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:
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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
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物理学给人类提供了大量的物质财富,同时也提供了精神财富。物理学的高技术和强渗透性也使之成为社会发展的重要推动力。下面是我为大家整理的物理学论文,供大家参考。
摘要:论述了X射线的发现,不仅对医学诊断有重大影响,还直接影响20世纪许多重大发现;半导体的发明,使微电子产业称雄20世纪,并促进信息技术的高速发展,物理学是计算机硬件的基础;原子能理论的提出,使原子能逐步取代石化能源,给人类提供巨大的清洁能源;激光理论的提出及激光器的发明,使激光在工农业生产、医疗、通信、军事上得到广泛应用;蓝光LED的发明,将点亮整个21世纪.事实告诉我们,是物理学推动科技创新,由此得出结论:物理学是科技创新的源泉.昭示人们,高校作为培养人才的场所,理工科要重视大学物理课程.
关键词:X射线;半导体;原子能;激光;蓝光LED;科技创新;大学物理
1引言
物理学是一门研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用以及最一般的运动规律的科学[1-3],其内容广博、精深,研究方法多样、巧妙,被视为一切自然科学的基础.纵观物理学发展历史可以发现:其蕴含的科学思维和科学方法能够有效促进学生能力的培养和知识的形成,同时,其每一次新的发现都会带动人类社会的科技创新和科技发展.正因如此,大学物理成为了高等学校理、工科专业必修的一门基础课程.按照教育部颁发的相关文件要求[4-5],大学物理课程最低学时数为126学时,其中理科、师范类非物理专业不少于144学时;大学物理实验最低学时数为54学时,其中工科、师范类非物理专业不少于64学时.然而调查显示,众多高校(尤其是新建本科院校)并没有严格按照教育部颁发的课程基本要求开设大学物理及其实验课程.他们往往打着“宽口径、应用型”的晃子,大幅压缩大学物理和大学物理实验课程的学时,如今,大学物理及其实验课程的总学时数实际仅为32-96学时,远远低于教育部要求的最低标准(180学时).试问这么少的课时怎么讲丰富、深奥的大学物理?怎么能够真正发挥出大学物理的作用?于是有的院、系要求只讲力学,有的要求只讲热学,有的则要求只讲电磁学,…面对这种情况,大学物理的授课教师在无奈状态下讲授大学物理.从《大学物理课程报告论坛》上获悉,这不是个别学校的做法,在全国具有普遍性.殊不知,力、热、光、电磁、原子是一个完整的体系,相互联系,缺一不可.这种以消减教学内容为代价,解决课时不足的做法,就如同削足适履,是对教育规律不尊重,是管理者思想意识落后的一种体现.本文且不论述物理学是理工科必修的一门基础课,只论及物理学是科技创新的源泉这一命题,以期提高教育管理者对大学物理课程重要性的认识.
2物理学是科技创新的源泉
且不说力学和热力学的发展,以蒸汽机为标志引发了第一次工业革命,欧洲实现了机械化;且不说库伦、法拉第、楞次、安培、麦克斯韦等创立的电磁学的发展,以电动机为标志引发了第二次工业革命,欧美实现了电气化.这两次工业革命没有发生在中国,使中国近代落后了.本文着重论述近代物理学的发展对科学技术的巨大推动作用,从而得出结论:物理学是科技创新的源泉.1895年,威廉•伦琴(WilhelmR魻ntgen)发现X射线,这种射线在电场、磁场中不发生偏转,穿透能力很强,由于当时不知道它是什么,故取名X射线.直到1912年,劳厄(MaxvonLaue)用晶体中的点阵作为衍射光栅,确定它是一种光波,波长为10-10m的数量级[6].伦琴获1901年诺贝尔物理学奖,他发现的X射线开创了医学影像技术,利用X光机探测骨骼的病变,胸腔X光片诊断肺部病变,腹腔X光片检测肠道梗塞.CT成像也是利用X射线成像,CT成像既可以提供二维(2D)横切面又可以提供三维(3D)立体表现图像,它可以清楚地展示被检测部位的内部结构,可以准确确定病变位置.当今,各医院都设置放射科,X射线在医学上得到充分利用.X射线的发现不仅对医学诊断有重大影响,还直接影响20世纪许多重大科学发现.1913-1914年,威廉•享利•布拉格(willianHenrgBragg)和威廉•劳仑斯•布拉格(WillianLawrenceBragg)提供布拉格方程[6,P140]2dsinα=kλ(k=1,2,3…)式中d为晶格常数,α为入射光与晶面夹角,λ为X射线波长.布拉格父子提出使用X射线衍射研究晶体原子、分子结构,创立了X射线晶体结构分析这一学科,布拉格父子获1915年诺贝尔物理学奖.当今,X射线衍射仪不仅在物理学研究,而且在化学、生物、地质、矿产、材料等学科得到广泛应用,所有从事自然科学研究的科研院所和大多数高等学校都有X射线衍射仪,它是研究物质结构的必备仪器.1907年,威廉•汤姆孙(W•Thomson)发现电子,电子质量me=×10-31kg,电子荷电e=×10-19C.电子的荷电性引发了20世纪产生革命.1947年,美国的巴丁、布莱顿和肖克利研究半导体材料时,发现Ge晶体具有放大作用,发明了晶体三极管,很快取代电子管,随后晶体管电路不断向微型化发展.1958年,美国的工程师基尔比制成第一批集成电路.1971年,英特尔公司的霍夫把计算机的中央处理器的全部功能集成在一块芯片上,制成世界上第一个微处理器.80年代末,芯片上集成的元件数已突破1000万大关.微电子技术改变了人类生活,微电子技术称雄20世纪,进入21世纪微电子产业仍继续称雄.到各个工业区看看,发现电子厂比比皆是,这真是小小电子转动了整个地球啊!电子不仅具有荷电性,还具有荷磁性.
1925年,乌伦贝克—哥德斯密脱(Uhlenbeck-Goudsmit)提出自旋假说,每个电子都具有自旋角动量S轧,它在空间任意方向上的投影只可能取两个数值,Sz=±h2;电子具有荷磁性,每个电子的磁矩为MSz=芎μB(μB为玻尔磁子)[7].电子的荷磁性沉睡了半个多世纪,直到1988年阿贝尔•费尔(AlberFert)和彼得•格林贝格尔(PeterGrünberg)发现在Fe/Cr多层膜中,材料的电阻率受材料磁化状态的变化呈显著改变,其机理是相临铁磁层间通过非磁性Cr产生反铁磁耦合,不加磁场时电阻率大,当外加磁场时,相邻铁磁层的磁矩方向排列一致,对电子的散射弱,电阻率小.利用磁性控制电子的输运,提出巨磁电阻效应(giantmagnetoresistance,GMR),磁电阻MR定义MR=ρ(0)+ρ(H)ρ(0)×100%式中ρ(0)为零场下的电阻率,ρ(H)为加场下的电阻率[8].GMR效应的发现引起科技界强烈关注,1994年IBM公司依据巨磁电阻效应原理,研制出“新型读出磁头”,此前的磁头是用锰铁磁体,磁电阻MR只有1%-2%,而新型读出磁头的MR约50%,将磁盘记录密度提高了17倍,有利于器件小型化,利用新型读出磁头的MR才出现笔记本电脑、MP3等,GMR效应在磁传感器、数控机库、非接触开关、旋转编码器等方面得到广泛应用.阿尔贝?费尔和彼得?格林贝格尔获2007年诺贝尔物理学奖.1993年,Helmolt等人[9]在La2/3Ba1/3MnO3薄膜中观察到MR高达105%,称为庞磁电阻(Colossalmagnetoresistance,CMR),钙钛矿氧化物中有如此高的磁电阻,在磁传感、磁存储、自旋晶体管、磁制冷等方面有着诱人的应用前景,引起凝聚态物理和材料科学科研人员的极大关注[10-12].然而,CMR效应还没有得到实际应用,原因是要实现大的MR需要特斯拉量级的外磁场,问题出在CMR产生的物理机制还没有真正弄清楚.1905年,爱因斯坦提出[13]:“就一个粒子来说,如果由于自身内部的过程使它的能量减小了,它的静质量也将相应地减小.”提出著名的质能关系式△E=△m莓C2式中△m.表示经过反应后粒子的总静质量的减小,△E表示核反应释放的能量.爱因斯坦又提出实现热核反应的途径:“用那些所含能量是高度可变的物体(比如用镭盐)来验证这个理论,不是不可能成功的.”按照爱因斯坦的这一重大物理学理论,1938年物理学家发现重原子核裂变.核裂变首先被用于战争,1945年8月6日和9日,美国对日本的广岛和长崎各投下一颗原子弹,迫使日本接受《波茨坦公告》,于8月15日宣布无条件投降.后来原子能很快得到和平利用,1954年莫斯科附近的奥布宁斯克原子能发电站投入运行.2009年,美国有104座核电站,核电站发电量占本国发电总量的20%,法国有59台机组,占80%;日本有55座核电站,占30%.截至2015年4月,我国运行的核电站有23座,在建核电站有26座,产能为千兆瓦,核电站发电量占我国发电总量不足3%,所以我国提出大力发展核电,制定了到2020年核电装机总容量达到58千兆瓦的目标.核能的利用,一方面减少了化石能源的消耗,从而减少了产生温室效应的气体———二氧化碳的排放,另一方面有力地解决能源危机.利用海水中的氘和氚发生核聚变可以产生巨大能量,受控核聚变正在研究中,若受控核聚变研究成功将为人类提供取之不尽用之不竭的能量.那时,能源危机彻底解除.
20世纪最杰出的成果是计算机,物理学是计算机硬件的基础.从1946年计算机问世以来,经历了第一至第五代,计算机硬件中的电子元件随着物理学的进步,依次经历了电子管、晶体管、中小规模集成电路、大规模集成电路、超大规模集成电路;主存储器用的是磁性材料,随着物理学的进步,磁性材料的性能越来越高,计算机的硬盘越来越小.近日在第十六届全国磁学和磁性材料会议(2015年10月21—25日)上获悉,中科院强磁场中心、中科院物理所等,正在对斯格明子(skyrmions)进行攻关,斯格明子具有拓扑纳米磁结构,将来的笔记本电脑的硬盘只有花生大小,ipod平板电脑的硬盘缩小到米粒大小.量子力学催生出隧道二极管,量子力学指导着研究电子器件大小的极限,光学纤维的发明为计算机网络提供数据通道.
1916年,爱因斯坦提出光受激辐射原理,时隔44年,哥伦比亚大学的希奥多•梅曼(TheodoreMaiman)于1960制成第一台激光器[14].由于激光具有单色性好,相干性好,方向性好和亮度高等特点,在医疗、农业、通讯、金属微加工,军事等方面得到广泛应用.激光在其他方面的应用暂不展开论述,只谈谈激光加工技术在工业生产上的应用.激光加工技术对材料进行切割、焊接、表面处理、微加工等,激光加工技术具有突出特点:不接触加工工件,对工件无污染;光点小,能量集中;激光束容易聚焦、导向,便于自动化控制;安全可靠,不会对材料造成机械挤压或机械应力;切割面光滑、无毛刺;切割面细小,割缝一般在;适合大件产品的加工等.在汽车、飞机、微电子、钢铁等行业得到广泛应用.2014年,仅我国激光加工产业总收入约270亿人民币,其中激光加工设备销售额达215亿人民币.
