近代与综合实验

• 基于二氧化钒与有序碳纳米管复合薄膜的螺旋形柔性驱动器实验研究

  马赫;李媛;刘锴;方晓惠;张新平;

  柔性驱动器作为将外部刺激转化为机械运动的关键部件，在软体机器人领域具有重要应用价值.针对现有碳基/聚合物复合驱动器响应速度慢、寿命短等问题，本研究提出了基于二氧化钒与有序碳纳米管复合薄膜的螺旋形柔性驱动器.通过激光直写法制备具有各向异性特征的二氧化钒/碳纳米管复合薄膜，结合二氧化钒的金属-绝缘体相变特性与碳纳米管优异的光热转换性能，实现了快速响应的多维运动驱动.实验结果表明：该驱动器在光激励下平均响应时间仅为5 ms;经百万次循环测试后仍保持稳定形变性能，展现出优异的耐久性.通过调控激光切割角度(37°～90°),可精确控制螺旋结构的直径(84～141μm)和螺距.本研究不仅为开发高性能柔性驱动器提供了新思路，同时通过材料制备、表征和器件测试的全流程实践，有效促进了学生对光学、凝聚态物理等学科知识的理解，并将所学知识应用到教学科研实践当中.

  2025年08期 v.45;No.420 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1178K]
  

普通物理实验

• 牛顿环干涉实验若干细节问题探究

  翟立朋;程琳;高博;张俊武;张沛;

  通过建立牛顿环干涉实验的数值仿真模型，分析了牛顿环干涉条纹的特性，探究了学生在理解牛顿环干涉实验现象的过程中可能存在的偏差.结果表明：0级暗纹的形状、条纹的宽度变化等，主要是由成像系统对亮、暗条纹的分辨阈值所导致，与透镜的挤压、光源的非单色性无关.条纹的绝对级数无法确定主要是因为透镜与平板之间存在缝隙和灰尘污渍，当只存在灰尘污渍时可能会导致条纹混杂在一起、对比度下降，进而引起测量误差增大.

  2025年08期 v.45;No.420 10-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 737K]
  

• 非等亮点成像的衍射分辨极限瑞利判据研究式案例设计

  张尚剑;吴胤锋;付尔谷;李健;张锐凯;顾晨;

  以光学成像系统中衍射成像为案例，研究了分辨非等亮点衍射成像的瑞利判据问题；引入衍射光栅光谱仪的光谱成像案例，探究了非等强谱线与仪器响应函数对光谱分辨率的影响；通过特征参数拟合方法恢复光谱信息，提升光谱分辨率.通过在波动光学课程中引入科教融合的研究式案例设计，培养学生项目化探究本领，强化学生创新能力；这一研究式案例设计促进了以学为中心的教学改革，有效支撑了国家级一流本科课程“物理光学”和校级研究生精品课程“光学原理”的课程建设.

  2025年08期 v.45;No.420 15-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 693K]
  

课程·教材·教法

• 洛伦兹混沌系统实验课程思政教学探索

  丁格曼;刘红丽;符斯列;刘朝辉;吴先球;

  以洛伦兹混沌系统实验为例，呈现渗透思政教育的实验教学实施过程，从实验教学全过程全面探讨思政元素的切入点，实现专业知识和思政教育的有机融合.问卷调查结果表明：学生经过洛伦兹混沌系统实验学习后，在知识目标、能力目标、素质目标3个维度上均有较大程度提升.

  2025年08期 v.45;No.420 21-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 801K]
  

• 微波与磁共振实验课程思政实施探索与实践

  李远征;付亚男;王庆彬;张伟;辛巍;

  课程思政是将专业课知识与培养学生的人文精神、爱国情怀密切结合的教育方法，是新形势下过程育人、全员育人的新要求.根据近代物理实验课程的教学要求以及在微波与磁共振实验授课过程中发现的问题，将思政元素融入课前、课中、课后教学过程中，利用线上线下结合、多模式教学、合作探究以及科学前沿开放讨论等方法完成教学、科研和思政的融合.实践表明：与理论教学相比，本文案例提供了丰富的师生交流机会，为思政和德育教育创造了良好的实施环境.

