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物理学导论论文范文

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物理学导论论文范文

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一、周密思考,慎重落笔论文提纲论文是一项“系统工程”,在正式动笔之前,要对文章进行通盘思考,检查一下各项准备工作是否已完全就绪。首先,要明确主题。主题是文章的统帅,动笔之前必须想得到十分清楚。清人刘熙载说:“凡作一篇文,其用意俱可以一言蔽之。扩之则为千万言,约之则为一言,所谓主脑者是也。”(《艺概》)作者要想一想,自己文章的主题能否用一句话来概括。主题不明,是绝对不能动手写文的。其次,是理清思路。思路是人订]思想前进的脉络、轨道,是结构的内在依据。动笔之前,对怎样提出问题,怎样分析问题,怎样解决问题,以及使用哪些材料等,都要想清楚。第三,立定格局。所谓“格局”,就是全文的间架、大纲、轮廓。在动笔之前先把它想好“立定”,如全文分几部分,各有哪些层次,先说什么,后说什么,哪里该详,哪里该略,从头至尾都应有个大致的设想。第四,把需要的材料准备好,将各种事实、数据、引文等找来放在手头,以免到用时再去寻找,打断思路。第五,安排好写作时间、地点。写作要有相对集中的时间,比较安静的环境,才能集中精力专心致志地完成毕业论文写作任务。古人说:“袖手于前,方能疾书于后。”鲁迅也曾说,静观默察,烂熟于心;凝神结想,一挥而就。做好了充分的准备,写起来就会很快。有的人不重视写作前的准备,对所写的对象只有一点粗浅的认识就急于动笔,在写作过程中“边施工边设计”,弄得次序颠倒,手忙脚乱,或做或掇,时断时续,结果反而进展缓慢。所以,在起草之前要周密思考,慎重落笔。二、一气呵成,不重“小节”在动笔之前要做好充分的准备,一旦下笔之后,则要坚持不懈地一口气写下去,务必在最短时间内拿出初稿。这是许多文章家的写作诀窍。有的人写文章喜欢咬文嚼字,边写边琢磨词句,遇到想不起的字也要停下来查半天字典。这样写法,很容易把思路打断。其实,初稿不妨粗一些,材料或文字方面存在某些缺陷,只要无关大局。暂时不必去改动它,等到全部初稿写成后,再来加工不迟。鲁迅就是这样做的,他在《致叶紫》的信中说:先前那样十步九回头的作文法,是很不对的,这就是在不断的不相信自己——结果一定做不成。以后应该立定格局之后,一直写下去,不管修辞,也不要回头看。等到成后,搁它几天,然后再来复看,删去若干,改换几字。在创作的途中,一面炼字,真要把感兴打断的。我翻译时,倘想不到适当的字,就把这些字空起来,仍旧译下去,这字待稍暇时再想。否则,能因为一个字,停到大半天。这是鲁迅的经验之谈,对我们写毕业论文也极有启发。三、行于所当行,止于所当止北宋大文学家苏拭在谈到他的散文写作时说:“吾文如万斜泉涌,不择地而出。在乎地,滔滔汩汩,虽一日干里无难;及其与山石曲折,随地赋形而不可知也。所可知者,常行于所当行,常止于不可不止,如是而已矣。”(《文说》)苏拭是唐宋八大散文家之一,作文如行云流水,有神出鬼没之妙,旁人不可企及。但他总结的“行于所当行,止于所不可不止”,则带有一定的普遍性。“行于所当行”,要求作者在写作时,该说的一定要说清楚,不惜笔墨。如一篇文章的有关背景,一段事情的来龙去脉,一种事物的性质特征等,如果是读者所不熟悉的,就应该在文章中讲清楚,交代明白,不能任意苟简,而使文意受到损害,以致出现不周密、不翔实的缺陷。“止于所不能不止”,就是说,不该写的,一字也不可多写,要“惜墨如金”。如果情之所至,任意挥洒,不加节制,也不肯割爱,势必造成枝蔓横生,冗长拖杏,甚至出现“下笔千言,离题万里”的毛病。

半导体物理学报

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《物理学报》是由中国物理学会主办的,创刊于1933年,原名“ChineseJournal of Physics”,创刊初期用英、

(按英文刊名字顺和中文刊名拼音音序排序)中文刊名/ISSN/ 所属库Acta Biochimica et Biophysica Sinica 1672-9145 C Acta Mathematica Scientia 0252-9602 C Acta Mathematica Sinica. English Series 1439-8516 C Acta Mathematicae Applicatae Sinica 0168-9673 C Acta Mechanica Sinica 0567-7718 C Acta Oceanologica Sinica 0253-505X C Acta Pharmacologica Sinica 1671-4083 CAdvances in Atmospheric Sciences 0256-1530 CAlgebra Colloquium 1005-3867 C Applied Mathematics: A Journal of Chinese Universities. Series B 1005-1031 CAsian Journal of Andrology 1008-682X C Biomedical and Environmental Science 0895-3988 C Cell Research 1001-0602 C Chemical Research in Chinese Universities 1005-9040 C Chiese Journal of Chemical Physics 1003-7713 C China Particuology 1672-2515 C China Welding 1004-5341 C Chinese Annals of Mathematics. Series B 0252-9599 C Chinese Geographical Science 1002-0063 C Chinese Journal of Aeronautics 1000-9361 C Chinese Journal of Astronomy and Astrophysics 1009-9271 C Chinese Journal of Cancer Research 1000-9604 C Chinese Journal of Chemical Engineering 1004-9541 C Chinese Journal of Mechanical Engineering 1000-9345 C Chinese Journal of Oceanology and Limnology 0254-4059 C Chinese Journal of Polymer Science 0256-7679 C Chinese Journal of Structural Chemistry 0254-5861 C Chinese Optics Letters 1671-7694 C Chinese Physics 1009-1963 C Chinese Physics Letters 0256-307X C Communications in Theoretical Physics 0253-6102 C Genomics, Proteomics & Bioinformatics 1672-0229 C Insect science 1005-295X C Journal of Bionics Engineering 1672-6529 C Journal of Computational Mathematics 0254-9409 C Journal of Computer Science and Technology 1000-9000 C Journal of Environmental Sciences 1001-0742 C Journal of Forestry Research 1007-662X C Journal of Genetics and Genomics 1673-8527 C Journal of Geographical Sciences 1009-637X C Journal of Integrative Plant Biology 1672-9072 C Journal of Natural Gas Chemistry 1003-9953 C Journal of Systems Engineering and Electronics 1004-4132 C Journal of Systems Science and Complexity 1009-6124 C Neural Regeneration Research *** C Northeastern Mathematical Journal 1000-1778 C Nuclear Science and Techniques 1001-8042 C Pedosphere 1002-0160 C Plasma Science & Technology 1009-0630 C Rare Metals 1001-0521 C Semiconductor Photonics and Technology 1007-0206 C The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications 1005-8885 C Transactions of Nonferrous Metals Society of China 1003-6326 C 癌变•畸变•突变 1004-616X E 癌症 1000-467X C 安徽农业大学学报 1672-352X E 安徽农业科学 0517-6611 E 安全与环境学报 1009-6094 C 氨基酸和生物资源 1006-8376 E 半导体光电 1001-5868 E 半导体技术 1003-353X E 半导体学报 0253-4177 C 爆破 1001-487X E 爆炸与冲击 1001-1455 C 北京大学学报. 医学版 1671-167X C 北京大学学报. 自然科学版 0479-8023 C 北京工业大学学报 0254-0037 C 北京航空航天大学学报 1001-5965 C 北京化工大学学报. 自然科学版 1671-4628 E 北京交通大学学报 1673-0291 E 北京科技大学学报 1001-053X C 北京理工大学学报 1001-0645 C 北京林业大学学报 1000-1522 C 北京师范大学学报. 自然科学版 0476-0301 C 北京医学 0253-9713 E 北京邮电大学学报 1007-5321 C 北京中医药大学学报 1006-2157 C 表面技术 1001-3660 E 冰川冻土 1000-0240 C 兵工学报 1000-1093 C 兵器材料科学与工程 1004-244X C 病毒学报 1000-8721 C 波谱学杂志 1000-4556 C 玻璃钢/复合材料 1003-0999 E 材料保护 1001-1560 C 材料导报 1005-023X C 材料工程 1001-4381 C 材料科学与工程学报 1004-793X C 材料科学与工艺 1005-0299 C 材料热处理学报 1009-6264 C 材料研究学报 1005-3093 C 蚕业科学 0257-4799 E 草地学报 1007-0435 E 草业科学 1001-0629 E 草业学报 1004-5759 C 测绘科学 1009-2307 E 测绘通报 0494-0911 C 测绘学报 1001-1595 C 测井技术 1004-1338 E 测控技术 1000-8829 E 茶叶科学 1000-369X E 长安大学学报. 自然科学版 1671-8879 E 长江科学院院报 1001-5485 E 长江流域资源与环境 1004-8227 C 肠外与肠内营养 1007-810X E 沉积学报 1000-0550 C 沉积与特提斯地质 1009-3850 E 成都理工大学学报. 自然科学版 1671-9727 E 城市规划学刊 1000-3363 E 城市环境与城市生态 1002-1264 C 传感技术学报 1004-1699 C 传感器与微系统 1000-9787 C 船舶工程 1000-6982 C 纯粹数学与应用数学 1008-5513 E 磁性材料及器件 1001-3830 E 催化学报 0253-9837 C 大地测量与地球动力学 1671-5942 C 大地构造与成矿学 1001-1552 C 大豆科学 1000-9841 C 大连海事大学学报 1006-7736 E 大连理工大学学报 1000-8608 C 大连水产学院学报 1000-9957 E 大气科学 1006-9895 C 大学物理 1000-0712 E 弹道学报 1004-499X C 弹箭与制导学报 61-1234/TJ C 导弹与航天运载技术 1004-7182 E 低温工程 1000-6516 E 低温物理学报 1000-3258 C 低温与超导 1001-7100 C 地层学杂志 0253-4959 C

