应用信息技术实施高中物理探究式课堂教学

教学设计案例 <带电粒子在磁场中的匀速圆周运动>课堂教学实录 课前分析:本节内容与以前所学习过的知识联系密切,可扩展内容较多,并且学生对于带电粒子在磁场中受力情况的认识总有难以把握的感觉,不易于他们对问题的分析.为使学生在头脑中产生一个清晰、形象的物理图景,我们利用多媒体直观、形象的特点,对带电粒子在磁场中的各种运动情况,进行全面、细致的演示;同时为避免学生过度依赖媒体的表象,在教学中还运用探究式学习法,根据学生特点恰当安排内容,充分发挥学生的想象力和主动性,这样既能培养学生的自主学习能力,又加深了他们对带电粒子在磁场中运动规律的理解.     

几何画板中的参数变化控制方法

几何画板是一款优秀的多媒体教学软件,是理科教师常用来制作多媒体课件的首选软件之～。为了制作出交互性较强的课件,常常利用改变参数大小,使图形的形状或运动的轨迹发生的动态变化,而改变参数大小变化的调节方法。如带电粒子在磁场中的运动,通过改变磁感应强度大小、带电粒子的电量、质量或运动速度就可使其运动的轨迹发生变化。     

应用信息技术实施高中物理探究式课堂教学

课前分析：本节内容与以前所学习过的知识联系密切．可扩展内容较多，并且学生对于带电粒子在磁场中受力情况的认识总有难以把握的感觉．不易于他们对问题的分析。为使学生在头脑中产生一个清晰、形象的物理图景，我们利用多媒体直观、形象的特点．对带电粒子在磁场中的各种运动情况，进行全面、细致的演示：同时为避免学生过度依     

极低频磁场天线运动感应噪声研究

通过对极低频拖曳磁场天线运动感应噪声产生原理的研究,得出了潜艇磁场天线的运动感应噪声功率谱的表达式,探讨了减小运动感应噪声的方法,并与实验测得的噪声电压进行比较证实上述理论。     

基于微分方程数值分析的机械臂运动参数挖掘模型

在目前的运动参数挖掘模型中,通常采用差异化运动原理对运动过程进行分析,缺乏实际的公式支持,在进行参数挖掘时影响性能。因此,提出基于微分方程数值分析的机械臂运动参数挖掘模型研究。首先利用微分方程数值分析的方式来对机械臂的运动过程进行模拟,列举出其中的动态特性参数。依据动态特征参数,利用神经元网络对其中的运动参数属性进行特征提取。获得运动特征后,使用贝叶斯原理进行深入的运动参数挖掘。为了验证设计的运动参数模型性能,设计仿真实验,设定模拟机械臂,并使用设计模型与文献[3]、文献[5]、文献[13]中的参数挖掘模型进行运动参数挖掘,并对比性能的优劣性。实验结果证明,设计的运动参数挖掘模型具有较高的运算速度、实时性以及准确率,证明设计的运动参数挖掘模型具有较高的性能,满足设计初衷。     

极低频磁场天线运动感应噪声研究

通过对极低频拖曳磁场天线运动感应噪声产生原理的研究，得出了潜艇磁场天线的运动感应噪声功率谱的表达式．探讨了减小运动感应噪声的方法，并与实验测‘得的噪声电压进行比较证实上述理论。     

变压器的小知识

变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置,主要构件是初级线圈、次级线圈和铁心（磁芯）。在电器设备和无线电路中,常用作升降电压、匹配阻抗,安全隔离等。在发电机中,不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈,均能在线圈中感应电势,     

带电粒子在匀强电场中的运动

一、学习内容与目标 1.内容: (1)掌握带电粒子在匀强电场中的加速(或减速)直线运动规律。 (2)掌握带电粒子垂直进入匀强电场中的偏转规律。 (3)知道示波管的主要结构和工作原理。 2.目标: (1)通过师生互动培养我们分析、推理和解决问题的一般能力,掌握处理带电粒子在匀强电场中     

基于LabVIEW的高精度磁场模拟系统

磁场模拟系统是基于赫姆霍兹原理,在实验室环境下,模拟地磁场和多种形式磁场的模拟实验平台；它由赫姆霍兹环产生一定的均匀磁场空间,为设备的磁特性检验提供稳定的磁场环境；系统采用基于图形化编程G语言的高效开发软件LabVIEW编写测控软件,LabVIEW高效的信号模拟、数据采集、数据存储、波形显示及灵活的编程方式为系统的实现提供了很多便利;为了提高分辨率,并且节省硬件设备成本,系统利用两路16位的DA实现了24位的精度,完成磁场的精确模拟和再现.     

基于粒子群优化算法的线圈系统设计

采用磁变模拟法,模拟舰艇在海洋上航行进行旋转和摇摆,在地磁场的作用下产生的涡流磁场,来实现对舰艇涡流磁场的测量.为了更精确地模拟地球磁场,首先需要创造一个均匀度相对较高的磁场空间.基于此目标,采用粒子群优化算法,以线圈系统的均匀度为目标函数,通过迭代的方式,对线圈系统的位置参数和匝数参数进行优化计算找到最优解.依据最优解,结合实验场地的特点和实际线圈系统的搭建情况,对线圈系统产生的磁场的均匀度进行了模拟仿真,建立了一个在中心区域均匀度高于95％ 的相对均匀的磁场空间.     

