关键词： 电磁学  

ISBN: (纸本)9787030628909

摘要： 本书结合实际工程应用进行论述, 加深读者对相关理论和方法的理解, 文中所述方法作者都开发了对应的源代码, 本书出版时会以一定的形式公布书中部分源代码, 为读者采用低秩压缩分解方法解决相关科学问题和实现工程应用提供基础。

关键词： 电磁场   静电场   恒定电流   教学效果   《工程电磁场》   数学推导   电位分布   教学方式方法   电磁学   电场分布   恒定磁场   电磁理论   Ansys   电气工程学科   静态场   新形势下   教学改革探讨  

摘要： 《工程电磁场》课程是本科阶段电气工程专业重要的专业基础课,通过该课程的学习,可培养学生正确的思维方式,为学生今后解决实际工程问题奠定坚实的理论基础。新形势下工程教育专业认证要求工科专业毕业生的培养目标和毕业出口达到行业认可的标准。

关键词： 二硫化钨   复合材料   水热合成法   电磁学性能   吸波性能  

摘要： WS作为典型的类石墨烯结构的层状材料,用于电磁波吸收领域时,因具有大的比表面积、高的介电损耗和纳米材料的小尺寸效应、表面效应、和边界效应等特性,有利于电磁波进入吸收体进一步衰减电磁波,是一种具有探究价值的吸波材料。然而,单一种类的WS损耗机制单一,对电磁波的吸收能力有限,很难同时满足吸波材料“吸波层厚度薄、质量轻、有效吸收频带宽、吸收能力强”的要求,复合化处理是改善其吸波性能的有效手段。因此,本文首先研究了水热法制备的WS吸波剂的电磁波吸收性能,为进一步改善WS纳米材料的的吸波性能,将WS分别与低密度的单壁碳纳米管(SWCNTs)和磁性材料(Co纳米片)复合制备出WS@SWCNTs和WS@Co复合材料,并研究了各组分含量和吸波剂添加量对复合材料吸波性能的影响,确定最佳成分和吸波剂添加量,制备具有“薄、轻、宽、强”性能的吸波材料。主要研究结果如下:(1)WS吸波剂添加量对WS/石蜡复合材料的吸波性能有显著影响。随WS吸波剂添加量的增加材料的介电常数逐渐增大,对电磁波的衰减特性也逐渐增强,电磁参数过大,阻抗匹配性能反而降低,故多种因素共同作用下,添加量为50wt%时吸波性能也最好;WS吸波剂添加量为50wt%时,WS/石蜡的最小反射损耗值在7.8 GHz处匹配厚度为2.7 mm时达到-45.8 dB,小于-10 dB的最大吸波带宽在匹配厚度为4 mm时达到4 GHz(13.97.9 GHz);(2)对于WS@SWCNTs复合材料,研究结果表明,SWCNTs的添加量和WS@SWCNTs吸波剂的添加量对WS/SWCNTs石蜡复合材料的吸波性能有显著影响。WS与SWCNTs的最佳摩尔比例为1:1,WS@SWCNTs吸波剂最佳添加量为50wt%。同时满足最佳吸波剂添加量和最佳WS与SWCNTs摩尔比例时,WS@SWCNTs复合材料的最小反射损耗在8.4 GHz处匹配厚度为2.2 mm时达到-65.9 dB,小于-10 dB的最大吸波带宽在匹配厚度为1.3 mm时达到3.6 GHz(13.06.6 GHz)。与WS纳米材料相比,WS@SWCNTs复合材料作吸波剂时具有更强的电磁波吸收能力和更薄的匹配厚度;(3)对于WS@Co复合材料,研究结果表明,Co源相对含量和WS@Co吸波剂的添加量对WS/Co石蜡复合材料的吸波性能有显著影响。WS@Co复合材料的WS和Co源的最佳摩尔比为1:10,WS@Co最佳吸波剂添加量为60wt%。同时满足最佳Co源相对含量和最佳吸波剂添加量时,WS@Co复合材料的吸波性能最好,最小反射损耗在10.2 GHz处匹配厚度为1.7 mm时达到-46.5 dB,小于-10dB的最大有效带宽在匹配厚度为1.4 mm时达到5.4 GHz(11.36.7 GHz),与WS和WS@SWCNTs复合材料相比,有效吸波带宽得到显著提高。

关键词： 信息技术   高中物理   电磁学   教学策略  

摘要： 物理是一门难度较大的学科,高中物理的实践知识具有较强的层次性。从基础类知识到复杂的理论,涵盖生活的方方面面。高中物理学习难度更大,问题更深入,考试类型也更灵活,这就大大加深了学生的学习难度。所以,本文就如何正确利用信息技术来有效降低该学科的难度进行重点分析。

ISBN: (数字)9781316466698 ISBN: (纸本)9781107014022

关键词： “问题”导向   电磁学   复习   教学设计  

摘要： 通过实践教学中发现学生在初中电磁学复习中,死记硬背物理概念规律、机械地训练套题,结合《义务教育物理课程标准（2011年版）》要求应倡导学生带着问题有目标地复习,主动参与其中。基于这样的原因,选择以“问题”为导向的初中电磁学复习课教学设计进行研究。以“问题”为导向的初中电磁学复习教学设计应用文献法和行动研究法,在建构主义学习、有意义学习、最近发展区、信息加工学习理论基础上确定教学设计原则:指导性原则、循序渐进原则和互动性原则。依据理论基础与教学设计原则探索出以“问题”为导向的复习教学设计思路:基于问题确定教学目标→创设情境导入主题→以问题为导向复习知识→应用知识解决问题。以此设计思路进行初中“电压电阻”单元复习、“电与磁”单元复习以及“电学”综合复习教学设计并实践。通过学生的课堂表现、作业反馈,听课教师的反馈,自评对教学实施情况进行效果分析,研究表明:根据理论基础确定的以“问题”为导向的初中电磁学复习教学设计原则符合本研究的教学设计;依据设计思路进行的教学设计是合理的。从确定教学目标、创设情境导入主题、以问题为导向实施复习、指导学生解决问题四方面提出了以“问题”为导向进行初中电磁学复习的教学建议。

