近代与综合实验

• 基于液晶电光效应的量子密钥分发演示实验

  齐雅静;车修平;孙梦琳;白在桥;

  设计了低成本演示量子密钥分发的BB84协议实验.利用半导体激光器替代单光子发送信息,并使用液晶盒调制激光的偏振状态.通过编程Arduino单片机,实现了发送端偏振态与接收端偏振基的随机选择.采用外同步方式,在保证无误码的前提下,信号传输速率可达25Hz.该实验将光的偏振和液晶的电光效应等大学物理实验传统教学内容与量子保密通信紧密结合,有助于学生了解科学前沿知识.

  2020年06期 v.40;No.358 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 814K]
  

• γ指纹的特征提取及其RBF神经网络识别

  赵愉航;王崇杰;

  为提高核材料γ指纹的识别置信度,提取了γ指纹特征峰总面积作为识别特征,并对不同强度的特征峰总面积做"反"加权处理.采用RBF神经网络识别2组差异甚微核材料的γ指纹.结果表明:与传统识别特征相比,以特征峰总面积为识别特征,既可降低信息冗余度,又能充分保留γ指纹的特征性,有效降低了识别下限."反"加权处理方法进一步提高了识别置信度.

  2020年06期 v.40;No.358 9-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 781K]
  

普通物理实验

• 基于视频图像处理技术测量滑动摩擦系数

  段茜;廖凯;于锐锐;蒋荣;曾斌;

  针对目前滑动摩擦系数测量方法的不足,采用双弹簧振子系统,并基于视频图像处理技术,通过实验测量和数值计算相结合的方法测量了滑块与接触表面之间的滑动摩擦系数.该方法采用数码摄像机进行数据采集,测量工作量少,简便易行且成本低;借助基本的图像处理技术计算振动参量,算法简单,易于实现.

  2020年06期 v.40;No.358 14-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 692K]
  

• 光杠杆镜面和望远镜光轴初始不垂直度对放大率的影响

  常相辉;魏云;刘其军;贾欣燕;樊代和;

  结合光杠杆测量微小伸长量的光学原理,详细分析了静态拉伸法测量金属丝杨氏弹性模量的实验中,光杠杆镜面初始不竖直对光杠杆放大率造成的影响.分析结果表明,随着光杠杆镜面初始时与竖直方向夹角的增大,其放大率与传统教材中的放大率公式相比,将非线性地增加,进而对金属丝杨氏弹性模量的测量精度造成影响.最后给出了降低此影响的实验仪器调节步骤建议.如采用新增加的仪器调节建议,可将金属丝杨氏弹性模量测量精度的影响降低到1‰以内.

  2020年06期 v.40;No.358 18-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 719K]
  

专题(学科教学论、竞赛)

• 非实验室环境下大学物理实验的设计与教学

  周艳明;翦知渐;谢中;

  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.

  2020年06期 v.40;No.358 22-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1166K]
  

• 大学物理设计性实验“项目-反思”式教学模式的构建

  吴肖;吴福根;朱道云;

  结合实践课程的设计思想,在大学物理设计性实验中构建了"项目-反思"式教学模式.学生通过"计划、探究、表达"的活动环节进行协作学习,教师仅以项目管理者的身份介入.教师通过确立评价标准、项目工作单的引导和网络日志的撰写,指导学生进行反思,确保高效率且高质量地完成设计性实验.

  2020年06期 v.40;No.358 30-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 946K]
  

• 轻重物体系绕杆运动的循环摆现象研究

  曾溢嘉;王晓杰;李文华;陈宗强;

  理论分析建立了描述轻重物体系绕杆运动的循环摆运动方程,通过Matlab模拟了质量比、释放角度、绳长、摩察系数和杆半径对循环摆运动的影响.为了验证数值模拟的结果,使用高速摄像机记录循环摆的运动过程,再用Tracker软件进行打点分析.实验结果表明:轻重物体质量比小于0.27～0.43,释放角度大于68°～90°,轻物体能够绕杆运动,并可以阻止重物体下落.

