本文探讨一维圆环上的经典理想气体微观状态熵，证实粒子的位置分布在圆环上逐渐趋向均匀化，位置熵随时间递增直到最大值，但包含位置不确定性和速度不确定性在内的微观状态总熵在数学意义下严格守恒。在同一时刻位置非常接近的粒子的速度逐渐呈现出量子化特征，相邻分立速度的间隔在长时间极限趋向于零。这意味着在物理测量意义下，由于观察者的速度分辨率不可能无限小，测量到的系统微观状态总熵在长时间极限必定增加。该简单系统可作为教学模型增进对热力学第二定律的理解。

本文首先简要介绍了最近新兴的天球全息(celestial holography)，这是一种平坦全息框架．然后将天球全息框架应用到二维Bullough-Dodd可解模型中去，其散射振幅的共形场论对偶为特殊的共形关联函数，称为微扰延迟（超前）振幅，我们计算了微扰延迟（超前）振幅的一阶项并验证其满足幺正性．

本文引入一个新的热力学函数，利用低温热力学系统在等温等压过程中焓和吉布斯函数的改变量的实验数据模拟出该函数随温度的变化曲线，将实验模拟结果外推到绝对零度时，无需引入附加假设直接获得能斯特公式. 指出无附加假设的能斯特公式应被称为能斯特表述而不是能斯特定理，可作为热力学第三定律表述的核心内容. 进而对能斯特公式的物理内涵作出更为准确的诠释.

在电磁学教学中经常被问到“电位移矢量D是否与极化电荷有关的问题”．本文基于以往文献的观点和论据，对电位移矢量D与极化电荷的关系进行了进一步的讨论．结果表明由于自由电荷和极化电荷的分布之间存在制约关系，笼统的说电位移矢量D和极化电荷有关和无关都是不确切的；以往文献中给出的“D与极化电荷无关的条件”，改称为“极化电荷的分布不影响原来自由电荷分布的条件”会更确切些．

本文将金属中自由电子气中电子动量的允许取值(px,py,pz)看成三维随机变量，服从均匀分布，利用概率论相关知识求解金属中自由电子气问题，这种处理方法可以更好地帮助学生建立直观物理图景，理解金属中自由电子气模型相关概念. 

回顾了准精确可解系统(quasi exactly solvable)的研究历程与主要方法.QES系统介于精确可解和不可解系统之间，能够在特定条件下求解部分本征值和本征态.研究始于Razavy势，随后通过李代数、Heun方程、超对称量子力学(supersymmetric quantum mechanics)和Bethe Ansatz方法逐步发展.这些解析工具揭示了QES系统的对称性与复杂结构，扩展了可解模型的范围.文章还讨论了预势方法的应用及QES系统未来可能的研究方向，包括非厄米量子系统和实验验证等.QES系统的研究对多个物理学领域具有深远影响.

δ势阱是量子力学中一个重要的理想化模型，在理解量子隧穿现象和描述杂质对电子的散射等方面有着重要应用.本文选取了文献中常见的四种δ函数近似表达形式，利用数值方法求解了不同函数形式对应的δ势阱下的薛定谔方程，在波函数、能量本征值和波函数导数等多个方面将数值结果与理论结果进行了对比.研究发现，在文献中常见的四种δ函数近似表达形式中，δ(x)=limk→∞kπe-(kx)2函数能更好地替代δ函数进行数值运算，数值计算所得波函数、能量本征值和波函数导数都与理论结果非常接近，且δ函数势阱近似表达式对应的数值解的精度随着参数k的增加而提高，证明了通过构造近似函数来数值求解δ势阱下薛定谔方程的方法是可行的.

近年来，无线能量传输(WPT)已广泛应用于能源、医疗、通信等诸多领域，成为电磁领域的一个研究热点.WPT相比有线传输具有更高的灵活性和安全性，但目前仍存在设备替换和维护费用高等问题.本文设计并实现了一套基于USRP的无线能量通信系统，并结合电磁感应原理开发了用于金属探测的计数装置.通过单摆实验验证，成功监测和记录了金属球的摆动行为，证明了系统在检测金属目标方面的可行性和有效性.此外，本文还探索了USRP在信号处理和通信系统中的广泛应用潜力，展示了其在提升系统灵活性和性能方面的优势.

