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圆周运动研究的论文

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圆周运动研究的论文

嘿嘿 直接到网上去搜是的O(∩_∩)O~ 质点在以某点为圆心半径为r的圆周上运动时,即其轨迹是圆周的运动叫“圆周运动”。它是一种最常见的曲线运动。例如电动机转子、车轮、皮带轮等都作圆周运动。圆周运动分为,匀速圆周运动和变速圆周运动(如:竖直平面内绳/杆转动小球、竖直平面内的圆锥摆运动)。在圆周运动中,最常见和最简单的是匀速圆周运动(因为速度是矢量,所以匀速圆周运动实际上是指匀速率圆周运动)。 匀速圆周运动的特点:轨迹是圆,角速度,周期 ,线速度的大小和向心加速度的大小不变。 线速度定义:质点运动通过的弧长S与所用的时间t的比值。 线速度的物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢,是矢量。 角速度的定义:半径在一定时间内转过的弧度与所用时间的比值. 周期的定义:作匀速圆周运动的物体,转过一周所用的时间. 注意:圆周运动不是匀速运动.而是变加速曲线运动! 主要公式:v=L/t ,ω=角度/t , 由以上可推导出v=ωr, 圆周运动 任何物体在作圆周运动时需要一个向心力,因为它在不断改变速度。对象的速度的速率大小不变,但方向一直在改变。只有合适大小的向心力才能维持物体在圆轨道上运动。这个加速度(速度是一个矢量,改变方向的同时可以不改变大小)是由向心力提供的,如果不具备这一条件,物体将脱离圆轨道。注意,向心加速度是反映线速度方向改变的快慢。 物体在作圆周运动时速度的方向相切于圆周路径。匀速圆周运动物体所受合力的方向一直指向圆心,即此来改变速度的方向。 现在,向心力可以使物体不脱离轨道。一个很好的例子是重力。 地面重力给人造卫星必要的力使其在沿轨道运动。 现在回到物理学上来。向心力与物体速度的平方及它的质量和半径倒数成正比: F = mv²/r,F=mω²r(ω是角速度) 所以如果我们知道了力大小,质量,半径,我们可以算出对象旋转速度。 如果我们知道了速度,质量,半径,我们可以算出力大小。符号记为如下: F = ma Yes, Force = Mass multiplied by Acceleration. So:是的,合外力=质量乘以加速度,所以: a = v²/r =(2π)²R/T² 质量符号去除—用 F和 ma 取代. 因此你不用知道物体的质量。 当一质点在一平面做圆周运动时在另一正交平面的射影是做简谐运动,与弹簧振子的运动形式一样,加速度在不断变化中。 如果物体沿半径是R的圆周作匀速圆周运动,运动一周的时间为T,则线速度的大小等于角速度大小和半径R的乘积. v=ωR,使用这一公式时应注意,角度的单位一定要用弧度,只有角速度的单位是弧度/秒时,上述公式才成立. 在物理学中,圆周运动是在圆圈上转圈:一个圆形路径或轨迹。当考虑一件物体的圆周运动时,物体的体积大小会被忽略,并看成一质点(在空气动力学上除外)。 圆周运动的例子有:一个人造卫星跟随其轨迹转动、用绳子连接著一块石头并打圈挥动、一架赛车在赛道上转弯、一粒电子垂直地进入一个平均磁场、一个齿轮在机器中的转动、皮带传动装置、火车的车轮及拐弯处轨道。 圆周运动以向心力提供运动物体所须的加速度。这向心力把运动物体拉向圆形轨迹的中心点。若果没有向心力,物体会跟随牛顿第一定律惯性地进行直线运动。即使物体速率不变,圆周运动是有被加速的,因为物体的速度向量是不停地改变方向的。

一、力学 1、 胡克定律: F = kx (x为伸长量或压缩量;k为劲度系数,只与弹簧的原长、粗细和材料有关) 2、 重力: G = mg (g随离地面高度、纬度、地质结构而变化;重力约等于地面上物体受到的地球引力) 3 、求F 、 的合力:利用平行四边形定则。 注意:(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。 (2) 两个力的合力范围: ú F1-F2 ú £ F£ F1 + F2 (3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。 4、两个平衡条件: (1) 共点力作用下物体的平衡条件:静止或匀速直线运动的物体,所受合外力为零。 F合=0 或 : Fx合=0 Fy合=0 推论:[1]非平行的三个力作用于物体而平衡,则这三个力一定共点。 [2]三个共点力作用于物体而平衡,其中任意两个力的合力与第三个力一定等值反向 (2* )有固定转动轴物体的平衡条件:力矩代数和为零。(只要求了解) 力矩:M=FL (L为力臂,是转动轴到力的作用线的垂直距离) 5、摩擦力的公式: (1) 滑动摩擦力: f= m FN 说明 : ① FN为接触面间的弹力,可以大于G;也可以等于G;也可以小于G ② m为滑动摩擦因数,只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N无关。 (2) 静摩擦力:其大小与其他力有关, 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,不与正压力成正比。 大小范围: O£ f静£ fm (fm为最大静摩擦力,与正压力有关) 说明: a 、摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反。 b、摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功。 c、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。 d、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用,运动的物体可以受静摩擦力的作用。 6、 浮力: F= rgV (注意单位) 7、 万有引力: F=G (1) 适用条件:两质点间的引力(或可以看作质点,如两个均匀球体)。 (2) G为万有引力恒量,由卡文迪许用扭秤装置首先测量出。 (3) 在天体上的应用:(M——天体质量 ,m-卫星质量, R——天体半径 ,g——天体表面重力加速度,h-卫星到天体表面的高度) a 、万有引力=向心力 G b、在地球表面附近,重力=万有引力 mg = G g = G c、 第一宇宙速度 mg = m V= 8、 库仑力:F=K (适用条件:真空中,两点电荷之间的作用力) 9、 电场力:F=Eq (F 与电场强度的方向可以相同,也可以相反) 10、磁场力: (1) 洛仑兹力:磁场对运动电荷的作用力。 公式:f=qVB (B^V) 方向——左手定则 (2) 安培力 : 磁场对电流的作用力。 公式:F= BIL (B^I) 方向——左手定则 11、牛顿第二定律: F合 = ma 或者 ?Fx = m ax ?Fy = m ay 适用范围:宏观、低速物体 理解:(1)矢量性 (2)瞬时性 (3)独立性 (4) 同体性 (5)同系性 (6)同单位制 12、匀变速直线运动: 基本规律: Vt = V0 + a t S = vo t + a t2 几个重要推论: (1) Vt2 - V02 = 2as (匀加速直线运动:a为正值 匀减速直线运动:a为正值) (2) A B段中间时刻的瞬时速度: Vt/ 2 = = (3) AB段位移中点的即时速度: Vs/2 = 匀速:Vt/2 =Vs/2 ; 匀加速或匀减速直线运动:Vt/2 P=IU> (4)电池组的串联:每节电池电动势为 `内阻为 ,n节电池串联时: 电动势:ε=n 内阻:r=n (二)电场 1、电场的力的性质: 电场强度:(定义式) E = (q 为试探电荷,场强的大小与q无关) 点电荷电场的场强: E = (注意场强的矢量性) 2、电场的能的性质: 电势差: U = (或 W = U q ) UAB = φA - φB 电场力做功与电势能变化的关系:DU = - W 3、匀强电场中场强跟电势差的关系: E = (d 为沿场强方向的距离) 4、带电粒子在电场中的运动: ① 加速: Uq = mv2 ②偏转:运动分解: x= vo t ; vx = vo ; y = a t2 ; vy= a t a = (三)磁场 1、 几种典型的磁场:通电直导线、通电螺线管、环形电流、地磁场的磁场分布。 2、 磁场对通电导线的作用(安培力):F = BIL (要求 B⊥I, 力的方向由左手定则判定;若B‖I,则力的大小为零) 3、 磁场对运动电荷的作用(洛仑兹力): F = qvB (要求v⊥B, 力的方向也是由左手定则判定,但四指必须指向正电荷的运动方向;若B‖v,则力的大小为零) 4、 带电粒子在磁场中运动:当带电粒子垂直射入匀强磁场时,洛仑兹力提供向心力,带电粒子做匀速圆周运动。即: qvB = 可得: r = , T = (确定圆心和半径是关键) (四)电磁感应 1、感应电流的方向判定:①导体切割磁感应线:右手定则;②磁通量发生变化:楞次定律。 2、感应电动势的大小:① E = BLV (要求L垂直于B、V,否则要分解到垂直的方向上 ) ② E = (①式常用于计算瞬时值,②式常用于计算平均值) (五)交变电流 1、交变电流的产生:线圈在磁场中匀速转动,若线圈从中性面(线圈平面与磁场方向垂直)开始转动,其感应电动势瞬时值为:e = Em sinωt ,其中 感应电动势最大值:Em = nBSω . 2 、正弦式交流的有效值:E = ;U = ; I = (有效值用于计算电流做功,导体产生的热量等;而计算通过导体的电荷量要用交流的平均值) 3 、电感和电容对交流的影响: ① 电感:通直流,阻交流;通低频,阻高频 ② 电容:通交流,隔直流;通高频,阻低频 ③ 电阻:交、直流都能通过,且都有阻碍 4、变压器原理(理想变压器): ①电压: ② 功率:P1 = P2 ③ 电流:如果只有一个副线圈 : ; 若有多个副线圈:n1I1= n2I2 + n3I3 5、 电磁振荡(LC回路)的周期:T = 2π 四、光学 1、光的折射定律:n = 介质的折射率:n = 2、全反射的条件:①光由光密介质射入光疏介质;②入射角大于或等于临界角。 临界角C: sin C = 3、双缝干涉的规律: ①路程差ΔS = (n=0,1,2,3——) 明条纹 (2n+1) (n=0,1,2,3——) 暗条纹 ② 相邻的两条明条纹(或暗条纹)间的距离:ΔX = 4、光子的能量: E = hυ = h ( 其中h 为普朗克常量,等于×10-34Js, υ为光的频率) (光子的能量也可写成: E = m c2 ) (爱因斯坦)光电效应方程: Ek = hυ - W (其中Ek为光电子的最大初动能,W为金属的逸出功,与金属的种类有关) 5、物质波的波长: = (其中h 为普朗克常量,p 为物体的动量) 五、原子和原子核 1、 氢原子的能级结构。 原子在两个能级间跃迁时发射(或吸收光子): hυ = E m - E n 2、 核能:核反应过程中放出的能量。 质能方程: E = m C2 核反应释放核能:ΔE = Δm C2 复习建议: 1、高中物理的主干知识为力学和电磁学,两部分内容各占高考的38℅,这些内容主要出现在计算题和实验题中。 力学的重点是:①力与物体运动的关系;②万有引力定律在天文学上的应用;③动量守恒和能量守恒定律的应用;④振动和波等等。⑤⑥ 解决力学问题首要任务是明确研究的对象和过程,分析物理情景,建立正确的模型。解题常有三种途径:①如果是匀变速过程,通常可以利用运动学公式和牛顿定律来求解;②如果涉及力与时间问题,通常可以用动量的观点来求解,代表规律是动量定理和动量守恒定律;③如果涉及力与位移问题,通常可以用能量的观点来求解,代表规律是动能定理和机械能守恒定律(或能量守恒定律)。后两种方法由于只要考虑初、末状态,尤其适用过程复杂的变加速运动,但要注意两大守恒定律都是有条件的。 电磁学的重点是:①电场的性质;②电路的分析、设计与计算;③带电粒子在电场、磁场中的运动;④电磁感应现象中的力的问题、能量问题等等。 2、热学、光学、原子和原子核,这三部分内容在高考中各占约8℅,由于高考要求知识覆盖面广,而这些内容的分数相对较少,所以多以选择、实验的形式出现。但绝对不能认为这部分内容分数少而不重视,正因为内容少、规律少,这部分的得分率应该是很高的。