物理导论论文

这段时间开始仔细阅读现代物理基础丛书中第68本,由肖振军和吕才典编写的《粒子物理学导论》。在此写下读书笔记,本人不才,望各位赐教。 粒子物理学 (particle physics)的研究对象就是物质的基本结构和 基本相互作用 (fundamental interaction)。 1897年,J. J. Thomson测定了 电子 (electron)荷质比 ,1907~1913年,R. A. Millikan发现电子 电荷 (electric charge) 的不连续性。 1901年,Max Plank提出能量量子化假说,1905年,A. Einstain提出光量子化假说。 1911年,Ernest Rutherford提出原子的核式结构,1913年,N. Bohr建立氢原子模型。 1919年,Rutherford发现 质子 (proton)。 1932年,James Chadwick发现 中子 (neutron)。 1932年,C. Anderson发现 正电子 (positron)。 1936年,Anderson和S. H. Neddermeyer发现 轻子(muon),之后发现 介子, 介子, 介子, 介子, 反质子 (antiproton)(1955年), 反中子 (antineutron)(1956年), 介子, 介子, 介子, 介子, 介子等。 1974年,Samuel C. C. Ting(丁肇中)和B. Richter发现 粒子。 1974~1977年,发现 轻子。 1977年,Leon Lederman发现 粒子,证实了底夸克的存在。 1983年,CERN的强子对撞机试验发现 和 中间矢量玻色子。 2012年7月,LHC发现 希格斯玻色子 (Higgs boson)。 目前发现的基本粒子: 轻子 (lepton): , , , , , 。 夸克 (quark): , , ; 矢量玻色子 (vector boson): , , , 。 基本标量粒子: 。 1941~1950年发展起来的描写电磁相互作用的 量子电动力学 (QED); 1972~1974年发展起来的描写强相互作用的 量子色动力学 (QCD); 1964~1971年发展起来的 电弱统一理论 (electroweak interaction); 以及现在正在发展的 大统一理论 (GUT), 超对称理论 (SUSY), 超弦理论 (superstring theory). 我们定义 便得到了普遍的自然单位制。 在 广义相对论 (general relativity)和粒子物理学中引入四维度规: 四维时空矢量和四维能量动量定义为: 四维矢量的乘积定义为: 四维动量能量和四维时空坐标的平方就分别是: 正负电子对撞机:LEP,BEPC,CESR,PEP-II,KEKB,DAφNE。 强子对撞机、轻子-强子对撞机:Tevatron , LHC,HERA。 B介子工厂:美国SLAC加速器中心的PEP-II和BaBar探测器,日本KEK的KEKB和Belle探测器 超高能pp对撞机LHC:ATLAS,CMS,ALICE和LHCb。主要目标为:寻找标准模型中非常重要的Higgs粒子;寻找超对称理论或者其他超出标准模型的新物质理论预言的新粒子。 日本的超级B介子工厂:日本的Belle-II和意大利的Super-B(已被终止) 高速运动的粒子的能量和动量为: 它们满足质壳条件: 在能量和动量组成的四维相空间里,这个等式给出了一个四维相空间中的一个三维曲面的方程,以“壳”来形象地表示这个曲面。 非相对论情况下,自由粒子波函数满足 薛定谔方程 (Schrodinger equation),波函数满足归一化条件。 对于不稳定粒子,Schrodinger方程修改为: 本征波函数为: 归一化条件修正为: 即粒子数在衰变,满足衰变规律: 对于不稳定的粒子的质量有分布函数: 衰变方程: 解: 平均寿命: 有关系: 即:不稳定粒子的衰变宽度等于其衰变寿命的倒数。 对于多衰变道有: 衰变道概率(即分支比): 轨迹长度满足: 假设存在磁单极子,则电荷量子化就是一个自然推论;量子电动力学理论中,电荷量子化和电荷守恒是一个U(1)定域规范对称性的自然推论。 自旋量子数s为半整数的粒子,满足Fermi-Dirac统计,称为 费米子 (Fermion) 自旋量子数s为整数的粒子,满足Bose-Einstain统计,称为 玻色子 (Boson) 对于矢量粒子来说可以定义极化矢量 满足归一化条件: 对于光子满足洛伦兹条件: ,在运动表象里有: 电子的自旋角动量s在电子运动方向上的投影称为螺旋度或叫手征性: 自旋角动量为s的带电粒子有磁矩: 量子场论 (quantum field theory)的基本粒子物理图像: 1 每种粒子对应一种场,场没有不可入性,对应各种不同粒子的场在空间中互相重叠地充满全空间。场的激发表现为粒子,场的不同激发状态表现为粒子的数目和运动状态不同。 2 场用复量描写,场的激发也用复量描写,互为复共轭的两种激发状态表现为粒子和反粒子互换的两种状态。如果场用实量描写,场的激发也用实量描写,这时复共轭就是它自身,粒子就是它自身的反粒子。 3 所有场都处于基态时为物理真空。 1 相互作用存在于场之间,无论是处于基态还是激发态的场都同样与其他场相互作用。 2 粒子是场处于激发状态的表现,因此粒子间的相互作用来自场之间的相互作用。场之间的相互作用是粒子转化的原因。 1 强子 ( hadron ):直接参与强相互作用的粒子。 介子 ( meson ):自旋为整数,重子数为0的强子,有 , , , , , , , , , ……; 重子 ( baryon ):自旋为半整数,重子数为1的强子,有 , , , , , , 。 2轻子:不直接参与强相互作用的粒子 3 规范玻色子:传递相互作用的媒介子 4 Higgs玻色子:自旋为0的标量粒子 不能通过强相互作用衰变的粒子称为稳定粒子,可以通过强相互作用衰变的粒子称为共振态 1 规范玻色子 2 费米子:轻子和夸克 轻子分正反粒子,夸克分正反粒子12种 味道 (flavor)有不同的三种 颜色 (color) 3 Higgs粒子:在实现电弱对称性的自发破缺,是规范玻色子和费米子获得质量方面起着非常重要的作用。根据最小超对称原理,至少有5个Higgs粒子: 从轻子—夸克层次粒子的分类来看,自然界已知存在的基本粒子数目为: 补充:不久前,四位物理学家Guillermo Ballesteros、Javier Redondo、Andreas Ringwald和Carlo Tamarit提出一个新理论,论文已经通过同行审议,于2月15日发表在 《物理评论快报》 ( PRL )。这个新理论被称作 SMASH (全称为“Standard Model Axion See-saw Higgs portal inflation”)。 SM为 标准模型 (standard model),包含本文提到的所有基本粒子;A为 轴子 (axion),用于解释 暗物质 (dark matter)和强核力的不寻常对称性;S为跷跷板机制(see-saw mechanism),用于解释宇宙中物质—反物质不对称性;H为预言ρ粒子的存在,用于解释中微子质量,并且和Higgs粒子协作驱使宇宙暴胀。

一、周密思考,慎重落笔论文提纲论文是一项“系统工程”,在正式动笔之前,要对文章进行通盘思考,检查一下各项准备工作是否已完全就绪。首先,要明确主题。主题是文章的统帅,动笔之前必须想得到十分清楚。清人刘熙载说:“凡作一篇文,其用意俱可以一言蔽之。扩之则为千万言,约之则为一言,所谓主脑者是也。”(《艺概》)作者要想一想,自己文章的主题能否用一句话来概括。主题不明,是绝对不能动手写文的。其次,是理清思路。思路是人订]思想前进的脉络、轨道,是结构的内在依据。动笔之前,对怎样提出问题,怎样分析问题,怎样解决问题,以及使用哪些材料等,都要想清楚。第三,立定格局。所谓“格局”,就是全文的间架、大纲、轮廓。在动笔之前先把它想好“立定”,如全文分几部分,各有哪些层次,先说什么,后说什么,哪里该详,哪里该略,从头至尾都应有个大致的设想。第四,把需要的材料准备好,将各种事实、数据、引文等找来放在手头,以免到用时再去寻找,打断思路。第五,安排好写作时间、地点。写作要有相对集中的时间,比较安静的环境,才能集中精力专心致志地完成毕业论文写作任务。古人说:“袖手于前,方能疾书于后。”鲁迅也曾说,静观默察,烂熟于心;凝神结想,一挥而就。做好了充分的准备,写起来就会很快。有的人不重视写作前的准备,对所写的对象只有一点粗浅的认识就急于动笔,在写作过程中“边施工边设计”,弄得次序颠倒,手忙脚乱,或做或掇,时断时续,结果反而进展缓慢。所以,在起草之前要周密思考,慎重落笔。二、一气呵成,不重“小节”在动笔之前要做好充分的准备,一旦下笔之后,则要坚持不懈地一口气写下去,务必在最短时间内拿出初稿。这是许多文章家的写作诀窍。有的人写文章喜欢咬文嚼字,边写边琢磨词句,遇到想不起的字也要停下来查半天字典。这样写法,很容易把思路打断。其实,初稿不妨粗一些,材料或文字方面存在某些缺陷,只要无关大局。暂时不必去改动它,等到全部初稿写成后,再来加工不迟。鲁迅就是这样做的,他在《致叶紫》的信中说:先前那样十步九回头的作文法,是很不对的,这就是在不断的不相信自己——结果一定做不成。以后应该立定格局之后,一直写下去,不管修辞,也不要回头看。等到成后,搁它几天,然后再来复看,删去若干,改换几字。在创作的途中,一面炼字,真要把感兴打断的。我翻译时,倘想不到适当的字,就把这些字空起来,仍旧译下去,这字待稍暇时再想。否则,能因为一个字,停到大半天。这是鲁迅的经验之谈,对我们写毕业论文也极有启发。三、行于所当行,止于所当止北宋大文学家苏拭在谈到他的散文写作时说:“吾文如万斜泉涌,不择地而出。在乎地,滔滔汩汩,虽一日干里无难;及其与山石曲折,随地赋形而不可知也。所可知者,常行于所当行,常止于不可不止,如是而已矣。”(《文说》)苏拭是唐宋八大散文家之一,作文如行云流水,有神出鬼没之妙,旁人不可企及。但他总结的“行于所当行,止于所不可不止”,则带有一定的普遍性。“行于所当行”,要求作者在写作时,该说的一定要说清楚,不惜笔墨。如一篇文章的有关背景,一段事情的来龙去脉,一种事物的性质特征等,如果是读者所不熟悉的,就应该在文章中讲清楚,交代明白,不能任意苟简,而使文意受到损害,以致出现不周密、不翔实的缺陷。“止于所不能不止”,就是说,不该写的,一字也不可多写,要“惜墨如金”。如果情之所至,任意挥洒,不加节制,也不肯割爱,势必造成枝蔓横生,冗长拖杏,甚至出现“下笔千言,离题万里”的毛病。

