安培力演示仪

一、结构原理本教具的结构如图１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）所示：图１设图中两磁极间的磁场磁感应强度为Ｂ,静止在水平导轨上的空心导管质量为ｍ,通电后受到的安培力为Ｆ,加速度为ａ,在安培力作用下沿水平导轨运动的距离为ｓ,离开导轨时的速度为ｖｔ。因ｖ２ｔ＝２ａｓ...     

几种常用新型流量计的选用探讨

流体测量技术是科学发展和工程技术的一种重要手段,对保证油田的生产、管理起着非同一般的作用。超声波流量计、电磁流量计、科氏质量流量计均是目前油田应用的新型流量测量仪表,通过对其原理、性能特点的比较,为正确选择、使用提供了重要的参考依据。     

磁场作用下三维方腔内液态金属自然对流的数值模拟

为研究液态金属在磁场和壁面不同导电特性下的自然对流换热规律,对磁场作用下三维封闭方腔内的液态金属自然对流进行了数值模拟. 研究表明:当没有外加磁场时,模拟结果与已有实验结果相符;当存在外加磁场时,三维方腔内的流动和换热出现较大变化. 由于液态金属在磁场中运动产生感应电流,感应电流与外加磁场相互作用产生一个与运动方向相反的洛伦兹力,抑制了流动和液态金属的自然对流换热. 通过绝缘边界和导电边界的研究结果对比表明,壁面导电性能对于磁流体流动和换热产生很大影响.     

浅析理化综合试题

根据“理科综合”、“文科综合”的中考考试变革要求 ,教学中教师在把握单科基础教学的同时 ,还要注意联系和渗透其它学科。研究各学科知识的交点和结点 ,培养学生跨学科综合应用知识的能力。下面具体分析几例综合试题。例 1 :如图 1 ,电源电压不变 ,Ａ烧杯中盛有一定质量分数的氢氧化钠溶液 ,Ｂ烧杯中盛有一定质量分数的硫酸溶液 ,当闭合开关Ｋ、Ｋ1、Ｋ2 时 ,灯泡Ｌ正常发光。试回答 :1 )用电离方程式说明Ａ、Ｂ两烧杯溶液的导电原理 :Ａ :　　　　　Ｂ :　　　　　。图 12 )当逐渐向Ｂ中滴加氢氧化钡溶液 (加到产生一定沉淀时停止滴加 ) …     

磁天平

1　仪器装置图 (如图 1 )图 11 永磁体　 2 左天平盘　 3 线圈　 4 接线柱2　仪器特点及用途( 1 )特点 :本教具可根据已知的线圈长Ｌ、测得的电流强度Ｉ和磁场力Ｆ =ｍｇ,实现研究磁感应强度定义式Ｂ =ＦＩＬ,改变了教材通过推理得出结论的抽象作法 ,使学生更易于接受 ,理解更加深刻。( 2 )用途 :本教具通过改变线圈长度和线圈中的电流强度可得出 :在磁场中某处 ,ＦＩＬ跟ＩＬ无关 ,是一个恒量。在磁场中不同的地方 ,比值可取不同的值 ,但仍然跟乘积ＩＬ无关。这个比值越大的地方 ,磁场对垂直放入的同一通电导线的作用力越大 ,表示那里的磁…     

高频行波磁场驱动低电导率液体流动的数值模拟

由两组线圈产生的高频行波磁场可用于驱动低电导率的液体,因此对其机理的研究具有重要意义。建立该驱动方式的数值模型,研究线圈电流大小、频率、相位差以及线圈间距对低电导率液体的流场与温度场的影响,从而获得最佳的电气参数配置以及线圈结构。模拟计算结果表明：流体的平均流速和平均温度与电流大小和频率均为线性关系。流体的平均流速随电流的相位差增加呈先增大后减小的规律,且在相位差为90°附近达到最大值。随着线圈间的距离变化,流场的分布形式从2个涡流转变为单个大环流。此外还采用粒子图像测速技术测量NaCl溶液在高频行波磁场驱动下的流场分布,验证该驱动方式的可行性和有效性。     

J2476型电子束演示器的设计和使用

J2476型电子束演示器,可演示电子束在电场或磁场中受到电场力或磁场力(洛仑兹力)的作用下产生的偏转现象.它与现有的一整套冷阴极射线管比较,具有电子的径迹能直接地观察到,加速极和加在偏转板上所需的电压较低,提高了实验操作时的安全性等特点.     

