关键词： 电磁学  

ISBN: (纸本)9787312045608

摘要： 本书主要内容包括：静电场和静磁场、电场和磁场存在时各种类型材料的电磁特性、稳恒电流场和交变电流场、磁场变化产生电场、麦克斯韦方程组和电磁波。

关键词： 思维导图   高中物理   电磁学  

摘要： 随着新课程目标改革的要求越来越高,高中物理教学面临全新的机遇与挑战.高中物理在学习上侧重于学生思维能力和学习能力的提升,希望在教学过程中全面发展学生的综合能力.在这种教学要求下,思维导图凭借自身优势体现了物理电磁学的独特性.本文通过已有的教学经验体会思维导图在高中物理电磁学教学中的应用价值.

关键词： 轨道   振动俘能   磁浮   智能交通系统   压电   电磁学   多稳态   非线性动力学   李雅普诺夫指数   混沌   分叉   轨道状态监测  

摘要： 随着铁路线路的纵横发展,对铁路监测设施和传感器件的需求日益增长。利用列车通过时轨道振动产生的能量发电,作为轨道监测设备新型电源,不仅可节省大量基建投资而且节能环保,无疑具有广阔的应用前景。由于铁路线路轨道结构的大尺度性、列车动荷载的复杂性、对安全运营的严格要求以及轨道振动对俘能装置机电耦合的影响机制非常复杂,而国内外在此领域尚处于起步阶段,理论和实验研究均较少,因此研究轨道振动俘能理论,研制轨道振动发电原型机,解决铁路沿线监测设备和传感元件的供电问题,对完善我国轨道交通振动俘能理论与技术,健全轨道交通安全监测网络意义重大。因此,本文在国家自然科学基金杰出青年基金项目“高速铁路轨道结构服役安全关键科学问题研究”(编号:51425804)的资助下,针对磁浮式轨道振动俘能理论及应用技术开展了相关研究,主要研究工作为:1.详细论述了国内外静电式、压电式和电磁式的振动发电技术的研究现状,汇总了器件类型、材料、激励条件、响应特性、功率输出和能效值等技术参数。论述了国内外轨道振动俘能机理及研究现状,指出了现有研究的不足之处,明确了本文研究的方向和内容。2.通过现场测试,测量轨道在列车作用下的动力响应过程的相关参数,实现对列车作用下轨道振动参量基本情况的把握,为后续的研究提供基础数据。3.利用FSC多通道全数字电液伺服疲劳试验加载系统模拟轮轨动力作用,开展压电式和电磁式换能器特性的室内模型实验。研究轮轨作用力、激励频率(反映机车车辆的运行速度)、轨道结构振动位移幅值(有砟轨道、无砟轨道)的不同组合下的轨道振动特性。在轨道结构上安装初始设计的振动换能元件,对比研究不同方式振动换能元件的能量参数。研究发现压电式振动俘能装置受到压电材料物理效能的制约,发电量较小;而磁浮式振动俘能装置可以在较宽频带内产生较大的输出功率,适合于轨道交通领域的应用需求。进而在论文的后续章节,着重针对磁浮式轨道振动俘能理论及技术展开了更深入的研究。4.建立了磁浮式换能非线性有阻尼动力学方程,研究了磁浮式换能元件的非线性刚度特性,为宽频带轨道振动能量收集提供理论基础。采用麦克斯韦张量法计算非线性磁浮力和非线性刚度。研究非线性Duffing方程的解析解法。推导了磁浮式换能三稳态Duffing方程的多尺度解法;推导了含分数阶导数的磁浮换能三稳态动力学系统的KB解法;分析了KMB渐近法求解体系下的主共振、亚谐共振和非共振情况。从理论上获知磁浮式换能器非线性动力响应特性。5.建立了磁浮式非线性多稳态振动俘能系统的理论分析模型。推导了多稳态振动俘能系统的普适的非线性回复力及回复力势能的表达式。基于分叉与混沌理论,研究了非线性多稳态磁浮换能机理,探索进入高能态轨道的条件,研究了动态分叉行为及混沌运动特性。采用相图、庞加莱截面和极大李雅普诺夫指数分析刻画了磁浮式非线性多稳态系统的相轨迹特性,动态分叉及混沌运动状态。6.设计了磁浮式非线性多稳态振动换能器结构,通过实验研究揭示了动态分叉现象、势阱逃离、高能轨道和混沌运动现象。实验验证了一个四稳态和两个三稳态磁浮式振动换能器。通过相图、庞加莱截面、极大李雅普诺夫指数和分叉图来分析和解读实验结果。此外,详细阐述了分叉图的庞加莱截面扫频采样算法,该方法可以有效直观地判断系统的运动状态。实验结果表明,基于磁悬浮谐振的电磁感应式MEH系统具有非线性多稳态势阱回复力特性,可以实现多势能阱阱间谐振,进而增加能量收集器的输出电流(即电负载能力)、输出功率和工作频带带宽。7.研究了轨道振动电磁耦合动力学模型的整体架构。架构设计为:基于轮轨耦合动力学模型,计算轨道振动加速度、振动速度和振动位移的动力时程;以轨道振动动力学计算结果作为输入,代入磁浮式振动换能器非线性有阻尼动力学方程,计算磁浮式换能器系统的动力响应;以其再作为输入代入电动力学麦克斯韦方程组进行求解,求得发电量,从而建立轨道振动电磁耦合动力学模型。研究了加入振动换能器后列车作用下轨道垂向振动方程的修正,检算振动换能器对轨道动力特性的影响;研究轨道振动激励下电磁耦合方程的解法;研究磁浮式换能器阻尼力与发电量之间的关系。利用该模型,开展各类机车车辆以及不同运行速度下的各类轨道结构的发电能力的计算,研究磁浮式轨道振动发电理论效率,为磁浮式轨道振动发电原型机的研发提供理论基础。借助5-2000Hz DC3200-36宽频振动激振器,从实验上研究磁浮式振动换能器的频响特性和发电能力。8.借鉴微振动发电领域的微机电一体化技术,基于轨道振动特性,设计研制了一套既可安装于现有轨道结构、符合车辆限界规定、不影响车辆安全运行、不改变轨道振动特性,又可有效利用轨道振动特性进行发电的轨道振动发电原型机。研究结构尺寸的限制因素和小型化设计方法;利用DC-DC斩波技术,对收集到的振动能量进行整流、滤波、稳压和电平转换,保证输出

