大學(xué)物理

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《大學(xué)物理》 關(guān)注(): 期刊周期：月刊; 期刊級(jí)別：省級(jí); 國內(nèi)統(tǒng)一刊號(hào)：11-1910/O4; 國際標(biāo)準(zhǔn)刊號(hào)：1000-0712; 主辦單位：中國物理學(xué)會(huì); 主管單位：中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì); 上一本期雜志：《中國冶金教育》核心期刊教育論文發(fā)表; 下一本期雜志：《全球教育展望》教育類論文發(fā)表

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　　大學(xué)物理雜志是中國物理學(xué)會(huì)主辦的、以高校物理教學(xué)研究為主要內(nèi)容的學(xué)術(shù)性刊物，刊登與高校物理各學(xué)科教學(xué)有關(guān)的學(xué)術(shù)研究論文、教學(xué)研究成果及進(jìn)展報(bào)導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)物理技術(shù)與實(shí)驗(yàn)方法、計(jì)算物理、基礎(chǔ)物理教學(xué)現(xiàn)代化等內(nèi)容的研討文章，以及物理學(xué)前沿綜述、專論等。本刊為中國科技論文統(tǒng)計(jì)源雜志及我國物理類核心雜志。1992年9月獲“中國科協(xié)第一屆優(yōu)秀雜志二等獎(jiǎng)”;1992年12月獲由北京市新聞出版局和北京科技雜志編輯學(xué)會(huì)頒發(fā)的“編輯部質(zhì)量獎(jiǎng)、雜志效益獎(jiǎng)、辦刊條件獎(jiǎng)”;2000年12月獲“《CAJ---CD規(guī)范》執(zhí)行優(yōu)秀獎(jiǎng)”。

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　　用連續(xù)模型處理離散振動(dòng)系統(tǒng)的條件——從多節(jié)棍的擺動(dòng)談起………于鳳軍

　　兩質(zhì)點(diǎn)的相對論彈性碰撞…………………………………………………蘇國珍

　　電磁輻射場多極展開的直接方法………………崔元順劉洪香李建華陳貴賓

　　對稱圓弧柱板電容器的電容…………………………………………陳鋼林焰清

　　求解二維靜電場邊值問題的一種方法……………………………………王福謙

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　　大學(xué)物理最新期刊目錄

茶壺效應(yīng)演示實(shí)驗(yàn)————作者：郭禹辰;劉冰;王金銘;張楠;

摘要：用容器倒水時(shí)，水流會(huì)順著容器外壁流下，造成這種現(xiàn)象的原理稱為“茶壺效應(yīng)”.該現(xiàn)象貼近生活且有較為直觀的物理內(nèi)涵，物理學(xué)家對“茶壺效應(yīng)”的成因進(jìn)行了深入研究并完成了很多工業(yè)設(shè)計(jì)，但相關(guān)原理尚未融入現(xiàn)有教學(xué)體系，形成實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容.“茶壺效應(yīng)”實(shí)驗(yàn)是為該原理開發(fā)的實(shí)驗(yàn)和相關(guān)教具.該實(shí)驗(yàn)操作簡單，演示效果直觀，豐富了物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)資源

基于超導(dǎo)線圈的磁粒子成像磁場構(gòu)建仿真研究————作者：范霖;田育珅;

摘要：磁粒子成像是一種近年來提出的新型檢測技術(shù)，其通過高梯度磁場對超順磁性氧化鐵納米顆粒進(jìn)行濃度空間分布示蹤實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)成像．由于目前尚缺乏超導(dǎo)線圈在磁粒子成像中應(yīng)用的探討，本文通過虛擬仿真的方法，證明了用高溫超導(dǎo)MgB₂線圈構(gòu)建磁粒子成像系統(tǒng)中梯度磁場的可行性，與傳統(tǒng)銅線圈相比，MgB₂線圈可將設(shè)備體積和重量顯著減小，同時(shí)提供了更精細(xì)的掃描區(qū)域和更高的磁梯度

對虹霓視角理論的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)————作者：王奕翔;