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一、培养目标本专业培养具有大专学历的掌握科学知识与技能,具备科学精神,科学探究思想与方法,具备创新意识和实践能力,能胜任小学、初中科学课程教研工作的多能型教师和教学研究人员。二、培养要求本专业学生主要学习统一的科学概念和原理,掌握生命科学,物质科学,地球、宇宙和空间科学三大领域的科学知识与技能,受到严格的科学思维和科学方法训练,形成良好的科学态度,情感与价值观,具有从事科学课程教学与研究开发的基本能力。毕业生应具备以下几方面的知识和能力。具有从整体上认识自然和科学,根据统一的科学概念,原理和各领域知识之间的联系来建立开放型知识结构的能力。自身具有科学探索能力,具有总体安排并指导学生进行科学探究活动能力的实际技能。树立以态度、情感、价值观为内容的科学精神,领会科学本质,崇尚科学,反对迷信,具有关注科学、技术与社会关系问题的习惯,有强烈的社会责任感和民族自豪感。关注科学进展,了解当代科学技术最新成果和新的科学思想。并具有自觉内化为自身科学素养的能力,具备终身学习能力。三、学制三年制专科四、课程设置1、必修课(1)通用课程道德与法律(含思品、法律、教育政策与法规)、形势与政策、马克思主义哲学原理、中国化的马克思主义、大学语文、高等数学、英语、体育、计算机基础(含现代教育技术)、人文社会科学概论、自然科学概论、音乐基础、美术基础等(2)学科课程高等数学、科学•技术•社会(STS)、普通化学及实验、生命科学导论及实验、地球天文学概论、普通物理学及实验、、综合实践活动设计化学与社会、科学技术简史。(3)教育课程教育原理、教育心理学、儿童心理与保健、教育教学研究方法、学校管理学、教师口语、写字、教育实践的等课程、中小学科学教学与研究(含《科学课程标准》解读)、中小学数学教学与研究(含《数学课程标准》解读)。2、选修课(1)通用选修课 (从通用选修课科目表中选二门)(2)专业选修课信息科学概论、科学哲学通论、物理学前沿概论、热力学、现代化学进展、天文学基础、环境教育概论、生态学概论、生物技术概论、实用科技论文写作、自然科学研究方法、科学课程资源开发与研究、多媒体课件制作、家用电器修理技术、文献检索与利用。3、实践课程 教育实习、教育见习、劳动军训、社会实践。4、活动课程学术、科技、文体等活动。5.毕业论文五、教学时间分配表参见《三年制专科教学计划总则》。六、课程简介3K01 高等数学 总课时:136[内容提要]:主要讲授函数与极限、导数、微分及其应用,积分及其应用,微分方程及应用等。[选用教材]:《高等教学》,同济大学编 高等教育出版社Z1401 科学•技术•社会 总课时:36[内容提要]:科学、技术与社会课程简称STS课程,STS思想是新的《科学》课程的基本思想。本课程主要通过对人类科学技术成果的认识,来理解科学技术对社会发展的推动作用以及由此而带来的负面影响,它试图超越科学和技术实用主义思想,用科学的目光审视它与人类社会的关系,以培养学生分析理解科学技术问题的能力及科学决策的能力。[选用教材]:1 徐辉,科学•技术•和会,北京师范大学出版社,1999;2 张素敏,科学•技术•和会(配套题解),现代出版社,2000。[参考用书]:1 吴国盛,科学的历程,北京大学出版社, 2002;2 潘永祥等,自然科学发展史纲要,首都师范大学出版社,2002。Z1402 普通化学与实验 总课时:152[内容提要]:主要讲授化学学科的基本概念、术语原理,掌握常见物质的性质、用途等,供非化学专业的高等学校作教材使用。[选用教材]:浙大普通化学教研组编,《普通化学》,高等教育出版社,2002年版。[参考用书]:朱传征、高剑南主编,《现代化学基础》(上海普通高校“九五”重点教材),华东师范大学出版社。Z1403 生命科学导论与实验 总课时:144[选用教材]:张维杰主编,《生命科学导论》(面向21世纪课程教材),高等教育出版社。[参考用书]:《自然科学概论(三)生命科学》,陆建身,高等教育出版社Z1404 地球天文学概论 总课时:180[内容提要]:地球、宇宙和空间科学知识。[选用教材]:《地球科学教程》(面向21世纪课程教材)多媒体电子教材,高等教育出版。[参考用书]:①刘本培、蔡运龙等,《地球科学导论》,高等教育出版;②过宝兴,《自然科学概论(四)地球科学》,高等教育出版社;③罗继业,《自然科学概论(A)地球科学课程学习指导书》,高等教育出版社;④苏宜,《天文学新论》,华中理工大学出版社。Z1405 普通物理与实验 总课时:180[内容提要]:该课程学习最基本的物质运动的形式,机械运动、电磁运动、热运动、光、波与粒子及能量等内容,而且要了解相互之间的关系,使之形成一个整体的物理学知识结构。不仅要学习物理学的基本知识,而且要了解物理学概念形成和发展的过程,还要学习物理学新进展和前沿物理中的新知识。学习基本的科学方法,体会并步形成科学思维、情感、态度和世界观。[选用教材]:马文蔚编著,《普通物理学》(面向21世纪课程教材),高等教育出版社。[参考用书]:①钱振华,《自然科学概论(一)物理》,高等教育出版社;②管靖等,《自然科学概论(A)物理课程学习指导书》,高等教育出版社;③尚义和编著,《大学物理导论》,清华大学出版社。Z1406 综合实践活动设计 总课时:112[内容提要]:综合实践活动课程的理论基础,国内外中小学综合实践活动课程的设计,研究性学习,社区服务与社会实践,综合实践活动课程的实施。[选用教材]:顾建军,小学综合实践活动设计,高等教育出版社。[参考书目]:《综合实践活动课程设计与实施》 郭元祥著 首都师范大学出版社Z1407 科学技术简史 总课时:20[选用教材]:《科学技术发展简史》,黄理稳等,华南理工大学出版社。J008 中小学科学教学与研究 总课时:56[内容提要]:本课程的基本任务是通过对《科学(3-6年级)课程标准》的解读以及对《科学(7-9年级)课程标准》的了解,掌握基本的科学课程教学理念,在此基础上,使学生初步掌握小学科学课程课堂教学的基本技能。[选用教材]:中华人民共和国教育部,《科学(3-6年级)课程标准》、《科学(7-9年级)课程标准》,北京师范大学出版社。[参考用书]:1 义务教育课程标准试验教科书,《科学》(三、四、五、六年级上、下册),科学教育出版社;2 Joseph 著,王磊等译,中小学科学教学——基于项目的方法与策略,高等教育出版社。XZ1401 环境教育概论(选修) [内容提要]:主要介绍人与自然的关系,环境污染,环境保护,可持续发展战略及区域可持续发展。[选用教材]:①《环境保护与可持续发展》;②《县城开发及可持续发展》;③《环境教育概论》王冬桦主编 上海教育出版社XZ1402 实用科技论文写作 (选修)[内容提要]:主要学习科学研究报告、论文等的写作。XZ1403 多媒体课件制作(选修)[内容提要]:1、多媒体课件制作的基础;2、Adobe photoshop Animator Authoware等软件制作中小学科学课课件的基本操作[选用教材]:《多媒体课件制作基础》北京师范大学信息科学院组织编写 ,北师大学出版社XZ1404 化学与社会(和选修)[内容提要]:化学基本知识、化学与环境的关系、化学与材料科学、化学与生命科学、化学与哲学问题探讨,化学的前沿研究进展。[选用教材]:《化学与社会》唐有棋 著 高等教育出版社[参考书目]:①《自然科学概论(二)化学》,周鼎元,高等教育出版社;②《消费者化学》 高锦章 著 化学工业出版社XZ1405 小学数学教学与研究 (选修)[课程简介]:包括小学数学教学的指导性文件、小学数学的课程目标和教学内容、小学数学学习理论概述、小学数学教学的组织与实施、属于代数的教学、空间与图形的教学、概率与统计的教学、实践与综合应用的教学。[选用教材]:《小学数学教学与研究》王元 主编 人民教育出版社