2014年,诺贝尔物理学奖授予赤崎勇、天野浩、中山修二等三位科学家,是因为他们发明了蓝色发光二极管(LED),帮助人们以更节能的方式获得白光光源.他们的突出贡献在于,在三基色红、绿、蓝中,红光LED和绿光LED早已发明,但制造蓝光LED长期以来是个难题,他们三人于20世纪90年代发明了蓝光LED,这样三基色LED全被找到了,制造出来的LED灯用于照明使消费者感到舒适.这种LED灯耗能很低,耗能不到普通灯泡的1/20,全世界发的电40%用于照明,若把普通灯泡都换成LED灯,全世界每个节省的电能数字惊人!物理学研究给人类带来不可估量的益处.2010年,英国曼彻斯特大学科学家安德烈•海姆(AndreGeim)和康斯坦丁•诺沃肖洛夫(Kon-stantinNovoselov),因发明石墨烯材料,获得诺贝尔物理学奖.目前,集成电路晶体管普遍采用硅材料制造,当硅材料尺寸小于10纳米时,用它制造出的晶体管稳定性变差.而石墨烯可以被刻成尺寸不到1个分子大小的单电子晶体管.此外,石墨烯高度稳定,即使被切成1纳米宽的元件,导电性也很好.因此,石墨烯被普遍认为会最终替代硅,从而引发电子工业革命[14].2012年,法国科学家沙吉•哈罗彻(SergeHaroche)与美国科学家大卫•温兰德(),在“突破性的试验方法使得测量和操纵单个量子系统成为可能”.他们的突破性的方法,使得这一领域的研究朝着基于量子物理学而建造一种新型超快计算机迈出了第一步[16].
2013年,由清华大学薛其坤院士领衔、清华大学物理系和中科院物理研究所组成的实验团队从实验上首次观测到量子反常霍尔效应.早在2010年,我国理论物理学家方忠、戴希等与张首晟教授合作,提出磁性掺杂的三维拓扑绝缘体有可能是实现量子化反常霍尔效应的最佳体系,薛其坤等在这一理论指导下开展实验研究,从实验上首次观测到量子反常霍尔效应.我们使用计算机的时候,会遇到计算机发热、能量损耗、速度变慢等问题.这是因为常态下芯片中的电子运动没有特定的轨道、相互碰撞从而发生能量损耗.而量子霍尔效应则可以对电子的运动制定一个规则,电子自旋向上的在一个跑道上,自旋向下的在另一个跑道上,犹如在高速公路上,它们在各自的跑道上“一往无前”地前进,不产生电子相互碰撞,不会产生热能损耗.通过密度集成,将来计算机的体积也将大大缩小,千亿次的超级计算机有望做成现在的iPad那么大.因此,这一科研成果的应用前景十分广阔[17].物理学的每一个重大发现、重大发明,都会开辟一块新天地,带来产业革命,推动社会进步,创造巨大物质财富.纵观科学与技术发展史,可以看出物理学是科技创新的源泉.
3结语
论述了X射线,电子、半导体、原子能、激光、蓝光LED等的发现或发明对人类进步的巨大推动作用,自然得出结论,物理学是科技创新的源泉.打开国门看一看,美国的著名大学非常注重大学物理,加州理工大学所有一、二年级的公共物理课程总学时为540,英、法、德也在400-500学时[18].国内高校只有中国科学技术大学的大学物理课程做到了与国际接轨,以他们的数学与应用数学为例,大一开设:力学与热学80学时,大学物理—基础实验54学时;大二开设:电磁学80学时,光学与原子物理80学时,大学物理—综合实验54学时;大三开设:理论力学60学时,大学物理及实验总计408学时.在大力倡导全民创业万众创新的今天,高等学校理所应当重视物理学教学.各高校的理工科要按照教育部高等学校非物理类专业物理基础课程教学指导委员会颁发的《非物理类理工学科大学物理课程/实验教学基本要求》给足大学物理课程及大学物理实验课时.
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一、全息教学在初中物理教学中运用的策略
1.运用全息理论,对初中物理教学课型进行合理选择与搭配
新课改以后,物理课堂教学由传统的讲授内容方面转变到物理的过程方面,其核心是给学生提供机会、创造机会。因此,在物理教学中,教师要善于运用全息教学理论,并根据学生的生活经验和已有的知识背景,对课型合理地选择与搭配,带领学生运用多种方法对物理知识进行重演在现,激励学生发现并提出问题,进而激发学生学习物理的兴趣,培养学生创新和探究能力。例如:在讲静电屏蔽时,首先带领学生对静电屏蔽进行了实验,并得到了正确的结果。突然有一个学生提出问题“:用电吹风吹头时,电吹风其对电视信号有影响,那么是不是静电屏蔽不完全成立?”于是带领学生们又做了如下实验:将一个手机放在一个密闭的纸盒内,用另一部手机呼叫,学生们听到了响声。再让同学思考,如果将手机放在前面做过实验的金属笼内,是否能听到铃声?多数学生根据静电屏蔽原理猜测肯定不能。然而将手机放进铁笼后,仍能听到铃声。学生们都感到疑惑,难道静电平衡理论有误?针对这种现象让大家思考了“静电”二字,然后向学生们解释手机信号是一种电磁波而不是静电,其属一种交变的电磁场,遇到金属网时,金属网会感应出同频率的电磁波,只是强度变小,因此在仍能听到笼中手机铃声,也解释了,也就解释了为什么吹风机对电视信号有影响。这样通过对物理知识重演再现与对比的方式,加深了学生对物理知识的理解,从而提高了教学质量。
2.运用全息理论,根据物理教材和学情选择合适的教学方法
在进行物理教学时,物理教材中的安排的知识点难易程度不同,如果各个知识点都按照相同的教学方法去讲解,容易理解的知识点学生会掌握的相对熟练,而对于相对较难的知识点,就可能会导致学生对其似懂非懂,这样就会不利于学生的学习。这样物理教师在运用全息理论时,不要一味的按照一个教学方法进行讲解要注意对教学方法的改变,使学生能够熟练地掌握知识点。另外,每个学生对于知识点的掌握情况不同,有些学生可能掌握的好一些,有些学生掌握的差一些,因此物理教师要根据学情来选择教学方式,既要照顾那些掌握知识差的同学,也要让掌握较好的同学能够学到更多的知识。例如,在向同学讲解“测量”的知识点时,对与学生来说这个相对知识点相对容易,在日常生活中很容易接触到,因此教师在运用全息教学论时,可以先向学生对所要内容的主旨,主要思路进行讲解,然后对主要知识点进行仔细讲解,经过这样的讲解,学生会很容易对测量知识进行掌握。而在向学生讲解“光学规律”时,学生对其中的规律和容易混淆,如果物理教师还按照讲解“测量”方法向学生进行讲解,学生就很难掌握。因此,教师要改变教学方法,既要向学生进行理论讲解,也要带领学生对个规律进行实验,通过实验加深学生对光学规律的理解,使学生对知识点能够更好地掌握。3.运用全息理论,根据知识内容和特点选择合适的评价方式在物理教学中,物理教师对学生的评价方式非常重要,有的评价方式会激发学生学习物理的知识的兴趣,而有的评价方式可能使学生受到打击,从而失去学习物理的兴趣。因此教师要合理的运用全息理论,并且根据知识内容和特点选择合适的评价方式,激发学生学习物理的兴趣。例如,在课堂上让学生回答问题时,学生回答对了要给与肯定的评价,而如果学生回答错了,要用积极的评价方式去评价,用全息理论去告诉他,其在探讨知识的过程中,没有选择正确的方式方法,让其用正确的方式再去进行探讨,这样既让学生知道了自己了不足,也对学生进行了鼓励学生,这样学生就会乐意去学习,从而大大地提高物理教学质量。
二、结束语
初中物理在整个初中教学有着重要的作用,它不仅可以培养学生的 理性思维 ,还可以提高学生的抽象 逻辑思维 能力。下文是我为大家整理的关于初中1000字物理论文的内容,欢迎大家阅读参考! 初中1000字物理论文篇1 摘要:物理是一门历史悠久的自然学科。随着科技的发展,社会的进步,物理已渗入到人类生活的各个领域;物理学存在于物理学家的身边;物理学也存在于同学们身边;在学习中,同学们要树立科学意识,大处着眼,小处着手,经历观察、思考、实践、创新等活动,逐步掌握科学的 学习 方法 ,训练科学的 思维方式 ,不久你就会拥有科学家的头脑,为自己今后惊叹不已的发展,为今后美好的生活打下扎实的基础。 科学思维方式物理是一门历史悠久的自然学科,物理科学作为自然科学的重要分支,不仅对物质文明的进步和人类对自然界认识的深化起了重要的推动作用,而且对人类的思维发展也产生了不可或缺的影响。从亚里士多德时代的自然哲学,到牛顿时代的经典力学,直至现代物理中的相对论和量子力学等,都是物理学家科学素质、科学精神以及科学思维的有形体现。随着科技的发展,社会的进步,物理已渗入到人类生活的各个领域。例如,光是找找汽车中的光学知识就有以下几点: 1.汽车驾驶室外面的观后镜是一个凸镜 利用凸镜对光线的发散作用和成正立、缩小、虚像的特点,使看到的实物小,观察范围更大,而保证行车安全。 2.汽车头灯里的反射镜是一个凹镜 它是利用凹镜能把放在其焦点上的光源发出的光反射成为平行光射出的性质做成的。 3.汽车头灯总要装有横竖条纹的玻璃灯罩 汽车头灯由灯泡、反射镜和灯前玻璃罩组成。根据透镜和棱镜的知识,汽车头灯玻璃罩相当于一个透镜和棱镜的组合体。在夜晚行车时,司机不仅要看清前方路面的情况,还要还要看清路边持人、路标、岔路口等。透镜和棱镜对光线有折射作用,所以灯罩通过折射,根据实际需要将光分散到需要的方向上,使光均匀柔和地照亮汽车前进的道路和路边的景物,同时这种散光灯罩还能使一部分光微向上折射,以便照明路标和里程碑,从而确保行车安全。 4.轿车上装有茶色玻璃后,行人很难看清车中人的面孔 茶色玻璃能反射一部分光,还会吸收一部分光,这样透进车内的光线较弱。要看清乘客的面孔,必须要从面孔反射足够强的光透射到玻璃外面。由于车内光线较弱,没有足够的光透射出来,所以很难看清乘客的面孔。 5.除大型客车外,绝大多数汽车的前窗都是倾斜的 当汽车的前窗玻璃倾斜时,车内乘客经玻璃反射成的像在国的前上方,而路上的行人是不可能出现在上方的空中的,这样就将车内乘客的像与路上行人分离开来,司机就不会出现错觉。大型客车较大,前窗离地面要比小汽车高得多,即使前窗竖直装,像是与窗同高的,而路上的行人不可能出现在这个高度,所以司机也不会将乘客在窗外的像与路上的行人相混淆。 再如下面一个例子: 五香茶鸡蛋是人们爱吃的,尤其是趁热吃味道更美。细心的人会发现,鸡蛋刚从滚开的卤汁里取出来的时候,如果你急于剥壳吃蛋,就难免连壳带“肉”一起剥下来。要解决这个问题,有一个诀窍,就是把刚出锅的鸡蛋先放在凉水中浸一会,然后再剥,蛋壳就容易剥下来。 