大学物理实验杂志 省级期刊

大学物理实验 2018年第02期杂志 文档列表

一种金属线胀系数精确测量方案的研究1-6

摘要：针对实验室金属线胀系数测量器材存在的精确度低、测量结果不直观等问题,提出了一种智能的金属线胀系数测量方案,方案以单片机STC89C52RC为控制核心,采用霍尔位移式传感器SS495A来对金属杆膨胀时的位移进行测量,温度传感器DS18B20来对金属管内温度进行采集,采用PID算法来控制金属管内温度的恒定,利用上位机软件对采集的数据进行处理,最终直接得出金属线胀系数α。实验证明方案稳定可靠,精确度较高。

基于峰值检波的自动增益控制器的设计7-9

摘要：利用低噪宽带VCA810压控增益芯片作为放大器,并以二极管峰值检波的方法检测输出误差电压及调节放大器的增益。实验测试结果表明,该自动增益控制器的增益带宽积大,控制精度高,在输入信号幅值大范围地变化时,仍能够稳定地输出恒定幅值的信号。

冲击电流计线圈运动状态的理论及数值计算研究10-13

摘要：简要介绍了冲击电流计的实验原理,探究了冲击电流计中偏转线圈在磁场中的三种运动状态,利用数理方法和物理知识推导出冲击电流计中线圈偏转角度随时间变化的数学表达式,并数值计算给出了三种运动状态中偏转角随时间变化曲线图。对深入了解和掌握冲击电流计的具体工作原理及特性具有重要理论指导意义。

自制低真空“火箭炮”发射速度的研究14-17

摘要：全国大学生物理学术竞赛已成功举办8届,该项赛事选题新颖,具有创新性。以2017年竞赛题目第17题为研究对象,对该题目进行分析后,进行预实验并制作实验设备,再根据实验现象总结规律建立物理模型,提出了真空腔体内压强差标定方法以及发射物出口速度与时间、位移与时间的函数关系,最后通过实验探究了发射物的形状、质量以及管口初始内外压强差对发射物出口速度的影响。

基于ANSYS的共振频率分析及实验研究18-21

摘要：由共振法测量杨氏模量的实验思想,采用有限元分析软件ANSYS14.0对铜质细长棒进行了模态分析及谐响应分析,获得了前三阶振动模态的共振频率及振型;通过施加载荷后的谐响应曲线,获得前三阶共振峰,将数值仿真结果与理论求解及实验结果进行对比,结果是一致的。

对扭转陀螺的实验探究22-24

摘要：对扭转陀螺进行了实验研究,探究了扭转力的力矩和自转驱动力的力矩对陀螺章动的影响。实验中借助马达和齿轮改变实验参数,通过控制变量法,得到了扭转力的力矩越大,其章动角度越大：陀螺自转驱动力的力矩越大,其章动角度越大的结论。

测量铜电阻的温度系数的方法与分析25-27

摘要：利用非平衡直流电桥分别测量升温和降温过程中铜电阻的温度系数并对这两种方法进行分析比较。

基于线圈炮实验对其效率影响因素的研究28-30

摘要：近年来随着新技术新材料的不断发展,电磁炮的研究取得了实质性的进展,提高电磁炮的效率的研究受到了人们的关注。本文通过实验,分别讨论了线圈炮的电容器电压、线圈的初始位置、线圈的长度、弹丸的质量等因素对其效率的影响。结果表明,每个影响因素均存在一个最佳值使得线圈炮的效率最大。研究结果对提高线圈炮的效率有一定的指导意义。

直接定量验证法拉第电磁感应定律的实验构思31-34

摘要：为了进一步丰富高中物理实验课及大学物理实验课的课堂教学内容,针对目前物理实验教学中缺少法拉第电磁感应定律定量验证的实验项目等实际情况,我们设计了一种定量测量验证法拉第电磁感应定律的实验项目。这个实验主要是采用均匀改变螺线管中直流电电流强度从而在临近线圈中产生感应电流,建立螺线管中电流强度的变化率与感应电动势之间的定量关系来验证法拉第电磁感应定律。这个实验既可以作为高中物理的实验课教学内容,也可作为理工科大学物理实验课的教学内容,有助于学生直观地理解法拉第电磁感应定律。