发球是乒乓球比赛中每一分的开始,它是乒乓球技术中唯一不受对方制约、主动性很强的技术。一个高质量的 发球,可以起到先发制人的作用。也正是由于发球技术在比赛中所起的独特作用,国际“乒联”才不断地对发球规则进行修改,以求最大限度地降低发球给对方造成的威胁,使比赛更具观赏性,以此推动乒乓球运动的发展。现就乒乓球运动各个发展时期的主要发球以及为限制发球的威胁而修改的规则进行阐述,并针对现阶段的发球训练提出相应的训练方法与要求。 1 各个时期的主要发球与发球规则 纵观发球发展的历史,每一次发球规则的修改,都是由于乒乓球运动技术有了新的发展,发球给对方造成了较大的威胁,从而降低了比赛的对抗性和观赏性,使竞赛活动出现新的情况下产生的。自从19世纪后半叶有了乒乓球运动以来,就有了发球,但由于当时所使用的器材与现在大不一样,不可能发出有一定速度和旋转质量的球。因此,规则并没有对发球 进行过多的限制。50年代海绵拍的出现,发球的旋转才从单一的用胶皮后发下旋球发展到可以发现旋转较强的侧上、侧下旋球。并随之出现了“下蹲式”合力发球,由于这种发球受合力影响,旋转较强烈,有较大的威胁。第28届世乒赛后,国际“乒联”对规则进行了修改,规定了抛起的球从最高点下降时才能击球,因此认定合力发球是不合法发球。60年代随着乒乓球运动的发展,发球质量也有了很大的提高,更注重发球的旋转与速度,开始出现了高抛发球,但由于并没有给接球方带来很大的威胁,所以,规则并未对这些新的发球技术进行过多的限制。70年代我国的前三板技术有了新发展,发球技术也有了较大的突破。尤其是进一步发展和创新了高抛发球的技术,使它能够在同一位置用相似的手法发出不同旋转和落点的球,并且这一技术很快被世界各国的运动员广泛采用,发球逐渐给接球方带来了威胁。80年代,发球的隐蔽性和威胁性越来越突出。尤其是运动员充分利用发球规则的不完善或漏洞,运用各种手段,使比赛出现了“观众难理解、选手难掌握”的危机现象。如发球时利用相同颜色但不同性能的球拍进行“倒拍”和“遮挡”并配以发球跺脚,让对方无法判断是用什么样的覆盖物击的球,使接球员在接球的瞬间成为“瞎子”和“聋子”,使发球的效果达到了令乒坛舆论为之哗然的地步。国际“乒联”为了降低发球的“隐蔽性、突然性、威胁性”,让乒乓球运动具有观赏性,便对规则进行了一场“革命”。要求球拍的两面必须是不同颜色,发球时,球拍必须始终高于球台水平面;发球时不能跺脚;击球时,球同球网之间的距离不得比身体同球网之间的距离更远等一系列的修改。 进入21世纪,乒乓球运动已经处于一个巅峰时代,各种打法的技术已近极致,很难有大幅度的突破。为了推动乒乓球运动更好地走向社会,进入市场,让比赛变得更加激烈、精彩。国际乒联又进行了一系列的改革,如球体变大;比分缩短以及发球无遮挡等。使发球技术受到了前所未有的限制,把发球的威胁降到了最低。 2 提高发球质量的三大要素 从发球规则演变的历史来看,各个时期发球规则的修改都是要最大限度地降低发球所造成的威胁。因此要想从根本上提高发球的质量,做到让对方即使能看清球的旋转,也照样“吃”发球,就必须增强发球内在的技术质量,而衡量发球质量优劣的标准,主要取决于发球的速度、旋转和落点的配合上。 2.1 加强发球旋转的变化。乒乓球的旋转,在现代乒乓球技术中越来越引起人们的重视。首先,用球拍合适的部位触球,有利于增强球的旋转,如:用正手发下旋球时,用拍面的左侧接触球,就能制造较强的旋转;反之,便很难制造旋转。其次,加强摩擦是制造旋转的关键。摩擦是指作用力线远离球心,但并非越薄越好,如果过薄,反而造成球在拍面上打滑。因此击球时先要使球拍“吃”住球,再增大球的摩擦力。 2.2 控制球的落点。控制发球落点变化是发球中的一个主要环节,发球落点必须长短结合、轻重结合、左右结合。如果只发短球而没有长球的配合,即使发的再短,落点再刁,也很难给对方造成威胁。因此,要做到用同一个手法发出不同落点和旋转性质的球。 2.3 提高球的速度。发球时,球速的快慢与球拍挥动的速度有关,与球拍触球的一瞬间作用到球上力量的大小有关。如果在摩擦球的基础上,触球时的爆发力越大,其发球的质量就越高。因此,要充分利用引拍,就像助跑一样。必须有一定的挥臂时间。在具备了一定的抛球高度的同时,充分发挥前臂、上臂、手腕和腰、腿的力量。最大限度地加快挥拍速度,使旋转与速度得到最大限度的提高。 3 发球训练的要求和训练的方法 3,1 要有恒心。发球训练是比较枯燥的,而且并非一朝一夕就能练就的,它需要经过长期训练的积累。要练好发球,除了要充分认识发球的作用,更主要的是要从小培养对发球的兴趣,只有对发球有了浓厚的兴趣,才有可能持之以恒地去琢磨它、研究它。 3.2 吃透发球规则的精神。高质量的发球必须规范,特别是对青少年运动必须讲明规则的要点,尤其是规则,必须对发球规则做到理解渗透。发球违例的现象有许多种,在青少年中比较常见的有:不执拍手未张开伸平;抛球时,不执拍低于比赛台面;抛球的高度低于16公分等。但目前更多的违例现象是遮挡发球。要做到发球无遮挡,就要求发球员的不执拍手在抛球后,应立即从发球员身体和球网之间的区域内拿开。因此,在进行发球训练时,就要注意纠正违规的发球技术,特别是要注意避免正手发球时用自己的身体、手臂、衣服等遮挡对方的现象。 3.3 建立正确的概念。在发球练习前,要让运动员了解球的旋转、落点和速度之间的关系,帮助运动员弄清各种发球的特性,明确各种发球方法及技术要领。要尽可能使发出的球具备力量重、落点刁、旋转强、速度快等特点。 3.4发球训练的手段 3.4.1 多球训练。这是发球训练中最基础的训练方法,它对于摸索发球规律、提高发球质量是很有效的。 3.4.2 高水平队员陪练。发球和接发球是一对相辅相成的技术,其互练的效果最好。如果接球方的接球能力较强,水平较高,就更有利于发球者尽快提高发球技术。而且可以在高水平接发球队员的指导下,有针对性地练习发球技术的某一环节,突破某一难点。 3.5 配套成龙,精练一套。为了某一种发球能发挥作用,必须要有配套的干扰配合。如,强烈下旋球,要有不转球配合;短球要有长球配合等。一套发球的变化应尽量多,包括速度、旋转和落点变化。但在训练中要求“精”,要根据自己特长,掌握一两种技术精、质量高的发球,切忌贪多求全而技术不精。 3.6 改进和创新发球技术,适应新规则。发球新规则并没有完全否定原来的一切发球技术,比如下蹲发球、反手低抛发球和反手高抛发球等都可以延用或加以改进和创新。尤其是反手高抛发球,由于反手发球的击球位置原本就在发球方身体的前面,比较容易适应新规则的要求,加上高抛发球能够加快球的速度、加大球的力量,从而增加球的旋转。因此,着重研究反手高抛发球技术并加以创新,显然有其优越的条件。

通过供需关系理解吧。公式记熟。

圆周运动论文中的参考文献

高中物理教学核心素养培养方法及策略论文

在社会的各个领域,大家都有写论文的经历,对论文很是熟悉吧,通过论文写作可以提高我们综合运用所学知识的能力。一篇什么样的论文才能称为优秀论文呢?下面是我整理的高中物理教学核心素养培养方法及策略论文,仅供参考,大家一起来看看吧。

