简介：

简介：《简单机械和功》这部分知识由于其实用性很强，和我们的生活联系紧密，近两年来在中考中的要求和占分比例都已逐渐提高．其中关于《简单机械和功》的实验探究有很多创新题，突出了对科学探究能力的考察．下面便通过实例来对其实验创新题进行解密．

简介：介绍了一种安装在旋转体上,用于旋转体姿态控制的新型微机械陀螺。陀螺利用旋转载体的滚转获得角动量,当载体发生偏航或俯仰,敏感质量块受到周期性哥氏力的作用,从而敏感载体的偏航或俯仰角速度。飞行试验中舵机的舵偏打容易使陀螺发生共振,陀螺输出信号无法满足旋转载体姿态控制的要求。针对这一问题,需精确测量陀螺的固有频率。首先基于陀螺运动方程分析了其幅频特性和固有频率,并利用数值计算软件进行了仿真,最后提出了一种对该陀螺幅频特性的测量方法,得到了幅频特性曲线,确定了固有频率70Hz。实际测量的幅频特性曲线和仿真曲线一致,测量的固有频率相对于舵偏打产生的共振频率点误差为2.1%,通过避开测得的70Hz固有频率,获得了符合姿态控制要求的陀螺输出信号。

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简介：分析了采用旋转补偿方法时陀螺常值漂移与位置误差的关系；由于旋转补偿，陀螺的长期漂移对位置误差的影响大大削弱，陀螺的随机游走误差相对而言将引起较为严重的位置误差，文中采用随机过程理论推导了随机游走对位置误差的影响；最后给出了仿真结果。

简介：金刚石（110）表面具有不同方向上抛光速率的强烈不对称的特征,用第一性原理全能量平面波赝势方法模拟研究了类金刚石薄膜表面的结合强度与摩擦性能,确定了相互作用模型以及排斥力作用范围,研究了范德华排斥力在摩擦表面上的分布,研究结果表明,摩擦表层感受到的力在〈001〉和〈110〉2个方向上表现明显不同,而且〈110〉方向上摩擦力一直高于〈001〉方向上的摩擦力.

简介：提出了一种高性能氮化铝（AlN）差分谐振式加速度计结构。通过引入两级微杠杆来放大质量块的惯性力,提高灵敏度;采用＂I＂形支撑梁来降低横向灵敏度;利用差频检测方案降低温度共模误差的影响。该加速度计主要由质量块、支撑梁、双级微杠杆和谐振器组成,并通过理论分析和有限元仿真优化了它们的结构参数。模态分析表明两个谐振器的基频大约为373.3kHz,与干扰模态的频率差大约为9.4kHz,有效地实现了模态隔离。根据灵敏度的仿真结果,AlN差分谐振式加速度计的灵敏度64.6Hz/g,线性度为0.787%,横向灵敏度为0.0033Hz/g。热仿真的结果表明单个谐振器的温度灵敏度约为490Hz/℃,加速度计输出差频的温度灵敏度为–0.83Hz/℃,证明了差频检测方案可以降低温度共模误差的影响。上述所有仿真结果验证了该加速度计结构设计的可行性。

简介：聚苯硫醚（PPS）以其高温稳定性、阻燃性、耐化学腐蚀性及良好的机械和电学性能受到关注，但PPS存在脆性大，韧性差的缺点。聚醚醚酮（PEEK）的耐热性是热塑性树脂中最优异的，还具有优异的综合力学性能、电性能等，但由于PEEK熔融温度（Tm=334℃）高，熔融黏度较大，给其成型加工带来困难。

简介：以丙烯酸为聚合单体，TMPTA为交联剂，AIBN为引发剂，咪草烟为模板分子，采用在低温光聚合的方法，制备了对咪草烟分子具有选择性识别能力的分子印迹聚合物．通过IR和HPLC表征，咪草烟分子印迹聚合物对咪草烟分子具有良好的识别作用．

简介：采用热处理和机械混合的方法制备CNTs-TiO2锂离子电池负极材料。CNTs-TiO2负极材料的表面形态及物相通过扫描电子显微镜（SEM）、BET比表面积测试和X射线衍射（XRD）仪进行表征;通过充放电循环测试,表征CNTs-TiO2负极材料的充放电库仑效率、充放电性能及循环性能。实验结果表明：CNTs-TiO2在倍率为0.1C时,首次放电比容量达到213mAh·g-1,在第50次循环后,比容量稳定在143mAh·g-1,体现出良好的循环稳定性。

简介：利用YAG-50型声光调Q激光划片机对156＋156＊0．18mm的多晶硅太阳能电池片进行划片实验，得到了不同调Q频率和电池片电性能参数的关系，从而找出了Q开关的最佳频率范围值，并从理论上探讨分析了不同调Q频率范围划片得到的太阳能电池片电性能参数差异的原因。

简介：采用2步水热法合成了LaPO4∶Eu3＋-Fe3O4复合材料.在LaPO4∶Eu3＋-Fe3O4复合材料中,LaPO4∶Eu3＋为单斜晶相,呈纳米棒状,纳米棒的直径和长度分别为20-100nm和0.2-1μm;Fe3O4为正交晶相、呈20-30nm的颗粒状,Fe3O4粒子紧紧附着在LaPO4∶Eu3＋纳米棒的表面;样品的磁性和发光性质研究表明所合成的LaPO4∶Eu3＋—Fe3O4复合材料既具有发光性质又具有磁性.