应用磁阻元件测量速度

<正> 在控制领域中,常常需要将运动部分的速度和加速度作为电信号输出,以便实现对高速运行的机器的控制。如果采用磁阻元件差动传感器,则可无接触地,而且无磨损地测出这些量。这种测量是利用涡流原理进行的。根据在磁场运动的导电板内产生的涡电流,偏置磁场内产生偏转(参看图1)。磁场的偏转用1～2个差动传感元件拾取,无延迟地变换成与速度成比例的电信号,对它微分,即可得到加速度。     

速度选择器模拟演示

速度选择器是高中物理重点介绍的电磁仪器之一,带电粒子在速度选择器中的运动也是教学的重点.用Flash制用的课件具有很好的灵活性、很强的交互性,便于师生操作.     

速度选择器模拟演示

速度选择器是高中物理重点介绍的电磁仪器之一，带电粒子在速度选择器中的运动也是教学的重点。用Flash制用的课件具有很好的灵活性，很强的交互性，便于师生操作。     

微型旋翼无人机的磁操纵研究

磁操纵是微型无人机领域的一种新型控制方式,通过外界磁场的改变控制无人机的稳定。本文设计了一种磁动力控制微型旋翼飞行器,采用方形Helmholtz线圈产生匀强磁场来控制该飞行器的稳定,采用方形Maxwell线圈产生均匀梯度的磁场来控制飞行器的运动。在此基础上设计了框架式的磁场生成系统,该飞行器在框架之中飞行。经过理论计算及仿真,设计的磁场生成系统可以产生满足要求的磁场控制该飞行器使其稳定,进而沿水平方向运动。     

云层运动的线性仿真

文中对空中云层的模型进行了充分的分析,运用马赛克算法将云模型结构柱子化.提出了一种基于线性插值原理的算法,将空中对云层运动产生影响的风层密集化,模拟了线性化以后各风层的风速和风向对云模型柱子运动方式的影响.在实时环境下,将粒子整合,投影到二维平面坐标系中,较为真实地反映了云的形状和运动方式的改变.该仿真算法运行效率高,仿真效果好.实践证明将该模拟过程应用于相关大型模拟仿真系统有着很好的效果.     

新型高灵敏度低功耗的磁场传感器设计与模拟

提出了一种用于微弱磁场检测的新型MOEMS磁场传感器结构,包括MEMS微扭转敏感结构、磁性敏感薄膜和光学检测部分.文中分析了器件的磁敏感原理和光学检出原理,给出了器件的结构参数、模态分析和综合设计考虑,并利用Matlab进行了解析计算,通过ANSYS进行了模拟仿真分析.分析结果表明:通过双光纤准直器和光电探测器监测微扭转镜面的扭转,该器件可以实现60nT的磁场探测,其探测灵敏度可以达到0.6dB/μT.     

毫米级潜艇形机器人在低雷诺数液体中的3D运动及微操作方法研究

为模拟机器人在人体环境中的3D运动及微操作,提出了毫米级潜艇形机器人在低雷诺数液体中保持水平姿态实现3D运动及执行微操作的方法．首先,设计并加工了潜艇形机器人以及4线圈磁驱动系统,通过COMSOL软件对磁场系统进行了有限元仿真．然后,对机器人在低雷诺数液体环境中的受力情况进行了分析,建立了机器人运动模型并研究了其多种运动模式．机器人在低雷诺数液体中可以保持水平姿态沿设定路线运动,包括垂直上升、对角上升、直角运动、螺旋上升等3D运动,最大运动速度为1.2 mm/s．通过设计的无线能量传输系统将电能引入到小尺度空间,机器人可通过无线电能驱动其前端的夹持器执行夹取、搬运、释放等微操作．     

脉冲悬丝测磁技术研究的发展

脉冲悬丝法是基于磁场中悬丝通电产生运动的原理,通过位移传感器测量悬丝位移,来反映带电粒子束通过磁场时所受影响,可对具有小开口和较大长/径比的内腔磁场器件的性能进行测量和校正.结合典型脉冲悬丝法的理论模型,阐述了脉冲悬丝法磁场测量技术的基本原理.总结了国内外脉冲悬丝技术的相关研究,概括了脉冲悬丝法的发展和已取得的成就,探讨了脉冲悬丝法存在的局限和该技术的发展趋势与研究方向.     

AH零功耗磁敏传感器及其应用（一）

1机电一体化和霍尔集成电路 磁场和电磁场一样,都可以是信息的载体。利用磁场作为媒介可以检测很多物理量。这是因为,有的物理信息直接和磁场的强弱、方向和时间有关,例如：电流、电功率等。而另有一种磁场,如永久磁铁的磁场,它能无需人为牵挂,长久地附着在运动物体上。物体运动,磁铁和它的场也运动。     

自主捕获中自旋目标运动特性分析与地面模拟方法

针对在轨服务任务中非合作自旋目标自主捕获操作的特点及自旋目标运动特性分析,建立了目标的简化模型,并对其运动模拟需求进行了分析.在此基础上提出了自旋目标地面运动模拟的方案和2种基于6自由度工业机器人的运动模拟方法,即:基于机械臂末端运动的常规模拟法和基于机械臂肩部奇异点的自旋运动模拟法.最后,分别对这2种模拟方法进行原理介绍和试验仿真,仿真结果表明了方法的可行性和有效性.