关键词： 前概念   演示实验   概念转变   教学实验  

摘要： 教育家杜威提出,教育即经验的不断改造。经相关资料的查阅,学生带着已有的经验走进课堂,相关学者将这部分认识称为前概念,错误的前概念可能会对学生的学习产生阻碍作用。国内外学者对前概念的成因和转变策略的研究多集中在力学,而电磁学作为高中物理的重难点,相关的研究较少,对概念转变的实践研究也较少涉及。在已有研究的基础上结合学校教学实际,选取远距离输电、磁感应强度和楞次定律三节课为研究范围,以 CSEM(Concept Survey of Electricity and Magnetism)问卷为基础,结合学科教授和一线名师的访谈结果,对天津市某高中不同层次班级的学生进行前概念调查,明确学生存在“导体在磁场中不受力,该处场强为零”等九个错误前概念。设计针对性的实验教学方案,在实验班实施演示实验教学,对照班实施常规教学,教学完成后实施后测。得出在同一层次成绩的学生中,演示实验教学对前概念转变的效果比常规教学要好;对于不同层次成绩的学生,演示实验教学对层次较低学生的前概念转变效果更好的结论。同时提出在教学过程中,要明确学生的前概念,设计相应的演示实验进而转变学生前概念的建议。

关键词： 前概念   解决策略   力学   电磁学  

摘要： 初高中物理教学衔接问题一直是研究的一个热点,而前概念在其中的影响一直没有进行系统的研究。前概念是学生在进入课堂正式学习物理概念之前,根据生活经验,自己已经形成了的对科学概念的理解。为统计分析前概念对初高中物理教学衔接的影响,本文进行如下研究:运用文献分析法、访谈法以及问卷调查法归纳总结高中物理力学、电学、磁学中的与初中物理相关的概念;面向高中学生做了以上三部分调查研究,挖掘初高中物理衔接过程中相似的前概念;根据皮亚杰认知理论、奥苏泊尔认知同化论和最近发展区理论提出合理的前概念解决策略。本文的创造性成果:本文在提出和完善力学部分前概念解决策略的同时,还对电磁学部分前概念提出了解决策略;本文的研究对象面向哈尔滨市某高中三个年级的八个不同班级,以求问卷调查研究的全面性和可靠性;在研究过程中,笔者通过与学生的访谈接触,细致了解到了学生思考问题的方式,从而根据学生年龄特点、心理特点结合认知发展阶段论、有意义学习理论提出有创造性的解决策略。文章主要分为以下几个部分:第一部分绪论提出研究目的和意义以及主要的研究方法,第二部分支持文章的理论依据;第三部分进行相关调查研究及结果统计。第四部分对初高中物理教学衔接过程中主要前概念进行解决策略研究;第五部分提出文章中的不足与展望;第六部分是对文章整体进行总结。

关键词： Condensed matter physics  

摘要： Condensed matter physics is a very broad and fast-developing field, which studies emerging phenomena, interactions, phases, and symmetries in materials, such as solids. Predictive first-principles, or ab initio, methodologies play a significant role in understanding various phenomena and new physics. This dissertation is aimed at developing new ab initio methodologies for the investigation of important novel phenomena and applying various ab initio methods combined with analytical approaches to a broad range of condensed matter systems, including the high-transition-temperature superconductor Ba1−xKxBiO3, the two-dimensional (2D) ferromagnet Cr2Ge2Te6, Dirac fermions generated in few-layer black phosphorus, defects in hexagonal boron nitride, and non-trivial topological surface states of antimony. This dissertation is divided into two parts. Part I is focused on methods development, and Part II is a collection of theoretical and computational studies of novel materials. The dissertation is organized as follows: Part I: Electronic structure methodologies for condensed matter In Chapter 1, we review some important ab initio methods to lay the foundation for the development of a new ab initio method − named GW perturbation theory (GWPT) − in Chapter 2, and for various applications to the materials studied in Part II. In Chapter 1, we review the basics of density functional theory (DFT), the GW method, the general phonon formalism and electron-phonon (e-ph) coupling formalism, density-functional perturbation theory (DFPT), and the Wannier representation of e-ph coupling. In Chapter 2, we present a new ab initio method, which we named the GW perturbation theory (GWPT). This method is a linear-response theory of the GW method, and it gives efficient and accurate access to all e-ph matrix elements at the many-electron level in the full Brillouin zone and between any pairs of electronic states. We discuss its general formalism, implementation and verification in this Chapte

关键词： 麦克斯韦方程组   静电屏蔽   电磁屏蔽  

摘要： 本文从电磁学的麦克斯韦方程组出发,理解每个方程的物理含义,而其中表示高斯定理和安培环路定理的两个方程可以解释高中物理中所了解到的静电屏蔽.当联立四个方程之后会得到关于电磁波方程,在导体中电磁波的传播展现出趋肤效应的现象,也就是电磁屏蔽.