摘要: 在新课改背景下,教师要对学生进行学科核心素养的培养。所谓核心素养,是指学生应当具备的、能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力,是关于学生知识、技能、情感、态度、价值观等多方面的综合素质。教师只有通过具体的学科实践,才能够促进学生核心素养的提升。高中物理学科的核心素养就是指学生在接受物理教育的过程中,必须积极运用物理知识、物理技能建立起适应个人发展和社会需要的关键品格和能力。在培育学生物理学科核心素养时,教师最重要的就是转变思想观念,深入了解物理核心素养的本质,并且将其作为重要的教学指导,从而探究高效的教学方法。

关键词: 高中物理;核心素养;培养方法及策略;

物理学科核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的.必备品格和关键能力。它是学生通过物理学习而内化的带有物理学科特性的品质,是学生在物理学习过程中逐步形成的知识积淀、思维品质、能力表现,以及科学的态度、情感和价值观的综合体现。

一、高考对五种能力的考查与学科核心素养之间的关联

高考对学生五种能力的考查,主要包括理解能力、推理能力、分析能力、运用物理知识处理问题的能力以及实验能力。物理学科素养则包括物理观念、科学思维、科学态度等,这五种能力与物理学科核心素养具有一一对应的关系。物理观念可以考查学生的理解能力、应用物理知识处理问题的能力以及实验能力;科学思维则考查学生的推理能力和实验能力;科学探究考察学生的推理能力、实验能力;科学态度与责任考查学生的实验能力。[1]由此可见,要想提高学生的学科核心素养,教师就必须认识物理学科的本质,形成信息加工、判断推理的能力,充分提高学生对物理学科核心素养的认知与了解。

二、提高学生物理学科核心素养的主要方法

(一)巧妙设计物理问题,培养学生的科学思维

科学思维是学生掌握知识的充分和必要条件,也是物理学科核心素养的重要基础。因此,在课堂教学时,教师必须要巧妙设计问题,调动学生的思维能力,激发学生学习和探索的欲望。在物理课堂教学的过程中,教师最主要的就是确保问题能够激活学生的求知欲,让学生自觉利用所学的物理知识,对相应问题进行解答,有效培育学生的科学思维素养。[2]例如,在讲解重力势能这一知识点时,为了激发学生的科学思维,教师就应该巧妙设计物理问题,为学生提供科学探究的机会。众所周知,地球上的引力要超过月球上的引力,如果同一质量的物体从地球和月球的不同高度分别落下,那么,它们所产生的重力势能是否相同呢?根据这一问题,教师可以给予学生充足的时间,让他们进行思考与讨论,强化学生思考和探索的能力。

(二)开展小组实验,培养学生的科学探究与交流能力

科学探究与交流能力是学生物理学习的关键能力。在小组合作教学时,学生只有充分进行合作与交流,才能提高学习水平。物理教师可以根据不同学生的学习特点和学习基础,划分为不同的学习小组,让学生以小组为单位进行自主探究。这样既可以活跃课堂气氛,让每一位学生都可以主动参与课堂教学,又能够促进学生的交流与合作,让学生养成相互帮助的良好习惯。

例如,在讲解力的合成这一部分知识时,为了充分激活学生的主观能动性,让学生对物理知识产生浓厚的兴趣,教师可以让学生以五人一组的形式进行任务探究。教师可以设置这些问题:单人单手提起重物与双人双手提起重物有什么区别?力度变化是怎样的?然后下达任务给各小组。学生可以立即动手实践操作,然后在小组内进行讨论。这样能让所有学生都积极参与,分享自己的观点和看法,激发学生学习的主动性与积极性,提高课堂教学效率。[3]

(三)联系生活实际,培养学生科学的态度

科学态度是学生物理学习必须具备的品质,也是物理学科核心素养的关键所在。在生活中,学生经常会遇到各种各样的物理现象,但是却并没有进行深入的观察与探索。为此,高中物理教师就应该积极引导,让学生将生活现象与物理知识紧密联系,用自己所学的物理知识去解决生活中的实际问题。教师将生活元素融入到物理课堂教学的过程中,不仅能为学生营造良好的学习情境,让学生明确物理知识的实用性和科学性,还能培育学生自主探究的能力,充分培养学生科学的态度。[4]例如,在讲解生活中的圆周运动这一课时,为了让学生了解圆周运动,教师就可以让学生观察汽车、火车、自行车等交通工具的运转过程,以火车转弯作为案例,让学生思考在自行车转弯时是什么给自行车提供了向心力。学生根据日常的生活经验,通过对火车转弯时车轮的受力作用进行分析,可以有效判断向心力的来源。

三、结束语

总而言之,在新课改的要求下,教师要积极培育学生的物理核心素养,促进学生全面发展。教师只有彻底抛弃传统教学的束缚,从学科核心素养出发巧妙设计各种问题,或者通过小组合作实验等方式,才能有效提高物理教学的质量与水平,满足核心素养教学的要求,切实提升学生的物理核心素养,促进学生综合素质的提高。

四、参考文献

[1]刘丽英.浅谈高中物理教学中学生核心素养的提升[J].魅力中国,2019(21):382-383.

[2]张海静.高中物理教学中提升学生核心素养的策略[J].文渊(高中版),2019(6):139.

[3]米仁沙阿不都热合曼.高中物理教学中提升学生核心素养的策略[J].文渊(中学版),2019(4):561.

[4]胡又中.高中物理教学中提升学生核心素养的策略[J].中外交流,2018(8):188.