微磁场测量在许多科学领域中具有重要的应用价值，现有大学物理实验教学相关仪器比较固定，不利于学生开展进一步实验探索.结合莫尔条纹的放大特性，通过观测莫尔条纹在磁场中的变化规律，建立两者之间的定量关系，实现基于莫尔条纹技术的微磁场测量. 进一步改变光栅常数，研究其对测量结果的影响，并利用Image J软件对图像数据进行采集，优化基于莫尔条纹技术的微磁场测量系统. 该测量方法具有可视化、操作简单、设备易组装等优点，便于让学生在掌握微磁场特性的同时，进一步实施相关拓展研究.

拔尖人才培养计划旨在自主培育具备国际竞争力的顶尖人才．为此，我们融合了自主实验与思辨课堂的教学模式，并开设了《开放物理实验》课程，以探索贯穿整个科研流程的培养方案．本文详尽阐述了该课程的全貌，并深入分析了其在教学理念、目标、方法、课程安排及考核机制等方面的创新实践．同时，本文评估了课程对学生能力提升和科研素养增强的正面效应，以及所实现的教改成绩，意在为培养顶尖人才提供有益的范例和思考路径．

利用CiteSpace可视化分析软件，以中国知网近10年间收录的3426篇大学物理实验课程教学研究相关文献为研究对象，通过发文量、发文作者、发文机构、关键词聚类及突现的分析，可视化大学物理实验教学研究热点及趋势.从发文量和发文作者来看，近10年大学物理实验教学研究持续深入，发文作者基于“课缘”有较稳定合作关系.从发文机构图谱来看，各机构研究相对独立，校际、校企之间需加强合作交流，构建优质资源共享体系.从研究热点呈现来看，未来可从三个方面加强课程教学研究，一是进一步完善教学内容体系，突出探究能力、创新能力的培养；二是教学方法手段中加强新技术新手段的融合，开辟教育发展新赛道，塑造教育发展新优势；三是以支撑人才培养的宏观视野，把握学生能力培养需求，强化课程的顶层设计.

考虑平面电磁波斜入射于三层介质的平行极化波传播问题.基于物理问题解决的认知模式及电磁场理论，导出了任意条件下的反射系数与透射系数，推广了电磁场与电磁波等教材中正入射情形下的反射与透射系数公式.讨论了几种特殊情形下的特殊结论，能够丰富教材内容，为未来更新电磁场与电磁波的教材做准备.这对于培养大学生的创新意识与研究能力具有积极意义，也为理工科的老师开展教学研究提供创新教学研究案例.

本文基于ETA物理认知模型，以“牛顿环”教学为例，从实验物理认知（E）出发，推至理论物理（T）认知层面，进而深入应用物理（A）认知，三层次由表及里，重构教学内容，优化教学过程，构建虚-理实结合的课堂教学模式，并结合大学物理课程思政的要求，训练物理思维，感悟物理精神，恰当培养学生对物理认知的全过程．实践表明，基于ETA物理认知模型搭建的教学模式成效显著，课中学生主动参与度大幅提升、积极性增强，课后解决问题能力明显提高．

在科教融合的时代背景下，将科学研究的概念、方法及过程融入本科教学是培养具有开放思维、创新精神和创新能力的拔尖创新人才的有效途径.精准找到教材知识和科研内容的连接点是其落实的关键点.本文以电磁学中安培环路定理为例，通过其证明过程与拓扑学概念环绕数的天然适切性，深入挖掘安培环路定理的拓扑起源，明确矢量场积分环路微调不变的拓扑本质.使得学生深刻理解安培环路定理及矢量场性质的同时，了解拓扑学纽结理论初步.同时，在追溯科学知识形成的过程中，理解科学探究精神，掌握科学探究方法，潜移默化培养学生创新精神和创新能力.为将科学研究的概念、方法及过程融入高校课堂教学提供了有效方法及范例.

在数字信息化背景下，传统教学向混合式教学转变，教学内容由教材文本向网络资源转变，师者传道、授业、解惑的内涵和外延在不断拓展，教师由主导者角色向引导者角色转变．成都理工大学大学物理教学团队聚焦教学中的痛点问题，进行了智慧教学模式改革．团队通过优化课程体系，自制微课视频、知识拓展、知识共享、自制动画等，自主打造了SPOC及MOOC课程，构建了信息化背景下教学新生态，打造了大学物理“金课”，成功获批省级线上线下混合式一流课程．