一般的物质(少数几种例外),都具有热胀冷缩的特性。可是,不同的物质受热或冷却的时候,伸缩的速度和幅度各不相同。一般说来,密度小的物质,要比密度大的物质容易发生伸缩,伸缩的幅度也大,传热快的物质,要比传热慢的物质容易伸缩。鸡蛋是硬的蛋壳和软的蛋白、蛋黄组成的,它们的伸缩情况是不一样的。在温度变化不大,或变化比较缓慢均匀的情况下,还显不出什么;一旦温度剧烈变化,蛋壳和蛋白的伸缩步调就不一致了。把煮得滚烫的鸡蛋立即浸入冷水里,蛋壳温度降低,很快收缩,而蛋白仍然是原来的温度,还没有收缩,这时就有一小部分蛋白被蛋壳压挤到蛋的空头处。随后蛋白又因为温度降低而逐渐收缩,而这时蛋壳的收缩已经很缓慢了,这样就使蛋白与蛋壳脱离开来,因此,剥起来就不会连壳带“肉”一起下来了。 明白了这个道理,对我们很有用处。凡需要经受较大温度变化的东西,如果它们是用两种不同材料合在一起做的,那么在选择材料的时候,就必须考虑它们的热膨胀性质,两者越接近越好。工程师在设计房屋和桥梁时,都广泛采用钢筋混凝土,就是因为钢材和混凝土的膨胀程度几乎完全一样,尽管春夏秋冬的温度不同,也不会产生有害的作用力,所以钢筋混凝土的建筑十分坚固。 另外,有些电器元件却是用两种热膨胀性质差别很大的金属制成的。例如,铜片的热膨胀比铁片大,把铜片和铁片钉在一起的双金属片,在同样情况下受热,就会因膨胀程度不同而发生弯曲。利用这一性质制成了许多自动控制装置和仪表。日光灯的“启动器”里就有小巧的双金属片,它随着温度的变化,能够自动屈伸,起到自动开启日光灯的作用。 这样的例子举不胜举,物理是一门实用性很强的科学,与工农业生产、日常生活有着极为密切的联系。物理规律本身就是对自然现象的 总结 和抽象。 谈到物理学,有些同学觉得很难;谈到物理探究,有同学觉得深不可测;谈到物理学家,有同学更是感到他们都不是凡人。诚然,成为物理学家的人的确屈指可数,但只要勤于观察,善于思考,勇于实践,敢于创新,从生活走向物理,你就会发现:其实,物理就在身边。正如马克思说的:“科学就是实验的科学,科学就在于用理性的方法去整理感性材料”。物理不但是我们的一门学科,更重要的,它还是一门科学。 物理学存在于物理学家的身边。勤于观察的意大利物理学家伽利略,在比萨大教堂做礼拜时,悬挂在教堂半空中的铜吊灯的摆动引起了他极大的兴趣,后来反复观察,反复研究,发明了摆的等时性;勇于实践的美国物理学家富兰克林,为认清“天神发怒”的本质,在一个电闪雷鸣、风雨交加的日子,冒着生命危险,利用司空见惯的风筝将“上帝之火”请下凡,由此发明了避雷针;敢于创新的英国科学家亨利 阿察尔去邮局办事。当时身旁有位外地人拿出一大版新邮票,准备裁下一枚贴在信封上,苦于没有小刀。找阿察尔借,阿察尔也没有。这位外地人灵机一动,取下西服领带上的别针,在邮票的四周整整齐齐地刺了一圈小孔,然后,很利落地撕下邮票。外地人走了,却给阿察尔留下了一串深深的思考,并由此发明了邮票打孔机,有齿纹的邮票也随之诞生了;古希腊阿基米德发现阿基米德原理;德国物理学家伦琴发现X射线;……研究身边的琐事并有大成就的物理学家的事例不胜枚举。 物理学也存在于同学们身边。学了测量的初步知识,同学们纷纷做起了软尺。有位同学别出心裁,用透明胶把制好的牛皮纸软尺包扎好,这样更牢固。然后,用大大卷泡泡糖的包装盒作为软尺的外壳,在盒的中心利用铁丝做一摇柄中心轴,软尺的末端固定在轴上,这样一个可以收拾并反复使用的卷尺诞生了。同时,这位同学受软尺自作的启示,用实验解决了一道习题:用软尺测量物体长度时,若把软尺拉长些,测量值是偏大还是偏小?他做了这样一个模拟实验:在白纸上画一条直线,标上刻度,然后用透明胶粘贴,再扯下来,便做成了 “软尺”,用“软尺”不仅找到了上题的答案,而且还清楚地看到分度值变大了,知其然,并知其所以然;学了电学的有关知识后,同学们对蚯蚓能承受的最大电压进行了探究:当给它加上的电压时,蚯蚓迅速分泌粘液,且奋力挣扎,从瓶内跳出瓶外。当给它加上3V的电压时,蚯蚓被电为两截;有同学在测量 “、”的小灯泡的功率,并研究其发光情况时,不满足于给灯泡加上的电压,而是用自己早已准备好的小灯泡做破坏性实验,不断加大灯泡两端的电压,直至电压高达9V、灯泡灯丝烧断,才停止探究;有同学在学习蒸发的知识时,不厌其烦地座在桌旁观察相同的两滴水(其中一滴水滩开),进行聚精会神地观察,然后进行分析、对比,得出影响蒸发的因素;……同学们捕捉身边的琐事进行探究的事例屡见不鲜。 身边的事物是取之不尽的,对与现实生活联系很紧密的物理学科来说,更是时时会用到的,用身边的事例去解释和总结物理规律,学生听起来熟悉,接受起来也就容易了。只要时时留意,经常总结,就会不断发现有利于物理教学的事物,丰富我们的课堂,活跃教学气氛,简化概念和规律。新课标告诉我们“义务 教育 阶段的物理课程应贴近学生生活,符合学生认知特点,激发并保持学生的学习兴趣,通过探索物理现象,揭示隐藏其中的物理规律,并将其应用于生产生活实际,培养学生终身的探索乐趣、良好的思维习惯和初步的科学实践能力。” 今天,人类所有的令人惊叹不已的科学技术成就,如克隆羊、因特网、核电站、航空技术等,无不是建立在早年的科学家们对身边琐事进行观察并研究的基础上的。在学习中,同学们要树立科学意识,大处着眼,小处着手,经历观察、思考、实践、创新等活动,逐步掌握科学的学习方法,训练科学的思维方式,不久你就会拥有科学家的头脑,为自己今后惊叹不已的发展,为今后美好的生活打下扎实的基础。 初中1000字物理论文篇2 浮力的应用 孔明灯 “孔明灯”,是以蜀汉刘备军中,足智多谋的军师诸葛亮(孔明)命名的,算起来已有一千七百多年的历史了。当年,诸葛孔明被司马懿围困於平阳,无法派兵出城求救。孔明算准风向,制成会飘浮的纸灯笼,系上求救的讯息,其后果然脱险,於是后世就称这种灯笼为孔明灯。另一种说法则是这种灯笼的外形像诸葛孔明戴的帽子,因而得名。 最早的孔明灯的作法是:用很细的竹篾做成灯笼架,四周和顶上都用薄纸糊严,只在底部留个圆口。在灯笼下面挂上松脂,点燃松脂后,灯笼就会升上空中。由于灯笼里有火光,古代战争中,曾经把它作为夜间军事行动的信号,如同现代所用的信号弹一样。 清朝年间,汉民族不满清政府的统治,纷纷起来开展“反清复明”斗争。为成义举,把放“孔明灯”作为统一行动的指挥信号。 过去,汉人们把“孔明灯”作通信联络使用,而后来人们把放“孔明灯”作为一种民间娱乐,现代人放孔明灯多作为祈福之用。男女老少亲手写下祝福的心愿,象徵丰收成功,幸福年年。 孔明灯的结构可分为主体与支架2部份,主体大都以竹篦编成,次用棉纸或纸糊成灯罩,底部的支架则以竹削成的篦组成。孔明灯可大可小,可圆形也可长方形。一般的孔明灯是用竹片架成圆桶形,外面以薄白纸密密包围而开口朝下。欲点灯升空时,在底部的支架中间绑上一块沾有煤油或花生油的粗布或金纸,放飞前将油点燃,灯内的火燃烧一阵后产生热空气,孔明灯便膨胀,放手后,整个灯会冉冉飞升空,如果天气不错,底部的煤油烧完后孔明灯会自动下降。 孔明灯的原理与热气球的原理相同,皆是利用热空气之浮力使球体升空。然而为何热空气会飘浮呢?我们可用阿基米德原理来解释它:当物体与空气同体积,而重量(密度)比空气小时就可飞起,此与水之浮力的道理是相同的。将球内之空气加热,球内之一部份空气会因空气受热膨胀而从球体流出,使内部空气密度比外部空气小,因此充满热空气之球体就会飞起来。 生活中有很多的物理现象,许多简单的现象可以用所学知识去解答。 现象一:飞快的火车有一个安全距离,当我们在公路上步行时,不宜靠中太近,除了害怕离线的车会撞到之外。还有一个意料之外的原因,对此本文将作出解答。 现象二:取两片很薄的纸,将他们贴近,用力的吹,我们并不能将纸吹开,反而出现被“吹拢”的情况。 现象三:,对于相同流量的水而言,口径大的水龙头,水的流速很慢,但是对于口径小的水龙头,可以明显的看到流速加快了。这是什么原因呢? 总结来看,空气和水都是流体,在两者之间有着一定的共同点,都遵循流体的基本性质,在流体的学习中有两个很重要的方程叫:伯努利方程和连续性方程。用它们就可以很简单的解释上面三个现象。首先,伯努里方程的基本表达式为:P+1/2pv+pgh=恒量。P指流体周围的压强大小,p指流体本身的密度,v指流体的速度。在上述但现象中,可把水和空气近似的看作理想流体,且它们作常流动。在以上前两种情况中,都可以将pgh看作是不变的,所以我们很容易的就得到P+1/2pv=恒量。容易得出压强和速度成反相关。下面将对三个现象作出具体的解释。 解释现象一:其中提到一个意外的原因就是很有可能身边的空气将我们“推”向汽车而发生意外。为什么这么说?当车飞快的从我们身边开过的时候,对周围的空气造成了影响:使它们的速度加快,在这样的情况下,根据上面的推倒易知:速度过快造成周围空气的压强减小,在汽车周围形成一个压强差,在车周围的事物就容易被“压”到车下。这是相当危险的,所以步行要尽量的靠边走。 解释现象二:当两片薄纸靠近,我们将它们看成和外面的空气分开,当我们吹气时,使得两纸间少量的空气流速加大,压强减小,外围的空气使得纸片贴在一起。 解释现象三:同流量即体积相同,所以易知SV=S V。这就是理想流体的连续性方程。它表示理想流体作定常流动时,流体的速率与流管截面积的乘积是一个恒量。由此可知,当我们将口径边小时,必然导致流速加快。根据个原理在科技上也有很大的运用,比如切割水枪,对于一样的出水量,这种水枪的口径很微小,使得出水的速度极快,所含动能极大, 在生产上有很大的运用。 最后,要介绍一个很实用的方法:取水。在家中,看到大人用一根管子插到水里,用嘴在管口吸气,水就会自己流出来,我也试过,但没有成功,现在我目标了原因:必须保证吸气的一端低于出水的一端,为什么呢?这是利用了大气压的原理。当吸气后管子里成为真空,水就被外界大气压压倒了出水端。 物理在我们的生活中有很大的作用,我们可以借着生活来学习物理,再利用物理来服务生活。 初中1000字物理论文篇3 试谈初中物理课堂提问的技巧与方法 初中物理是一门理论与实践相结合的学科,在物理教学中,仅靠教学目标与教学方案不能从根本上提高课堂教学质量。提问是提高教学效率的一个重要因素,而提问的有效性正是初中物理教师需要思考与下功夫的地方。 