摘要：本文基于幾何光學(xué)和柯西色散公式，對虹霓這一大氣光學(xué)現(xiàn)象形成原因進(jìn)行了完整的探究，對虹的最大視角和霓的最小視角做出了說明.同時(shí)設(shè)計(jì)了一套可以再現(xiàn)虹霓現(xiàn)象的裝置，并給出了一種基于平行原理間接測量虹霓各色光視角的方案.實(shí)驗(yàn)中通過改變NaCl溶液濃度測得虹與霓的紅光視角，將其與理論值在圖像上比對后發(fā)現(xiàn)二者較好地吻合，說明虹霓現(xiàn)象出射光強(qiáng)確實(shí)集中分布于最大視角處，同時(shí)也說明柯西色散公式適用于計(jì)算NaCl溶液...

基于知識(shí)圖譜的《大學(xué)物理》AI課程建設(shè)與實(shí)踐————作者：張紅光;李永濤;楊志紅;陳偉;畢嵐;董慧媛;王允輝;單俊豪;

摘要：當(dāng)前，人工智能（AI）正深刻變革教育．我校《大學(xué)物理》團(tuán)隊(duì)在智慧樹平臺(tái)創(chuàng)新推出知識(shí)圖譜驅(qū)動(dòng)的AI課程，構(gòu)建“師/生/機(jī)”互動(dòng)新教學(xué)模式．本文概述師-機(jī)-生協(xié)同教學(xué)體系的設(shè)計(jì)理念、AI課程的建設(shè)、實(shí)施、成效及反思情況．從實(shí)踐效果看，基于知識(shí)圖譜的學(xué)習(xí)者畫像及自適應(yīng)學(xué)習(xí)為學(xué)生提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)能夠有效提高自主學(xué)習(xí)性和學(xué)習(xí)成績，為理工科基礎(chǔ)課AI課程建設(shè)提供了經(jīng)驗(yàn)參考

任務(wù)導(dǎo)向型大學(xué)物理教學(xué)模式研究——以太原理工大學(xué)為例————作者：劉一凡;劉紅利;

摘要：現(xiàn)行的大學(xué)物理教學(xué)，面臨課程挑戰(zhàn)性不足、個(gè)性化教學(xué)缺失、思政融合度低等問題．本文創(chuàng)新提出“任務(wù)導(dǎo)向型BOPPPS教學(xué)模式”，以物理任務(wù)為核心，優(yōu)化“導(dǎo)入、前測、課中、參與學(xué)習(xí)、后測和總結(jié)”六大環(huán)節(jié)，構(gòu)建“一中心、兩平臺(tái)、三融合”的學(xué)習(xí)共同體，整合教材與前沿案例、線上線下資源及思政教育，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)的目標(biāo)．通過在太原理工大學(xué)物理教學(xué)中踐行該模式，顯著提升了學(xué)生解決實(shí)際問題的能力和學(xué)習(xí)興趣

任意角度兩平板電容器的電容研究————作者：于海鵬;陳紫軒;劉超飛;

摘要：在普通電磁學(xué)教材中，對于平行板電容器的研究很少考慮非理想情況下的電容．本文將利用微元法和高斯定理對平板電容器的電容進(jìn)行推導(dǎo)，并且對平板電容器的電容進(jìn)行調(diào)節(jié)研究．我們系統(tǒng)考慮了通過改變平行板電容器極板之間的距離、極板面積、極板錯(cuò)位距離，以及改變非平板電容器的極板夾角、極板面積、上極板與原點(diǎn)距離，得到不同情況下電容的變化規(guī)律，對初學(xué)者深入了解平板電容器的電容特性有一定的借鑒作用

基于混沌激光的高速物理隨機(jī)數(shù)生成光電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)————作者：薛琛鵬;鄭繼輝;谷平;丁松峰;許吉;