物理学专业导论论文

一、周密思考,慎重落笔论文提纲论文是一项“系统工程”,在正式动笔之前,要对文章进行通盘思考,检查一下各项准备工作是否已完全就绪。首先,要明确主题。主题是文章的统帅,动笔之前必须想得到十分清楚。清人刘熙载说:“凡作一篇文,其用意俱可以一言蔽之。扩之则为千万言,约之则为一言,所谓主脑者是也。”(《艺概》)作者要想一想,自己文章的主题能否用一句话来概括。主题不明,是绝对不能动手写文的。其次,是理清思路。思路是人订]思想前进的脉络、轨道,是结构的内在依据。动笔之前,对怎样提出问题,怎样分析问题,怎样解决问题,以及使用哪些材料等,都要想清楚。第三,立定格局。所谓“格局”,就是全文的间架、大纲、轮廓。在动笔之前先把它想好“立定”,如全文分几部分,各有哪些层次,先说什么,后说什么,哪里该详,哪里该略,从头至尾都应有个大致的设想。第四,把需要的材料准备好,将各种事实、数据、引文等找来放在手头,以免到用时再去寻找,打断思路。第五,安排好写作时间、地点。写作要有相对集中的时间,比较安静的环境,才能集中精力专心致志地完成毕业论文写作任务。古人说:“袖手于前,方能疾书于后。”鲁迅也曾说,静观默察,烂熟于心;凝神结想,一挥而就。做好了充分的准备,写起来就会很快。有的人不重视写作前的准备,对所写的对象只有一点粗浅的认识就急于动笔,在写作过程中“边施工边设计”,弄得次序颠倒,手忙脚乱,或做或掇,时断时续,结果反而进展缓慢。所以,在起草之前要周密思考,慎重落笔。二、一气呵成,不重“小节”在动笔之前要做好充分的准备,一旦下笔之后,则要坚持不懈地一口气写下去,务必在最短时间内拿出初稿。这是许多文章家的写作诀窍。有的人写文章喜欢咬文嚼字,边写边琢磨词句,遇到想不起的字也要停下来查半天字典。这样写法,很容易把思路打断。其实,初稿不妨粗一些,材料或文字方面存在某些缺陷,只要无关大局。暂时不必去改动它,等到全部初稿写成后,再来加工不迟。鲁迅就是这样做的,他在《致叶紫》的信中说:先前那样十步九回头的作文法,是很不对的,这就是在不断的不相信自己——结果一定做不成。以后应该立定格局之后,一直写下去,不管修辞,也不要回头看。等到成后,搁它几天,然后再来复看,删去若干,改换几字。在创作的途中,一面炼字,真要把感兴打断的。我翻译时,倘想不到适当的字,就把这些字空起来,仍旧译下去,这字待稍暇时再想。否则,能因为一个字,停到大半天。这是鲁迅的经验之谈,对我们写毕业论文也极有启发。三、行于所当行,止于所当止北宋大文学家苏拭在谈到他的散文写作时说:“吾文如万斜泉涌,不择地而出。在乎地,滔滔汩汩,虽一日干里无难;及其与山石曲折,随地赋形而不可知也。所可知者,常行于所当行,常止于不可不止,如是而已矣。”(《文说》)苏拭是唐宋八大散文家之一,作文如行云流水,有神出鬼没之妙,旁人不可企及。但他总结的“行于所当行,止于所不可不止”,则带有一定的普遍性。“行于所当行”,要求作者在写作时,该说的一定要说清楚,不惜笔墨。如一篇文章的有关背景,一段事情的来龙去脉,一种事物的性质特征等,如果是读者所不熟悉的,就应该在文章中讲清楚,交代明白,不能任意苟简,而使文意受到损害,以致出现不周密、不翔实的缺陷。“止于所不能不止”,就是说,不该写的,一字也不可多写,要“惜墨如金”。如果情之所至,任意挥洒,不加节制,也不肯割爱,势必造成枝蔓横生,冗长拖杏,甚至出现“下笔千言,离题万里”的毛病。

马克斯·普朗克(Max Planck,1858年4月23日-1947年10月4日),出生于德国荷尔施泰因,是德国著名的物理学家和量子力学的重要创始人,且和爱因斯坦并称为二十世纪最重要的两大物理学家。他因发现能量量子化而对物理学的又一次飞跃做出了重要贡献,并在1918年荣获诺贝尔物理学奖 。1874年,普朗克进入慕尼黑大学攻读数学专业,后改读物理学专业。1877年转入柏林大学,曾聆听亥姆霍兹和基尔霍夫教授的讲课,1879年获得博士学位。1930年至1937年任德国威廉皇家学会的会长,该学会后为纪念普朗克而改名为马克斯·普朗克学会。从博士论文开始,普朗克一直关注并研究热力学第二定律,发表诸多论文。大约1894年起,开始研究黑体辐射问题,发现普朗克辐射定律,并在论证过程中提出能量子概念和常数h(后称为普朗克常数),成为此后微观物理学中最基本的概念和极为重要的普适常量。1900年12月14日,普朗克在德国物理学会上报告这一结果,成为量子论诞生和新物理学革命宣告开始的伟大时刻。由于这一发现,普朗克获得了1918年诺贝尔物理学奖。普朗克出生在一个受到良好教育的传统家庭,他的曾祖父戈特利布·雅各布·普朗克(Gottlieb Jakob Planck,1751年-1833年)和祖父海因里希·路德维希·普朗克(Heinrich Ludwig Planck,1785年-1831年)都是哥廷根的神学教授,他的父亲威廉·约翰·尤利乌斯·普朗克(Wilhelm Johann Julius Planck,1817年-1900年)是基尔和慕尼黑的法学教授,他的叔叔戈特利布·普朗克(Gottlieb Planck,1824年-1907年)也是哥廷根的法学家和德国民法典的重要创立者之一。马克斯·普朗克是父亲的第二任妻子母亲埃玛·帕齐希(Emma Patzig,1821年—1914年)所生的,他受洗及赐名于卡尔马克思普朗克路德维希,其赐名的名称为马克思,而马克斯也沿用此名直到他过世。而普朗克他还有另外六个兄弟姐妹,其中4个孩子【赫尔曼(Hermann)、希尔德加德(Hildegard)、阿达尔贝特(Adalbert)和奥托(Otto)】是父亲的第二任妻子所生的,而父亲的第一任妻子留下了2个孩子胡戈(Hugo)和埃玛(Emma)。普朗克在基尔度过了他童年最初的几年时光,直到1867年全家搬去了慕尼黑,普朗克在慕尼黑的马克西米利安文理中学(Maximiliansgymnasium)读书,并在那里他受到─数学家奥斯卡·冯·米勒(Oskar von Miller)(后来成为了德意志博物馆的创始人)的启发,引起青年时期的马克斯发现自己对数理方面有兴趣。米勒也教他天文学和力学和数学,从米勒那普朗克也学到了生平第一个原理——能量守恒。之后普朗克在16岁时就完成了中学的学业,在这个学校学习的这段期间内,也是普朗克第一次接触物理学这个领域。普朗克十分具有音乐天赋,他会钢琴、管风琴和大提琴,还上过演唱课,曾在慕尼黑学生学者歌唱协会(Akademischer Gesangverein Munchen)为多首歌曲和一部轻歌剧(1876年)作曲。但是普朗克并没有选择音乐作为他的大学专业,而是决定学习物理。慕尼黑的物理学教授菲利普·冯·约利(Philipp von Jolly,1809年-1884年)曾劝说普朗克不要学习物理,他认为“这门科学中的一切都已经被研究了,只有一些不重要的空白需要被填补”,这也是当时许多物理学家所坚持的观点,但是普朗克回复道:“我并不期望发现新大陆,只希望理解已经存在的物理学基础,或许能将其加深。”普朗克在1874年在慕尼黑开始了他的物理学学业。普朗克整个科学事业中仅有的几次实验是在约利手下完成的,研究氢气在加热后的铂中的扩散,但是普朗克很快就把研究转向了理论物理学。1877年至1878年,普朗克转学到柏林,在著名物理学家赫尔曼·冯·亥姆霍兹和古斯塔夫·罗伯特·基尔霍夫以及数学家卡尔·魏尔施特拉斯手下学习。关于亥姆霍兹,普朗克曾这样写道:“他上课前从来不好好准备,讲课时断时续,经常出现计算错误,让学生觉得他上课很无聊。”而关于基尔霍夫,普朗克写道:“他讲课仔细,但是单调乏味。”即便如此,普朗克还是很快与亥姆霍兹建立了真挚的友谊。普朗克主要从鲁道夫·克劳修斯的讲义中自学,并受到这位热力学奠基人的重要影响,热学理论成为了普朗克的工作领域。1878年10月,普朗克在慕尼黑完成了教师资格考试,1879年2月递交了他的博士论文《关于热力学第二定律》,1880年6月以论文《各向同性物质在不同温度下的平衡态》获得大学任教资格。获得大学任教资格后,普朗克在慕尼黑并没有得到专业界的重视,但他继续他在热理论领域的工作,提出了热动力学公式,却没有发觉这一公式在此前已由约西亚·威拉德·吉布斯提出过。鲁道夫·克劳修斯所提出的“熵”的概念在普朗克的工作中处于中心位置。1885年4月,基尔大学聘请普朗克担任理论物理学教授,年薪约2000马克,普朗克继续他对熵及其应用的研究,主要解决物理化学方面的问题,为阿累尼乌斯的电解质电离理论提供了热力学解释,但却是矛盾的。在基尔这段时间,普朗克已经开始了对原子假说的深入研究。1897年,哥廷根大学哲学系授奖给普朗克的专着《能量守恒原理》(Das Prinzip der Erhaltung der Energie,1897年)。1889年4月,亥姆霍兹通知普朗克前往柏林,接手基尔霍夫的工作,1892年接手教职,年薪约6200马克。1894年,普朗克被选为普鲁士科学院(Preußische Akademie der Wissenschaften)的院士。1907年维也纳曾邀请普朗克前去接替路德维希·玻耳兹曼的教职,但他没有接受,而是留在了柏林,受到了柏林大学学生会的火炬游行队伍的感谢。普朗克于1926年10月1日退休,他的继任者是薛定谔。普朗克早期的研究领域主要是热力学。他的博士论文就是《论热力学的第二定律》。此后,他从热力学的观点对物质的聚集态的变化、气体与溶液理论等进行了研究。普朗克在物理学上最主要的成就是提出著名的普朗克辐射公式,创立能量子概念。19世纪末,人们用经典物理学解释黑体辐射实验的时候,出现了著名的所谓“紫外灾难”。虽然瑞利、金斯(1877-1946)和维恩(1864-1928)分别提出了两个公式,企图弄清黑体辐射的规律,但是和实验相比,瑞利-金斯公式只在低频范围符合,而维恩公式只在高频范围符合。普朗克从1896年开始对热辐射进行了系统的研究。他经过几年艰苦努力,终于导出了一个和实验相符的公式。他于1900年10月下旬在《德国物理学会通报》上发表一篇只有三页纸的论文,题目是《论维恩光谱方程的完善》,第一次提出了黑体辐射公式。12月14日,在德国物理学会的例会上,普朗克作了《论正常光谱中的能量分布》的报告。在这个报告中,他激动地阐述了自己最惊人的发现。他说,为了从理论上得出正确的辐射公式,必须假定物质辐射(或吸收)的能量不是连续地、而是一份一份地进行的,只能取某个最小数值的整数倍。这个最小数值就叫能量子,辐射频率是ν的能量的最小数值ε=hν。其中h,普朗克当时把它叫做基本作用量子,物理常数,它标志着物理学从“经典幼虫”变成“现代蝴蝶”。1906年普朗克在《热辐射讲义》一书中,系统地总结了他的工作,为开辟探索微观物质运动规律新途径提供了重要的基础。1918年,普朗克得到了物理学的最高荣誉奖--诺贝尔物理学奖。1926年,普朗克被推举为英国皇家学会的最高级名誉会员,美国选他为物理学会的名誉会长。1930年,普朗克被德国科学研究的最高机构威廉皇家促进科学协会选为会长。普朗克的墓在哥庭根市公墓内,其标志是一块简单的矩形石碑,上面只刻着他的名字,下角写着:尔格·秒。 他的墓志铭就是一行字:h=×10^-34J·S,这也是对他毕生最大贡献:提出量子假说的肯定。普朗克的另一个鲜为人知伟大的贡献是推导出波尔兹曼常数k。他沿着波尔兹曼的思路进行更深入的研究得出波尔兹曼常数后,为了向他一直尊崇的波尔兹曼教授表示尊重,建议将k命名为波尔兹曼常数。普朗克的一生推导出现代物理学最重要的两个常数k和h,是当之无愧的伟大物理学家。普朗克演讲的内容是关于物体热辐射的规律,即关于一定温度的物体发出的热辐射在不同频率上的能量分布规律。普朗克对于这一问题的研究已有6个年头了,今天他将公布自己关于热辐射规律的最新研究结果。普朗克首先报告了他在两个月前发现的辐射定律,这一定律与最新的实验结果精确符合(后来人们称此定律为普朗克定律)。然后,普朗克指出,为了推导出这一定律,必须假设在光波的发射和吸收过程中,物体的能量变化是不连续的,或者说,物体通过分立的跳跃非连续地改变它们的能量,能量值只能取某个最小能量元的整数倍。为此,普朗克还引入了一个新的自然常数 h = ×10^-34 J·s(即×10^-27erg·s,因为1erg=10^-7J)。这一假设后来被称为能量量子化假设,其中最小能量元被称为能量量子,而常数 h 被称为普朗克常数。1887年3月,普朗克与一个慕尼黑中学同学的妹妹玛丽·梅尔克(Marie Merck,1861年-1909年)结婚,婚后生活在基尔,共有4个孩子卡尔(Karl,1888年-1916年)、双胞胎埃玛(Emma,1889年-1919年)和格雷特(Grete,1889年-1917年)以及埃尔温(Erwin,1893年-1945年)。在普朗克前往柏林工作后,全家住在柏林的一栋别墅中,与不计其数的柏林大学教授们为邻,普朗克的庄园发展成为了一个社交和音乐中心,许多知名的科学家如阿尔伯特·爱因斯坦、奥托·哈恩和莉泽·迈特纳等都是普朗克家的常客,这种在家中演奏音乐的传统来自于亥姆霍兹家。在度过了多年幸福的生活后,普朗克遇到了接踵而至的不幸,1909年10月17日普朗克的妻子因结核病去世,1911年3月普朗克与他的第二任妻子玛格丽特·冯·赫斯林(Margaret von He SiLin,1882年-1948年)结婚,12月普朗克的第三个儿子赫尔曼(Herrmann)降生。第一次世界大战期间,普朗克的大儿子卡尔死于凡尔登战役,二儿子埃尔温在1914年被法军俘虏,1917年女儿格雷特在产下第一个孩子时去世,她的丈夫娶了普朗克的另一个女儿埃玛,不幸的是埃玛在两年后同样死于生产。普朗克平静地经受了这些打击,格雷特和埃玛的孩子存活了下来,并且继承了她们各自母亲的名字,普朗克也为她们取名格雷特和埃玛。1945年1月23日,普朗克的二儿子埃尔温·普朗克因参与暗杀希特勒未遂而被纳粹杀害,至此,普朗克与其第一任妻子所生的4个孩子全都去世。普朗克本人是一个不情愿的革命者。其成就的深远影响在经过多年以后才得到普遍公认,爱因斯坦对此起了最为重要的作用。自20世纪20年代以来,普朗克成为德国科学界的中心人物。他的公正、正直和学识,使他在德国受到普遍尊敬,具有决定性的权威。纳粹政权统治下,他反对种族灭绝政策,并坚持留在德国尽力保护各国科学家和德国的物理学家。为此,他承受了巨大的家庭悲剧和痛苦。他凭借坚忍的自制力一直活到89岁。