一、初中物理课堂提问应当新颖、有趣 对于初中阶段的学生而言,他们的自控能力非常的差,而且“玩”心非常的重,因此物理老师可有效利用学生的这种心态,将有趣的内容与物理教学结合在一起,从而使学生们能够在玩中学。老师在课堂提问内容设计过程中,应当充分考虑所提出的问题趣味性,以此来有效调动学生们的好奇心,从而激发他们的求知欲,营造一个从生疑到解疑的问题情节,从而使他们能够在愉快、富有挑战和激情的课堂环境中学习,亲身体会成功的喜悦和满足感。 二、课堂上所提出的问题具有层次性、梯度性 对于初中生而言,由于他们所储备的知识、思维认识能力等都存在着较大的差异性,因此老师在课堂教学过程中所提出的问题应对具有层次性,由简入繁,引导学生思考问题。具体而言,物理老师在设计课堂提问问题过程中,一定要根据实际情况,区分问题的难易度,并且根据问题针对性地提问不同层次的学生,尽可能地照顾到每一个层次的学生。 三、提问设计要突出重、难点 在初中物理教学中,许多教师把教学的重点放在了教学方案的设计与教学目标的制定上,而忽略了课堂提问的重要性。在物理教学中,好的提问设计会帮助教师取得意想不到的教学效果。在提问的过程中教师可以把教学的重难点融入其中,让学生在无形中学习与掌握教学内容。在制定教学目标时,要注重问题的设计,着重突出教学重、难点,提高物理课堂教学效率。 四、深入钻研教材,问题设计要从教材实际出发 教材是教学的主要资源,提问一个问题之前,教师一定要明确:为什么要问这个问题,估计学生的答案会出现那些情况,每种情况的问题在哪里。否则乱问一通,看起来好像课堂气氛很活跃,但对于培养学生分析问题,解决问题能力没什么作用,还有可能问的学生晕头转向,给教学设下障碍。因此,教师必须注意对教材的研究,理解教材的基本结构,掌握教材的重点、难点和关键,做得透彻掌握,融会贯通,这样所提问题才会有目的性。教师所提问题的切入点应选在知识的重点、难点和关键处,以及新旧知识的衔接处、过渡处和容易产生疑难的地方。提问中应避免所提问题的随意性、盲目性和主观性,尽可能不使用“对不对”“是不是”进行提问。 五、提问要有目的性 一节物理课堂中的提问,不但要针对教学的重点、难点,而且还要针对具体的教学内容,具有明确的目的性。如在学生学习热学的时候,很容易把“温度”和“热量”这两个概念混淆。这时教师可以提出这样的问题:“为什么温度不能传递而热量可以传递?”学生通过回答这个问题,搞清了温度和热量的区别,热量则是内能的多少,是能量,它只有大小没有方向,而温度是物体内部分子热运动的剧烈程度。“标志”当然是不能传递的,而“热量”则可以传递。显然,教师提问的目的很明确,目的不在于问题答案的本身,在于通过这一问题,引发学生准确地区分物理概念的内涵。 六、提问要有启发性 教师的提问应建立在激发学生思考、开发学生思维、拓展学生 想象力 的基础之上,必须具有启发性,决不能是填空式问答或判断式发问,坚决废除“灌输式”的教学方式。教师要善于把握学生的已有知识和教学内容本身的联系和矛盾,恰当地采用探究式 教学方法 ,适时提出适合学生知识水平且具有开发性的问题。教师的“教”是为了“不教”,教师必须教会学生自主学习。 七、联系现实生活实际,提高学生解决问题的意识和能力 在初中物理教学过程中,所设计的提问问题应当与学生的现实生活密切相关,最好能够保持与时俱进,即与当前最新的事物或者事件结合在一起,只有这样才能有效激发学生们的参与积极性,提高他们的学习热情。比如,近年来国内航空航天事业发展非常得快,初中物理教学过程中,很多的问题可围绕着这一主题全面展开,从而使初中物理课堂教学过程中所提出的问题选材与我们的生活更加地贴近,设计的问题也很容易激发学生的兴趣、调动他们的学习积极性,以此来培养学生学习物理的兴趣和热情。 总之,物理教师在教学过程中如果能根据学生的实际情况,采用相对应的方法达到有效提问的目的,才能充分发挥有效提问的教学功效,促进学生物理思维的发展与创新能力的培养,从而有效地提高课堂教学效率。 参考文献: [1]唐飞.浅谈初中物理作业的有效设计[J].读与写,2016,(05). [2]黄光军.初中物理教学生活化探究[J].中国校外教育,2016,(14). 猜你喜欢: 1. 初中物理论文题目 2. 关于初中物理论文范文 3. 初中物理论文范文 4. 初中物理学习心得分享 5. 初中物理新课标学习心得
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).
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,下面就是高中物理论文范文,欢迎大家阅读!
摘要 :物理规律教学是使学生掌握物理科学理论的中心环节,是物理教学的核心之一。
本文结合笔者自身多年的物理教学经验,浅谈在物理教学中,如何搞好中学物理规律的教学。
关键词: 物理规律教学
物理规律反映了各物理概念之间的相互制约关系,反映在一定条件下一定物理过程的必然性。
它是中学物理基础知识最重要的内容,是物理知识结构体系的枢纽.所以,物理规律教学是使学生掌握物理科学理论的中心环节,是物理教学的核心之一。
怎样才能搞好规律教学呢?现结合本人多年的物理教学经历,浅谈以下几点看法:
一、创设发现问题、探索规律的物理环境
教师带领学生学习物理规律,首先需要引导学生在物理世界中发现问题。
因此,在教学的开始阶段,要应给学生创设一个便于发现问题的物理环境。
在中学阶段,主要是通过观察、实验发现问题,也可以从分析学生生活中熟知的典型事例中发现问题,有时也可以从对学生已有知识的分析展开中发现问题。
另一方面,创设的物理环境要有利于引导学生探索规律。
例如使学生获得探索物理规律必要的感性知识和数据;提供进一步思考问题的线索和依据;为研究问题提供必要的知识准备等等。
创设的物理环境还应有助于激发学生的学习兴趣和求知欲望.
二、带领学生探索物理规律
在学生有一定的需要和积极的准备状态下,教师要利用各种适宜的方法,如实验探索、理论推导等,向学生阐明概念和规律的形成过程,建立新旧知识的链接。
如在牛顿第二定律的教学中,让学生通过实验探索加速度与力的关系以及加速度与质量的关系,得出在质量一定的条件下加速度与外力成正比、在外力一定的条件下加速度与质量成反比的结论。
在此基础上,教师指导学生总结加速度、外力和质量的关系,归纳出牛顿第二定律。
这样学生对该规律的建立就有了一个清晰的过程,才能较深刻地理解物理规律、领悟其物理含义。
另一方面,向学生呈现物理规律内容时不但要准确,而且对一些关键字词应加以突出,给予适当的说明,以引导学生足够的注意和正确理解,并与其他类似的或易混淆的概念和规律进行比较,建立类比联系,加深对物理规律的理解。
三、要使学生深刻理解规律的物理意义
在规律的教学中,要引导学生深刻理解其物理意义,防止死记硬背。
物理规律的表达形式主要有两种:一种是文字语言,另一种是数学语言,即公式。
对物理规律的文字表述,必须在学生对有关问题进行分析、研究、并对它的本质有相当认识的基础上进行,切不可在学生毫无认识或认识不足的情况下“搬出来”,“灌”给学生,然后再逐字逐句解释和说明。
只有这样,学生才能真正理解它的含义。
例如,牛顿第一定律“一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态。”在理解时,要注意弄清定律的条件是“物体没有受到外力作用”,还要理解“或”这个字的含义。
“或”不是指物体有时保持匀速直线运动状态,有时保持静止状态,而是指如果物体原来是运动的,它就保持匀速直线运动状态;如果原来是静止的,它就保持静止状态。
对于用数学语言即公式表达的物理规律,应使学生从物理意义上去理解公式中所表示的物理量之间的数量关系,而不能从纯数学的角度加以理解。
如,对电场中同一点而言,不能说场强E与电场力F成正比,与电量q成反比,因为场强E由电场和电场中该点的位置决定。
四、要使学生明确物理规律的适用条件和范围
物理规律往往都是在一定的条件下建立或推导出来的,只能在一定的范围内使用.超越这个范围,物理规律则不成立,有时甚至会得出错误结论.这一点往往易被学生忽视,他们一遇到具体问题,就乱套乱用物理规律,得出错误结论.因此,在物理规律教学中,要使学生明确物理规律的适用条件和范围,正确地运用规律来研究和解决问题。
例如动量守恒定律,它的成立条件是,所研究的系统不受外力或者所受外力的合力为零,这属基准条件。
如果系统受到外力F外或合力F合不为零,其动量是不守恒的,但可能有两种情形:其一,系统中物体相互作用的内力F内远大于F外(或F合),该系统的动量可看作是守恒的,其条件属近似条件;其二,选定直角坐标系后,将不在坐标轴上的外力各自沿x轴和y轴进行正交分解,若沿某一坐标轴(如x轴)的各个外力(含分力)的合力为零,则系统在该轴方向上的动量守恒,其条件属分动量守恒条件。
动量守恒定律是自然界普遍适用的基本定律之一,它适用于两个物体或多个物体组成的系统;它不但能解决低速运动问题,而且能解决高速运动问题;不但适用于宏观物体,而且适用于电子、质子、中子等微观粒子。
此外,无论是什么性质的相互作用,动量守恒定律都是适用的。
五、加强应用物理规律解决实际问题的训练和指导
物理规律来源于物理现象,反过来应用于实际问题,学习物理规律的目的就在于能够运用物理规律解决实际问题,同时,通过运用,还能检验学生对物理规律的掌握情况,加深对物理规律的理解。
在规律教学中,一方面要选择恰当的物理问题,有计划、有目标、由简到繁、循序渐进、反复多次地进行训练,使学生结合对实际问题的讨论,深化、活化对物理规律的理解,逐渐领会分析、处理和解决问题的思路和方法;另一方面,要引导和训练学生善于联系日常生活中的实际问题学习物理规律,经常用学过的规律科学地说明和解释有关的现象,通过训练,使学生逐步学会逻辑地说理和表达.对于运用物理规律分析和解决实际问题,要逐步训练学生运用分析、解决问题的思路和方法,使学生学会正确地运用数学解决物理问题。最后指出,由于物理规律的复杂性,必须注意规律教学的阶段性,使学生对规律的认识要有一个由浅入深,逐步深化、提高的过程。
只有这样,才能有效地指导学生掌握物理规律,培养学生的思维能力。
参考文献
1.人民教育出版社物理室。
全日制普通高级中学《物理教学大纲》2003
2.田世昆,胡卫平.物理思维论[M].南宁:广西教育出版社,.
