:为了深入研究质点在半圆轨道上的运动规律,探讨了一质点小球从冲上竖直放置的光滑半圆内轨道到回落点的整个过程,定义无量纲且与初速度有关的条件因子,并以条件因子为自变量.运用数学方法剖析小球质点贴轨道运动的时间、空中飞行时间、上升最大高度和最大射程四个物理量,分析发现,在初速度的所有可能取值情况下,这四个物理量的表达式均与条件因子相关.该数学分析详尽地描述了质点在半圆内轨道运动模型的运动规律,其结果可为与质点的半圆内轨道运动模型的相关的教学、研究和应用提供理论支持.

温差发电是热电效应的重要应用之一，设计和制作温差发电装置并研究其输出特性，对优化温差发电器件或系统的应用效果具有重要意义。针对温差发电技术应用领域的研究需求，该文设计并制作了一套双层水槽的温差发电装置。该装置外层水槽利用虹吸现象通入循环水，内层水槽外加电源对水加热，使发电片在温差作用下产生电势差，并通过外接测量电路研究其输出特性。通过设计实验探究了不同条件下双层水槽温差发电装置的输出特性，结果表明:增大温差发电片内外温差，调节发电片连接方式等方法可有效提高发电装置的输出功率。该装置结构简单、灵活度高、制作成本低、安全性高、易于操作，因此可以运用到实验教学中，为温差发电的实验设计提供一定的思路和启发，使学生更好地了解温差发电技术。

利用容栅传感器测距系统对超声声速测量仪进行改进，通过容栅传感器测量阈值电压位置的数据，实现波长的精确和自动测量，减少了人为误差，并提高了测量效率，在测量介质状态实时变化的声速时更有优势。实验中，首先探究了阈值电压对实验结果的影响，结果表明增加阈值电压可以提高测量精度，阈值电压为 11 V 时，空气中声音的传播速度为 v=346．7±0．6(m/s)，相对不确定度为 0．17%，百分差为 0．52%，与改进前相比相对不确定度减少了 1．3%，百分差减少了 3．8%。此实验将为相关领域的研究和应用提供了有力支持。

随着我国电力行业的快速发展，以风能和太阳能为代表的可再生能源得到快速发展，但其空间分布的不均匀性和供应时间的不稳定性大幅度限制了新能源技术的发展。文章聚焦于重力储能技术发展现状，向读者介绍了国际上近年来涌现的４种新型电网级重力储能技术，包括美国 Ｇｒａｖｉｔｙ Ｐｏｗｅｒ 型重力活塞驱动式抽水蓄能技术、美国 Ａｒｅｓ 公司设计的山地铁路式重力储能技术、瑞士 Ｅｎｅｒｇｙ Ｖａｕｌｔ 公司设计的塔吊式重力储能技术和英国 Ｇｒａｖｉｔｒｉｃｉｔｙ 公司设计矿井式重力储能电池。 新型重力储能技术相较于传统电化学储能方法具有安全、储能容量大、对环境影响小等优势，相较于传统抽水蓄能重力储能方法则显著降低了对地理条件和水资源的依赖，具有广阔的应用前景。 基于现有调研资料，文章也指出了新型重力储能技术存在的发展阻碍与技术难题，对国内重力储能技术的发展具有一定的指导意义。

基于牛顿环干涉原理，利用 Python编程语言，设计和开发了牛顿环测量液体折射率的仿真实验软件。 仿真实验软件具有图形用户界面，包含实验仪器和原理介绍、不同实验参数下牛顿环干涉现象仿真、常见液体折射率测量以及数据处理等主要功能模块，可对虚拟和真实实验的读数结果进行计算。 仿真实验软件可用于辅助实际教学，提升课前预习质量，提高实验教学效果。

针对牛顿环平板玻璃或平凸透镜会出现的多种质量及缺陷问题，根据不同的情况进行分析研究，模拟得出相应的干涉图样并分析质量问题和干涉图样变化的一致性。 结果表明干涉图样的变化与器件所存在的质量问题相吻合，通过分析牛顿环干涉图样能够判断牛顿环的质量和缺陷问题，该研究结果对实际生产实践中如何针对质量和缺陷问题进行表面处理具有一定的指导意义。

面向培养引领海洋未来发展的科技领军人才的需求，设计了水下激光成像实验，应用于大学物理高阶创新实验。该实验交叉融合了光、机、电、算法、控制等，利用激光器、工业相机、位移装置等搭建水下激光成像系统，使用C++ 编写实验处理软件，通过对激光条纹中心提取方法，三维重建，实现水下目标三维形貌测量。系统应用到实验教学有助于学生掌握水下激光成像技术的相关知识，提高学生创新意识和工程应用能力。

结合新时期应用创新型人才培养的需求以及物理实验教学现状,以机械振动特性应用研究实验为例,对高阶性实验项目的开发、课程设计、教学实施及评价等环节展开研究,并以此拓展开发若干个高阶性实验项目。 教学实践效果表明,自主开发的高阶性实验项目能够有效提升大学物理实验课程质量,增强课程育人能力。

基于硅光电池开路电压随光强变化的理论研究现状，本文提出一种内建电场动态变化的理论模型。该模型成功解释了硅光电池特性参数测试实验中开路电压随光强变化的实验现象。本文利用理论模拟和实验进一步验证了该理论模型的正确性。这为硅光电池特性测试实验的课堂设计和教学内容选择提供了一个可供参考的理论切入点。

利用巨磁电阻传感器进行了磁电转换特性的测量,得到了输出电压与磁感应强度(Ｕ_ＯＵＴ -Ｂ)呈线性关系的区间.用此传感器分别测定了条形磁铁“Ｎ”极的中垂线上和马蹄形磁铁的蹄口中线方向上的磁感应强度.随后绘制并分析了 Ｂ 与 ｘ(位置)的曲线图,发现利用磁偶极子模型(Ｂ~ｘ－３)不能对其进行很好地拟合。 采用修正后的磁偶极子模型,即把磁铁看成若干个磁偶极子推导的方程,可以更好地拟合数据,并能合理的解释.