普朗克普朗克(MaxKarl ErnstLudwig Planck,1858~1947)德国理论物理学家。量子论的奠基人之一。1858年4月23日生于基尔,少年时代在慕尼黑度过。在中学时他热爱劳动。责任心强,聪慧勤奋,成绩单上的评语是“尽管在班里年龄最小,但头脑非常清醒而又逻辑性强”。有条不紊一丝不苟是他的作风。1874年人慕尼黑大学,1878年毕业,次年获该校哲学博士学位。1880~1885年在慕尼黑大学任教。1885~1888年任基尔大学理论物理教授。1888年基尔霍夫逝世后,柏林大学任命他为基尔霍夫的继任人,先任副教授,1892年后任教授。由于1900年他在黑体辐射研究中引人能量量子,荣获1918年诺贝尔物理学奖。普朗克早年的科学研究领域主要是热力学。他以热力学的观点对物质聚集态的变化、气体和溶液理论等进行了研究。可是不久,他了解到美国物理学家吉布斯早已做过这方面工作。于是,便把注意力转向黑体辐射问题。1893~1896年维恩发表了他的对黑体辐射的研究成果,提出一个辐射密度P的分布公式,即维恩公式。这结果为当时实验所证实,但只有波长较短、温度较低时才适合,而且立论的根据是通过与麦克斯韦分子速率几率分布律类比而得的,不能完全令人信服。普朗克从1896年开始研究热辐射的能量分布问题。普朗克想到一个特别有意义的问题:为什么理想黑体的光谱竟像万有引力一样与物质成份的化学性质无关?这里是否隐藏着更普遍的规律?他说:“这个所谓的正常能量分布代表着某种绝对的东西,既然在我看来,对绝对的东西所作的探求是研究的最高形式,因此我就劲头十足地致力于解决这个问题了。”他独创性地将熵这个基本概念引入振子、电磁波能量分布等问题中,认为黑体辐射的能量分布是最稳定即熵值最大的分布。1900年6月,瑞利根据黑体空腔内形成驻波及能量均分原理导出另一黑体辐射公式,其中的系数经金斯修正,在长波部分与实验很符合,即瑞利-金斯公式。普朗克由此受到启发,利用内插法得出他的新公式,并于1900年10月19日在柏林德国物理学会提出报告《维恩辐射定律的改进》,第二天一早鲁本斯(,1865~1922)就告诉他,这一公式与自己已作的实验数据十分相符。普朗克没有满足于“侥幸揣测出来的内插公式”,而是“致力于找出这个等式的真正的物理意义”。最后他终于接受了玻耳兹曼关于熵的统计诠释,找到了S=klnW这一重要的普适公式,它代表了宏观态与微观态的结合,即所有微观态的总组合是分立的集合,即必须假定物质辐射的能量E是不连续的,是一份份出现的,只能是某一最小能量单位e的整数倍。这样就可以解释他推导出来的绝对黑体辐射的能量分布公式。而且他首先推出,其中h是普朗克常量并首先给出h和k的数值。s只比近代值约高%。他认为h、光速C和万有引力常量G是三个重要的普适常量,作为定义质量、长度、时间的自然单位制的基本量。1900年12月14日,他在德国物理学会宣读了《关于正常光谱的能量分布定律的理论》,总结了上述理论。这一天成了量子论的诞生日。当时普朗克对能量子e=hy的作用还重视不够,他后来谈到“企图使基本作用量子与经典理论调和起来的这种徒劳无功的打算,我持续了很多年(直到1915年)”。普朗克关于辐射系统与辐射场间不连续的量子交换概念,打破了经典物理学的框架,掀起了本世纪物理学革命的风暴,从而开辟了一个新纪元。在相对论方面,普朗克也作出了贡献,他是最先理解和支持相对论的物理学家之一。1906年,他导出了相对论动力学方程,得出电子能量和动量的表达式,从而完成了经典力学的相对论化。1906年他引入了“相对论”这个术语。1907年在狭义相对论的框架内推广了热力学1887年他还给出气体和稀薄溶液中化学平衡定律的普遍推导。自20世纪20年代以来,普朗克成了德国科学界的中心人物,与当时国际上的知名物理学家都有着密切联系。1894年当选为柏林科学院院士。1912~1938年任常任秘书。1918年当选为英国皇家学会会员。1926年当选为苏联科学院外籍院士。1930~1935年任威廉皇帝科学促进协会会长。为了表示对普朗克的崇敬,1945年以后,协会改名为马克斯普朗克科学促进协会。普朗克一生著述甚多,有《普通热化学概论》(1893)、《热力学讲义》(1897)、《能量守恒原理》(第二版1908)、《热辐射理论》(1914)、《理论物理学导论》(共5卷1916~1930)、《热学理论》(1932)、《物理学论文与讲演集》(共3卷,1958)、《物理学的哲学》(1959)等。普朗克一生除物理学外还喜好音乐和爬山运动。80岁和84岁高龄时还登上3000多米的高山大威尼迭格峰。二次大战期间他为受迫害的犹太籍科学家提供过尽可能的支持与帮助。选自:《物理教师手册》

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物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科,是当今最精密的一门自然科学学科。下文是我为大家整理的关于物理学方面的论文的 范文 ,欢迎大家阅读参考!