3.南冲.中学物理教学研究[M].北京:海潮出版社,.
【摘要】 高考是关系到千家万户的大事,也是国家目前选拔人才的途径。认真学习和研究《教学大纲》和《考试说明》,按照教学规律科学的进行复习,及时的收集和处理信息,充分的调动学生的学习积极性,一定会取得好的成绩。
【关键词】 高考组织复习能力
为使高考复习能落到实处,使复习的过程更科学、复习的效率更高、有利于最大限度的提高学生的成绩,特提出以下几点建议:
1.强化基础知识的复习,加强学生对概念和规律的深入理解
在高中,对基本概念、基本规律的要求一贯是高考物理考查的主要内容和重点内容,主要考查考生在理解的基础上掌握基本概念、基本规律和基本方法,并要求深入理解概念和规律之间的内在联系。不少学生存在着这样的表现:概念,定义都知道,但一用就错,试卷上表现主要是选择题得分率低。这些都是基础较差,对物理概念和规律的理解不够有密切的关系。而近几年的各地高考试卷中的物理试题也都明确反映出重视基本概念、规律考查的特点。
对此,在复习中应该按照物理《教学大纲》和《考试说明》对学生五个方面的能力的加以严格要求,同时要让学生明白:理解能力是基础。只有理解能力提高了,其他能力才能较好的发展,而理解能力的前提是牢固的基础知识、扎实的基本技能和规范的基本方法,只有抓好基本知识、基本技能和基本方法的复习,对概念和规律的理解才能正确、深入、透彻。
2.加强学生的计算推理能力、论证表述能力、分析综合能力
高考物理试题度于推理能力的考查贯穿于各种题型中,从不同的角度、不同的层次,通过不同的题型、不同的情景设置来考查考生推理的逻辑性、严密性;对论证表述则重在考查能否准确地、简明地把推理过程表达出来,以此鉴别考生表述能力的高低。要克服学生思维推理过程不能严格合乎逻辑,对受力分析、运动过程分析不予重视,给解题带来盲目性;不会用物理语言表述物理过程或物理规律,使解题过程残缺不全;牛顿运动定律、动量、功能关系三条常用解题线索相互脱节,不能有机整合,使解题思路僵化、方法呆板、正确率低。
3.提高学生应用数学知识解决物理问题的能力
物理和数学是紧密联系的,数学为物理学的发展提供了强有力的工具,几乎所有的物理概念和物理规律,都是通过量化的方法用数学公式进行描述,应用数学处理物理问题的能力也是进入高校深造的考生应具有的能力,因此高考物理试题一直注重考查考生的应用数学处理物理问题的能力。
近年来,高考物理中的数学能力要求有明显的调整,主要表现在尽量回避繁杂的机械运算,而在考察方面,为此,我们一方面要求学生在平时学习中,能过一定数目的练习,掌握解决物理问题常用的数学规律及方法,在此基础上,引导学生逐步形成运用数学工具处理物理问题的基本思路,重点在于通过精讲精练使学生能熟练地将物理问题转化为数学问题。另外,要重视估算题的训练,复习时应注意引导学生逐渐掌握近似估算法,快速求出物理量的数量级。同时,提倡学生平时不用或少用计算器进行计算,因为在平时练习中,很多同学习惯于使用计算器,连非常简单的加减法都非用计算器不可,这样使得他们数学运算能力很差。
4.加强实验复习
实验是物理学的基础,实验能力在物理高考中一直占有相当重要的地位。物理高考力图通过在笔试的形式下考查学生的实验能力。
在教学中,一是要正确对待实验教材,实验复习时不应该机械地记忆教材中各个实验的目的、原理、器材、步骤、记录、结果等等,而应引导学生领悟教材中物理实验的设计思想、所运用的科学方法、规范的操作程序和合理的实验步骤。二是要引起学生对实验的有意注意,提供更多的动手动脑的机会,让他们主动地发现问题,解决问题。老师有意地改变实验条件、设置问题,激励学生努力寻找方法,解决问题。三是从培养学生的实验能力出发,让他们学会通过实验测量和有计划的实践活动去认识自然、发现自然规律、验证假想和猜测的方法,培养他们科学的思维方式、科学方法、实际操作技能和解决实际问题的能力。四是鼓励学生大胆创新,认识到实验教材提供的做法并不是一成不变,拘泥成规的,可以对课本中的实验做一些合理的变通,或补充一些模仿性实验,增加一些设计性实验,培养学生运用所学的知识、方法解决新问题的能力。
为使复习备考工作顺利进行,努力完成学校的工作任务,特提出以下几点措施:
1.认真钻研《高考大纲》、《教学大纲》及《课本》,充分提高“二纲一本”在高考中的作用,研究“二纲”,特别是去分析每年高考大纲之间的.细微的不同的地方,显得更加的重要,同时,也要建议学生常去翻物理课本,不可只顾按资料进行复习,却脱离了高考大纲的现象的发生。
2.高三教学应以人为本因为我们的授课对象是学生,是活生生的人,不是听课的机器,这就要求我们在教学中多点人性化,与学生之间多点交流,加强与学生的沟通,树立服务意识,不可高高之上,使教与学发生脱节。
3.要让学生明明白白的学习,让学生明白:“糊里糊涂作10道题,不如清清楚楚作1道题”。也就是说,在上课时要让学生明白,为什么要这么去作而不那样去作,为什么这样作是对的而那样作是错的,也就是时时要让学生明白一个“理”字,处处要讲“理”,在这一方面我的体会是我自己讲“理”的时候多,而让学生去讲“理”的时候少,以后在可能的情况下要让学生来讲讲“理”。
4.要让学生不可走入题海中,必要的题目是要做的,但一定要精选题目,讲前一定要求学生先做,作后再讲,讲后再留时间让学生消化吸收。
5.克服以教代学的现象,教得再好,没有学生的学(理解、消化、吸收),也是徒劳的,我们在高三复习中应该定位为一是指导学生进行知识的归纳和总结,补漏,建立知识网络,二是应有服务意识――帮助学生克服学习中遇到的困难和障碍。
6.要努力提高教学效率,效率的高低不是以你今天讲了多少个知识点,讲了多少道题为标准的,面是以你上课前定下的教学目标是不是在计划的时间内完成为标准的,说通俗一点,就是以这节课学生能过教师指导,真正学到的知识是多少为标准的。
7.狠抓基础内容及重点内容,高考的追求就是区分度,一套成功的试题是通过区分度来实现的,并不是由难度来实现的,而中等题目才是真正实现区分度的手段,因为易题都会,分不出好差,过难的题几乎没有几个人会,基本上也不会区分出好差,这一点一定要让学生知道,只有重视了基础,才能有效地完成中档难度的题,要防止学生钻牛角,老师要及时加以引导。
8.抓中等生要想在明年的高考中有突破,眼睛不能只盯着为数不多的几个好学生身上,要在尖子生吃饱吃好的情况下,重点兼顾中等生或有弱门课的学生,要想法提高他们的物理成绩,而提高他们成绩的方法中最好的方法就是要设法提高他们的学习物理的兴趣,让他们动起来,这样才是最为有效的,另外要多关心他们,多提问他们,在教学中采用灵活的方法,如分层布置作业,根据各班的实际灵活的采用不同的教学方法等,以提高他们的学习的积极性。
我们坚信,只要我们努力,按照教学规律科学的进行复习,及时的收集和处理信息,充分的调动学生的学习积极性,一定会取得好的成绩。
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).
物理学给人类提供了大量的物质财富,同时也提供了精神财富。物理学的高技术和强渗透性也使之成为社会发展的重要推动力。下面是我为大家整理的物理学论文,供大家参考。
摘要:论述了X射线的发现,不仅对医学诊断有重大影响,还直接影响20世纪许多重大发现;半导体的发明,使微电子产业称雄20世纪,并促进信息技术的高速发展,物理学是计算机硬件的基础;原子能理论的提出,使原子能逐步取代石化能源,给人类提供巨大的清洁能源;激光理论的提出及激光器的发明,使激光在工农业生产、医疗、通信、军事上得到广泛应用;蓝光LED的发明,将点亮整个21世纪.事实告诉我们,是物理学推动科技创新,由此得出结论:物理学是科技创新的源泉.昭示人们,高校作为培养人才的场所,理工科要重视大学物理课程.
关键词:X射线;半导体;原子能;激光;蓝光LED;科技创新;大学物理
1引言
物理学是一门研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用以及最一般的运动规律的科学[1-3],其内容广博、精深,研究方法多样、巧妙,被视为一切自然科学的基础.纵观物理学发展历史可以发现:其蕴含的科学思维和科学方法能够有效促进学生能力的培养和知识的形成,同时,其每一次新的发现都会带动人类社会的科技创新和科技发展.正因如此,大学物理成为了高等学校理、工科专业必修的一门基础课程.按照教育部颁发的相关文件要求[4-5],大学物理课程最低学时数为126学时,其中理科、师范类非物理专业不少于144学时;大学物理实验最低学时数为54学时,其中工科、师范类非物理专业不少于64学时.然而调查显示,众多高校(尤其是新建本科院校)并没有严格按照教育部颁发的课程基本要求开设大学物理及其实验课程.他们往往打着“宽口径、应用型”的晃子,大幅压缩大学物理和大学物理实验课程的学时,如今,大学物理及其实验课程的总学时数实际仅为32-96学时,远远低于教育部要求的最低标准(180学时).试问这么少的课时怎么讲丰富、深奥的大学物理?怎么能够真正发挥出大学物理的作用?于是有的院、系要求只讲力学,有的要求只讲热学,有的则要求只讲电磁学,…面对这种情况,大学物理的授课教师在无奈状态下讲授大学物理.从《大学物理课程报告论坛》上获悉,这不是个别学校的做法,在全国具有普遍性.殊不知,力、热、光、电磁、原子是一个完整的体系,相互联系,缺一不可.这种以消减教学内容为代价,解决课时不足的做法,就如同削足适履,是对教育规律不尊重,是管理者思想意识落后的一种体现.本文且不论述物理学是理工科必修的一门基础课,只论及物理学是科技创新的源泉这一命题,以期提高教育管理者对大学物理课程重要性的认识.