  2020年06期 v.40;No.358 34-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1143K]
  

互联网+物理

• X射线光电子能谱分析虚拟仿真实验

  李钰;董锡杰;王聪;彭顺金;黄刚;张国宏;李云宝;

  X射线光电子能谱实验是材料物理、材料化学等相关专业的重要实验项目.但是仪器构造复杂,价格昂贵,X射线潜在的危险性等限制了该实验对学生的教学开放.基于"能实不虚,以虚代实"的原则开发了X射线光电子能谱分析虚拟仿真实验系统,完整地模拟了X射线光电子能谱分析实验实景,具有直观、智能、界面友好等特点,还可通过互联网在线进行样品制备、样品放置、样品分析及数据处理的全过程.该系统培养了学生的动手能力、科研思维和创新意识.教学中采用线上线下混合式教学模式,提高了教学质量.

  2020年06期 v.40;No.358 41-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 1297K]
  

• 基于LabVIEW的大学物理实验教学系统

  孙小锋;县伟;何晓明;

  基于LabVIEW提供的多种显示插件和输入插件相互组合,设计了大学物理实验的虚拟教学系统.以冲击电流计、单臂电桥和示波器实验为例,介绍了虚拟教学系统的设计方法.

  2020年06期 v.40;No.358 48-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1242K]
  

• 基于Unity3D的光栅自成像虚拟仿真实验

  徐芊歆;唐芳;

  光栅的自成像研究需要对实验仪器进行精准的控制和调整,光栅常量过大或过小都不方便进行实验.而虚拟仿真实验能够弥补实际测量条件不易满足、仪器精度不够高而出现的问题,同时也能够准确体验操作过程,获得更为理想的实验效果.基于Unity3D搭建虚拟仿真实验平台,由菲涅耳衍射理论计算得到光栅后光场分布,通过可视化模型展示实验现象以便学生定量研究自成像效应.

  2020年06期 v.40;No.358 53-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 1058K]
  

基础教育

• 基于Tracker的动量定理验证实验

  丁益民;吴星星;秦凤玲;

  提出了利用Tracker验证动量定理的实验方法,将一般仪器难以测量的冲量转换成对时间的测量,再运用Tracker的追踪功能,读出物体运动的时刻与对应的速度,进而验证变力作用下的动量定理.

  2020年06期 v.40;No.358 57-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1034K]
  

• 基于LabVIEW的单摆振动图像的探究实验

  张珣;吴先球;

  针对传统实验的不足,结合数据采集和虚拟仪器测量技术,开发了基于LabVIEW的单摆振动图像的探究实验装置,实现了单摆振动图像的绘制、单摆周期的测量和当地重力加速度的计算,直观地展示了单摆振动图像,提高了可视化效果和测量精度,降低操作难度,并将单摆振动图像演示实验和用单摆测定重力加速度实验进行了整合,提高了测量效率.

  2020年06期 v.40;No.358 60-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1036K]
  

• “旋转的液体”实验再改进

  张香保;黄彬;郭利刚;李忠生;

  针对教材中"旋转的液体"实验装置的不足,从实验器材的选取、实验装置的调整、实验操作安全环保等方面进行了改进.改进后的实验取材方便、操作安全、现象明显,也符合节能和环保的要求.

  2020年06期 v.40;No.358 63-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1100K]
  

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  <正>《物理实验》创刊于1980年,是教育部主管、东北师范大学主办的学术期刊,是教育部高等学校物理学类专业教学指导委员会的会刊.《物理实验》主要刊载物理实验成果,交流物理实验教学改革的新思想、新方法、新动态.开设的栏目有:聚焦诺贝尔奖,前沿导读,近代与综合实验,普通物理实验,专题(包括竞赛、物理学史、专题实验讲座、国外实验介绍、实验误差、学科教学论、典型实验剖析、实验技术与技巧、问题与讨论等),实验讲坛,

  2020年06期 v.40;No.358 33页 [查看摘要][在线阅读][下载 713K]
  
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