关键词： 高中物理   电磁学   微课   微信公众平台  

摘要： 高中阶段物理学科的学习,内容更加抽象,理论性更强,对学生的综合能力要求更高。由于物理课堂讲解速度较快,学生认知水平不同,大部分的学生仍需要利用大量的课下时间,进行知识的学习,不断利用习题巩固知识。快速发展的信息技术,引领了教育行业的变革,教学得益于互联网技术及移动终端技术的发展。新型多功能社交媒体——微信,不断改变着人们的生活方式,服务于中小学教育的微信公众平台不断涌现出来。本文以新媒体微信公众平台作为信息传播方式,进行高中物理电磁学微课的设计,实践研究其辅助课堂教学的效果与可行性。具体来说,本文从以下几个方面进行基于微信公众平台的高中物理电磁学微课的设计和制作的研究:第一部分:通过阅读大量文献,了解高中物理微课的研究现状。给出微课概念,高中物理电磁学的内容概述,微信公众平台的概念与功能。第二部分:以建构主义学习理论,信息加工理论为理论基础,从宏观上介绍高中物理微课的设计流程、给出教学设计模板、指导微课视频的整体制作工作、介绍微信公众平台的建立和各个功能。第三部分:微课的具体制作。精选高中物理电磁学教材中,内容复杂的知识点,依据微课设计原则标准,设计了三节微课:《带电粒子在电场中的直线加速运动》、《带电粒子在电场中的偏转运动》和《带电粒子在匀强磁场中的运动》,以此为例,具体展示了高中物理微课的整个制作过程,包含了本节课的教学设计,课件设计以及语言脚本设计;包含了视频的前期录制和后期编辑;也包含了微信订阅号“物理微课精选”的设计,各个功能的开发等。第四部分:运用实验研究法和问卷调查法进行实践研究。选定实验班,对照班,让实验班学生用微课辅助学习,学习过后,向两班学生发放检测题,检测两班学生的知识点的掌握情况,找出两班在学习方面的差异。向实验班的学生发放问卷,进行微课学习后的适应程度以及满意度情况调查,来改进微课教学。实验的结果显示,观看了电磁学微课的实验班学生的习题正确率,要明显高于对照班的学生,可见应用微课辅助课堂教学的效果非常显著。问卷调查的结果显示,这种视频课程方式,让物理学习变得更加直观有趣,学习的方式产生了巨大的变化,更加的自主高效,从此,学生们多了一种用手机和网络进行学习的新型学习途径。研究的结论是,在“互联网+教育”的大环境下,微课这种基于网络的新型学习方式,不仅满足了学生线下学习物理知识的需求,而且其短小精悍、可移动的特点,更加符合学生的注意规律,让学习更加自主高效。而专门分享优秀物理微课的微信公众平台,其群发消息,菜单快速检索、自动回复、大数据统计等功能,也体现了信息时代在教学方式上产生的变化。同时,本研究给出的微课的设计流程、三类模板、微课视频制作方法,以及微信公众平台开发指导等,这些都对一线教师在实际中开发微课,具有一定的指导意义。