2物理学是科技创新的源泉
且不说力学和热力学的发展,以蒸汽机为标志引发了第一次工业革命,欧洲实现了机械化;且不说库伦、法拉第、楞次、安培、麦克斯韦等创立的电磁学的发展,以电动机为标志引发了第二次工业革命,欧美实现了电气化.这两次工业革命没有发生在中国,使中国近代落后了.本文着重论述近代物理学的发展对科学技术的巨大推动作用,从而得出结论:物理学是科技创新的源泉.1895年,威廉•伦琴(WilhelmR魻ntgen)发现X射线,这种射线在电场、磁场中不发生偏转,穿透能力很强,由于当时不知道它是什么,故取名X射线.直到1912年,劳厄(MaxvonLaue)用晶体中的点阵作为衍射光栅,确定它是一种光波,波长为10-10m的数量级[6].伦琴获1901年诺贝尔物理学奖,他发现的X射线开创了医学影像技术,利用X光机探测骨骼的病变,胸腔X光片诊断肺部病变,腹腔X光片检测肠道梗塞.CT成像也是利用X射线成像,CT成像既可以提供二维(2D)横切面又可以提供三维(3D)立体表现图像,它可以清楚地展示被检测部位的内部结构,可以准确确定病变位置.当今,各医院都设置放射科,X射线在医学上得到充分利用.X射线的发现不仅对医学诊断有重大影响,还直接影响20世纪许多重大科学发现.1913-1914年,威廉•享利•布拉格(willianHenrgBragg)和威廉•劳仑斯•布拉格(WillianLawrenceBragg)提供布拉格方程[6,P140]2dsinα=kλ(k=1,2,3…)式中d为晶格常数,α为入射光与晶面夹角,λ为X射线波长.布拉格父子提出使用X射线衍射研究晶体原子、分子结构,创立了X射线晶体结构分析这一学科,布拉格父子获1915年诺贝尔物理学奖.当今,X射线衍射仪不仅在物理学研究,而且在化学、生物、地质、矿产、材料等学科得到广泛应用,所有从事自然科学研究的科研院所和大多数高等学校都有X射线衍射仪,它是研究物质结构的必备仪器.1907年,威廉•汤姆孙(W•Thomson)发现电子,电子质量me=×10-31kg,电子荷电e=×10-19C.电子的荷电性引发了20世纪产生革命.1947年,美国的巴丁、布莱顿和肖克利研究半导体材料时,发现Ge晶体具有放大作用,发明了晶体三极管,很快取代电子管,随后晶体管电路不断向微型化发展.1958年,美国的工程师基尔比制成第一批集成电路.1971年,英特尔公司的霍夫把计算机的中央处理器的全部功能集成在一块芯片上,制成世界上第一个微处理器.80年代末,芯片上集成的元件数已突破1000万大关.微电子技术改变了人类生活,微电子技术称雄20世纪,进入21世纪微电子产业仍继续称雄.到各个工业区看看,发现电子厂比比皆是,这真是小小电子转动了整个地球啊!电子不仅具有荷电性,还具有荷磁性.
1925年,乌伦贝克—哥德斯密脱(Uhlenbeck-Goudsmit)提出自旋假说,每个电子都具有自旋角动量S轧,它在空间任意方向上的投影只可能取两个数值,Sz=±h2;电子具有荷磁性,每个电子的磁矩为MSz=芎μB(μB为玻尔磁子)[7].电子的荷磁性沉睡了半个多世纪,直到1988年阿贝尔•费尔(AlberFert)和彼得•格林贝格尔(PeterGrünberg)发现在Fe/Cr多层膜中,材料的电阻率受材料磁化状态的变化呈显著改变,其机理是相临铁磁层间通过非磁性Cr产生反铁磁耦合,不加磁场时电阻率大,当外加磁场时,相邻铁磁层的磁矩方向排列一致,对电子的散射弱,电阻率小.利用磁性控制电子的输运,提出巨磁电阻效应(giantmagnetoresistance,GMR),磁电阻MR定义MR=ρ(0)+ρ(H)ρ(0)×100%式中ρ(0)为零场下的电阻率,ρ(H)为加场下的电阻率[8].GMR效应的发现引起科技界强烈关注,1994年IBM公司依据巨磁电阻效应原理,研制出“新型读出磁头”,此前的磁头是用锰铁磁体,磁电阻MR只有1%-2%,而新型读出磁头的MR约50%,将磁盘记录密度提高了17倍,有利于器件小型化,利用新型读出磁头的MR才出现笔记本电脑、MP3等,GMR效应在磁传感器、数控机库、非接触开关、旋转编码器等方面得到广泛应用.阿尔贝?费尔和彼得?格林贝格尔获2007年诺贝尔物理学奖.1993年,Helmolt等人[9]在La2/3Ba1/3MnO3薄膜中观察到MR高达105%,称为庞磁电阻(Colossalmagnetoresistance,CMR),钙钛矿氧化物中有如此高的磁电阻,在磁传感、磁存储、自旋晶体管、磁制冷等方面有着诱人的应用前景,引起凝聚态物理和材料科学科研人员的极大关注[10-12].然而,CMR效应还没有得到实际应用,原因是要实现大的MR需要特斯拉量级的外磁场,问题出在CMR产生的物理机制还没有真正弄清楚.1905年,爱因斯坦提出[13]:“就一个粒子来说,如果由于自身内部的过程使它的能量减小了,它的静质量也将相应地减小.”提出著名的质能关系式△E=△m莓C2式中△m.表示经过反应后粒子的总静质量的减小,△E表示核反应释放的能量.爱因斯坦又提出实现热核反应的途径:“用那些所含能量是高度可变的物体(比如用镭盐)来验证这个理论,不是不可能成功的.”按照爱因斯坦的这一重大物理学理论,1938年物理学家发现重原子核裂变.核裂变首先被用于战争,1945年8月6日和9日,美国对日本的广岛和长崎各投下一颗原子弹,迫使日本接受《波茨坦公告》,于8月15日宣布无条件投降.后来原子能很快得到和平利用,1954年莫斯科附近的奥布宁斯克原子能发电站投入运行.2009年,美国有104座核电站,核电站发电量占本国发电总量的20%,法国有59台机组,占80%;日本有55座核电站,占30%.截至2015年4月,我国运行的核电站有23座,在建核电站有26座,产能为千兆瓦,核电站发电量占我国发电总量不足3%,所以我国提出大力发展核电,制定了到2020年核电装机总容量达到58千兆瓦的目标.核能的利用,一方面减少了化石能源的消耗,从而减少了产生温室效应的气体———二氧化碳的排放,另一方面有力地解决能源危机.利用海水中的氘和氚发生核聚变可以产生巨大能量,受控核聚变正在研究中,若受控核聚变研究成功将为人类提供取之不尽用之不竭的能量.那时,能源危机彻底解除.
20世纪最杰出的成果是计算机,物理学是计算机硬件的基础.从1946年计算机问世以来,经历了第一至第五代,计算机硬件中的电子元件随着物理学的进步,依次经历了电子管、晶体管、中小规模集成电路、大规模集成电路、超大规模集成电路;主存储器用的是磁性材料,随着物理学的进步,磁性材料的性能越来越高,计算机的硬盘越来越小.近日在第十六届全国磁学和磁性材料会议(2015年10月21—25日)上获悉,中科院强磁场中心、中科院物理所等,正在对斯格明子(skyrmions)进行攻关,斯格明子具有拓扑纳米磁结构,将来的笔记本电脑的硬盘只有花生大小,ipod平板电脑的硬盘缩小到米粒大小.量子力学催生出隧道二极管,量子力学指导着研究电子器件大小的极限,光学纤维的发明为计算机网络提供数据通道.
1916年,爱因斯坦提出光受激辐射原理,时隔44年,哥伦比亚大学的希奥多•梅曼(TheodoreMaiman)于1960制成第一台激光器[14].由于激光具有单色性好,相干性好,方向性好和亮度高等特点,在医疗、农业、通讯、金属微加工,军事等方面得到广泛应用.激光在其他方面的应用暂不展开论述,只谈谈激光加工技术在工业生产上的应用.激光加工技术对材料进行切割、焊接、表面处理、微加工等,激光加工技术具有突出特点:不接触加工工件,对工件无污染;光点小,能量集中;激光束容易聚焦、导向,便于自动化控制;安全可靠,不会对材料造成机械挤压或机械应力;切割面光滑、无毛刺;切割面细小,割缝一般在;适合大件产品的加工等.在汽车、飞机、微电子、钢铁等行业得到广泛应用.2014年,仅我国激光加工产业总收入约270亿人民币,其中激光加工设备销售额达215亿人民币.
2014年,诺贝尔物理学奖授予赤崎勇、天野浩、中山修二等三位科学家,是因为他们发明了蓝色发光二极管(LED),帮助人们以更节能的方式获得白光光源.他们的突出贡献在于,在三基色红、绿、蓝中,红光LED和绿光LED早已发明,但制造蓝光LED长期以来是个难题,他们三人于20世纪90年代发明了蓝光LED,这样三基色LED全被找到了,制造出来的LED灯用于照明使消费者感到舒适.这种LED灯耗能很低,耗能不到普通灯泡的1/20,全世界发的电40%用于照明,若把普通灯泡都换成LED灯,全世界每个节省的电能数字惊人!物理学研究给人类带来不可估量的益处.2010年,英国曼彻斯特大学科学家安德烈•海姆(AndreGeim)和康斯坦丁•诺沃肖洛夫(Kon-stantinNovoselov),因发明石墨烯材料,获得诺贝尔物理学奖.目前,集成电路晶体管普遍采用硅材料制造,当硅材料尺寸小于10纳米时,用它制造出的晶体管稳定性变差.而石墨烯可以被刻成尺寸不到1个分子大小的单电子晶体管.此外,石墨烯高度稳定,即使被切成1纳米宽的元件,导电性也很好.因此,石墨烯被普遍认为会最终替代硅,从而引发电子工业革命[14].2012年,法国科学家沙吉•哈罗彻(SergeHaroche)与美国科学家大卫•温兰德(),在“突破性的试验方法使得测量和操纵单个量子系统成为可能”.他们的突破性的方法,使得这一领域的研究朝着基于量子物理学而建造一种新型超快计算机迈出了第一步[16].