试谈物理学专业电动力学课程教学

动力学电磁现象的经典的动力学理论。通常也称为经典电动力学,电动力学是它的简称。它研究电磁场的基本属性、运动规律以及电磁场和带电物质的相互作用。

一、课程教学根本理念

第一,在教学中要尊重先生学习的主体性、教员教学的主导性,片面发扬先生的盲目性、自动性、发明性。第二,“电动力学”课程属于专业根底课程,教学内容布置上除了让先生学习本门课程的根本知识、根本实际、根本思绪,与其他物理学分支也具有个性和特性的关系。针对这一特点,教师在教学中要留意引导先生类似性抽象思想。第三,教学应突出探求式教学办法,改动传统的教学形式,把信息技术与电动力学课程最大限制地整合,运用多种古代 教育 手腕优化教学进程,推行启示式、探求式、讨论式、小制造等授课方式,培育先生的创新思想和创新理念。

二、在本课程教学中该当做到以下几点

1.讲授内容应实际联络实践

“电动力学”作为一门专业学科课程,是师范院校物理专业的根底实际课。教学中要求先生掌握课程的根本知识、根本实际和根本原理,使先生加深对所授知识的了解,更可深入看法电动力学的实践使用价值,到达学致使用的目的,同时提升先生剖析成绩、处理成绩的才能。

2.注重先生学习的主体性和集体性培育

从课程的设计到评价各个环节,在留意发扬教员在教学中主导作用的同134教改课改2016年3月时,应特别留意表现先生的学习主体位置,以充沛发扬先生的积极性和发掘学习潜能。要求先生能初步剖析消费、生活中的电动力学成绩,以提升先生的剖析成绩和处理成绩的才能。在电动力学实际的学习中运用数学工具处置成绩,使先生看法数学和物理的亲密关系,培育先生运用数学工具处理物理成绩的才能。培育先生自学才能,重要的不是教内容,而是教给先生学习办法。要充沛留意先生的兴味、专长和根底等方面的集体差别,因材施教,依据这种差别性来确定学习目的和评价办法,并提出相应的教学建议。课程规范在课程设计、教学方案、方案制定、内容选取和教学评价等环节上,为教学、学习提供了选择余地和开展的空间。

3.运用多种古代教育手腕优化教学环节

充沛应用古代化教学手腕,发扬信息化教学的劣势,加强先生的学习兴味,进一步强化需求掌握的知识点,拓宽知识面,加强先生的理论操作技艺,培育迷信的思想方式,这样先生能更好地掌握“电动力学”课程知识所触及的相关迷信办法,无效提升其发现成绩、剖析成绩、处理成绩的才能。

4.具有良好的实验条件,充沛保证明验和理论训练质量

鼓舞先生展开科研理论训练,参与各类科技竞赛。实验课及理论训练要留意培育先生的逻辑思想、发明性思想,充沛应用好物理、电子竞赛等创新平台,促进电动力学课程的教学。

三、课程学习战略探求

第一,针对“电动力学”是实际根底课的特点,先生必需坚持 课前预习 ,预习进程中无意识地提出成绩。课堂教学次要采用探求式课堂教学法,即每节课突出一个主题,讲清论透相关原理知识,每个主题经过师生多种方式的互动,教员及时理解、处理先生的疑问成绩,以加强先生的学习兴味。第二,将传统板书、电子课件、网络和视频多种教学手腕相结合。如课内讲授与课外讨论和制造相结合、根底实际教学与学科前沿讲座结合、根本实际与科研理论训练相结合。第三,鼓舞先生参与科研理论训练和各类科技竞赛。培育多样化使用型人才,以培育使用型、复合型、技艺型人才,加强 毕业 生失业才能,完本钱课的预期目的。第四,电动力学也是一门理论性很强的课程,其研讨对象是区别于实物的物质形状,具有笼统的特征。为防止课程教学的数学化,我们将充沛使用当代信息技术的劣势,比方说以视频教学材料加强先生的理性看法和入手才能。再次,实验课及理论训练要留意培育先生的逻辑思想、发明性思想才能和素质,充沛发扬先生的物理思想和物理探求才能。

四、课程教学办法探求

本课程教学中应留意电动力学实际与理论的结合,尊重先生学习的主体性,适当布置指点性自习,培育先生的自学才能。增强对先生课前、课后的答疑辅导,注重先生才能的培育,使先生经过对电动力学中根本实际的了解,看法和掌握电动力学原理的研讨规律,开辟思绪,初步培育先生的科研思想。

1.“双边反应式”教学法

这种教学法由“自学”和“反应”两局部构成,其着眼点是先生在教员指点下的自学和教员由反应来的信息而停止的有重点的解说,使先生的才能在重复训练中失掉锤炼。“自学”和“反应”表现了先生和教员的互相联络、互相配合、互相作用的训练进程。

2.以成绩为中心,展开课堂讨论

式教学法建议课堂教学中遵照迷信性、主体性、开展性准绳,采用以先生为主体的小组讨论式的办法,从提出成绩动手,激起先生学习的兴味,让先生有针对性地去探究并运用实际知识处理实践成绩;也可以针对教研室科研任务中遇到的成绩设计讨论或考虑题,以启示先生剖析、讨论有关电动力学成绩,学习并稳固电动力学知识,开辟思绪,培育科研思想。

3.倡导学导式的教学方式

在教员指点下,先生停止自学、自练,教员把先生在教学进程中的认知活动视为教学活动的主体,让先生自动地去获取知识,开展各自才能,从而到达在充沛发扬先生自动性的根底上,渗入教员的正确引导,使教学单方各尽其能,各得其所。

4.多展开课外理论活动

课外理论训练中,要留意培育先生的逻辑思想、发明性思想才能和素质。鼓舞和指点有才能的先生进入科研理论训练,参与各类科技竞赛。将先生撰写的课程小论文融入教学全进程,从中选出有质量的项目进入科研理论训练。充沛应用好物理、电子竞赛等创新平台,促进电动力学课程的教学,培育使用型、复合型、技艺型人才,加强毕业生失业才能。“电动力学”作为一门探求性课程,在课堂教学中,要突出先生的参与性,使他们自动获取而不是主动承受迷信结论,互动思想使先生觉得电动力学发人沉思,不难入门。“电动力学”与其他物理学分支具有“个性”和“特性”的关系。为了激起先生学习兴味,可以常常采用课堂讨论方式,由先生发问,在教员引导下大家讨论, 总结 得出正确结论。由于剖析“电动力学”需求运用笼统思想,所以课堂教学应充沛运用多媒体,尽量运用图像和颜色搭配,使先生树立正确的物理图像。留意“信息技术”与“电动力学”课程的无效整合,这关于全体优化教学进程,进步先生的专业知识学习效果、进步先生的信息技术才能、培育先生的协作认识和创新肉体均具有严重的理想意义。同时,可将教学实际使用到创新理论才能训练中,使用到物理、电子等各类竞赛中。

参考文献:

[1]冯云光.物理专业电动力学教学变革的探究[J].才智,2014,(19).

[2]郑伟,吕嫣.电动力学网络教学平台建立的研讨[J].沈阳师范大学学报(自然迷信版),2013,31(4):531-534.

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[4]熊万杰,陆建隆.对“电动力学”课程变革的探究[J].初等文科教育,2003,(6):72-75.

[5]付长宝,徐国慧,王希英.基于电动力学教学变革的学习办法讨论[J].通化师范学院学报,2009,30

试谈电力信息物理融合系统

【摘 要】嵌入式系统、计算机技术、网络通信技术的快速发展使构建未来智能电网成为了可能,基于信息物理系统(CPS)技术构建电力信息物理融合系统(CPPS)为实现未来智能电网提供了新的思路。本文对CPPS平台进行了初步研究分析,介绍了应用于CPPS中的同步PMU技术、开放式通信网络、分布式控制。

【关键词】CPPS;同步PMU;开放式通信;分布式控制

引言

受能源危机、环保压力的推动,以及用户对电能质量(QoS)要求的不断提高,当代电力系统不再符合社会的发展需求,智能电网(Smart Grid)成为未来电力系统的发展方向。智能电网的发展原因主要有以下几个方面:

1)分布式电源(Distributed Generation,DG)大量接入电网导致的系统稳定性问题。由于DG的大量接入使电网变成一个故障电流和运行功率双向流动的有源网络,增加了系统的复杂度和脆弱度,因此亟需发展智能电网以解决DG大量接入电网导致的系统稳定性问题。

2)电力用户对电能质量(QoS)要求的不断提高。现代社会短时间的停电也会给高科技产业带来巨额的经济损失,近年来发生的大停电事故更是给社会带来了难以估量的经济损失。因此,亟需建立坚强自愈的智能电网以提供优质的电力服务。

论文主体结构如下:第1部分介绍了近年来信息物理系统(Cyber Physical System ,CPS)技术的发展以及CPS与智能电网的相互关系;第2部分介绍了电力信息物理融合系统(Cyber-Physical Power System,CPPS)的硬件平台模型;第3部分介绍了同步相量测量装置(Phasor Measurement Units,PMU)技术;第4部分对CPPS中的开放式通信网络进行了初步分析;第5部分对CPPS的分布式控制技术进行了简单介绍;最后第6部分做出全文总结。

1 CPS与智能电网的相互关系

CPS技术的发展得益于近年来嵌入式系统技术、计算机技术以及网络通信技术等的高速发展,其最终目标是实现对物理世界随时随地的控制。CPS通过嵌入数量巨大、种类繁多的无线传感器而实现对物理世界的环境感知,通过高性能、开放式的通信网络实现系统内部安全、及时、可靠地通信,通过高精度、可靠的数据处理系统实现自主协调、远程精确控制的目标[1]。