摘要：將成熟的科研成果引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以有效保持實(shí)驗(yàn)教學(xué)的先進(jìn)性和可持續(xù)發(fā)展，已經(jīng)成為了實(shí)踐教學(xué)改革的熱點(diǎn)之一．本文通過將高速物理隨機(jī)數(shù)生成的前沿科研成果成引入光電子實(shí)驗(yàn)，利用光反饋擾動(dòng)半導(dǎo)體激光器使其工作在混沌態(tài)，以輸出具有高不確定性和高復(fù)雜度的寬帶混沌激光信號(hào)，并將其作為高速物理隨機(jī)數(shù)的物理熵源。該實(shí)驗(yàn)涉及的課程面廣，軟硬件結(jié)合，可以充分鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，培育學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和科學(xué)精神

空間旋轉(zhuǎn)引起的自旋態(tài)的變換————作者：秦緒明;鞠林;趙冬秋;張希威;

摘要：當(dāng)空間發(fā)生旋轉(zhuǎn)時(shí)，自旋算符沿某方向的投影和其本征態(tài)都會(huì)發(fā)生變換，但是變換后的自旋態(tài)應(yīng)該還是變換后的相應(yīng)算符的本征態(tài).本文利用這一原理討論了空間旋轉(zhuǎn)引起的自旋態(tài)的變換，得到了與軌道波函數(shù)類似的變換公式.最后還討論了空間旋轉(zhuǎn)引起的一般角動(dòng)量的變換公式

重力作用和共振激勵(lì)下水平桿豎向振動(dòng)的研究————作者：方奕忠;崔新圖;沈韓;黃臻成;馮饒慧;廖德駒;龐曉寧;李夢鈺;

摘要：本文用本征函數(shù)展開法和分離變量法嚴(yán)格求解了水平放置的均勻桿在重力作用下一端保持水平且作垂直小振幅簡諧振動(dòng)，另一端自由時(shí)的豎向振動(dòng)的解析解，并求出了桿作穩(wěn)態(tài)簡諧振動(dòng)時(shí)所有的固有頻率(容許頻率).進(jìn)一步得到當(dāng)振動(dòng)端垂直振動(dòng)的頻率趨向于桿的固有頻率時(shí)，隨著時(shí)間的增加，桿將出現(xiàn)波節(jié)和波腹的共振現(xiàn)象，且共振時(shí)的頻率及波節(jié)和波腹位置分布與一端固支、一端自由時(shí)桿的固有頻率及波節(jié)和波腹位置分布一致，與重力的作用無...

雙接觸點(diǎn)旋轉(zhuǎn)對稱剛體在斜面釋放的擺幅研究————作者：陶卓;奚順加;沈俊杰;王寅龍;周惠君;萬建國;

摘要：如果在斜面上釋放一個(gè)雙接觸點(diǎn)旋轉(zhuǎn)對稱的剛體，例如螺栓，當(dāng)超過一定臨界條件時(shí)會(huì)表現(xiàn)出有趣的非線性現(xiàn)象，即剛體在垂直于斜面方向的扭轉(zhuǎn)幅度會(huì)逐漸增大；當(dāng)不滿足此臨界條件時(shí)，螺栓振蕩幅度會(huì)逐漸減小.在兩接觸點(diǎn)處，剛體相對斜面只能滑動(dòng)或滾動(dòng)，根據(jù)兩點(diǎn)滑動(dòng)或滾動(dòng)，能組合出四種模式.每種模式下的運(yùn)動(dòng)約束和受力情況各不相同，用于數(shù)值計(jì)算的動(dòng)力學(xué)微分方程也不同.使用MATLAB進(jìn)行數(shù)值仿真，編寫數(shù)值計(jì)算程序，動(dòng)態(tài)計(jì)...