汽牛已成为现代生活中最重要的交通运输工具之一,它包含着许许多多的物理知识。为了贴近学生生活,激发学习物理的兴趣,将知识应用于生产生活实际,在引导学生仔细舰察、认真思考和查阅资料后,找出在汽车的设计、使用中涉及到的物理知识和一些新技术归纳总结如下:一、力学方面 (一)汽车受到竖直向下的重力作用,其质量越大,重力也就越人,并且其底盘质量都较人,这样可以降低汽车的重心,增加汽车行驶时的稳度。汽车受到地面对车的支持力,在水平路面上时,所受支持力与重力是-x,t平衡力,大小相等,方向相反;同时汽车对地面有压力,对地面的压力和路面的支持力是一对作用力与反作用力,大小相等,方向相反。但汽车过拱桥时因要改变运动状态(可看作圆周运动,需向心力),桥面对车的支持力小于重力,车对桥面的压力也就小于重力,而在过下凹路面时,则与之相反。(二)汽车的车身设计成流线型,可以减小汽车行驶时受到空气的阻力。在汽车快速行驶时,车的尾部会形成一个低气压区,尾部尘土飞扬,因此汽车后窗玻璃通常都是固定不能打开的。在高速小轿车后面还有类似飞机一样的尾翼,可防止高速行驶时因向上和向下的气压差而形成升力,减小了对地面的压力,从而使摩擦力减小,影响行车安全。(三)汽车前进的动力来自地面对主动轮(大多数汽车是后轮驱动)向前的摩擦力,而从动轮(前轮)与地面的摩擦力向后。(四)汽车在平直路面匀速前进时牵引力与阻力互相平衡,合力为零;加速时牵引力大于阻力,合力向前;减速时则与之相反。汽车转弯时,司机要转动方向盘,地面给车一个向内侧的摩擦力以改变车的运动状态(弯道处常常外侧比内侧高,同时使支持力和重力也形成一个向内的合力,防止因摩擦力过小不能提供足够的向心力,从而导致汽车转弯时出现向外打滑现象,以致引起侧翻)。而且汽车在转弯时,乘客会因为具有惯性向拐弯的外侧倾倒。汽车急刹车(减速)时,司机踩刹车通过增大压力来增大摩擦力,车轮与地面的摩擦由滚动摩擦变成滑动摩擦(急刹车时),从而使车作减速运动,乘客也会闪惯性向车前方倾倒;加速或突然启动时,乘客又会因惯性向后仰。(五)不同用途的汽车,车轮宽度、大小和个数不同,与汽车对路面的门i强大小有关。车轮表面做成凹凸不平,是通过增大接触面的粗糙程度来增人摩擦。在冰冻的路面上行驶时,常在路面L撒盐或煤渣,在车轮上套上防滑链来增大摩擦,而且要减速行驶。(六)汽车的座椅都设计得比较宽大,这样就减小了对乘客身体的压强,使人乘坐着感觉舒服一些。汽车修理中用的千斤顶等利用密闭液体能够传递压强,用较小的力就能获得较大的动力。(七)大量应用了简单机械:①方向盘、车轮、开窗摇柄等都是轮轴,②刹车杆、调速杆等装置是省力杠杆。(八)汽车爬坡时要换成低速档:由P=Fv可知,在功率一定时,降低速度,可获得较大的牵引力。(九)汽车行驶中还涉及速度、路程、时间及计费方面的计算,参照物与运动状态的描述等问题。(十)认识限速、里程、禁鸣等标志牌,了解其含义。交通管理方面要求:1、小汽车的司机和前排乘客必须系好安全带,这样可以防止惯性的危害;2、严禁车辆超载,不仅仅减小车辆对路面的破坏。还能减小摩擦、惯性等;3、严禁车辆超速,防止急刹车时,因反应距离和制动距离过长而造成车祸;④严禁酒后驾车和疲劳驾车。二、热学方面(一)汽车发动机常用柴油机或汽油机等内燃机,利用燃料燃烧把化学能转化为内能,再把内能转化为机械能对外做功。(二)发动机外装有水套,用循环流动的水帮助发动机散热,是因为水的比热容大。(三)冬天,为防止水结冰反常膨胀冻裂水箱,入夜时要排尽水箱中的水;而在寒冬时用冷水洗车比用热水洗车好,这样不易结冰。(四)小汽车的后窗玻璃板中嵌有一道道的电热丝,可防止车内的水蒸气液化后附着在玻璃七。(五)刚坐进汽车或有汽车从你身旁驶过时,因扩散现象会闻到浓浓的汽油味。(六)空调车车窗玻璃设计成双层的,在空调打开后要开好门窗,可减少热抟递。(七)环保汽车使用气体或液体燃料(如甲烷、乙炔、氢气、乙醇等),可减小对大气的污染。三、声学方面(一)汽车喇叭振动发声,而发动机的噪声又要尽量减弱(发动机的烟筒上装配消音器,是在声源处减弱噪声)。(二)为减轻车辆行驶时的噪声对道路旁边居民的影响,在道路旁设置屏障或植树,是在传播过程中减弱噪声。(三)喇叭发声:电能转化为机械能,以声波形式通过空气向周围传播。四、电学方面(一)低J玉对人体相对安全些(在干燥环境下对人体的安全电压为36\7),所以供电系统均为低电压(12、。或24、)。汽车的发动机常用低压电动机起动,电动机的原理是根据磁场对通电导体的作用工作的,它把电能转化为机械能。(二)汽车电动机(汽车电机)常用车载电瓶(蓄电池)供电,汽车运行过程中又利用车轮带动车载发电机发电,给蓄电池充电。给蓄电池充电时,电能转化为化学能储存起来,此时蓄电池是用电器用蓄电池给电动机供电时,化学能转化为电能,此时蓄电池才是电源。(三)车载蓄电池还被用来为汽车上配装的空调、电扇、收录机、cD机及各种用途的电灯供电,方便地电能转化为机械能、声能、光能等等。(四)油罐车的尾部通常要挂一条铁链直达路面,这样做有利于使运输过程中因颠簸摩擦而产生的静电荷迅速传到大地,避免因静电堆积而放电引起灾难。五、光学方面(一)汽车旁的观后镜,交叉路口的观察镜用的都是凸面镜,可以开阔视野。(二)汽车在夜间行驶时,车内一般不开灯,这样可防止车内乘客在司机前的挡风玻璃上成像,干扰司机正确判断。(三)汽车前的挡风玻璃通常都不直立(底盘高人的车除外),这是因为挡风玻璃相当于平面镜,车内物体易通过它成像于司机面前,影响司机的判断。(四)汽车尾灯灯罩:角反射器可将射来的光线反回,保证后面车辆安全。(五)汽车头灯:凹面镜反射原理,近距光灯丝在焦点附近,远距光灯丝在焦点上。(六)汽车的雾灯发黄光,是因为黄光不易被散射,在雾天更容易被远处的人发现。六、汽车上的新技术现在许多汽车还应用了电子防盗报警器进行防盗,电子燃油喷射系统以节省燃油和减少排出的废气对环境的污染,安装导航定位系统(中国北斗导航系统、美同全球定位系统GPS、俄罗斯全球导航系统、欧洲伽利略导航卫星系统计划)进行定位、测速等,安装ABS(使车轮与地面之间保持接近滑动又未滑动状态,缩短刹车距离)+EBD(在汽车制动的瞬间,高速计算出四个轮胎由于附着不同而导致的摩擦力数值,然后调整制动装置,使其按照设定的程序在运动中高速调整,达到制动力与摩擦力的匹配,以保证车辆的平衡和安全)防止汽车在急刹车时出现甩尾和侧移。物理知识来源于实践,特别是来源于各种实际现象,与现实生活及高新技术有着密切的联系。因此,物理教学必须加强物理课程内容与学生生活以及现代社会和科技发展的联系,关注学生的兴趣和身心发展。国家《课程改革纲要》指出:“只有能够激发学生强烈的学习需要与兴趣的教学,只有那些能够激发学生强烈的学习需要与兴趣的教学,只有那些能够带给学生理智的挑战的教学,那些在教学内容上能够切入并丰富学生经验系统的教学,只有那些能够给学生足够自主的空间、足够活动的机会的教学,那些真正做到‘以参与求体验,以创新求发展的教学’,才能一些的增进学生的发展。”这说明只有的学习任务,学习情景与学生的心理需要和实际现象可持续性相似匹配的条件下,才能实施自主合作和探究的学习。而高考,长期以来一直是指引我们进行中学教育的指挥棒,我们在平时的教学中,强调的是系统知识的传授解题方法的指导、严密思维的训练,教师学生都为应付高考而机械的忙碌,缺乏激情和生气,难以唤起学生学习热情和智慧活动的积极性,不能把所学知识应用到实际生活中去,对学生身心发展造成了极大的压力。本文就如何充分发掘课程资源,利用所学知识,解决实际生活问题,使学生在净化心灵、陶冶情操的同时高效的掌握物理知识技能等方面谈谈自己的感想。一 通过从自然、生活到物理的认识过程,激发学生的求知欲,让学生领略自然现象中的美妙与和谐,培养学生的探索兴趣。物理新课改的目的在于引导学生主动学习,努力减轻学生的精神负担,激发学生的创新兴趣与创新精神。教师的主要责任是使用各种不同的教学手段与方法,给学生创造最佳的学习状态和积极在学习气氛,充分调动学生在学习积极性,培养学生主动参与意识,从而促进学生的智力发展和综合素质的提高以及创新潜能的开发。在新的课程标准中确立了全新的物理教学理念,它明确规定在物理教学中教师应“注重全体学生的发展,改变学科本位的观念;从生活走向物理,从物理走向生活”。物理学研究的是自然界最基本的运动规律,而自然界中的物理现象蕴藏着无穷奥秘。让学生从身边熟悉的生活,现象中探究并认识物理规律,同时将学生认识的物理知识和科学研究方法和社会实践用其应用结合起来。让他们体会到物理学在生产生活中的应用,这不仅可以增加学生学习物理的乐趣,而且还将培养学生良好的思维习惯和科学探究能力。从生活中获取经验,学生感受比较深。根据学生的这种心理特点,在物理教学过程中,把学到的物理学规律,力求使之贴近生活,去解释日常生活中的现象,把物理规律同学生的生活经验对号入座。这样即可以加深学生对所学规律的理解,又会使学生觉得物理知识非常有用,从而激发也对物理学的浓厚兴趣。比如在讲授重心这一物理概念时,由于比较抽象,大多数学生都以为在重力场中只需要重力这个物理量就足够了,重心没什么用处,针对这一问题,我在引导学生了解了重心的概念之后,给同学们留了一道思考题:让同学们用这一节课学过的知识解释为什么滴水马桶要在滴水一定时间之后才能听见倒水的声音,他们看不见它的内部结构,他们只能根据听到的声音结合实际生活进行联想,这样就激发了他们的学习兴趣。结果有好多同学在经过思考之后出色的完成了任务,还有几个同学的模型设计方案相当科学。对于设计不合理的同学我让其他同学帮忙解决这样又培养了学生之间的合作能力表达能力。不难想象,学生“从自然、生活到物理认识”的过程学习物理,必定会在“物理知识就在身边”的体验中激发出极大的求知欲望。 二 针对学生的思想实际,结合物理知识,对学生进行人文教育新课标、新课程需要新的教学课堂,需要教师帮助学生装进行研究式学习、体验式学习和研究体验式学习的课堂,使学生的身心得到健康发展。物理知识蕴含着严谨、求实、崇尚真理、自由探索等丰富的价值观念,它同样具有人文主义的性质,物理教学应该而且必须体现教育的真善美,新教材展示了大量体现科学精神和人文精神相结合的教学素材,为构建新型课堂提供了丰富的资源和相关链接;包含着丰富的辩证唯物主义思想,我们可以针对学生的思想实际,结合物理知识,灵活运用辩证唯物主义观点进行阐述、发挥,促进学生形成正确的人生观,指导学生的生活:另一方面也深化、巩固所学的物理知识。这样的学习不只是在学习物理知识,也是在学习思想、学习生活。