CPS技术已经在仓储物流、自主导航汽车、无人飞机、智能交通管理、智能楼宇以及智能电网等领域得以初步研究应用[2]。

将CPS技术引入到智能电网中,可以得到电力信息物理融合系统(Cyber-Physical Power System,CPPS)的概念。为了分析CPPS与智能电网的相互关系,首先简单回顾一下智能电网的概念。目前关于智能电网的概念较多,并且未达成一致结论。IBM中国公司高级电力专家Martin Hauske认为智能电网有3个层面的含义:首先利用传感器对发电、输电、配电、供电等环节的关键设备的运行状况进行实时监控;然后把获得的数据通过网络系统进行传输、收集、整合;最后通过对实时数据的分析、挖掘,达到对整个电力系统运行进行优化管理的目的[3-4]。

从上文关于CPS和智能电网的介绍中可以看出,CPS与智能电网在概念上有相通之处,它们均强调利用前沿通信技术和高端控制技术增强对系统的环境感知和控制能力。因此,在CPS基础上建立的CPPS为促进电力一次系统与电力信息系统的深度融合,最终实现构建完整的智能电网提供了新的思路和实现途径。

2 CPPS的硬件平台架构

基于分布式能源广泛接入电网所引起的系统稳定性问题以及建立坚强自愈智能电网的总体目标,建立安全、稳定、可靠的智能电网成为未来电力系统研究的重要方向,同时也是CPPS研究的主要内容。

传统的电力系统监测手段主要有基于电力系统稳态监测的SCADA/EMS系统和侧重于电磁暂态过程监测的各种故障录波仪,保护控制方式主要有基于SCADA主站的集中控制方式和基于保护控制装置安装处的就地控制方式[5]。就地控制方式易于实现,并且响应速度快,但是由于利用的信息有限,控制性能不够完善,不能预测和解决系统未知故障,对于电力系统多重反应故障更不能准确动作。集中控制方式利用系统全局信息,能够优化系统控制性能,但是计算数据庞大、通信环节多,系统响应速度慢,并且现有SCADA系统主要对电力系统进行稳态分析,不能对电力系统的动态运行进行有效地控制。

针对目前电力系统监测、控制手段的不足,要建立坚强自愈的未来智能电网,必须建立相应的广域保护的实时动态监控系统,CPPS的硬件平台就是在此基础上建立起来的。

CPPS的硬件平台6层体系架构如图1所示,主要包括:物理层(电力一次设备)、传感驱动层(同步PMU)、分布式控制层(智能终端单元STU、智能电子装置IED等)、过程控制层(控制子站PLC)、高级优化控制层(SCADA主站控制中心)和信息层(开放式通信网络)。

其中,底层的物理层是指电力系统的一次设备,如发电厂、输配电网等。传感驱动层主要用于对电力系统的动态运行参数进行实时监控,测量参数包括电流、电压、相角等,在CPPS中广泛使用的测量装置是同步PMU。分布式控制层主要包括各STU/IED,为广域保护的分布式就地控制提供反馈控制回路。过程控制层主要指枢纽发电厂和变电站的控制子站,是CPPS的重要组成部分,通过收集多个测量节点的数据信息,建立系统层面的控制回路,并做出相应的控制决策。高级优化控制层是指调度中心控制主站,主要为电力系统的动态运行提供人工辅助优化控制。顶层的信息层即智能电网的开放式通信网络,注意信息层并不是单独的一层,而是重叠搭接CPPS的各个分层,为CPPS内部各组件提供安全、及时、可靠的通信。

上文给出了CPPS的硬件平台模型,但要在电力系统中具体实现CPPS,涉及诸多方面的技术难题,下面对CPPS中的同步PMU、开放式通信网络以及分布式控制等分别加以简单介绍。

3 同步PMU测量技术

同步PMU是构建CPPS的基础,它为CPPS中广域保护的动态监测提供了丰富的测量数据。同步PMU装置主要对电力系统内部的同步相量进行测量和输出,装设点包括大型发电厂、联络线落点、重要负荷连接点以及HVDC、SVC等控制系统,测量数据包括线路的三相电压、三相电流、开关量以及发电机端的三相电压、三相电流、开关量、励磁电流、励磁电压、励磁信号、气门开度信号、AGC、AVC、PSS等控制信号[6]。利用测得的数据可以进行系统的稳定裕度分析,为电力系统的动态控制提供依据。

同步PMU的硬件结构框图如图2所示。

其中,GPS接收模块将精度在±1微秒之内的秒脉冲对时脉冲与标准时间信号送入A/D转换器和CPU单元,作为数据采集和向量计算的标准时间源。由电压、电流互感器测得的三相电流、电压经过滤波整形和A/D转换后,送到CPU单元进行离散傅里叶计算,求出同步相量后再进行输出。注意,发电机PMU除了测量机端电压、电流和励磁电压、电流以外,还需接入键相脉冲信号用以测量发电机功角[7]。

4 CPPS的开放式通信网络

建立CPPS的开放式通信网络,应该在保证安全、及时、可靠的通信的基础上,使系统具有高度的开放性,支持自动化设备与应用软件的即插即用,支持分布式控制与集中控制的结合。对于建立的开放式通信网络,需要进行通信实时性分析、网络安全性和可靠性分析。

IEC 61850标准的应用

IEC 61850标准作为新一代的网络通信标准而运用于智能变电站中,支持设备的即插即用和互操作,使智能变电站具有高度的开放性。IEC 61850标准是智能变电站的网络通信标准,同时正在进一步发展成为智能电网的通信标准[8],因此,使用IEC 61850作为CPPS通信网路的通信标准是最佳选择。

IEC 61850的核心技术[9]包括面向对象建模技术、XML(可扩展标记语言)技术、软件复用技术、嵌入式 操作系统 技术以及高速以太网技术等。

通信网络配置与分析

对于CPPS开放式通信网络的网络配置,可参考智能变电站的三层二网式网络结构配置,构建CPPS的3层式通信网络,如图3所示。

其中,底层为位于发电厂、变电站和重要负荷处的大量PMU、STU/IED,分别负责采集实时信息和执行保护控制功能。中间层为控制子站(过程控制单元PLC),每个控制子站与多个PMU、STU/IED相连,以完成该分区系统层面的保护控制,并根据需要将数据上传到SCADA主站控制中心。SCADA主站控制中心接收各控制子站的上传数据,处理以后将控制信息下发到各控制子站,以实现CPPS的广域保护控制功能。注意,各层设备均嵌入GPS实现精确对时,保证全系统的同步数据采样。

5 CPPS的分布式控制机理

要建立坚强自愈的智能电网,必须利用新型控制机理建立可靠的电力控制系统。根据电力故障扩大的路径和范围以及故障的时间演变过程,文献[10-11]中提出建立时空协调的大停电防御框架,建立了电力系统的3道防线,为实现智能电网的广域动态保护控制奠定了良好的基础。

电力系统的分布式控制(Distributed Control,DC)是相对于传统的SCADA主站集中控制方式而言的,指的是多机系统,即用多台计算机(指嵌入式系统,包括PLC控制子站和STU/IED等)分别控制不同的设备和对象(如发电机、负荷、保护装置等),各自构成独立的子系统,各子系统之间通过通信网络互联,通过对任务的相互协调和分配而完成系统的整体控制目标[12]。分布式控制的核心特征就是“分散控制,集中管理”。在电力系统的3道防线的基础上,结合分布式控制技术,建立CPPS的3层控制架构,如图4所示。

其中,分布式控制层主要是在故障发生的起始阶段(缓慢开断阶段)采取的控制 措施 ,其控制目标应该是保证系统在不严重故障下的稳定性,防止故障的蔓延。过程控制层是在系统已经发生严重故障时(级联崩溃开始阶段)所采取的广域紧急控制措施,需要付出较大的代价。通常针对可能会使系统失稳的特定故障,往往需要投切非故障设备以保证系统的稳定性。广域的紧急控制措施应该在故障被识别出的第一时间立即实施,控制措施实施越晚,控制效果越差。优化控制层是在前两层控制均拒动或欠控制而没有取得控制效果,同时在检测到各种不稳定现象后所采取的控制措施,通常需要进行多轮次的切负荷和振荡解列。在电力恢复阶段,要有自适应的黑启动和自痊愈的控制方案。

6 结语

将CPS 方法 引入到电力系统中,建立CPPS的模型平台,为建立坚强自愈的智能电网提供新的思路。文中对CPPS中的同步PMU测量技术、开放式通信 网络技术 、分布式控制技术分别进行了简单介绍。

力学是力与运动的科学,它既是一门基础科学, 又是一门应用众多且广泛的科学。下文是我为大家整理的关于物理学力学论文的范文,欢迎大家阅读参考!

