物理与工程杂志 统计源期刊

物理与工程 2018年第06期杂志 文档列表

物理与工程杂志培育一流人才探索

清华学堂物理班10年成长路3-14

摘要：2018年是清华学堂物理班成立10周年。本文回顾了清华学堂物理班10年的成长历程,扼要总结了清华学堂物理班的办班理念、目标定位及具体做法,包括学生遴选、导师制、特色课程、科研实践基地、seminar科研训练、学生学术沙龙、出国研修、科学参观和国内外学术交流等。

“费曼物理学”10年教学小结15-17

摘要：2018年是伟大的物理学家理查德·费曼诞辰100周年,同时也是清华大学物理系开设三学期课程“费曼物理学”10周年。该课程选用三卷本的《费曼物理学讲义》作为教材。本文介绍了开设此课程的背景和目的,教学实践的心得和体会,以及初步教学成果等。

物理与工程杂志教学研究

2018年全国高等学校物理基础课程青年教师讲课比赛决赛点评——王稼军教授在比赛颁奖典礼上的讲话整理稿18-20

摘要：2018年8月21日第四届“高等教育杯”全国高等学校物理基础课程青年教师讲课比赛决赛在贵州大学成功举行。共12名选手参加了本届决赛,近200名高校教师参加了现场观摩。比赛采取现场随机抽题的方式进行,参赛选手们的表现都比较出色,展示出了较高的物理授课水平。但选手们在审题、授课内容的组织、关键点的强调、物理概念的准确理解、课堂内容与现实科技发展的联系等方面也存在一定的问题,有待进一步加强和提高。总体来说,讲课比赛提供了参赛教师相互学习、相互切磋的平台,对一线的基础教学有直接的引导和促进作用。希望讲课比赛能够健康地发展,基础课教学的质量能够越来越好。

为什么传统的课堂讲授模式需要改变21-23

摘要：本文是作者出版的辅助教材《基于SPOC混合式学习模式的大学物理指导》中开篇的一段摘录,简单论述了现在的课堂教学模式需要变革的必要性。主要理念是“以教为中心”向“以学为中心”转变,因为说到底学习是学生的事,教只是辅助学生学习而已。

平面化的引力波及其振幅的估算24-25

摘要：引力波在空间中传播会造成物体之间的距离发生有节奏的增减,但其振幅极其微小,如何浅显地描述和估算引力波的振幅是大学本科教学和科普实践中的难题。本文提出一个简单的玩具模型:假设引力波在二维空间中传播,其波形可以用诸如正弦曲线等平面曲线来描述,这使得严格或近似地解析计算其振幅成为可能,从而达到以通俗的方式诠释引力波振幅的目的。

一个绳杆复合摆问题的简单研究26-31

摘要：把单摆中的质点换成匀质刚体杆,即构成了一个绳杆复合摆。文章从全国中学生物理奥林匹克竞赛中的一道题目出发,研究了绳杆复合摆问题,简要阐述了从牛顿定律、守恒定律、拉格朗日力学、哈密顿力学等不同途径解决该问题的多种方法,重点是对绳和杆近似共线情况的分析,并用Mathematica做了数值模拟。当绳和杆满足初始角速度相同、偏转角幅度较小、杆长小于绳长3个条件时,绳和杆近似共线,可以用很简单的实验定性验证。通过数值模拟发现,满足这3个条件时,绳和杆的偏转角、角速度近似相等,并且假设绳杆严格共线在短时间内是一个非常好的近似。但随着时间积累,几十个摆动周期后,与假设严格共线的近似结果会出现较大偏差,尤其对于杆相对于绳较长的情况。

轻绳连接体的速度和加速度32-35

摘要：多个物体通过轻绳,绕过多个静滑轮连接起来。含时形式绳子总长度对时间求导一次和二次,得到了这些物体速度和加速度的关系式。各个物体速度沿相对最近滑轮方向分量之和为绳子总长伸缩的速度。各个物体相对最近滑轮的径向加速度和向心加速度之总和为绳子总长伸缩的加速度。作为一个简单应用,对物理竞赛的3个例子,转动杆连线模型,两物体一滑轮模型,以及绳拉物体模型,作了推广。

关于几个典型的刚体运动问题中被动力作用的教学讨论36-38

摘要：在存在约束的动力学问题中,有关被动力作用的分析一直是大学物理教学中的薄弱环节,因而可能导致学生对这类问题的错误理解和求解。本文结合小球与匀质细杆碰撞问题、摩擦轮问题和旋转轮摩擦加速问题等3个典型问题讨论了大学物理教学中的被动力在刚体运动中的作用,即特别是小球与匀质悬挂杆的碰撞问题。讨论力求便于学生理解,因此推导尽量简单。文章认为,讨论有约束的刚体动力学问题时必须强调约束是通过被动力对刚体的运动带来作用。这是使学生正确理解和求解刚体动力学问题的关键之一。

陀螺进动中的“角动量不守恒”问题39-42

摘要：一些力学教科书中对回转效应的讲解就是直接利用重力力矩导致陀螺角动量变化得到均匀进动角速度,但是这会导致竖直方向出现进动角动量而无法解释的问题,即看似角动量不守恒。本文从基本的力学原理出发,分析了陀螺水平释放后从开始到稳定过程中的进动和章动,并对结果进行了数值模拟,证明忽略进动阻尼时稳定进动角动量与陀螺下倾导致的自转角动量竖直分量大小相等、方向相反,保证了系统竖直方向角动量恒为零。