一、质点的运动(1)------直线运动1)匀变速直线运动1.平均速度V平=s/t(定义式) 2.有用推论Vt2-Vo2=2as3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<0}8.实验用推论Δs=aT2 {Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差}9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;时间(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单位换算:1m/s=。注:(1)平均速度是矢量;(2)物体速度大,加速度不一定大;(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式;(4)其它相关内容:质点、位移和路程、参考系、时间与时刻〔见第一册P19〕/s--t图、v--t图/速度与速率、瞬时速度〔见第一册P24〕。2)自由落体运动1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算) 4.推论Vt2=2gh注:(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动规律;(2)a=g=≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下)。(3)竖直上抛运动1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=≈10m/s2)3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起)5.往返时间t=2Vo/g (从抛出落回原位置的时间)注:(1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值;(2)分段处理:向上为匀减速直线运动,向下为自由落体运动,具有对称性;(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。二、质点的运动(2)----曲线运动、万有引力1)平抛运动1.水平方向速度:Vx=Vo 2.竖直方向速度:Vy=gt3.水平方向位移:x=Vot 4.竖直方向位移:y=gt2/25.运动时间t=(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V07.合位移:s=(x2+y2)1/2,位移方向与水平夹角α:tgα=y/x=gt/2Vo8.水平方向加速度:ax=0;竖直方向加速度:ay=g注:(1)平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g,通常可看作是水平方向的匀速直线运与竖直方向的自由落体运动的合成;(2)运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度无关;(3)θ与β的关系为tgβ=2tgα;(4)在平抛运动中时间t是解题关键;(5)做曲线运动的物体必有加速度,当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。2)匀速圆周运动1.线速度V=s/t=2πr/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r 4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合5.周期与频率:T=1/f 6.角速度与线速度的关系:V=ωr7.角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同)8.主要物理量及单位:弧长(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);频率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);转速(n):r/s;半径(r):米(m);线速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。注:(1)向心力可以由某个具体力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供,方向始终与速度方向垂直,指向圆心;(2)做匀速圆周运动的物体,其向心力等于合力,并且向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,因此物体的动能保持不变,向心力不做功,但动量不断改变。3)万有引力1.开普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)}2.万有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=×10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上)3.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天体半径(m),M:天体质量(kg)}4.卫星绕行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天体质量}5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=;V2=;V3=.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半径}注:(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=F万;(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等;(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同;(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(一同三反);(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为。三、力(常见的力、力的合成与分解)1)常见的力1.重力G=mg (方向竖直向下,g=≈10m/s2,作用点在重心,适用于地球表面附近)2.胡克定律F=kx {方向沿恢复形变方向,k:劲度系数(N/m),x:形变量(m)}3.滑动摩擦力F=μFN {与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,FN:正压力(N)}4.静摩擦力0≤f静≤fm (与物体相对运动趋势方向相反,fm为最大静摩擦力)5.万有引力F=Gm1m2/r2 (G=×10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上)6.静电力F=kQ1Q2/r2 (k=×109N?m2/C2,方向在它们的连线上)7.电场力F=Eq (E:场强N/C,q:电量C,正电荷受的电场力与场强方向相同)8.安培力F=BILsinθ (θ为B与L的夹角,当L⊥B时:F=BIL,B//L时:F=0)9.洛仑兹力f=qVBsinθ (θ为B与V的夹角,当V⊥B时:f=qVB,V//B时:f=0)注:(1)劲度系数k由弹簧自身决定;(2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关,由接触面材料特性与表面状况等决定;(3)fm略大于μFN,一般视为fm≈μFN;(4)其它相关内容:静摩擦力(大小、方向)〔见第一册P8〕;(5)物理量符号及单位B:磁感强度(T),L:有效长度(m),I:电流强度(A),V:带电粒子速度(m/s),q:带电粒子(带电体)电量(C);(6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。2)力的合成与分解1.同一直线上力的合成同向:F=F1+F2, 反向:F=F1-F2 (F1>F2)2.互成角度力的合成:F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理) F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/23.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx)注:(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;(3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;(4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越小;(5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算。四、动力学(运动和力)1.牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止2.牛顿第二运动定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致}3.牛顿第三运动定律:F=-F′{负号表示方向相反,F、F′各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用:反冲运动}4.共点力的平衡F合=0,推广 {正交分解法、三力汇交原理}5.超重:FN>G,失重:FN>r}3.受迫振动频率特点:f=f驱动力4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用〔见第一册P175〕5.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕6.波速v=s/t=λf=λ/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定}7.声波的波速(在空气中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(声波是纵波)8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大9.波的干涉条件:两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同)10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动,导致波源发射频率与接收频率不同{相互接近,接收频率增大,反之,减小〔见第二册P21〕}注:(1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关,取决于振动系统本身;(2)加强区是波峰与波峰或波谷与波谷相遇处,减弱区则是波峰与波谷相遇处;(3)波只是传播了振动,介质本身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式;(4)干涉与衍射是波特有的;(5)振动图象与波动图象;(6)其它相关内容:超声波及其应用〔见第二册P22〕/振动中的能量转化〔见第一册P173〕。六、冲量与动量(物体的受力与动量的变化)1.动量:p=mv {p:动量(kg/s),m:质量(kg),v:速度(m/s),方向与速度方向相同}3.冲量:I=Ft {I:冲量(N?s),F:恒力(N),t:力的作用时间(s),方向由F决定}4.动量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:动量变化Δp=mvt–mvo,是矢量式}5.动量守恒定律:p前总=p后总或p=p’′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′6.弹性碰撞:Δp=0;ΔEk=0 {即系统的动量和动能均守恒}7.非弹性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK:损失的动能,EKm:损失的最大动能}8.完全非弹性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {碰后连在一起成一整体}9.物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰:v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2′=2m1v1/(m1+m2)10.由9得的推论-----等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒)11.子弹m水平速度vo射入静止置于水平光滑地面的长木块M,并嵌入其中一起运动时的机械能损失E损=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相对 {vt:共同速度,f:阻力,s相对子弹相对长木块的位移}这是资料 你是万杰的吧

演示实验在课堂教学中的独特魅力教育论文

摘要:实验是化学教学中不可或缺的重要组成部分。演示实验不仅能提高教师教学效率,而且对促进学生学习方式的转变、培养学生的创新精神和实践能力有着积极而深远的意义。

关键词:演示实验;课堂教学;实效性

化学是一门以实验为基础的自然学科。纵观化学发展史,我们不难发现,许许多多的化学理论的诞生和化学物质的发现离不开化学实验,化学实验在促进化学学科发展的同时,也在促进着化学教育的发展。

化学教学中,为配合教学内容的展开,教师有时候需要亲自设计实施实验,这样的实验就是演示实验。演示实验是教学不可或缺的一个组成部分。许多概念、原理和规律都要通过实验展开并最终通过实验加以论证,可以说,演示实验是化学教学的基础,是教师展示教学内容和学生学习化学知识、技能的重要方法之一。

一、关于演示实验的作用的思考

从知识与技能层面来看,通过演示实验,学生很容易获得生动的感性知识,形成准确的化学概念,从而更好地理解认识化学反应,巩固所学化学知识,同时演示实验还能够促进学生观察、分析和解决问题等各方面能力的提高。

从过程与方法层面来看,全程参与演示实验的观察分析,学生能够方便直观地理解和掌握实验的操作过程、操作要领、实验现象分析等基本的科学研究方法和技巧。

从情感、态度和价值观层面来看,演示实验展示的不仅仅是一个个化学反应现象,更展示了古往今来的化学工作者对真理的孜孜以求和对科学的执着探索,这些素材都是教师对学生进行价值观和人生观教育的鲜活材料。从实际教学情况来看,演示实验还有一个重要作用在于能够激起学生求知欲,极大地调动学生的积极性和主动性。

二、演示实验的类型

演示实验可分为两种类型:一种是验证型,另一种是探究型。

1.验证型演示实验

验证型演示实验的教学模式是按问题-结论-原理-实验的程序组织教学的②。以氧化还原反应实质实验为例。首先提出问题:氧化还原反应的实质是什么?然后得出结论:氧化还原反应的实质是电子的转移;再分析原理:电子的转移必然会引起元素原子所带电荷的变化,即引起元素化合价的变化,所以电子的转移是氧化还原反应的实质,而化合价变化是氧化还原反应的特征;最后通过实验来证实结论的正确与否。验证型演示实验主要用于证实化学理论或化学反应原理的正确性。高中化学盐类水解以及根据金属钠推测金属钾的化学性质等实验皆属于此类。

2.探究型演示实验

探究型演示实验的教学模式是按问题-实验-原理-结论的程序组织教学的。仍以氧化还原反应实质实验为例。首先提出问题,然后设计实施一个具体的氧化还原反应实验(如锌与硫酸铜溶液反应)并分析实验现象,在弄清原理的基础上经过归纳概括得出结论。探究型演示实验过程在认知规律和逻辑思维上实际上是一个科学研究过程。这种教学模式对提高学生的思维能力以及培养学生的科学研究素养有着重要的作用。高中阶段,探究型演示实验很多,如金属钠与水反应、乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应等。

三、提高演示实验对优化化学课堂教学策略的思考

1.实验操作要规范

作为课堂教学的组织者,教师对实验的理解、设计、操作等一举一动都会对学生产生潜移默化的作用,因此,教师在实施实验时必须要注意这种示范性效果所带来的影响:这将为学生独立设计并实施探究实验提供一个可参照的依据。此外,学生对教师的实验操作过程和实验过程中所产生的现象最为敏感,鉴于此,教师实验操作就必须要绝对准确到位,这是规范学生实验操作并得到良好实验现象的前提和保证。比如在溶解固体物质时,就必须要注意使玻璃棒在烧杯中沿某一方向做圆周运动,并注意不要让玻璃棒碰到烧杯叮当作响,更不能把溶液溅到烧杯外。

2.直面实验失败

教师进行的演示实验一般都是教材上要求的演示实验。实际上,教材上给出的演示实验都是在操作难度、成功率、典型性方面经过千挑万选后才确定的,这些实验对任何一个掌握了基本实验操作技能的教师来说都是很容易成功实施的。然而,一个实验不可避免地会因为时间、地点、场合、天气、药品、仪器、实验者的身心状况而产生意外。一旦产生意外,教师要迅速采取补救措施:首先要冷静分析查找原因而不要急于为自己找借口解脱,应该要看到这是一次引领学生解决实际问题的机会,可以发动学生一同来寻找造成实验失败的原因。在找不到原因的情况下教师要实事求是地坦言实验失败,不能简单地用药品失效、仪器故障等借口来搪塞学生,更不能编造现象,弄虚作假。认真负责的精神和严谨的科学态度不仅可以培养学生实事求是的作风,更是向学生展示教师人格魅力的契机。

3.演示实验要起到演示的作用

化学演示实验,要通过实验让学生观察到化学变化的全过程,使学生体现实验过程的真实性、科学性,让学生信服。因此,演示实验必须起到演示的作用。演而不示或干脆把学生对实验现象的观察变成教师对实验现象的描述等做法都是不可取的。实现演示实验的作用和效果要围绕教师课堂教学目标达成展开。

(1)课前充分准备实验,明确实验要达到的教学目标。演示实验是用来配合教学的`,教师在备课过程中就要根据教学内容和目标要求精心设计实验,在进行实验演示时,切忌毫无目的,随心所欲地实施实验。如果是为实验而实验,就只会使学生的认识浮于实验过程的表面,无法深入探究下去。我们提倡课前演练实验的做法,这有利于教师掌控实验过程,能有效防止实验设计疏漏以及现象不明显等意外情况的发生。如在金属钠与水反应实验中,要验证产物中有碱生成,就必须在金属钠投入水中之前滴加酚酞,虽然反应后滴加酚酞也会产生同样的现象,但实验效果却大大削弱了。

(2)操作过程鲜明直观,易于学生观察。演示实验最终是要为教学服务的,教师在实施实验过程中就不能不顾及学生的感受,在实验的演示过程中要采取能保证实验现象明显、说服力强、易于学生观察的做法来增强演示实验的实验效果,比如可以使用投影仪来解决后排学生看不到或看不清楚实验现象的问题,用白纸或有色纸来衬托反应过程中的颜色变化等等。教师的演示实验如果不能让学生很便利、清晰地观察到实验操作和反应现象,这样的实验只能带来吃力不讨好的结果。