简介：探讨用等离子体喷涂方法制备降低较高强度材料与U-Nb合金之间的摩擦性能的减磨层的可行性以及这些减磨层的摩擦特性。选用Sn为软涂层，ZrO2为硬涂层。采用SulzerMETCO9M等离子体喷涂机制备了Sn单层、ZrO2单层、Sn／ZrO2双层、Sn+ZrO2混合层等4种涂层。利用CSEM型销盘型摩擦磨损试验机分析了半径为3mm的U-Nb合金对偶销在涂层上滑动时的干摩擦特性，滑动速度分别为0．42，6．4，26．16cm／s。涂层为典型的等离子体喷涂涂层形貌。表面为Sn的涂层颗粒熔合状况和致密性比ZrO2单层好，其粗糙度低，Sn+ZrO2混合涂层表面形貌与ZrO2单层相近。Sn和ZrO2分别以bcc结构的Sn和四方结构ZrO2结构存在。

简介：采用sol-gel方法在石英玻璃衬底上制备出α轴取向的多晶Bi4Ti3O12（BIT）薄膜,根据透射谱曲线得到薄膜样品的线性折射率为2.35,线性吸收系数为9.81×10^3cm^-1,光学带隙宽度为3.60eV。以脉宽300fs,波长800nm的钛蓝宝石脉冲激光为光源,利用单光束Z-scan技术测得薄膜样品的双光子吸收系数为100.31GW·cm^-2,三阶非线性折射率为-1.02×10^2GW·cm^-2。实验结果表明,所制备的BIT铁电薄膜具有大的非线性光学系数,适合应用于光子器件的制备。

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简介：线振动MEMS陀螺在大载荷条件下,驱动轴与检测轴的谐振频率会发生漂移,频差随载荷变大。这类型振动陀螺为了提高灵敏度往往将两个振动轴的谐振频率设计得尽量靠近,但当角速率载荷较大时,两个振动轴的谐振频率将发生分裂漂移,彼此互相远离。漂移量与向心加速度无关,近似与角速率载荷的平方成正比,且两轴的谐振频率越靠近漂移越剧烈。考虑到Coriolis效应的弹簧质量块二维振动数学模型可定量描述该现象,表明此现象为线振动陀螺Coriolis效应的一部分。理论分析、仿真研究和实验数据的不同角度对这种频率漂移特性的分析结果吻合良好,为进一步结构优化奠定了理论基础。

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简介：机械效率是一个比较抽象的物理概念，对于它，许多学生难于理解，并且产生了种种误解，面对有关机械效率的计算更不知从哪里入手．要想使学生准确地理解这个概念，教学中应注意以下几点．

简介：通过Cu纳米颗粒掺杂制备了Li[（Ni0.6Co0.2Mn0.2）1-xCux]O2三元正极材料,并通过调节Cu的掺杂量,讨论了Cu的掺入对Li[（Ni0.6Co0.2Mn0.2）1-xCux]O2三元正极材料晶体结构、表面形貌、电化学性能和循环性能等一系列性能的影响,铜掺杂量为x=0.01时,在0.2C倍率下的首次放电比容量达到了219.1mAh/g,经过50次充放电循环之后,剩余比容量为115.4mAh/g。最终结果为Li[（Ni0.6Co0.2Mn0.2）1-xCux]O2中Cu的掺入量为x=0.01时,所得正极材料的电化学性能和循环性能最为优异。

简介：阐明了所研制的微机械陀螺可用于检测旋转体的自旋频率。首先，根据微机械陀螺结构特点和工作原理得出陀螺榆出信号的频率取决于陀螺敏感轴和偏转方向之间夹角的变化，进而得到微机械陀螺输出信号频率与旋转体自旋频率之间的关系。其次，在旋转体处于恒值运动、角振动运动、圆周运动和椭圆运动等四种基本运动形式下，分别建立了陀螺测量旋转体自旋频率的数学模型，并采用加速度计输出为基准信号，推导出陀螺输出信号频率与旋转体自旋频率、运动形式、运动频率、运动方向之间的关系。最后，利用三轴转台模拟旋转体的四种运动形式，并将陀螺输出信号和加速计输出信号进行频谱分析。试验结果表明，理论分析与试验结果相吻合，该微机械陀螺可用于测量旋转体自旋频率。