浅析物理力学的产生及其发展

摘 要:物理力学主要是研究宏观力学的微观理论学科。研究物理力学的主要目的是通过理解微观粒子性质的相互作用,找出介质的力学性质计算方法,进而使解决力学问题建立在微观分析的基础上。本文主要探讨了物理力学的产生和发展,为有关物理力学问题的解决提供理论基础。

关键词:物理力学;产生;发展

一、物理力学发展需要解决的问题分析

在物理力学的发展过程中,我们需要解决两方面的问题,一个是关于物性的问题,另一个是有关运动规律的问题。物理力学主要通过物性及其运动规律这两个方面的微观化而成为解决问题、建立微观分析的基础。关于物性的参数主要表现为运动方程组中的系数,例如弹性系数、热导率、粘性系数、声速、比热等。为了求解运动的方程组,需要知道它们相关的数值。

在传统力学中,物性参数的数值是需要试验测定的。而在我们研究的物理力学中,是通过微观的分析以及对宏观数据分析相结合的方法计算参数的数值。我们研究物理力学,不仅是为了能够找出物质性质的微观规律,而且还需要找能够预见新物质性质的方法。

针对物理力学发展中的相关问题,先了解一下有关激波结构问题的例子。物态在激波前后会有很大的变化,在波阵面一定的厚度之内,物质是处在远离平衡的状态的。这时,对于宏观物态的参数已经不适用了。因此,我们需要从分子运用的这一个角度进行描述。像从波尔兹曼方程的角度出发,进而直接进行求解。

在上世纪60年代,一对无内部自由度的影响激波结构的问题得到了进一步发展。其发展主要得力于计算机技术的发展,从而能够使波尔兹曼方程进而得到模型数学方程,求精确解。另外,还能够实现激波管与稀薄气体风洞在较高区域的分辨率的相关方面的测量。虽然对于这些问题的处理都是初步的,但是从物理力学微观运动规律上看,确是一个非常大的进步。

还有一个相似的例子就是对爆震波反应区结构方面的研究。对于这方面的研究是比激波结构更加复杂的,解决问题的困难在于理论的复杂性,也有实验经验的不足等原因。分子气体的动力激光器中非平衡流方面的问题,主要是因为分子内部自由度性质在不断膨胀的气流中产生的自身不平衡现象。在这种迅速膨胀的气流中,分子振动的自由度两方面是不平衡的,不能够采用统一的温度对其进行描述。因此,这也是一个远离平衡的问题。

二、新技术不断推动物理力学的发展

物理力学的产生及其发展即是力学学科发展的重要趋势,也是促进现代工程技术发展的重要手段。自上世纪40年代至今,由于尖端的技术以及基础科学的不断发展与进步,力学面临着大量的超高温和超高压等特殊条件下的问题。我国著名的力学家钱学森在上世纪50年代初提出应该建立物理力学这门学科,其真知灼见把握了力学发展的大趋势,并且预见了今后突飞猛进的结果。

人类社会科学技术的不断发展,给物理力学的研究提供了更多的条件。纵观近五十年间的物理力学的发展,值得一提的是液体理论的重大进步。1972年,麦克唐纳等人计算出等压线结果和多种液体实测数据等,促进了对液体理论的研究。1997年,威尔逊提出了采用重正化群理论解决临界现象,取得了重大的进展。近20年来,对于耗散结构理论是非平衡系统的研究也取得了突破性的进展。上世纪50年代之后,原子分子物理学才重新被重视,尤其是计算机的不断应用大大地促进了这门学科的发展。其他的像分子束技术、光散射技术、中子衍射技术等都成为了研究固体以及液体微观结构的有效手段。另外,高压技术能够产生千万大气压以上的高压条件,高倍电子显微镜能够用来观测原子尺的现象等。新技术以及新发明都为进一步研究物理力学提供了有利的条件。

本文对物理力学的产生及其发展进行了相关的探讨。通过本文的研究,我们了解到,在对物理力学进行研究时,我们应该明确物理力学研究的目的,还应该充分采用新技术、新发明,将其不断应用到研究中。只要我们不断探索和实践,一定能够进一步促进物理力学的发展。

参考文献:

[1]范继美.理论力学与普通物理力学的关系[J].云南师范大学学报(自然科学版),2009,(02).

[2]钱学森.从原子分子物理出发,经由物理力学的思路和方法搞发明创造[J].原子与分子物理学报,2007,(02).

[3]干洪.力学学科的发展现状与21世纪展望[J].安徽建筑工业学院学报(自然科学版),2001,(02)。

[4]陈卫平.现代力学发展趋势及研究课题[J].台州师专学报,2007,(06).

浅析力学在机械中的应用

[摘 要]力学是力与运动的科学,它既是一门基础科学, 又是一门应用众多且广泛的科学。本文立足于力学,简要论述了力学的内涵及其发展历程,并对力学在机械中的应用进行了较为深入的探讨与分析。

[关键词]力学 弹性力学 断裂力学 工程力学 机械

力学是力与运动的科学,它的研究对象主要是物质的宏观机械运动,它既是一门基础科学,又是一门应用众多且广泛的科学。力学与天文学和微积分学几乎同时诞生,在经典物理的发展中起关键作用,推动了地球科学的发展进步,如大气物理、海洋科学等,同时力学也在机械中起着越来越重要的作用,且应用广泛。

一、力学

力学是一门独立的基础学科,主要研究能量和力以及它们与固体、液体及气体的平衡、变形或运动的关系,可粗分为静力学、运动学和动力学三部分。

力学的发展历史悠久,古希腊时代力学附属于自然哲学,后来成为物理学的一个大分支,1687年,牛顿三大定律的提出标志着力学作为一门独立的学科开始形成。此后,随着资本主义生产的发展,到18世纪末,以动力学和运动学为主要特征的经典力学日益完善。19世纪,大机器生产促进了力学在工程技术和应用方面的发展,推动了结构力学、弹性固体力学和流体力学等主要分支的建立。19世纪末,力学已是一门相当发展并自成体系的独立学科。

二、力学在机械中的应用

力学在机械中的应用广泛,其典型应用主要有以下几种:

1.弹性力学在机械设计中的应用

弹性力学也称弹性理论,是固体力学的重要分支,主要研究弹性体在外力作用或温度变化等外界因素下所产生的应力、应变和位移,从而解决结构或机械设计中所提出的强度和刚度问题。机械运动当中,许多机械运转速度较高、承载很大,机械的弹性变形对系统的影响不容忽视,必须将机械系统按弹性系统进行分析和设计。由此可见,弹性力学在机械设计中应用广泛。一般情况下,弹性力学在凸轮机构设计、齿轮机构设计、轴设计中应用较为广泛。

齿轮机构在设计时运用了弹性力学的知识,渐开线作为齿廓曲线存在诸多优点,但用弹性力学知识加以分析便可得出它存在的一些固有缺陷,即当两齿轮啮合传动时,根据弹性力学中的赫兹公式分析可得,在其它条件相同的情况下,要想降低两齿轮在接触处的最大接触力,就必须增大两轮齿廓在接触点处的综合曲率半径,对于渐开线齿轮传动来说,由于要增大两轮齿廓在接触点处的综合曲率半径,就需要增大齿轮机构的尺寸,而两轮齿廓在接触点处的综合曲率半径增大的范围是有限的,所以难以进一步达到齿轮机构尺寸小、而承载能力大幅度提高的目的。同时,弹性力学在轴设计中也有众多应用。为避免共振现象,对高转速的轴,如汽轮机主轴、发动机曲轴等设计时振动计算尤其重要,此时必须运用弹性力学知识。

2.断裂力学在机械工程中的应用

断裂力学,是固体力学的一门新分支,主要研究含裂纹构件的强度与寿命,是结构损伤容限设计的理论基础。断裂力学主要可分为线弹性断裂力学与弹塑性断裂力学两大类,前者适用于裂纹尖端附近小范围屈服的情况;而后者适用于裂纹尖端附近大范围屈服的情况。断裂力学发展迅速,在机械工程中应用广泛,并占据重要地位。断裂力学在机械工程中的有效应用,不仅可以提高机械的性能与功效,更能防止工程设备发生灾难性的断裂事故,以确保机械、设备的安全可靠与良好运行。

首先,我国在采用断裂力学方法制订结构缺陷评定标准及安全设计规范方面已取得了较好的成绩,如压力容器、小型但用量大的液化石油气钢瓶及汽轮一发电机组等。

其次,概率断裂力学在可靠性设计中应用较多。概率断裂力学在可靠性设计中的广泛应用推动了可靠性设计的快速发展。运用参量的分布及安全余度来反映常规设计中不能准确反映的客观实际和常规设计安全评定中用安全系数不能准确反映的真实安全性。由于安全余度考虑了应力和强度的二阶矩,较好地反映了结构可靠度的实质,既考虑了变异特性又考虑了平均值,因而与失效分布有较直接的关系,使安全设计更可靠。国外已较完整地应用于飞机结构,如概率损伤容限分析、飞机结构可靠性和事故分析、飞机结构的耐久性分析等方面。我国在这方面开展的典型性研究则是海洋石油平台导管架焊接管节点的疲劳强度分析。

再者,可用断裂力学方法进行机械产品的失效分析。失效分析是指事故或故障发生后所进行的检侧和分析,目的在于找到失效的部位、失效原因和机理,从而掌握产品应当改进的方向及修复的方法,防止同类问题再次发生,以推进技术不断前进。因此,失效分析技术受到了社会各界的重视。断裂力学在机械产品失效分析中具有着重要作用。机械产品的主要失效模式有: 断裂、蠕变、疲劳、腐蚀、磨损及热损伤等,它们都可以借助断裂力学方法及断裂分析技术予以解决,断裂力学方法是失效分析的有力工具。

最后,运用断裂力学可以指导改进工艺及合理选材,如模具、焊接工艺等方面,可以减少工人的劳动量。

3.工程力学在机械修理中的应用

工程力学涉及众多的力学学科分支与广泛的工程技术领域,是一门理论性较强、与工程技术联系极为密切的技术基础学科,工程力学的定理、定律和结论广泛应用于各行各业的工程技术中,是解决工程实际问题的重要基础。处理机械工程出现的大量破坏问题,绝大多数是根据力学方面的知识作出判断和分析的。例如,汽车修理中汽车零部件的破坏分析与修理也是如此,其中,判断汽车半轴套管断裂的原因与确定修复方案等,全部流程无一不体现着工程力学知识在汽修中的应用。

三、结语

当今社会,科学技术迅猛发展,作为一门基础学科,力学也一定会得到进一步的发展与进步,且在机械中获得更广更深的应用。

参考文献

[1]林同骥,浦群.现代力学的发展[J].力学进展,1990,(1).

[2]李彦军.工程力学在汽修中的应用与对策[J].科技向导,2012,(32).

[3]侯岩滨.弹性力学在机械设计中的应用[J].辽宁师专学报,2005,(1).

[4]吴清可,刘元杰,张毓槐.断裂力学在机械工程中的应用[J].机械强度,1988,(6).

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