(3)学生准确全面地观察实验现象。一个化学反应往往会涉及声、光、热、色、态、味等多方面的变化,教师不但要注意自己如何做,还要注意引导学生如何看,引导学生观察实验现象可以通过预设问题的方法来进行,这种方法可以为学生缩小观察范围,排除干扰因素的影响,使学生的观察更有针对性。如在钠与水的反应实验中,可以提出以下问题来引导学生观察:钠在水中什么位置?钠在水中是什么样的状态?你能听到什么声音吗?溶液的颜色在反应前后有没有什么变化?带着这几个问题去观察实验,学生的观察必然会具体而全面。演示实验完成后还应该要求学生准确、简明、扼要、完整地表述所看到的反应现象,这是对学生观察现象进行检验和评价指导的有效途径。

(4)引导学生透过反应现象分析反应实质,得出结论。不仅是化学演示实验,这是任何一个科学实验都必须要完成的工作。只有完成了这一步,一个化学实验才是完整的,做不到这一步,教师的演示实验就只能是做给学生看的一个魔术。当然,分析实验现象是化学实验中最复杂、最困难也是最关键的环节,教师在这一环节中应该扮演领路人的角色,不要单纯为了结论而去得出结论,提高学生分析问题和解决问题的能力才是最关键的。如在铜、锌、稀硫酸原电池实验中,学生会对与锌片连接后放入稀硫酸溶液中铜片上的气泡感到惊奇,下面的教学核心就应该在教师引导学生分析气体的成分和其产生原理。在得出该气体是氢气,它是由氢离子得到电子而形成的这一结论后,学生自然会认识到该原电池所发生的化学反应不过是一个氧化还原反应而已,至于接入灵敏电流计后指针发生偏转也就不足为奇了。

4.实验过程中渗透科学研究方法并具有一定的开放性

教师对演示实验的实施要注意科学性和合理性,如实验过程中要贯穿边实验边观察记录、变量控制等科学研究方法的运用。此外,演示实验还应该有一定的开放性,如可以通过角色互换的方式让学生来替代教师演示实验,更应该鼓励学生对教师的演示实验做出评价,并提出合理的改进措施。演示实验不仅仅是教师的事情,有学生参与的课堂才是精彩的课堂。

综上所述,提高演示实验的教学实效性,立足点不应该只停留在完成教材所要求的实验上,而应将这些实验整合成为教师课堂教学的有机组成部分。加强对学生动手动脑能力的培养,实现思维能力的提升,并最终积淀为学生自身的科学素养,这才是演示实验教学目的的根本所在。

参考文献:

[1]夏正盛.高中化学课程标准教师读本[M].武汉:华中师范大学社,2003.

[2]杨柏松.化学演示实验之我见[J].中国科教创新导刊,2008(21).

Abstract: Experiment is an indispensable part in chemistry teaching. Demonstrative experiment can not only improve teachers’ teaching effect, but also it is of profound and positive meaning in changing students’ learning methods and cultivating students’ innovative spirit and practice ability.

Key words: demonstrative experiment; classroom teaching; effectivene

圆周率的研究论文

圆的周长与直径之比是一个常数,人们称之为圆周率.通常用希腊字母π 来表示.1706年,英国人琼斯首次创用π 代表圆周率.他的符号并未立刻被采用,以后,欧拉予以提倡,才渐渐推广开来.现在π 已成为圆周率的专用符号,π的研究,在一定程度上反映这个地区或时代的数学水平,它的历史是饶有趣味的. 在古代,实际上长期使用 π=3这个数值,巴比伦、印度、中国都是如此.到公元前2世纪,中国的《周髀算经》里已有周三径一的记载.东汉的数学家又将 π值改为 (约为).直正使圆周率计算建立在科学的基础上,首先应归功于阿基米德.他专门写了一篇论文《圆的度量》,用几何方法证明了圆周率与圆直径之比小于22/7而大于223/71 .这是第一次在科学中创用上、下界来确定近似值.第一次用正确方法计算π 值的,是魏晋时期的刘徽,在公元263年,他首创了用圆的内接正多边形的面积来逼近圆面积的方法,算得π 值为.我国称这种方法为割圆术.直到1200年后,西方人才找到了类似的方法.后人为纪念刘徽的贡献,将称为徽率. 公元460年,南朝的祖冲之利用刘徽的割圆术,把π 值算到小点后第七位,这个具有七位小数的圆周率在当时是世界首次.祖冲之还找到了两个分数:22/7 和355/113 ,用分数来代替π ,极大地简化了计算,这种思想比西方也早一千多年. 祖冲之的圆周率,保持了一千多年的世界记录.终于在1596年,由荷兰数学家卢道夫打破了.他把π 值推到小数点后第15位小数,最后推到第35位.为了纪念他这项成就,人们在他1610年去世后的墓碑上,刻上:这个数,从此也把它称为卢道夫数. 之后,西方数学家计算 π的工作,有了飞速的进展.1948年1月,费格森与雷思奇合作,算出808位小数的π 值.电子计算机问世后,π的人工计算宣告结束.20世纪50年代,人们借助计算机算得了10万位小数的 π,70年代又突破这个记录,算到了150万位.到90年代初,用新的计算方法,算到的π 值已到亿位.π 的计算经历了几千年的历史,它的每一次重大进步,都标志着技术和算法的革新.

说圆周率是其实并不十分准确.事实上,圆周率等于……是个无穷尽的非循环小数.计算圆周率的历史,可以追溯到很久很久以前。

距今约四千年前的古巴比伦人计算出圆周率为;古埃及人认为圆周率是;而在《圣经》里,则有圆周率等于3的记载.

第一个用数学的方法将圆周率计算到小数点后两位(求得)的人,是两千三百年前出生在叙拉古的数学家阿基米德.他先在直径为1的圆的内部和圆的外部,都画了相同大小的正96边形.这样一来,画在圆外图形的周长为……而画在圆形里面的图形周长为……所以,处于二者之间的圆的周长,也就是……啦!因为是直径为1的圆,根据圆周率等于圆的周长除以圆的直径,所以圆周率就是了.

扩展资料:

圆周率(Pi)是圆的周长与直径的比值,一般用希腊字母π表示,是一个在数学及物理学中普遍存在的数学常数。π也等于圆形之面积与半径平方之比。是精确计算圆周长、圆面积、球体积等几何形状的关键值。 在分析学里,π可以严格地定义为满足sin x = 0的最小正实数x。

参考资料:

百度百科--圆周率

《周髀算经》、《周髀(bì)算经》。圆周率即圆的周长与其直径的比,通常用π来表示,圆周率论文参考书目有《周髀算经》、《周髀(bì)算经》,这两篇圆周率论文范文为免费优秀学术论文范文,可用于相关写作参考。

古今中外,许多人致力于圆周率的研究与计算。为了计算出圆周率的越来越好的近似值,一代代的数学家为这个神秘的数贡献了无数的时间与心血。 十九世纪前,圆周率的计算进展相当缓慢,十九世纪后,计算圆周率的世界纪录频频创新。整个十九世纪,可以说是圆周率的手工计算量最大的世纪。 进入二十世纪,随着计算机的发明,圆周率的计算有了突飞猛进。借助于超级计算机,人们已经得到了圆周率的2061亿位精度。 历史上最马拉松式的计算,其一是德国的Ludolph Van Ceulen,他几乎耗尽了一生的时间,计算到圆的内接正262边形,于1609年得到了圆周率的35位精度值,以至于圆周率在德国被称为Ludolph数;其二是英国的威廉·山克斯,他耗费了15年的光阴,在1874年算出了圆周率的小数点后707位,并将其刻在了墓碑上作为一生的荣誉。可惜,后人发现,他从第528位开始就算错了。 把圆周率的数值算得这么精确,实际意义并不大。现代科技领域使用的圆周率值,有十几位已经足够了。如果用鲁道夫算出的35位精度的圆周率值,来计算一个能把太阳系包起来的一个圆的周长,误差还不到质子直径的百万分之一。以前的人计算圆周率,是要探究圆周率是否循环小数。自从1761年兰伯特证明了圆周率是无理数,1882年林德曼证明了圆周率是超越数后,圆周率的神秘面纱就被揭开了。

简谐运动研究的论文

[原名直译简单和谐运动]是最基本也最简单的机械振动。当某物体进行简谐运动时,物体所受的力跟位移成正比,并且总是指向平衡位置。它是一种由自身系统性质决定的周期性运动。(如单摆运动和弹簧振

这明显不是微积分出来的,要是的话高一的学生怎么可能听得懂啊……简谐是在一个水平线上的,其水平线上的位移等同于一个匀速圆周运动的投影,其中圆的半径等于振幅。你自己画下图。x=R*cosθ其中R=A(振幅),θ是此时圆周运动的位置与水平位置的夹角,θ=ωt所以x(t)=Acoswt

