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关键词： 知识探究   物理课堂   模拟实践   信息处理   新课程改革   提质增效   初中生   虚拟认知  

摘要： 随着新课程改革工作的优质推广,教师在物理课堂上尝试新方法、实践新创意、架构新生态,力求为初中生提供高体验的课程学习空间。为了促进物理课堂实现人文架构,教师大胆融入游戏活动、虚拟认知以及模拟实践,支持初中生深度沉浸于信息处理之中。因此,初中生能够在快乐活动中处于高度兴奋状态,为物理课堂提供高水平的认知能力支持,促进知识探究活动提质增效。

关键词： 热泵热水器   微通道冷凝器   数学模型   仿真   制热量   优化  

摘要： 为提升家用空气源热泵热水器水箱外微通道冷凝器的性能,建立了家用空气源热泵热水器水箱外微通道冷凝器的准稳态模型,实验验证结果显示模型误差能控制在±9%以内。依据模型对微通道冷凝器的换热量、换热系数、压降等性能进行仿真研究。结果发现,微通道冷凝器为四流程时能够减小压降并保证换热量满足需要;关键参数微通道截面的最佳尺寸在1.6~2.6 mm^(2)系统性能最优,同时扁管内微通道数应控制在16~24根。研究结果为家用空气源热泵热水器微通道冷凝器的设计提供借鉴。

关键词： 核心素养   物理课堂   实验教学   动手做   演示实验   学生主体地位   教学实践   课堂教学中  

摘要： 物理是一门以实验为基础的自然科学课程,实践性是其突出特征。因此,在课堂教学中,教师要通过实验教学培养学生严谨认真、实事求是的科学态度,发展学生的核心素养。本文从三个方面谈谈如何让实验教学真正走进物理课堂,以供大家参考。一、人人动手,凸显学生主体地位。学生是学习的主体,兴趣是最好的老师。在教学实践中,我们主张把演示实验变成学生实验,让学生人人动手做,亲自了解具体事实和现象,去研究和发现新事物。

关键词： 二阶sigma-delta调制   D类功放   数学模型   开关频率  

摘要： 针对模拟二阶sigma-delta调制的D类功放电路，构建了连续域数学模型及其离散化时域迭代数学模型。针对功放电路推导了连续域数学模型，数学模型表明二阶sigma-delta调制电路原理为基于正反馈的自激振荡，从而实现输出开关信号。由于连续域数学模型仅可计算自激振荡频率，因此对对连续域数学模型进行离散化处理，得到离散化时域迭代数学模型。该模型可计算任意输入信号时的开关频率值，并分析了二阶sigma-delta调制电路的稳定性条件。最终实验验证结果表明基于数学模型计算的开关频率理论值和实验值误差不超过14%，验证了该数学模型的正确性。

关键词： 锚固群组   数学模型   振动特性   力学特性   钻进实验  

摘要： 针对煤矿井下综掘面锚固钻进过程中存在的设备与煤岩间耦合振动影响的问题,考虑工作面顶底板不平整性因素,重点研究钻进过程锚固钻机部力学特性。构建多钻机锚固钻机部同步锚固作业动力学模型,利用数值分析方法求解锚固钻机部关键部件振动响应特征。结果表明,依据时域曲线分析可得,钻杆振动半径最大为3.59 mm,最小为1.51 mm;依据频域曲线可知,钻杆相较于钻机其他部件在频率11.94 Hz左右幅值达到最大,最大值为392.6 mm;依据振动相图可知,锚固钻机动力头、钻架及横梁在振动过程中整体稳定性良好。通过锚固试验样机进行对比实验获得的锚固钻机部关键部件在钻进过程中的振动响应特性,与动力学数值模拟求解结果基本一致,验证了关键部件钻进振动特征理论分析的可靠性,相关理论结果可为综掘面锚固钻机部稳定研究提供理论基础。