2013年,由清华大学薛其坤院士领衔、清华大学物理系和中科院物理研究所组成的实验团队从实验上首次观测到量子反常霍尔效应.早在2010年,我国理论物理学家方忠、戴希等与张首晟教授合作,提出磁性掺杂的三维拓扑绝缘体有可能是实现量子化反常霍尔效应的最佳体系,薛其坤等在这一理论指导下开展实验研究,从实验上首次观测到量子反常霍尔效应.我们使用计算机的时候,会遇到计算机发热、能量损耗、速度变慢等问题.这是因为常态下芯片中的电子运动没有特定的轨道、相互碰撞从而发生能量损耗.而量子霍尔效应则可以对电子的运动制定一个规则,电子自旋向上的在一个跑道上,自旋向下的在另一个跑道上,犹如在高速公路上,它们在各自的跑道上“一往无前”地前进,不产生电子相互碰撞,不会产生热能损耗.通过密度集成,将来计算机的体积也将大大缩小,千亿次的超级计算机有望做成现在的iPad那么大.因此,这一科研成果的应用前景十分广阔[17].物理学的每一个重大发现、重大发明,都会开辟一块新天地,带来产业革命,推动社会进步,创造巨大物质财富.纵观科学与技术发展史,可以看出物理学是科技创新的源泉.
3结语
论述了X射线,电子、半导体、原子能、激光、蓝光LED等的发现或发明对人类进步的巨大推动作用,自然得出结论,物理学是科技创新的源泉.打开国门看一看,美国的著名大学非常注重大学物理,加州理工大学所有一、二年级的公共物理课程总学时为540,英、法、德也在400-500学时[18].国内高校只有中国科学技术大学的大学物理课程做到了与国际接轨,以他们的数学与应用数学为例,大一开设:力学与热学80学时,大学物理—基础实验54学时;大二开设:电磁学80学时,光学与原子物理80学时,大学物理—综合实验54学时;大三开设:理论力学60学时,大学物理及实验总计408学时.在大力倡导全民创业万众创新的今天,高等学校理所应当重视物理学教学.各高校的理工科要按照教育部高等学校非物理类专业物理基础课程教学指导委员会颁发的《非物理类理工学科大学物理课程/实验教学基本要求》给足大学物理课程及大学物理实验课时.
参考文献:
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一、全息教学在初中物理教学中运用的策略
1.运用全息理论,对初中物理教学课型进行合理选择与搭配
新课改以后,物理课堂教学由传统的讲授内容方面转变到物理的过程方面,其核心是给学生提供机会、创造机会。因此,在物理教学中,教师要善于运用全息教学理论,并根据学生的生活经验和已有的知识背景,对课型合理地选择与搭配,带领学生运用多种方法对物理知识进行重演在现,激励学生发现并提出问题,进而激发学生学习物理的兴趣,培养学生创新和探究能力。例如:在讲静电屏蔽时,首先带领学生对静电屏蔽进行了实验,并得到了正确的结果。突然有一个学生提出问题“:用电吹风吹头时,电吹风其对电视信号有影响,那么是不是静电屏蔽不完全成立?”于是带领学生们又做了如下实验:将一个手机放在一个密闭的纸盒内,用另一部手机呼叫,学生们听到了响声。再让同学思考,如果将手机放在前面做过实验的金属笼内,是否能听到铃声?多数学生根据静电屏蔽原理猜测肯定不能。然而将手机放进铁笼后,仍能听到铃声。学生们都感到疑惑,难道静电平衡理论有误?针对这种现象让大家思考了“静电”二字,然后向学生们解释手机信号是一种电磁波而不是静电,其属一种交变的电磁场,遇到金属网时,金属网会感应出同频率的电磁波,只是强度变小,因此在仍能听到笼中手机铃声,也解释了,也就解释了为什么吹风机对电视信号有影响。这样通过对物理知识重演再现与对比的方式,加深了学生对物理知识的理解,从而提高了教学质量。
2.运用全息理论,根据物理教材和学情选择合适的教学方法
在进行物理教学时,物理教材中的安排的知识点难易程度不同,如果各个知识点都按照相同的教学方法去讲解,容易理解的知识点学生会掌握的相对熟练,而对于相对较难的知识点,就可能会导致学生对其似懂非懂,这样就会不利于学生的学习。这样物理教师在运用全息理论时,不要一味的按照一个教学方法进行讲解要注意对教学方法的改变,使学生能够熟练地掌握知识点。另外,每个学生对于知识点的掌握情况不同,有些学生可能掌握的好一些,有些学生掌握的差一些,因此物理教师要根据学情来选择教学方式,既要照顾那些掌握知识差的同学,也要让掌握较好的同学能够学到更多的知识。例如,在向同学讲解“测量”的知识点时,对与学生来说这个相对知识点相对容易,在日常生活中很容易接触到,因此教师在运用全息教学论时,可以先向学生对所要内容的主旨,主要思路进行讲解,然后对主要知识点进行仔细讲解,经过这样的讲解,学生会很容易对测量知识进行掌握。而在向学生讲解“光学规律”时,学生对其中的规律和容易混淆,如果物理教师还按照讲解“测量”方法向学生进行讲解,学生就很难掌握。因此,教师要改变教学方法,既要向学生进行理论讲解,也要带领学生对个规律进行实验,通过实验加深学生对光学规律的理解,使学生对知识点能够更好地掌握。3.运用全息理论,根据知识内容和特点选择合适的评价方式在物理教学中,物理教师对学生的评价方式非常重要,有的评价方式会激发学生学习物理的知识的兴趣,而有的评价方式可能使学生受到打击,从而失去学习物理的兴趣。因此教师要合理的运用全息理论,并且根据知识内容和特点选择合适的评价方式,激发学生学习物理的兴趣。例如,在课堂上让学生回答问题时,学生回答对了要给与肯定的评价,而如果学生回答错了,要用积极的评价方式去评价,用全息理论去告诉他,其在探讨知识的过程中,没有选择正确的方式方法,让其用正确的方式再去进行探讨,这样既让学生知道了自己了不足,也对学生进行了鼓励学生,这样学生就会乐意去学习,从而大大地提高物理教学质量。
二、结束语
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:
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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。
物理课程与教学论专业,现在考研专业名称是学科教学(物理),属于师范类专业硕士【专硕】,我国大部分师范院校研究生院都有这个专业。一、物理教育硕士专业介绍【全日制,学制三年,硕士专业】培养目标:本专业培养具备物理教育教学领域坚实的基础理论和系统的专门知识,熟悉基础教育改革,掌握基础教育改革的新理念、新内容和新方法,具有较强的解决实际问题的能力,能够承担物理专业的教育教学和研究工作的高素质应用型人才。二、培养方式1.主要利用寒暑假期间进行授课和指导论文。第一、二学年以课程学习为主,采用讲授、自学、讨论相结合的方式,注重案例教学;强调学生自学,组织咨询辅导;加强实践环节,安排教学实践活动,实践活动在学员原单位进行,学员实践活动结束后,须提交两份教案及相关的教学评价。2.第二学年下学期除安排一定选修课外,还应开展学位论文工作,作论文开题报告,第三学年上学期进行学位论文中期检查。学位论文答辩在第三学年下学期进行,期终完成学位授予工作。 学员修满规定学分后方可进入学位论文撰写阶段。学位论文选题以研究中学教学中的重点实际问题为主,应具有开拓性。在撰写论文期间,学员应有两个月左右的时间到校接受指导教师的具体指导。3.攻读教育硕士专业学位的学习年限一般为3年,最长不超过5年。三、课程设置与要求应修满34学分。其中,教育素质板块8学分,教育能力板块20学分,教学案例分析2学分,学位论文开题报告2学分,学位论文中期报告2学分。一般16学时计1学分。四、实践学习规划教育教学实践是教育硕士研究生培养的重要环节,实践学习包括从课堂到课外、从学校到社会、从理论学习到身体力行等实践环节组成的训练,其目的在于使学生通过实践训练,能够教育理论与教学技能运用到教育教学实践中,也能使学生将以往的教育教学经验得到升华和凝炼,在实践中提高其理论水平。教学实践类课程将主要在我校建立的“教师能力提升基地”中完成,教育实践研究的形式包括多种: 1. 教学设计与实践(内容包括听课、教学设计训练、上课、教学反思等。)2. 班级管理实践。3. 社会调查(国情调查和教育调查,包括与学位论文有关的教育调查。) 全日制教育硕士生到中学进行实践活动的时间为半年。半年内主要开展二项工作:一是尽可能采取顶岗实习的方式开展教学实践活动,并进行自我总结;二是更多地接触社会,深入基层体验,做国情、社情调查,并形成一份体验调查报告。
物理工程学院1986年开始招收硕士研究生,经过20多年的发展,目前拥有物理学一级学科博士学位授予权,硕士点15个,已经形成了专业学位点较为齐全、学术型研究生和专业型研究生兼顾的研究生培养体系。拥有强大的研究生导师队伍,现有博士生导师4人,硕士生导师23人,教育硕士导师11人。能够开设高水平的博士、硕士研究生课程及专题讲座,有丰富的培养博士、硕士研究生的成功经验。指导教师目前承担多项国家自然科学基金和省自然科学基金等部省级以上课题,研究经费充足。学院具有良好的研究生培养环境和条件,具有先进的教学实验仪器设备。其中超净真空镀膜室、电子束蒸发镀膜、飞行时间质谱谱仪、分子束外延、计算机集群系统和扫描电子显微镜等大型仪器设备的设置达到国际先进水平。仪器设备总价值达2000余万元。学校图书馆和学院资料室图书资料丰富,订阅了Scicence,Nature,Physical Review系列,Applied Physics Letters,物理学报、理论物理通讯、中国物理快报等30余种中外文期刊;购买了APS,Springer,WorldSciNet,Elsevier,万方,中国期刊网等多个学术论文、图书数据库,为研究生学习和科研提供了良好的条件。十多年来,物理工程学院培养了一批高质量的研究生,共毕业硕士研究生316人,全部获得硕士学位。先后有 70多人考取北京大学、南京大学等重点大学和中国科学院物理研究所等科研院所的博士研究生。目前共有在站博士后3人、在读博士研究生10人、硕士研究生112人。研究生已成为学院科学研究的重要力量。近5年来,研究生共发表学术论文200多篇,其中一些发表在美国Physical Review等国际权威学术刊物上。有2篇论文被评为山东省优秀硕士学位论文,获山东省研究生科技创新成果一等奖2项、三等奖1项,齐鲁研究生学术论坛一等奖1项,曲阜师范大学研究生学术论坛一、二等奖共7项。学院积极支持研究生外出参加学术会议,进行学术交流,加大了与国内重点大学和科研院所的研究生联合培养力度。近年来,我们还邀请了中国科学院院士郭光灿、郝柏林、孙义燧、吴培亨、葛墨林、薛其坤、高洁等全国知名专家学者来校讲学,指导科研和研究生教育等工作。