声速测定实验谐振频率测量研究35-38

摘要：在声速测定实验中,接收换能器位置对谐振频率测量结果有一定影响。目前,对这种影响的研究较少。研究接收换能器输出电压随接收换能器位置的变化,发现当两个换能器间距较小时,不同频率下的输出电压极大值的位置是聚集的,随着换能器间距的增加该位置逐渐发散。当换能器间距较小且接收换能器处于干涉极小值位置时,谐振频率测量不受共振干涉的影响。

利用智能手机磁传感器测重力加速度39-41

摘要：利用智能手机中的磁传感器和Sensor Kinetics软件研究磁性复摆的运动情况,通过绘制复摆振动时＂磁场强度-时间＂图像计算振动周期,从而计算出当地的重力加速度。

小球垂直速度对测量透明液体黏度影响的研究42-44

摘要：在匀速落球法测液体黏度的实验中,研究小球以较大的垂直速度进入待测液体时对测定透明液体的黏滞系数的影响。

自制热电堆型热流仪在节能效果评价中的应用45-49

摘要：用自制热流测量仪对某建筑保温材料的节能效果、办公室散热情况、人体表面散热速度进行了现场测试和误差分析,实验结果表明：该方法测量微小热流密度,简单易行,测试精度高,能准确地反映对象的热能损失情况,其测试误差主要来源于仪器误差、传感器热阻、接触状态以及响应时间。

基于莫尔条纹的波干涉演示仪器的研究50-53

摘要：基于光栅莫尔条纹形成机理,设计并制作出波的干涉演示仪,同传统投影器-发波水槽教学演示实验仪器相比,具有机构简单,演示明显且灵活多变等优点,极大地提高课堂教学效果。

基于超声光栅法测定电解质溶液浓度的研究54-56

摘要：为了探索超声光栅法测定电解质溶液浓度的规律,测量未知的电解质溶液浓度,验证超声光栅仪器的稳定性;在温度为17.0℃下,配置不同浓度的氯化钠电解质溶液,用超声光栅法测量氯化钠电解质溶液的浓度;测得的超声波速度与溶液浓度呈良好的线性关系,超声波速度随着溶液浓度增加而增加;用oringin8.0进行曲线拟合和线性回归分析,超声波传播速度与电解质浓度线性关系显著,得到线性回归方程,其可信度相关系数r=0.997 3;用未知浓度的氯化钠电解质溶液检验回归方程,测得结果与真实值相对误差较小,验证了回归方程准确性。

利用彩虹滤光片使空气折射率梯度可视化57-61

摘要：纹影法是一种将相分布转换为可见图像的光学方法,它可以用于测量一个区域内的空气折射率。彩虹纹影法则是将传统的刀口换为彩虹滤光片,可以使纹影图像变为彩色。相对于灰度来说,人眼对色彩的变化更加敏感,可以更加敏锐的观测到变化。利用MATLAB也可以定量的得到测量场中空气的折射率梯度。

玻璃平板厚度测量的实验研究62-64

摘要：平板玻璃生产中需要对玻璃厚度进行精确地测量。本文通过理论模拟和实验研究了应用白光干涉测量技术,来测量玻璃平板厚度的方法。系统通过步进电机控制精密平移台的移动,实测了一个标称厚度为5mm的玻璃平板,通过多次采样取平均的方法,结果误差为0.34%。

数学表达式的逻辑关系自动检测算法及其在物理实验中的应用65-69

摘要：提出一种复合函数与子函数的自动检测与排序算法,算法分析与实验结果表明,变量提取算法仅对数学表达式进行一次扫描就可提取出其中的因变量与所有的自变量,树型分层算法不仅可获得每一个树节点或树叶的树路径信息,而且还符合数学表达式之间逻辑排序的要求。