与其他结论进行了对比与讨论, 验证了本文所得结论的正确性.
    变质量冷却法测定油品比热容
    刘素美,马红章,尹玉芳,刘冰,展凯云,李书光
    2017, 36(3):  25-27.  doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.2017.03.007
    摘要 ( 875 )   PDF (384KB) ( 459 )  
    相关文章 | 多维度评价
    电热法是油品比热容物理实验中一种常用的测量方法,实验中加热功率的不稳定因素导致输入总热量无法精确定量而给结果带来一定的误差.本文基于牛顿冷却定律,推导了不同质量油品测试样品的系统比热容与散热速度的关系,设计了通过改变被测油品的质量确定其比热容的测量方案.实验测量结果表明,冷却变质量法的测量相对误差可控制在3%以内,测 量过程与数据处理简便且该方法完全不受加热功率不稳定因素的影响.
    物像等大法测量双棱镜干涉中虚光源间距
    刘秋武,王小怀
    2017, 36(3):  28-31.  doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.2017.03.008
    摘要 ( 1056 )   PDF (485KB) ( 784 )  
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    对菲涅耳双棱镜干涉测钠光波长实验中应用二次成像法测量双虚光源间距的相对误差进行分析,指出小像的测量误差是影响测量双虚光源间距的主要因素,提出改用当虚光源位于透镜前2 倍焦距时物像等大的测量方法,可较为准确的测量双虚光源间距和双虚光源到测微目镜的分划板的距离.
    光照强度对太阳能电池特性影响的实验研究
    王玉清,任新成
    2017, 36(3):  32-35.  doi:10.16854 /j.cnki.1000 -0712.2017.03.009
    摘要 ( 1392 )   PDF (773KB) ( 2230 )  
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    阐述了太阳能电池特性的相关理论,用实验方法研究了太阳能电池开路电压、短路电流、最大输出功率、最佳负载电阻及填充因子与光照强度的关系,结果表明,太阳能电池的开路电压、短路电流、最大输出功率随光照强度的增强而增大, 最佳负载电阻和填充因子随光照强度的增强而减小,其中随着光照强度减弱而最佳负载电阻增大并未发现有相关的理论分析或仿真结果的报道,其他结果与太阳能电池特性相关理论一致.
    创新人才培养下的大学物理实验教学改革研究
    张凤琴,林晓珑,王逍
    2017, 36(3):  36-39.  doi:10.16854/j.cnki.1000-0712.2017.03.010
    摘要 ( 915 )   PDF (170KB) ( 463 )  
    相关文章 | 多维度评价
    从教师和学生两个主体出发,通过提高教师自身素养、改善实验教学条件和分层次的教学新体系、开放的大学物理演示实验和大学物理实验预习系统、课内外实践教学平台等全方位的大学物理实验教学改革,培养优秀的创新型人才.
    干涉法测量橡胶材料杨氏模量的研究
    曹旭,王杰,亓凯,韩立立
    2017, 36(3):  40-43.  doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.2017.03.011
    摘要 ( 1016 )   PDF (280KB) ( 523 )  
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    橡胶材料杨氏模量的常见拉伸测量方法是光杠杆法,本文通过劈尖干涉的方法测量出橡胶条在轴向拉力作用下直径产生的微小变化量,由材料的本身的泊松比、直径变化量与杨氏模量之间的函数关系式,通过多次实验测量数据减少随机误差,并且分析计算了杨氏模量的最佳估计值和不确定度,实验结果表明该方法测量得到的杨氏模量与理论值误差在1.5%左右,最大相对不确定度约为1.2%.
    磁力平衡悬梁式液体界面张力仪的研制
    王杰,陈志艳,曹旭,王军
    2017, 36(3):  44-46.  doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.2017.03.012
    摘要 ( 714 )   PDF (437KB) ( 303 )  
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    液体界面张力系数是液体的重要物性参数之一,实现液体界面张力系数的精确测量具有重要的应用价值,所以我们以吊环法为基础开发出一套新型液体界面张力仪,该型仪器借助杠杆原理,利用霍尔式位移传感器以及永磁/电磁复合磁悬浮技术,通过对一个单摆式悬梁悬浮状态的监测和控制,将作用于金属吊环上的拉力适度放大并反映为电磁线圈的工作电流,进而实现液体界面张力的电法精确测量.所设计的仪器结构简单、测量精确、重复性好.
    磁力摆相位锁定机制的实验研究
    徐明辉,白在桥
    2017, 36(3):  47-51.  doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.2017.03.013
    摘要 ( 961 )   PDF (1964KB) ( 297 )  
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    周期驱动下的磁力摆在一定条件下可以实现与驱动信号的相位锁定,从而产生稳定的等幅振动.本文测量了磁力摆相位锁定建立的暂态过程以及相位锁定点与控制参数的关系.基于单摆的非线性以及磁场驱动力与相位差的定性依赖关系, 所有实验结果都可以得到很好的解释.
    霍尔元件的动态特性曲线的测量及研究
    王新艳,严正,蒋书棋,王可,宁录
    2017, 36(3):  52-56.  doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.2017.03.014
    摘要 ( 966 )   PDF (778KB) ( 762 )  
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    以实验手段研究了霍尔元件在交变电流及交变磁场下的动态特性.实验以霍尔效应实验为基础,改变其中某一自变量,通以交变信号并保持其他条件不变,观察实验现象,得出霍尔电压的幅频特性以及相频特性.从实验结果可以看出霍尔元件的动态特性与静态特性有很大的不同.
    利用β 射线测量镀膜密度
    朱芃睿,文杰,姚玉华,刘丽君,康明铭,张志友
    2017, 36(3):  57-62.  doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.2017.03.015
    摘要 ( 918 )   PDF (445KB) ( 385 )  
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    基于β 射线在穿透物质后计数和能量均有所损失,我们利用相对论效应实验谱仪根据β 射线计数衰减及能量损失测量铝镀膜密度.从结果可以看出,由于实验中β 射线不能保证完全单能导致能量损失法的误差非常大,有待进一步完善,结果仅供参考.由计数衰减法测得样品铝镀膜的密度为( 2.6±0.2) g /cm2 .
    大学生手机电磁辐射分析与监测
    潘越越,吴广芬,李旭,李旺
    2017, 36(3):  63-65.  doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.2017.03.016
    摘要 ( 922 )   PDF (760KB) ( 510 )  
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    采用ME3030B 电磁辐射分析仪和HF32D 电磁辐射分析仪分别检测了手机在不同环境下,处于不同的状态所产生的电磁辐射值.大量数据统计得出: 手机虽然处在不同的环境,或处于不同的状态其电磁波辐射值有一定的差异,但其稳定的辐射值均不超过GB8702-88《电磁辐射防护规定》的参考值; 但手机处于不同使用状态时最大瞬时电磁波辐射值大幅超过相应国家参考值; 并且手机辐射强度随距离增大而迅速减小.
    封面说明
    穆良柱
    2017, 36(3):  66. 
    摘要 ( 400 )   PDF (171KB) ( 167 )  
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    今年是路德维希·玻尔兹曼( Ludwig Boltzmann)发表划时代著作[1]140 周年.在此文中,玻尔兹曼明确提出了一个封闭热力学体系处于平衡状态的熵与其微观状态数的关系,用今天习惯的记号,即S=k ln Ω.这一公式揭示了自然界的一个重要规律,对于之后物理学,特别是统计物理学的发展起到了奠基的作用.