电磁式继电器特性参数测试系统的设计与实现

以MSP430F169单片机作为控制和测量的核心部件,辅以直流稳压电源模块、功率放大电路模块、恒流源模块、按键和数码管显示模块等组成一个电磁式继电器特性参数测试仪,完成对943-1C-12DS电磁式继电器最小吸合电压、最大释放电压、继电器线圈电压为额定值时的触点吸合时间、释放时间以及触点接触电阻值的测试,该系统能够实现成套参数自动测量,所有测试数据通过74HC573数码管进行显示．实验结果表明,该系统能满足继电器的测试要求,为继电器质量和可靠性分析提供了依据．     

可视性“电磁阻尼”实验的设计

正在人教版高中物理选修3-2第四章第7节通过分析电表线圈骨架在磁场中运动产生感应电流,该感应电流受到磁场的作用力(安培力)阻碍了线框的运动,提出了电磁阻尼的概念。随后,在"做一做"栏目中例举了用手晃动微安表,观察指针相对于表盘的摆动情况。用导线将微安表的两个接线柱连接在一起,再次晃动表壳观察指针相对于表盘的摆动情况。设问为什么灵敏电流表在运输时总要用导体把两个接线柱连接在一起?[1]     

等势线描绘实验的改进探讨

带电导体(有时称电极)在空间形成的静电场,除极简单的情况外,大都不能求出它的数学表达式。为了实用目的,往往借助实验的方法来测定。但是,直接测量静电场也遇到了很大的困难。这不仅因为设备复杂,还因为把探针伸入静电场时,探针上会产生感应电荷,这些感应电荷又会产生电场,这种产生的电场与原电场叠加后,使原电场发生变化,测出的结果也就不准确了。但有时可用一种间接的测定方法(模拟法)来解决。     

多热源分布时薄层液体中热毛细对流的分叉特征

研究一个液体薄层在热源作用下的流动特征.Pimputakar和Ostrach给出了单热源作用下薄层液体的高度和流场方程。在此基础上具体分析比较了多个热源分布作用下的流动图像随各参数尤其是随热源间距离不同的变化情况,着重讨论产生的分叉现象。     

液态金属热对流典型流动结构实验研究

通过搭建长宽高比为1∶1∶2的实验方腔,系统性地研究低普朗特数(0.03)的镓铟锡合金在有/无磁场作用下所产生的热对流结构。实验中上下铜板的温差由2个恒温水浴来实现,通过在铜板上布置测温探头测量温度,在方腔侧壁布置超声波探头实现对液态金属内部速度分布的测量。实验获得了3种典型的流动结构,无磁场环境下液态金属的流动在空间上呈现大尺度环流,靠近冷热端液态金属的温度无序波动,且速度分布符合热湍流的基本特性,为流动结构Ⅰ。当施加水平磁场,磁场极大地抑制对流运动,出现稳定的单涡胞运动结构,即流动结构Ⅱ和振荡的双涡胞运动结构,即流动结构Ⅲ。随后通过对3个不同测量位置的速度分布进行详细分析,深入解析水平磁场存在下的这2种流动结构的典型特征。     

金属与非金属蓄冷器交变流动阻力特性对比实验

研究了2种不同填料蓄冷器的内部交变流动阻力特性.建立了在高频条件下测量蓄冷器两端交变流动参数的实验装置,用热线风速仪测量动态流速,由精密压力传感器测量瞬态压力.实验中测量了2台几何尺寸完全相同的蓄冷器,分别填充不锈钢丝网和尼龙丝网.对比实验结果发现,在高频交变流动条件下,不锈钢蓄冷器的周期平均压力降是相同雷诺数下稳定流动压力降的1.2～2倍.这一结果与其他相关文献的结论基本吻合.对于非金属蓄冷器,发现它的平均压降要大于金属蓄冷器的平均压降,是相同条件下稳定流动的3～5倍.这一结果对于高频无磁脉冲管制冷机的设计和机理理解是有意义的.     

学生万用电表的巧用

自然教材《导体和绝缘体》一课有一句话 :“人体、大地和不纯净的水都是导体。”学生如果用电池、导线、电珠做这个“导体”的实验 ,电珠不会发亮 ,显然得不到验证。学生对这句话便会产生怀疑。问题出在导体因其电阻的大小不同 ,导电能力差别较大。在相同电压的情况下 ,金属因电阻比较小而通过的电流大 ,灯泡就会亮 ;人体、大地、不纯净的水因电阻比较大 ,通过的电流小 ,电珠亮不了。因此 ,如何验证人、大地、不纯净水都是导体成为教学的难点。为了突破这个难点 ,我使用学生万用电表来解决问题。万用电表测量电阻档用来测量金属、人体、大地…     