統(tǒng)計(jì)物理和層展論的勝利:為何2024年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究————作者：施郁;

摘要：本文詳細(xì)介紹2024年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)成果的來龍去脈，闡述多個(gè)相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)背景、歷史、現(xiàn)狀和未來，強(qiáng)調(diào)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究的物理學(xué)意義和生物學(xué)源泉，展示鮮為人知的關(guān)聯(lián)，包括學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)和科學(xué)家之間的關(guān)聯(lián)，反映了學(xué)科發(fā)展的多維度因素.本文指出，獲獎(jiǎng)成果標(biāo)志了理解智能的物理學(xué)成就，是統(tǒng)計(jì)物理和層展論的主動(dòng)實(shí)踐和勝利.物理學(xué)未來將以各種新的方式更廣泛地存在

基于張量方法探究導(dǎo)體球在線性梯度磁場中的運(yùn)動(dòng)————作者：沈航正;蔡卓凡;陶小平;趙偉;浦其榮;趙霞;張?jiān)雒?

摘要：2023年大學(xué)生物理學(xué)術(shù)競賽(以下文本中均簡稱為CUPT)中的第二題振蕩球(Oscillating sphere)要求研究一個(gè)表面導(dǎo)電的導(dǎo)體球在磁場中的運(yùn)動(dòng).本文從麥克斯韋方程組出發(fā)，基于良導(dǎo)體的性質(zhì)，利用級(jí)數(shù)展開和分離變量法，將問題轉(zhuǎn)化為定邊界的泊松方程，再利用張量表述下的球諧函數(shù)，研究了非鐵磁導(dǎo)體球殼在均勻磁場和線性梯度磁場中受到的力和力矩，獲得了完備的描述導(dǎo)體球殼在線性梯度場中運(yùn)動(dòng)模式的微分...

三線擺法測量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量儀器的改裝及其在體育用球測量中的應(yīng)用————作者：曹軍;徐梓源;祁嘉誠;蔣帥;

摘要：本文通過對三線擺法測量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量裝置進(jìn)行改進(jìn)，在原來三線擺測量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量裝置的基礎(chǔ)上，再安裝一個(gè)橫梁，用來放置一個(gè)新設(shè)計(jì)的三線擺，其下圓盤用3D打印質(zhì)量分布均勻的薄半球殼替代，改進(jìn)后裝置可用于測量球?qū)ΨQ的剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，尤其是應(yīng)用于測量各種體育用球的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量.實(shí)驗(yàn)測量了半薄球殼和實(shí)心球體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，與理論值吻合很好.實(shí)驗(yàn)測量了籃球、足球、排球繞軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，并且與把它們看成薄球殼的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量理論值進(jìn)行了...

封面介紹————作者：田光善 ;陳曉林;

摘要：<正>2025年是海森堡、玻恩、約當(dāng)和狄拉克等人建立矩陣力學(xué)一百周年。這一奠基性的工作開創(chuàng)了物理學(xué)的新紀(jì)元，也對后繼的物質(zhì)科學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了極為重大的影響。本刊選取這四位物理學(xué)家的肖像作為今年的封面，以示紀(jì)念和敬意。1901年12月5日，沃納·海森堡（Werner K.Heisenberg）出生于德國的維爾茨堡市。他于1920年考入慕尼黑大學(xué)，師從著名的理論物理學(xué)家索末菲爾德（Arnold J.W....

《大學(xué)物理》期刊“量子百年·科教未來”專題征稿啟事

摘要：<正>一、征稿背景21世紀(jì)被譽(yù)為“量子科技革命”的新紀(jì)元。從量子計(jì)算突破經(jīng)典算力極限，到量子通信重構(gòu)信息安全體系，再到量子傳感推動(dòng)精密測量，量子技術(shù)正以前所未有的速度重塑科學(xué)邊界與產(chǎn)業(yè)格局。2025年是愛因斯坦、玻爾、海森堡等先驅(qū)創(chuàng)立量子力學(xué)理論100周年，因此今年也被聯(lián)合國宣布為“國際量子科學(xué)與技術(shù)年”。為紀(jì)念這一劃時(shí)代科學(xué)革命，展現(xiàn)量子科技的重大突破與深遠(yuǎn)影響，《大學(xué)物理》期刊特策劃“量子百年...