关键词： 高中物理   电磁学   安培力   洛伦兹力  

摘要： 高中阶段的物理学内容当中,电磁学是十分重要的组成部分之一.本文重点对高中物理学当中的安培力和洛伦兹力判断方法进行了研究,同时也从高中生的视角出发,对高中阶段的物理电磁学有关知识,进行了理论性研究.首先,简单介绍了高中物理电磁学的基本内涵;随后,在此基础上,分析了安培力和洛伦兹力的判断方法.

关键词： 高中物理   核心内容   内容教学   电磁学  

摘要： 高中物理学科内容具有一定抽象性,也比较复杂,学生在学习过程中因为对于知识理解具有一定难度,导致学习效率偏低。所以,在高中物理教学中,认识学科核心内容,这一部分是学科重点,同时也是教学难度最大的部分,在完成这一部分教学任务之后,也就能够有效保障完成整个学科的教学目标。电磁学是高中物理教学的重要内容之一,在高中物理教材中也占有较大篇幅。在高中物理学科教学中,首先需要确定核心内容,之后实施针对性教

关键词： 工程电磁学   教学模式   教学改革  

摘要： 《工程电磁学》是通信工程等电子类相关专业的一门专业基础课程,是电子领域相关知识体系中的重要组成部分。本文结合作者多年教学经验,总结课程教学中存在的问题,并针对该课程的特点,对教学内容和教学方法提出改革。

关键词： 大小   方向   功率   注意   区分  

摘要： 这篇论文从教学过程中学生经常容易出错的概念和惯性思维习惯入手,总结了学生在学习高中物理电磁学知识方面的一些概念易错点、思维易错点和重难点模型的易错点,提供给教师教学和学生学习参考使用。

关键词： 电磁学   生活   原理  

摘要： 电磁学和我们的生活息息相关,很多领域中都有电磁学的体现.本文从电磁炉以及磁悬浮列车等方面入手,对电磁学在生活中的体现以及其原理进行详细阐述,以此来提升自己对电磁学相关知识的学习能力.

关键词： 物理   电磁学   微课  

摘要： 高中物理教学当中必须紧紧抓住学科核心内容,只有抓住可学科核心内容才能理解和掌握其他物理知识,这就要求教师在教学的过程中必须不断创新教学的方法。根据现有的研究资料,结合在高中物理教学中的一些经验,以高中物理电磁学部分为例,阐述了微课在高中物理教学中的应用方法,针对电磁学学习任务、甄选教学策略、制作微视频等阐述了自己的意见,希望能够对高中物理电磁学教学提供一些帮助和启示。