摘要：科学思维是物理学科核心素养的重要内容,如何在课堂教学中真正促进思维发展一直是物理教育领域关注的热点问题.本文在SOI认知理论和思维型课堂教学理论的指导下,以“互感与自感”教学设计为例,提升学生选择信息、组织信息、整合信息的效率,促进学生的思维能力的发展,促进核心素养真正落地.

摘要：传统的光纤应变传感技术无法在满足高精度和强环境适应性的同时实现稳定的动态应变传感.为了解决该问题,本文将光干涉原理应用于光纤应变传感,设计了一种强环境适应性的基于干涉结构的高精度光纤应变传感系统,基于扫频干涉信号的互相关系数,该系统可以稳定地探测应变.本文还提出一种动态探测算法,该算法弥补了系统只能探测较小应变的缺陷,大大提升了实际应变的探测范围,同时还实现了动态的应变检测;采用三次样条插值算法,提升了小应变探测的精度.理论分析和仿真模拟表明,在加入白噪声的信号信噪比为15dB时,插值后的探测精度是未插值探测精度的2.3倍,插值后本系统探测结果的最大误差只有约9nε.

摘要：为克服普通灯泡汽车前照灯耗能高、寿命短和现有LED(发光二级管,Light-Emitting Diodes)前照灯成本高的缺点,提出了一套采用小功率LED的汽车前照灯光学设计方案。采用48颗小功率LED,使得每颗LED照亮配光屏上的一块矩形区域。对单颗LED设计自由曲面透镜,光线经透镜出射形成一个矩形光斑。点亮不同的LED以及调整车灯的照射方向可以满足照明要求。模拟结果符合国家标准要求。采用小功率LED比普通灯泡寿命长,比大功率LED前照灯成本低,可靠性强,并且还能部分实现自适应前照灯的功能。

摘要：为了提高夜视兼容的液晶显示器(LCD)显示屏的显示效果,在使用红绿蓝三色LED为背光源的基础上,增加了红外LED,将不同的LED搭配成在不同模式下使用的两套光源。根据10.4in(1in=2.54cm)背光源的亮度和均匀性的要求,将背光源当作朗伯发光体来计算亮度,以便于选择LED的类型,确定LED的数量和排列方式,合理选择光学膜片及设计背光模组的结构。由于红外LED的发光功率可调节,在夜视兼容模式下,不仅可以通过夜视仪看清LCD显示屏上的信息,而且用裸眼也可以轻易看清显示屏上的信息。通过TracePro软件进行仿真并分析,结果发现设计的背光模组同时满足了LCD显示屏的强光下可视和夜视兼容两项要求。

摘要：为了解决在现有道路照明条件下,因环境照度不够、环境光强快速变化等原因,造成车辆对周边物体自动识别的准确率低的问题,本文通过软件仿真,设计了一种车载红外补充照明系统。使用红外LED作为光源,光源发出的光线经抛物面反射镜准直后,通过单排复眼透镜,在距离光源25 m处得到均匀性大于90%的矩形光斑,系统的辐射能利用率达到98%,通过30个照明模块组成平面阵列,目标照明面的平均辐照度大于0.8 W/m^(2)。结果表明,采用单排复眼透镜实现匀光,其结构简单,装配公差宽松;本设计方法适用于其他照明系统。

摘要："闭合电路欧姆定律"是高中物理电学内容的重要组成部分,如何在其教学中充分落实学科核心素养的总体目标无疑又是一个新的课题.本文在已有相关研究的基础上,以新的高中物理课程理念为指南,结合该内容的特点,以"科学探究"为中轴、"知识链"与"要素链"交织构成内容主体,对"闭合电路欧姆定律"的教学作深入的探讨,以求为新时期高中物理教学摸索一些可行的方法和途径.

摘要：针对微型气体流量计对微弱信号采集的要求,采用超低偏置电流的放大芯片LMP7721,辅以Guard环保护技术,再加上24位高精度A/D转换器ADS1211,设计了一种超高分辨率、低噪声的弱信号采集系统。通过将数字和模拟部分分开布局,以及合理的电源和地线设计,系统的性能得到了保证。实验表明:采集系统的最小可分辨信号接近0.1 mV,噪声RMS值小于50μV。

摘要：磁导航技术已被广泛应用于室内机器人的自主导航控制中,但是随着工业现场导航路径的交叉多变、磁场耦合的日趋复杂,路径识别的错误率也越来越高.为此,本文针对十字交叉、 X型以及环岛等路径元素构成的复杂导航路径,设计了以英飞凌单片机TC264为核心的导航控制系统.该系统利用磁感应传感器采集的导航路径信息,构建了基于多层感知机(MLP)神经网络的路径识别轻量化模型.并在TensorFlow和keras平台下对模型进行了训练.在部署模型时,将磁感应传感器的输出信号定义为模型的输入信号,将单片机控制舵机的PWM值定义为模型的输出信号.实验数据表明,MLP控制系统识别X型路径的准确率达95%,模型运行一轮的时间为505μs.与传统PID控制算法相比,本文磁导航机器人方向控制系统在路径识别能力和实时性方面都有明显的改善.但是在对MLP神经网路进行训练时,需要不断调整网络参数,才能提高系统的综合控制效果.

摘要：以物体在水中折射成像插图为例,通过对比分析国内现行8种版本初中物理教科书光学插图设计,指出其中所呈现内容的科学性以及插图设计的规范性和合理性等方面普遍存在不足,提出了需要加强教科书插图设计的科学化、情境化、规范化等方面的具体建议.

摘要：本文通过对耦合杜芬方程线性项的表象变换及非线性项的久期微扰理论的应用,将耦合杜芬方程转化为简正表象下的退耦合形式,由此可以很方便地得出耦合杜芬方程的解.为了验证该方法的正确性,设计了音叉耦合实验,观测到了振幅谱谱峰的劈裂以及"振滞回线"现象,这些实验结果都可以和之前所得的理论结果符合得很好.本文求解耦合非线性方程的方法,为灵活运用非线性理论提供一种方案,同时可以推广到光、电等耦合体系,对理解耦合体系的动力学行为具有一定的指导意义.