高等教育内涵式发展背景下大学生物理学习兴趣的调查研究43-48

摘要：文章从大一新生物理学习兴趣的调查入手,分析学生对物理产生学习兴趣的原因,观察不同性别的学生物理学习兴趣产生原因的差异。从创设物理情景、关注学生已有基础、改革评价方式3个方面提出激发与保持学生大学物理学习兴趣的策略。

圆孔夫琅禾费衍射图样的三维特性分析49-52

摘要：基于菲涅耳-基尔霍夫衍射积分公式,在远场傍轴条件下,推导了圆孔夫琅禾费衍射场三维分布的积分表达式,并使用可视化科学计算软件Matlab进行了数值积分,得到了圆孔夫琅禾费衍射图样的三维光强分布数据。展示了焦平面、离焦平面和轴向切面上的二维光强分布图,分析了衍射图样的横向、轴向和离焦光强分布特性,拓展了对圆孔夫琅禾费衍射图样的理解。使用数值计算求解光电场三维分布的方法,无需复杂的特殊函数,利于在大学物理教学中推广。

物理与工程杂志简讯

祝贺《物理与工程》再次入选中国科技核心期刊48-48

摘要：2018年10月,《物理与工程》入选2018年版中国科技核心期刊。这是继2014年以来该刊连续5年被收录为“中国科技期刊引证报告(核心版)”。《物理与工程》由教育部主管、清华大学主办,创刊于1981年,是高校物理教育研究领域的学术期刊,在教育部高等学校大学物理课程教学指导委员会直接领导下开展工作。

全国近代物理研究会简介123-123

摘要：全国近代物理研究会是1989年6月由北京大学向国家教委申请并被正式批准成立、在原中国核物理学会核物理教学专业组指导下建立的学术团体。教育部高等学校物理类专业和基础物理教学指导委员会机制建立以后,研究会也接受其指导工作。

2018年全国高等学校物理基础课程教育学术研讨会暨第四届“高等教育杯”全国高等学校物理基础课程青年教师讲课比赛决赛纪要124-125

摘要：由教育部高等学校大学物理课程教学指导委员会和中国物理学会物理教学委员会(简称:两委会)主办、贵州大学承办的“2018年全国高等学校物理基础课程教育学术研讨会”于2018年8月22-23日在贵州贵阳举行,会议的主题为:“六卓越一拔尖人才培养与物理基础课程(理论、实验)教学的改革与实践”。

物理与工程杂志大中物理衔接

新高考模式下“大学物理先导课”的设计与实践53-56

摘要：2017年上海和浙江两地率先执行新高考3+3模式,这在考试科目的选择上给了高中生很大的自由度。调查显示,对于相对较难的物理学科目,学生选择得较少,而且新高考模式下高中物理内容也做了很多删减,对此,现阶段的大学物理教学必须要做相应的调整以适应新高考的模式。本文介绍了针对新高考模式下入学的大学生开展的“大学物理先导课”的开设情况以及教学效果,目的在于保证原教学目标不变的情况下,探索适应今后的新高考模式下的大学物理的教学方法和教学模式。

针对高中物理特长类学生的教学模块重构57-59

摘要：全国高中物理全面实施了新课程标准,一方面促进了教师教学理念的改变,促进了各地物理教学的研究;另一方面也给大学基础物理教学带来了新的压力和挑战。大学物理教学的压力和挑战也是缘于课程标准下高中物理知识模块结构的不合理性,特别是对于高中物理特长类学生而言其不合理性显得尤为突出,所以针对高中物理特长类学生的教学模块重构——如何去重构以及重构的原则进行探索就显得十分及时和必要。

物理与工程杂志物理实验

计算机编程在工科物理实验教学中的应用现状及前景展望60-67

摘要：受到大数据时代的影响,计算机编程在物理教学实验中的应用越来越广泛。文章通过对近年来相关题材的文献进行调研、归纳和分析,并结合使用计算机编程处理物理实验数据的经验,总结并比较了近年来相对比较流行而又前沿的几种编程语言在处理物理实验数据上的特点和优劣势,为学生在物理实验课程中合理选择编程语言处理数据提供了参考,同时提出了鼓励学生使用计算机编程的方法处理物理实验数据的教学策略。计算机编程应用在物理实验教学中,不仅能够提高学生学以致用和跨学科创新的能力,而且能够综合提升学生的素质,培养符合时代和社会需要的应用型、创新型人才,助力工程教育专业认证和“双一流”大学建设。

牧草种子的太赫兹时域光谱测试中影响因素的探究68-73

摘要：本文选择肇东苜蓿草种为研究对象,测试分析了牧草种子在进行太赫兹时域光谱(THz-TDS)测试时的影响因素。具体地,量化研究确定了牧草种子制备时烘干去水的时间为8h。此外,在有效太赫兹频段(0-2THz)内的研究结果表明,牧草种子样品的颗粒大小对测试结果产生显著影响:粒径越小,样品的折射率也随之减小。同时,随着样品厚度的增加,透射光谱的强度也依次衰减。不仅如此,样品中不同质量比的聚乙烯不会影响样品的吸收系数,但是在测试的有效频段内对折射率的影响保持一定的规律性。这项研究不仅可以优化太赫兹实验测试,减少实验的偶然误差,提高测试的精度。更重要的是,为太赫兹牧草品种鉴定的批量测试奠定基础,为草种鉴别数据库建立提供准确的实验基础。