  2025年08期 v.45;No.420 27-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 666K]
  

专题

• 第10届全国大学生物理实验竞赛(创新)总结与分析

  董国波;严琪琪;熊畅;陈彦;郑晓;郑明;王菁;高红;徐平;

  第10届全国大学生物理实验竞赛(创新)决赛于2024年11月22～25日在北京航空航天大学成功举办.本届赛事作了一系列改革与优化，其规模创历史新高，共646所高校的2 755项作品报名参赛，最终548项作品入围决赛.本文对赛事的组织和特色进行了总结，基于评审过程数据和获奖情况对竞赛进行了梳理分析，最后对赛事的各项工作提出了意见和建议，希望可以促进赛事的健康发展和推广，提升我国大学物理实验课程的教学水平.

  2025年08期 v.45;No.420 35-43+62页 [查看摘要][在线阅读][下载 575K]
  

学生园地

• 动态法测杨氏模量实验装置的设计

  申玲玲;欧阳奕;李涵;陈宇;王国友;陈光伟;

  利用喇叭和话筒制作了激振器和拾振器，并将其作为测量杨氏模量装置的核心元件，利用改进装置采用支撑法和悬挂法测量杨氏模量的结果基本吻合.改装后的装置能精确测量棒材试件的共振频率，提高了杨氏模量的测量精度.该装置的设计合理，且具有相对误差小及重复性好等优点，可以拓展应用于弦振动实验.

  2025年08期 v.45;No.420 44-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 453K]
  

• 利用低成本液晶屏实现液晶空间光调制器

  李禹喆;吴科霖;蒋梦恬;王若峰;刘蔚佳;杨明;杨光;

  基于液晶技术的共同原理，采用改进的液晶屏替代液晶空间光调制器，用于调制光学信息实验.该方法有效再现了液晶空间光调制器在模拟常见衍射图样和加载全息图方面的应用，模拟光栅衍射及模拟小孔衍射的效果与预期一致，全息图的复现效果显示信息损失极少，全息图被准确复现.在保持实验效果的前提下，该方法显著降低了实验成本.

  2025年08期 v.45;No.420 48-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 524K]
  

基础教育

• 技术赋能物理教学实验探究的设计与探索——以阿基米德原理为例

  梁喆;

  针对传统实验存在误差大、情境还原不足，难以有效培育学生科学探究能力与核心素养等问题，本文以阿基米德原理为切入点，构建了“三线融合”的教学模型，形成了“实验探究—知识迁移—社会应用”闭环，以技术升级提升精度与情境还原，连接物理原理与习题应用，探索物理规律在实际问题中的应用.该模型有效弥合了物理原理与真实问题的鸿沟，实现了知识内化与核心素养落地的双重目标.

  2025年08期 v.45;No.420 53-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1045K]
  

• 基础物理国家级实验教学示范中心(北京大学)

  <正>北京大学基础物理实验教学中心是首批国家级实验教学示范中心。自1999年11月由原物理系普通物理实验教研室、近代物理实验教研室及各专门化教学实验室整合组建以来,始终以“加强基础、循序渐进、因材施教、全面提高”为基本育人理念,致力于为物理基础教学与科研前沿搭建桥梁。目前,中心拥有实验室面积约4000平方米,仪器设备2790台/套,仪器设备总价超过4200万元,可为全校师生提供充足、先进的实验教学条件。在课程体系建设上,中心构建了多层次、全覆盖的课程矩阵:既有国家级精品课“普通物理实验”“近代物理实验”等主干基础课,也有“综合普物实验”“前沿物理实验”等教改课程,还为北京大学“物理学科卓越人才培养计划”定制了专门的实验教学内容和培养方案,全面加强学生的动手实践能力和创新精神培养。

  2025年08期 v.45;No.420 63页 [查看摘要][在线阅读][下载 998K]
  
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