新型的电解质溶液导电装置

在高中化学一年级教材中强、弱电解质概念的建立 ,初中化学电解质、非电解质概念的导出等演示实验中 ,都要用到测量物质 (固体、液体 )导电能力的仪器 ,教材中所示的实验装置 ,在实验教学中存在明显的缺陷和不足。其一 ,装置连接 2 2 0Ｖ交流电源 ,电极裸露没有任何防触电保护措施 ,教师操作时手持电极放入溶液中 ,极易造成触电的危险。而且 ,电极的引线常因焊点腐蚀而脱落 ,影响实验效果。其二 ,强、弱电解质的区分以灯泡的明暗亮度不同来确认 ,灵敏度低 ,当电流较小时灯泡无法点亮。有的时候 ,为得出相应的结论而不得不改变溶液的浓度 ,这…     

基于弱测量的量子系统消相干控制

研究了弱测量的性质以及潜在应用.首先,针对所定义的一类特定的正定算子值测量,从线性赋范空间的角度推导出其为弱测量时的参数条件.其次,讨论了弱测量的适用性:弱测量不仅适用于大量全同量子系统,若任意的测量算符都能够被选择性地施加,则弱测量也能够对单个的量子系统进行测量.最后,考察了弱测量对不同的量子系统的影响:对于大量全同量子系统,连续的弱测量对状态产生的影响相当于一个消相位过程,而对于单个的二能级量子系统,弱测量能够被用来抑制消相位以及去极化过程.     

用多种方法测量电阻（下）

[实验 7]测量晶体二极管的电阻并且研究其变化的规律学生在课内测量过电阻器 ,这是一种线性元件 ,它的伏安图线表明其电阻为定值 ,并且能够由图线的斜率求出电阻值。还测量过一种非线性元件—钨丝灯泡 ,它的伏安特性曲线显示了钨丝的电阻随着测量条件而变化 ,其原因是温度升高时钨的电阻率增大。本实验是对课内实验的扩展 ,所测量的二极管也是一种非线性元件 ,呈现出独有的特性。一是正反向的电阻有极大的差别 ,二是电阻随着所加的电压 (或通过的电流 )而变化。第一个实验方案是用欧姆表直接测量。例如用ＭＦ36 8型万用表取不同的欧姆档倍率…     

线圈的互感与矢量位能的关系

在电工学中讲到两相磷的线圈的电流相互作用产生电磁感应现象.这种两线圈之间的作用叫互感.例如绒圈1中通以电流i_1,则在线圈2中的磁链为φ_(21),线圈2中的电流i_2在线圈1中的磁链为φ_(12),那么两线圈之间的互感系数:M=φ_(21)/i_1=φ_(12)/i_2互感系数与电流无关,当电流i_1与i_2增加时,φ_(21)与φ_(12)也随之增加.M不变.但当两线圈的距离,或磁场所在的媒体不同时,M确改变了.当两线圈的直径不同而距离变化时,M的值也不同.这说明线圈1建立的磁场中,各位置上的磁场应该占据无限大空间.但当两线圈的距离足够大.线圈所在的位置上的磁场能量大大减弱,到使仪表测不到线圈上的感生电动势时.这一点我们可以认为是物理无限远的点.这种两线圈的相互作用,说明磁场中贮存磁能时.这个磁场能量是由线圈电流产生的.磁场中即然有能量,磁场上各点的矢量磁位不同,这样互感系数M与两线圈的距离有关的问题可以通过磁场的矢量位能去解释.例如在两个均匀密绕的线圈中,其周围各点的磁位不同.引入矢量磁位的概念能更严密地证明两线圈的互感M_(12)=M~(12)的问题,也能证明M与i无关的问题.设线圈1,2在同一轴线上.线图1中通以电流i_1,线图2中通以电流i_2.两线圈间的距离为r.如图1所示.     

下世纪的科学还会像前两个世纪那样吗

一、非线性非平衡系统的自组织理论带来的联想　　自组织理论是非线性科学和非平衡热力学发展的结果。先谈一个典型的例子 ,然后加以概括 ,使我们对这一理论有一基本了解。图 1　贝纳德花纹19世纪未就有人研究自下面给液体加热产生对流的问题 ,法国人贝纳德 (Ｈ·Ｂｅｎａｒｄ)于 190 0和190 1年报道他设计了完整仪器设备对这一现象所作的研究。在直径大约 10ｃｍ的圆形盘内装深度在0 5ｍｍ＿1ｍｍ的鲸腊油液体 ,将铅粉均匀撒入液体 ,利用蒸气从下面加热 ,液体上表面与室内空气接触。当上下温度差很小时 ,液内仅有自下而上的热传导 ,当温度…     

透视误差对动作技术分析结果的影响及其修正

探讨了在利用单台摄像机进行平面摄影测量时,如果被摄对象的运动平面与标定平面不一致,则会产生透视误差;分析了透视误差产生的原因,并通过二维步态分析和掷铅球运动分析两个实例,证明利用非解析参数可以有效地对此类透视误差进行修正。