《大學(xué)物理》校園采風(fēng)欄目征稿啟事

摘要：<正>《大學(xué)物理》創(chuàng)辦于1982年，是中國物理學(xué)會(huì)主辦的以高校物理教學(xué)研究為主要內(nèi)容的學(xué)術(shù)性刊物，是教育部高等學(xué)校物理學(xué)類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)會(huì)刊、中國物理學(xué)會(huì)教學(xué)委員會(huì)會(huì)刊。期刊以緊密結(jié)合高校教學(xué)實(shí)踐開展學(xué)術(shù)交流，提高物理教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)研究水平為己任，始終踐行嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、質(zhì)量為本的理念，深受物理學(xué)工作者的信賴與支持，綜合影響因子逐年升高

從斐波那契數(shù)列到黃金螺線————作者：楊師杰;

摘要：本文從斐波那契數(shù)列的通項(xiàng)公式出發(fā)，得到光滑的斐波那契振蕩函數(shù).再經(jīng)過解析延拓至復(fù)平面，發(fā)現(xiàn)函數(shù)的零點(diǎn)排列在一條直線上.斐波那契函數(shù)將復(fù)平面上的直線映射為黃金螺旋線，呈現(xiàn)出自相似的特點(diǎn).我們進(jìn)一步由金屬分割數(shù)定義金屬函數(shù)，對其性質(zhì)進(jìn)行了初步的探討

靜電感應(yīng)驅(qū)動(dòng)液滴運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬研究————作者：駱勇舟;厲自奇;代如成;王中平;孫曉宇;張?jiān)雒?

摘要：本文利用靜電感應(yīng)效應(yīng)實(shí)現(xiàn)了操控液滴的拖動(dòng)與加速運(yùn)動(dòng).通過研究液滴的位置隨速度變化，得到液滴與基底間的摩擦系數(shù)為0.008,以及液滴與周圍環(huán)境間的粘滯系數(shù)為0.028 kg/(m·s).利用數(shù)值模擬方法，計(jì)算了液滴受到的電場力以及液滴的運(yùn)動(dòng)過程.在400 V下，液滴先加速后減速，并在針尖電極正下方停止運(yùn)動(dòng)；在1000 V下，液滴加速運(yùn)動(dòng)，被針尖電極強(qiáng)烈吸引與針尖電極相觸碰，模擬計(jì)算與實(shí)驗(yàn)結(jié)果均符合較...

利用倒易點(diǎn)陣計(jì)算晶面間距的注記————作者：楊軍;

摘要：利用倒易點(diǎn)陣性質(zhì)可以推導(dǎo)出計(jì)算晶面間距的通用公式，并可在計(jì)算一些具有特殊點(diǎn)陣參數(shù)晶體的晶面間距時(shí)進(jìn)行簡化.但這一公式并不能直接用來計(jì)算復(fù)雜晶胞的晶面間距.使用倒易點(diǎn)陣性質(zhì)導(dǎo)出的通用公式計(jì)算復(fù)雜晶胞的晶面間距時(shí)，要么考慮該晶面位向上符合出現(xiàn)倒易點(diǎn)約束條件的代表晶面，要么找到復(fù)雜晶胞對應(yīng)的原胞，使用其原胞的三條晶棱構(gòu)建新基矢并求得倒易點(diǎn)陣的基矢，進(jìn)而利用同名倒易基矢模長的倒數(shù)獲取原復(fù)雜晶胞的晶面間距....

“貓有九命”的力學(xué)原理————作者：曾在平;代林芳;

摘要：“貓有九命”這一諺語源自古代，充滿幽默、想象力和神秘感，實(shí)際上卻蘊(yùn)含一定的力學(xué)原理.本文將整理和探討歷史上關(guān)于這一問題的各種力學(xué)解釋，并將其歸結(jié)為：四肢開合論、轉(zhuǎn)尾巴論、繞雙軸轉(zhuǎn)動(dòng)論和彎脊柱論.盡管這些解釋各有缺陷，但它們都基于角動(dòng)量守恒定律，為這個(gè)古老的諺語賦予了更科學(xué)的依據(jù)，也為人們提供一種深入思考和探討自然現(xiàn)象的科學(xué)方式，期待著人們對自然規(guī)律的更深層次理解和探索

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