本文讨论理性力学的历史发展和力学通论性课程的名称变迁．基于严格数学推导和证明的理性力学在法国学者引领下在十九世纪达到鼎盛后在二十上半叶衰落，在二十世纪中叶在美国学者倡导下复兴．理性力学八十年代后在中国起步得到持续的发展．在十九世纪理性力学往往是理论性较强的法语力学教材名称，这一名称在法语和意大利语中仍用于通论性教材．从理性力学中衍生出的理论力学，广泛用于俄语和汉语通论性教材中，也见于英语和德语教材或论著．

基于分裂算符法对一维Gross-Pitaevskii方程进行了数值求解，将进出势垒时波函数模方的最大值对应的时刻差值定义为量子隧穿时间，得到了其亮孤子解在不同能量下通过一个确定宽度的高斯型势垒的隧穿时间以及隧穿概率.研究发现，在入射波包能量小于势垒高度时，隧穿时间随入射能量的增大而增大；入射波包能量大于势垒高度时，隧穿时间与波包速度成反比.此外，我们还研究了在不同能量范围内，势垒做小幅度振动时，振动频率对量子隧穿时间以及隧穿概率的影响，观察到了在入射波包能量小于势垒高度的量子状态下，势垒振动频率的不同引起了隧穿时间较大幅度的震荡.

利用CMOS相机拍摄双棱镜干涉图像，经过图像处理得到干涉光强分布.发现干涉条纹的包络在中央区域存在有规律的起伏，两侧则存在迅速的衰减，明显有别于经典的双缝干涉图样.为解释这个现象，本文考虑了光在双棱镜脊线附近的直边衍射，并利用MATLAB仿真复现了实验观察到的光强分布特征.在此基础上分析了干涉条纹间距的变化规律，条纹数量和可见度与狭缝宽度、双棱镜位置的关系，结论与实验结果符合较好.

传统光杠杆法测量金属丝杨氏模量实验装置操作要求高，数据精度偏低，难以满足现代教学的需求.本论文采用空气劈尖替代光杠杆，实验装置一体化设计，节约空间；增设滑轮改变劈尖倾角方向，可扩大倾角增加测量范围；设计游标卡尺提高金属丝测量精度.

本文所讨论的是：通过在橡胶管内注射水性碳管浆材料而制成可拉伸弹性导线在弯曲和平直拉伸两种情况下，导线的电阻与弯曲角度和拉伸长度之间的关系.实验发现导线在平直拉伸的情况下，其电阻的变化与其拉伸长度有非常好的线性关系，在弯曲的情况下也有一定的函数关系.本文尝试用导电通道理论和量子隧穿效应来解释这两种规律背后的原因.在得到导线弯曲和拉伸的程度与其电阻之间的关系后，在实际应用中就可以通过测量导线的电阻来得到导线的变化情况，可以应用于机器人行业、柔性电子设备、可穿戴电子设备等方面，具有广泛的应用前景.

本论文介绍一种通过已知的电多极子电势来计算更高阶电多极子的电势及电场强度计算方法，该方法采用了更为简单的数学技巧，即以已知的电多极子为基准，通过坐标变换后将新构造的电多极子的电势用已知电多极子的电势来表征.传统的电多极子电势和电场强度计算方法通常依赖于复杂的数学运算和繁琐的推导过程，限制了其在实际应用中的灵活性和效率，同时也不利于数学知识不足的低年级学生学习理解.本计算方法物理图像清晰，也可以帮助加深对电偶极子及电偶极矩物理本质的理解.

本文采用无接触式的光学测量手段，利用数字激光散斑法实现了对微小电荷量的精确测量．研究平行板电场强度分布，通过对带电物体的静力学分析，将微小电荷量的测量问题转化为小角度偏转的测量问题．借助毛玻璃片的散射特性，利用CCD感光器件记录散斑图像，并通过灰度处理、快速傅里叶变换等步骤得到散斑干涉条纹，从而实现了微小电荷的无接触式测量．基于本文的测量装置和实验方法，在普通实验室环境下即可实现对低至0.1~1.0 nC量级的微小电荷量的测量．与仿真结果比较，发现测量结果具有较高的准确度．本文为无接触条件下精确测量微小电荷量提供了新思路．

狭缝(实光源)和虚光源不在同一平面上，是利用菲涅尔双棱镜干涉测光波波长中经常被忽略的问题，阐明了这一问题引起的测量误差的原理，并推导出了相关误差值的计算过程.分析结果显示，以狭缝平面代替虚光源平面引起的相对误差小于0.01%，远低于实验过程中的其它系统误差.因此，在实验中，通常将狭缝平面位置近似视为虚光源平面的位置，以此来测量与观察屏的距离，忽略虚实光源不共面所引起的测量误差.