千字三百,若需联系

简谐振动的究 班级:电子信息工程 2009-1 实验序号:19 姓名:刘珂瑞摘要; 振动推导弹簧振子周期公式,使用天平测量两弹簧质量之和,在振动A<25cm的情况下,改变滑块配重质量m五次,应用光电计时器测量相应振动周期T。引入等效质应用滑块在气垫导轨上做往复震动,由滑块所受合力验证滑块运动是简谐量后的周期公式,求出两弹簧等效劲度系数k,等效质量m0相对误差的大小。关键词:气垫导轨 光电计时器 滑块 配重 弹簧正文(一)引言 通过对《大学物理实验》的学习,我设了对简谐振动的研究,由学校提供气垫导轨等设备,在老师帮住下,通过实验方法求出两弹簧等效的劲系数k和等效质量m0(二)实验原理1. 振子的简谐振动本实验中所用的弹簧振子是这样的:两个劲度系数同为 的弹簧,系住一个装有平板档光片的质量为m的滑块,弹簧的另外两端固定。系统在光滑水平的气轨上作振动, 在水平气垫导轨上的滑块的两端联接两根相同的弹簧,两弹簧的另一端分别固定在气轨的两端点。选取水平向右的方向作 X 轴的正方向,又设两根弹簧的倔强系数均为 k0 ,就是说,使弹簧伸长一段距离 l时,需加的外力为 k0x 在质量为 m 的滑块位于平衡位置 O 时,两个弹簧的伸长量相同,所以滑块所受的合外力为零。当把滑块从 O 点向右移距离x时,左边的弹簧被拉长,它的收缩力达到 k0x,右边的弹簧被压缩x,它的膨胀力达到 k0x ,结果滑块受到一个方向向左、大小为 2 k0x的弹性力 F 作用。 考虑到弹性力 F 的方向指向平衡位置 O ,且跟位移 x 的方向相反,故有 F=-2k0x如果上述两根弹簧的倔强系数不相同,而分别为 k 1 和 k 2 ,显然,这时式中的 2 k 应换为k1+k2。于是有 F=-( k1+k2)x=-kx当忽略弹簧质量时振幅周期有:T=2π√ m/k若考虑两弹簧质质量对周期的影响,等于在滑块上加了m0,振幅周期公式变为 T=2π√(m+m0)/k等效劲度系数k:T2=4π2(m+m0)/k => k=4π2(m+m0)/T2 等效质量m0: T2=4π2(m+m0)/k => m0=(kT2-4π2m)/4π2在振幅A<25cm的情况下,改变滑块质量m五次得到,m1,m2,m3,m4,m5,m6。和周期T1~T6,由式可得 ,因此可以用逐差法处理数据, T42-T12=4π2 (m4-m1)/k; T52-T22=4π2(m5-m2)/k; T62-T32=4π2(m6-m3)/k; 求出平均值 ;将 代入式 求出平均值 。 求相对误差:Er=δx/x0×100%其中 ,称为弹簧的有效质量,c为一常数。对绕制均匀圆筒状的弹簧,c的理论值为 ,即弹簧的自身质量是其有效质量的3倍。理论值m0,=(1/3)m,; m,为两弹簧质量 Er=(m0-m0,)/m0,×100%=(m0-1/3m,)/(1/3)m,×100%(三)实验内容准备工作1用酒精棉球擦拭气轨表面(在供气时)以及滑块内表面,用薄的小纸条检查气孔是否有堵塞。 2记下不带挡光片的滑块的净质量(由实验室给出),并用天平称量平板挡光片以及两个弹簧的质量。将平板挡光片固定在滑块上,其总质量即为滑块质量 。测定滑块振动的周期 1 .实验前,将光电门卡在导轨上,接通计时仪电源。打开电源,将MUJ-5B型计时计数测速仪的“功能”选为“ 周期”。2 .气轨调至水平,调平:接通气源,给气轨通气,把滑块放置与导轨上,纵向水平调节支架螺钉,横向水平调节支点螺钉,直至滑块(在实验段内保持不动,或稍有滑动,但不总是向一个方向滑动,即认为已基本调平。3 .如图 7-1 所示,在水平气垫导轨上的滑块的两端联接两根相同的弹簧,两弹簧的另一端分别固定在气轨的两端点把振动滑块放在气轨上,并给滑块一个位移(A<25cm),令其振动。 当滑块振动1-2周期后,按光电计数器“功能”键,测出滑块振动30 周所用的时间30T ,算出周期 T2 ,测量滑块质量。并记录在实验表格内 4 .在滑块上加配重铁片(每一次加一片),并测量滑块改变后的不同质量,分别改变滑块的质量大小五次,重复步骤 3 ,求出不同质量的周期T,5 .测量两弹簧质量之和m,(四)实验数据m, = ×10-3kg; k= N/s; m0= ×10-3kgi m/(10-3kg) 30T/s T2/S2 m0/(10-3kg) i m/(10-3kg) 30T/s T2/S2 m0/(10-3kg) k/(N/m) 1 4 2 5 3 6 (五)实验数据处理及结果 1)弹簧等效劲度计算: T42-T12=4π2(m4-m1)/k;T52-T22=4π2(m5-m2)/k; T62-T32=4π2(m6-m3)/k;k1=4π2(m4-m1)/(T42-T12)= 4π N/mk2=4π2(m5-m2)/(T52-T22)= 4π N/mk3=4π2(m6-m3)/(T62-T32)= 4π N/mk=k1+k2+k3=()= N/m2)弹簧等效质量计算:m01=(k1T2-4π2m1)/4π2=; m04=(k1T2-4π2m4)/4π2=(k2T2-4π2m2)/4π2 =; m05 =(k2T2-4π2m5)/4π2=(k3T2-4π2m3)/4π2 =; m06 =(k3T2-4π2m6)/4π2=(m01+m02+m03+m04+m05+m06)/6= g= ×10-3kg 3)相对误差: Er=δx/x0×100% Er=(m0-m0,)/m0,×100%=(m0-1/3m,)/(1/3)m,×100%=(六)结束语 由于气垫的漂浮作用,滑块与导轨平面间的摩擦阻力已经非常小,但上滑块运动时受到的空气阻力,导轨不是水水平的,导至滑块运动的是阻尼运动;在着实验时,没等滑块振动稳定后就开始计时,与理论值偏差较大参考文献:张彦纯 主编, 《大学物理实验》,机械工业出版社; 马文蔚等,《物理学》,北京:高等教育出版社,1999;林抒 龚镇雄,《普通物理实验》,北京:人民教育出版社,1982

圆柱壳振动研究现状论文

“本文不必参考任何文献”这句话实际上是出自于一篇题为《宁波甬江大桥的大挠度非线性计算问题》的论文,因“参考文献”的第一句“本文不必参考任何文献”,被各大网友直呼硬核。

因为在我们日常论文阅读的过程中,在论文最后免不了就要看到一长串的参考资料,而这篇论文一出就让人觉得“与众不同”,就是那种一见哇塞,二见蒙圈,三见这也能行!

这样没有一丝参考痕迹,全文被作者用亲眼目睹来形容,让人忍不住想要看看这么刚的人究竟是何方神圣。这篇论文的作者是钱伟长。

钱伟长是谁?

关于他的硬核介绍实在是几页纸都觉得不够。钱伟长先生在国际学术界享有盛名,国际上以钱氏命名的力学、应用数学科研成果有“钱伟长方程”、“钱伟长方法”、“钱伟长一般方程”,“圆柱壳的钱伟长方程”等。他与钱学森、钱三强被周总理并称为中国科技界的“三钱”。

如果你以为他从出生开始就是一位数学或者物理天才,那你就错了。钱伟长在中学时期其实属于“偏科生”,在数理上一塌糊涂,物理只考了5分,数学、化学共考了20分,英文因没学过是0分。考出这样的分数,很难让人忍不住唏嘘,但这样的分数却在日本发动了震惊中外的“九一八事变”后改变了。钱伟长从收音机里听到了这个消息后,当即拍案而起说:“我不读历史系了,我要学造飞机大炮,决定要转学物理系以振兴中国的军力。”

可是转学物理系哪有这么简单,更何况是成绩只有5分的他。在之后学习中钱伟长刻苦努力、坚持不懈,用自己的实际行动告诉我们,这才是为中华之崛起而读书!