关键词： 砂带磨损   数学模型   去除深度   螺杆转子   模型验证  

摘要： 为保证螺杆转子表面磨削加工材料去除的均匀性,考虑砂带磨料磨损对磨削去除深度的影响,建立螺杆转子材料去除深度数学模型。根据弹塑性变形理论,结合磨削过程中磨粒的磨损规律,建立单颗磨粒材料去除率理论模型。将磨粒的磨损分为快速磨损阶段和稳定磨损阶段2个阶段。基于单位接触面积上磨粒的数目和磨粒的出刃规律,运用数值积分和接触压力计算出磨粒的最大切削深度,利用积分建立基于砂带磨损的宏观材料去除率数学模型。该数学模型考虑了砂带的磨损,其预测值和试验值相比,最大误差为9.6%,最小误差为4.1%。该试验数据充分验证了模型的有效性,可以为保障螺杆转子廓形精度提供理论基础。

关键词： 河流冲刷   数学模型   数值算法   过程模拟  

摘要： 为定量化描述河流冲刷过程,文章在浅水波方程的基础上结合物质输移方程和地形演化方程,建立了二维河流冲刷数学模型,提出以有限体积法为基础的数值算法,针对复杂地形条件下河流冲刷过程开展了数值模拟研究。以冕宁县樟木沟为研究对象,进一步开展河流冲刷过程的实际案例模拟分析及影响因素研究,结果表明:模型及算法针对复杂地形条件下河流冲刷过程具有较高的模拟精度;冲刷过程中河床侵蚀深度随着河道断面流量的增加而增加,随着河水固相物质浓度的增加而增大。研究成果对冕宁县樟木沟修复具有参考价值,也为河流冲刷过程定量化分析提供方法及理论支撑。

关键词： 数学模型   尺度效应   磺胺对甲氧嘧啶   电化学氧化   BDD电极  

摘要： 反应器的尺寸对于污水处理效率具有显著的影响,是污水处理从实验室小型反应器到实际中大型反应器应用的关键.本研究建立了尺寸为33.6 cm^(3)(3 cm×8 cm×1.4 cm)的电化学反应器,以掺硼金刚石膜(boron doped diamond,BDD)电极为阳极,对磺胺对甲氧嘧啶(sulfametoxydiazine,SMD)的氧化降解进行实验测试.在实测数据的基础上,利用计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)软件fluent建立电化学氧化反应器降解SMD的数学模型,率定不同电流密度下的电化学表面反应速率,分析反应器尺寸对污染物流动特征分布和浓度特征分布影响,利用CFD模拟,分别将BDD阳极面积放大100倍、225倍和400倍,探究3种工况下的尺度效应模拟.结果表明,BDD体系降解反应器的尺度效应显著,在20 mA·cm^(−2)的电流密度下持续60 min后,3种BDD阳极体系中SMD的降解率分别达到72.7%、68.0%和40.4%,相比实验室反应器降解能力分别下降5.7%、11.8%和47.6%,建议反应器放大尺度小于200倍以免显著影响降解能力.

关键词： 数学物理   经典力学   杨振宁   学术对话   谷超豪   国际顶尖   规范场   量子力学  

摘要： 与经典力学、相对论、量子力学一样,规范场理论也是物理学的基本理论之一,是20世纪下半叶最辉煌的物理学成就之一。20世纪70年代谷超豪团队与杨振宁合作进行“规范场理论”研究,是国内数学家与国际顶尖物理学家之间的一次卓有成效的学术对话,是当时中外学术合作交流的典范。基于合作,他们完成了一系列规范场数学结构研究,发展了杨-米尔斯场的位相因子方法等,谷超豪由此开创了数学物理研究新领域与新方向。谷超豪曾说,杨振宁“关于合作研究的倡议和行动,使我们的理论得以恢复,并为我们提供了重要的研究方向,影响是深远的”;杨振宁曾将谷超豪的规范场研究比喻为“站在高山上往下看,看到了全局”。

关键词： 终身成就奖   阿贝尔奖   数学物理   法国数学家   诺贝尔奖   泛函分析   概率论   数学界  

摘要： 法国数学家塔拉格朗获“数学届诺贝尔奖”3月20日,2024年“阿贝尔奖”公布,法国数学家米歇尔·塔拉格朗因“对概率论和泛函分析的开创性贡献,以及在数学物理和统计学中的杰出应用”获得该奖。阿贝尔奖也被称为“数学届的诺贝尔奖”,被认为是数学界的终身成就奖,由挪威科学和文学学院任命的委员会负责筛选提名和决定获奖者。