这篇论文是大能人写的,很多想法都是他证实的,自然不需要参考文献了。他就是钱伟长。

机械工程技术作为工业领域中不可缺少的生产手段,其有着举足轻重的作用,而且其还是提升国家经济水平的重要工具。下文是我为大家蒐集整理的的内容,欢迎大家阅读参考! 篇1 浅谈机械装置自动化技术 摘要:机械装置在工业生产中占有很重要的地位,特别是难度高、危险、工作量大的工程都是需要机械装置的使用。文章首先对机械装置自动化技术进行了简单的概述,之后着重分析了其实践应用。 关键字:机械装置;自动化技术;实践运用 在工业经济的大背景下,自动化技术一直处于不断发展之中,自动化至今为止并没有一个准确的定义,因为其在相关技术的支援下不断革新,当前的自动化技术主要将计算机技术和人工智慧技术作为基础,通过计算机程式来模拟人的思维,用机械装置代替人类进行各项活动,当前机械装置自动化技术已经被广泛应用于各个领域中。 1机械装置自动化技术概述 总结来说机械装置自动化技术具备以下优点:首先,能够节省大量人力,机械装置自动化被应用以后,很多产业真正实现了批量生产,一个机床甚至一个车间只需要一个操控人员,生产效率大大提升;其次,机械装置在计算机系统的操控下能够精确完成各项动作指令,只要指挥没有失误,机械动作就不会出现失误,可以说装置技术水平比经验最丰富的生产师傅还要高,因此产品质量明显提升;最后,该项技术的应用能够排除一些不确定因素的干扰,大大提升生产速度,人们可以根据标准生产速度预计月、季度以及年生产量,而且随着技术的进一步发展,生产速度仍有上升空间[1]。 2机械装置自动化技术的实践运用 各类刀具的自动化应用 工业生产过程中离不开各类刀具,尤其是与金属加工相关的行业,切削过程中都要将刀具作为主要工具,机械装置自动化技术还不发达的年代,使用这些刀具时对人的依赖程度比较高,换刀以及走刀过程需要浪费很多时间,切削时还容易出现失误,随着机械装置自动化技术的发展,刀具的使用向着自动化的方向发展,普通机床以及自动机床在使用刀具时对人的依赖程度大大降低,工人们不再需要亲自动手完成选刀、换刀以及走刀等一些列过程,这些刀具会根据计算机程式自动完成这些动作,不仅节省时间,且不容易出现失误,技术人员只需要在操控室里观察整个过程,如果出现偏差直接在电脑中调整引数即可,既便捷又安全。 运用于机械加工中 机械装置自动化技术在机械加工中的应用非常普遍,比较典型的就是自动化加工装置,自动化加工装置主要有两种型别,一种是全自动化,其能够完全实现回圈自动化加工,同时装卸工件的过程也完全实现自动化,另一种是半自动化,只能做到前半部分,装卸工件过程需要依靠人工,加工过程自动化可以代替人们绝大多数的体力劳动,甚至可以代替一部分脑力劳动。例如当前大多数机械加工过程所使用的都是数控机床,对加工过程进行自动化控制,能够按照人们的要求批量加工出各类零件,实现流水作业。 运用于计算机辅助设计与工艺中 计算机辅助制造包含很多内容,需要计算机辅助设计提供帮助,从广义的角度来说,设计内容包括所有与物流相关事项,从狭义的角度来说,是指生产装备间的活动,我们可以将其理解为数控程式设计,无论是广义的角度理解还是从狭义的角度理解,设计中都要将机械装置自动化技术作为根本依据。而在一些辅助工艺的设计中,人们可以根据实际需要对工艺流程进行优化,提升程式设计效率的同时,还能提升技术的精准度。而无论是设计过程还是在生产过程,都涉及到大量与生产过程有关的资料,将这些资料集中在一起进行统一管理,包括生产物料资讯、生产工艺流程、年度生产计划、成本控制计划以及产品订单资讯等,这些资讯共同构成了生产过程的资讯流,资讯流的自动化管理实际上就是对整个产品生产周期的管理。 运用于物流供输中 机械制造中有一个非常重要的环节就是物流供输,只有物流供输过程顺利进行,生产过程所需要的物料才能被及时运送到装置处或者是仓储处,机械生产过程才能持续下去。物流供输过程的自动化,就是在生产系统中输入物料名称,系统就会根据流程判断出该物料应该输送到何处,并作出输送指令,输送机械就会根据指令完成输送动作。物流供输系统中包括以下几项内容:其一是单机供料装置,该装置中包括五种机器,分别用于存料、隔料、上料以及输料,另外其中还包括一组定位装置,用来判断物料输送的具 *** 置;其二为连续输送装置,其中包括带式、棍式以及链式输送系统,还包括很多传送带,除此之外还有一个特殊的装置叫做返回装置,如果由于输入错误或者是指令错误导致物料运输失误,就可以启动该装置将物料运回;其三为运输小车,对于一些特殊物料就需要使用运输小车运输,例如钢厂会使用有轨小车运煤,使用悬挂车运输钢卷等;其四是工业机器人,由于位置特殊其他装置无法将物料输送到时,工业机器人就能发挥作用;其五的储存装置,其中包括中央刀库以及自动化立体仓库。 应用于装配过程中 工业生产除了加工以外还有一个重要的过程就是转配,就是将加工好的零件按照技术要求组合在一起,形成基础部件或套件,最终装配成完整的产品,机械装置自动化技术最初发展起来的时候人们都将重点放在加工环节,而装配环节主要依靠人工,大量技术工人由加工环节向装配环节转移,但是实践表明人工装配无论如何也满足不了实际需求,于是人们开始研究自动化装配。零件装配质量会对产品质量产生直接影响,从技术角度来说,装配过程要比加工过程更加复杂,因为其不属于完全的流水化生产过程,需要自动化装配系统具有一定的判断力,能够自动判断出连线处或者是接触处是否符合标准要求,连线的是否牢靠等,这就需要人工智慧技术提供支援,使自动装配系统能够模仿人脑思维。 应用于检测过程中 检测是所有工业生产过程中必须可少的环节,能够及时发现零件或者成品中存在的问题,避免一些不合格产品流入市场,例如汽车制造业就会对每一个零件进行检测,确认尺寸、材料等所有特性都符合标准要求以后才可以进行装配,同样装配完成以后仍旧要对装配情况进行检测,随着加工和装配过程的自动化,人工检测已经不能满足生产要求,各类自动化识别技术应运而生,例如,在对切削刀具的磨损情况进行检查时,就可以将电流讯号作为依据,也可以根据人工神经网路做出判断,自动化技术的应用大大提升了检测效率,也提升了检测结果的准确性。 机械装置自动化技术具有悠久的历史,在工业经济的发展中具有不可替代的作用,到目前为止其仍旧处于进一步发展中,在计算机技术以及人工智慧技术越来越发达的今天,机械装置自动化技术仍旧有非常大的发展空间。 参考文献 [1]黄学俊.自动化技术在机械装置制造中的应用[J].中国高新技术企业,2015,111330:60-61. 篇2 浅析机械结构优化设计的应用与展望 一、机械结构优化设计的关键技术与理论 机械结构优化设计中有许多的关键技术与理论,它们对机械结构优化设计的发展和应用起著十分重要的作用。归结起来,其中的主要关键技术与理论有以下几个方面: 机械结构优化设计的思想和理论;优化方法;建模技术;结构分析技术;结构重分析技术;敏度分析技术;软体开发技术。机械结构优化设计的研究与开发主要集中在这几个方面,不断有新的理论、方法与技术出现,也有一些其他学科的相关知识和新理论被引入结构优化设计,并且大大拓宽了该方法的应用领域和范围,为机械结构优化设计的发展注入了新的活力。 二、机械结构优化设计的应用 1.航空航天 航空航天技术代表着一个国家科学技术的综合水平与实力,大量的先进科学技术首先在航空航天领域推广应用或发明、开发,而机械结构优化设计发展最快、应用最广和作用最大的领域也在航空航天。由于该领域的特殊地位,机械结构优化设计得到了广泛的应用和充分的重视。目前,结构优化设计的大量研究集中在航空航天领域,同时也发表了大量的研究论文和研究报告。国内进行了有关飞机机身、飞机翼面、飞机结构整体、火箭发动机壳体、航空发动机轮盘、机身承力框架等结构优化设计方面的研究,发表了许多论文。而在国外,有关结构优化设计在航空航天工业中应用的研究更是层出不穷,发表了大量的研究报告和论文,一些著名的结构优化设计专家学者都在从事该领域的研究等。我国的航空航天工业已经取得了巨大的成功,其中机械结构优化设计应用是其重要的因素之一,而且必将成为越来越大的角色之一,为我国航海空航天事业的发展做出很大的贡献。 2.船舶工业 船舶结构优化设计方法的研究相对起步较晚,我国开始研究船舶结构优化设计比国外晚了近十年。但是,我国的船舶结构优化设计也取得了较大的成果,在潜艇结构、中小型集装箱结构、油船剖面、潜艇外部液压舱等结构优化设计方面进行了研究,提高了相关研究物件的效能,为船舶设计提供了一种可靠、精确的设计方法。 3.通用机械和机床 通用机械和机床的结构优化设计也是一个机械结构优化设计成功应用的领域,把有限元技术与优化技术结合起来,机械结构优化设计对大型复杂机械结构件的设计是一种有效、精确的方法。由于一般的机械零部件都是连续体结构,结构分析非常复杂,进行结构优化设计比较困难。国内的相关研究比较突出,发表了大量的研究论文和报告,陈立周、孙焕纯等根据机械设计中离散设计变数较多的情况,提出了离散设计变数结构优化设计方法;孙靖民、米成秋对机床床身等部件进行了结构优化设计;赒济等研究了圆柱拉压弹簧动载下的结构优化设计;钟毅芳、唐增宝等进行了液力传动系和双级齿轮减速器的结构优化设计研究;方宗德等完成了斜齿轮三维修形的优化设计;秦东晨、方刚等完成了复杂箱形梁的结构优化设计研究等。通过这些研究工作的开展,通用机械和机床的设计有了一种快速、有效、可靠的设计方法,提高机械产品的设计水平。 4.汽车工业 汽车工业是一个不断创新、发展的重要行业,各个国家和地区都十分重视汽车工业的发展。因此,先进的机械结构优化设计方法也就在此行业得到推广和应用,国内外出现了大量的研究成果。冯振东等进行了万向节传动布局的支承动态结构优化设计;田振中研究了特种汽车车身的结构优化设计;冯国胜对汽车车架的结构优化设计进行了研究;章一鸣等研究了汽车悬挂系统的优化设计;上官文斌等进行了发动机悬置系统的优化设计;秦东晨等对汽车车身进行了结构优化设计等。汽车工业已经成为机械结构优化设计广泛应用的一个领域。 三、机械结构优化设计的展望 结构优化设计随着最优化方法的不断发展和改善,已逐渐得以发展。 拓扑优化、材料优化和形状优化的整合在机械结构和部件设计中具有重要的实用价值,是近年来出现的并行设计的重要组成部分,仍将是下一步研究工作的重点。拓扑优化能够为结构的方案设计提供科学的依据,使复杂结构和部件在概念设计阶段即可灵活地、理性地优选方案,有望用于大型实际结构优化设计求解。拓扑优化研究中提出的均匀化方法等,可以将材料选择,布局优化和形状优化整合一体,为并行地设计材料、工艺和结构提供科学的手段,有关方法的研究,实用化软体开发及应用是有意义的。但是要处理庞大的有限元和优化模型计算量增大,应力约束处理、对“多孔状”材料分布圆整化,单元消失可能会对计算模型造成病态等问题。 动态特性优化是机械系统和结构设计应用研究的一个重要方向。特征向量、动力响应量的灵敏度分析、高度密集频率的动力学问题的分析和优化设计,大型动力优化问题的建模和求解方法,非线性分析在优化中的应用,使优化技术的作用从对设计方案的优化延伸到加工工艺过程的优化,仍是极富有研究和应用价值。 结构优化技术在工程设计中的进一步推广应用仍具实用价值,要解决优化设计的有限元模型的庞大性,解决结构优化与多学科设计问题交叉问题。对于机构、结构和机械装置的可靠性与健壮性是大型工业装备设计时十分关心的问题,综合考虑可靠度,健壮性及成本的全效能优化设计理论、方法及其应用,将给出更为接近实际的结果,应予重视。在这类问题的研究中,对包括模糊性和随机性的不确定因素应予注意。为促进优化设计为工程实际服务,进一步开展实用性,通用性的结构化设计软体的开发和完善工作也是十分迫切的。

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