学院的研究生管理工作也在不断完善。管理机构和人员日益健全,各培养环节都有明确的规章制度,建立了制度化、规范化和科学化的管理模式。博士研究生招生方向 专业 研究方向 光学 分子反应动力学 量子光学与量子信息 偏振光学与偏光器件 固体发光与光谱分析 学术型硕士研究生招生方向 专业 研究方向 专业 研究方向 课程与教学论 物理课程与教学论 光学 量子光学偏振光学与器件光电技术与应用 理论物理 量子信息理论粒子物理理论统计物理与复杂系统物理教育研究 物理电子学 纳米薄膜材料与功能元件分子光谱学与环境光谱学光子学与激光技术 原子与分子物理 分子反应动力学原子分子团簇结构与性质激光与原子分子的相互作用 电路与系统 电子系统设计智能信息处理 通信与信息系统 无线通信光通信技术多媒体信息处理与通信 凝聚态物理 相变与临界现象低维与强关联系统凝聚态光电性质 专业学位硕士研究生招生方向 专业 研究方向 教育硕士 学科教学(物理)、科学与技术教育 工程硕士 电子与通信工程 科学研究与重点建设经过几十年的发展,科学研究和重点建设得到了大力发展,取得了突出成绩。现有理论物理省级重点学科和光学省级特色重点学科,拥有山东省激光偏光工程技术研究中心、山东省激光偏光与信息技术重点实验室和信息功能材料与光电技术重点实验室。学术队伍与研究方向物理工程学院拥有一支高学历,职称、年龄结构合理的研究队伍,其中教授17人,副教授26人,具有博士学位的教师34人,享受国务院政府特殊津贴人员5人,山东省有突出贡献的中青年专家4人。学校“161”人才二层次7人,三层次4人。科学研究覆盖了物理学、电子科学与技术、通信与信息系统、课程与教学论等多个学科专业,经过“十一五”期间的建设,在偏振光学与器件、量子光学与量子信息、统计物理与复杂系统、粒子物理理论、分子结构与激光技术、通信原理与技术和物理教学研究等方向,都取得了引人瞩目的成绩。科学研究2006年以来,物理工程学院科承担了多项重要研究课题,其中国家自然科学基金重点项目1项,面上项目7项,青年基金项目7项,理论物理专款项目5项,教育部高等学校博士学科点专项科研基金(博导类)2项,山东省重点科技攻关项目1项,山东省自然科学基金项目10项,与企业单位合作项目5项。科学研究取得了突出成绩,在Physical Review, Journal of Physics B,Physica A/C和物理学报等刊物上发表学术论文260余篇,其中被SCI、EI收录170余篇,发表在SCI二区的论文18篇。取得了多项标志性研究成果,获山东省自然科学二等奖1项,山东高等学校优秀科研成果一等奖2项,二等奖2项。为国家培养了一批优秀专业人才,为山东省经济社会发展做出了突出贡献。科技开发与应用学院坚持产、学、研相结合,科学研究、人才培养和科技开发并重。培养的硕士研究生与博士研究生大都成为国内外高校和研究机构的学术骨干和学科带头人;研制的三类偏光器件(激光偏光器件和偏光分束器件、延迟器件和退偏器件)产品达33个系列品种700多种规格,并已实现了产品的标准化、系列化和商品化,产品的主要技术指标达到了当前世界同类产品的先进水平,产品的品种之多和规格之全完全可以与国际市场该领域的产品相媲美,并完全替代了进口,几乎承担了我国高科技发展所需要激光偏光器件的全部供应任务,并部分出口。为国家航空、航天、高技术产业和光学领域的发展做出了贡献。学术交流学院注重与海内外大学和研究机构的学术交流与合作,长期与日本电报电话公司物性科学研究所、香港理工大学、香港中文大学、中国科学院半导体研究所、中国科学院微系统与信息技术研究所、中科院物理研究所、中科院上海光学精密机械研究所和中科院安徽光学精密机械研究所、中国科技大学、北京师范大学、武汉大学、等单位进行合作研究,经常邀请海内外知名专家学者来校讲学和进行学术交流活动。2008年、2009年和2011年3次成功举办了五省光学学术年会。2010年,成功举办了第二届纠缠与量子操控国际研讨会和第十四届全国量子光学学术会议。科研条件学院具有良好的工作环境和科研平台,现有HPC高性能计算集群1套和计算工作站1台,拥有国际先进的分子束外延、飞秒激光系统、椭圆偏振光谱仪和扫描电子显微镜等一批先进科研设备,总价值达2500余万元,能够满足教学科研工作需要。学校图书馆和学院资料室图书资料丰富,购买了APS(美国物理学会)、ACS(美国化学学会)、Elsevier(欧洲)、OSA(美国激光学会)、Springer(电子期刊)和中国知网全文期刊、超星图书馆等多个中外文期刊数据库,订阅了物理学报、理论物理通讯、中国物理快报等30余种中文期刊,能够满足科研的需要。重点学科理论物理重点学科我校理论物理学科已经具有三十多年的历史,1998年获得硕士学位授予权,2010年获得博士学位授予权,是我校“九五”和“十五”重点学科,山东省“十一五”期间强化建设的重点学科。2011年再次被确定为“十二五”省级重点学科。本学科现有统计物理、量子信息理论、粒子物理理论、凝聚态理论和分子反应动力学等5个稳定的研究方向。统计物理研究相变与临界现象、冷原子系统及玻色-爱因斯坦凝聚理论、复杂网络动力学等;量子信息理论研究腔量子电动力学、量子纠缠态、量子通信和光子晶体等;粒子物理理论方向研究高能反应强子产生过程中的强子化机制等问题;凝聚态理论方向研究低维强关联系统和团簇的结构与性质等;分子反应动力学方向研究分子碰撞动力学和功能材料理论等。光学特色重点学科光学学科是我校具有重要特色的学科之一,1987年开始招收硕士研究生,2006年获得博士学位授予权。2011年被确定为“十二五”省级特色重点学科。“十二五”期间,该学科点的科研工作主要集中在偏振光学与器件、分子结构与激光技术、量子光学与量子信息、冷原子系统与玻色—爱因斯坦凝聚等研究领域。重点实验室激光偏光与信息技术实验室偏光技术与器件的研究是为我校赢得国内外盛誉的研究领域之一。我院偏光器件的研究始于上世纪70年代,经过30多年的努力,成为原国家科委惟一定点的激光偏光技术与偏光器件科研生产基地,1995年又被山东省批准建成了《山东省激光偏光工程技术研究中心》。“九五”、“十五”期间被山东省政府批准为省重点实验室,“十一五”和“十二五”被列为全省12个集中建设的重点实验室之一。实验室在被山东省政府批准为集中建设的重点实验室以来,围绕偏光器件和偏光技术这一优势研究,对实验室的研究方向进行了拓展和调整,强化和保持偏光技术和器件的特色研究,在光信息技术基础研究方面进行了加强。实验室目前具有偏光技术与器件、量子光学和量子信息技术、信息功能材料、激光技术和分子光谱等研究方向。信息功能材料与光电技术实验室信息功能材料与光电技术实验室建立于20世纪90年代,是学校“十五”和“十一五”校级重点实验室,2011年被山东省人民政府批准为“十二五”省级重点实验室。实验室研究方向特色鲜明,长期以来形成了4个在国内外有影响的、稳定的研究方向。量子电路理论与量子通信方向瞄准量子通信的前沿热点问题,与高新技术紧密结合;半导体材料与新型器件方向开发研究新材料和新型光电子器件,包括宽带隙ZnO半导体材料和量子点激光器等。晶体材料特性与应用注重科学研究、人才培养与科技开发相结合,建有科研生产基地;分子结构与激光技术方向围绕国家重点资助的研究领域开展工作,其成果受到国内外同行的关注。
研究生论文写作的格式及规范
在各领域中,大家总少不了接触论文吧,论文对于所有教育工作者,对于人类整体认识的提高有着重要的意义。如何写一篇有思想、有文采的论文呢?下面是我为大家收集的研究生论文写作的格式及规范,仅供参考,大家一起来看看吧。
写作格式
1、论文题目:要求准确、简练、醒目、新颖。
2、目录:目录是论文中主要段落的简表。(短篇论文不必列目录)
3、提要:是文章主要内容的摘录,要求短、精、完整。字数少可几十字,多不超过三百字为宜。
4、关键词或主题词:关键词是从论文的题名、提要和正文中选取出来的,是对表述论文的中心内容有实质意义的词汇。关键词是用作机系统标引论文内容特征的词语,便于信息系统汇集,以供读者检索。 每篇论文一般选取3-8个词汇作为关键词,另起一行,排在“提要”的左下方。
主题词是经过规范化的词,在确定主题词时,要对论文进行主题,依照标引和组配规则转换成主题词表中的规范词语。
5、论文正文:
(1)引言:引言又称前言、序言和导言,用在论文的开头。 引言一般要概括地写出作者意图,说明选题的目的和意义, 并指出论文写作的范围。引言要短小精悍、紧扣主题。
〈2)论文正文:正文是论文的主体,正文应包括论点、论据、 论证过程和结论。主体部分包括以下内容:
a.提出-论点;
b.分析问题-论据和论证;
c.解决问题-论证与步骤;
d.结论。
6、一篇论文的参考文献是将论文在和写作中可参考或引证的主要文献资料,列于论文的末尾。参考文献应另起一页,标注方式按《GB7714-87文后参考文献著录规则》进行。
中文:标题--作者--出版物信息(版地、版者、版期):作者--标题--出版物信息
所列参考文献的要求是:
(1)所列参考文献应是正式出版物,以便读者考证。
(2)所列举的参考文献要标明序号、著作或文章的标题、作者、出版物信息。
书写规定
摘要
摘要的字数(以汉字计),硕士学位论文一般为500至800字,博士1000字左右,以能将规定内容阐述清楚为原则。摘要页不需写出论文题目。
英文摘要应是中文摘要的翻译,其内容应完全一致,在英文语法、用词上应正确无误。
中、英文摘要放在论文的前面,与论文装订在一起。
论文字数
硕士学位论文字数一般在5万字,最低不少于3万字,博士学位论文字数一般在10万字。插图可控制在60幅以内。结论内容一般在2000字以内。凡需要保密的论文须写出正副本,保密部分写入副本,并注明密级。
论文书写
学位论文必须由研究生本人撰写,并在计算机上输入、编排与打印。
学位论文的扉页、摘要、目录、图名及表名,都要求用中、英文两种文字给出,编排上中文在前。扉页、摘要及目录的英文部分另起一页。
目录
目录应包括论文中全部章节的标题及页码,含:
摘要(中、英文)
物理量名称及符号说明表(采用国家标准规定符号者可略去此表)
正文章节题目(要求编到第3级标题,即)
参考文献
攻读博(硕)士学位期间发表的学术论文
致谢
附录
论文正文
章节及各章标题
论文正文分章节撰写,每章应另起一页。
各章标题要突出重点、简明扼要。字数一般在15字以内,不得使用标点符号。标题中尽量不采用英文缩写词,对必须采用者,应使用本行业的通用缩写词。
层次
层次以少为宜,根据实际需要选择。层次代号建议采用中表1的格式。
层次要求统一,但若节下内容无需列条的,可直按列款、项。层次用到哪一层次视需要而定。
引用文献
引用文献标示方式应全文统一,并采用所在学科领域内通用的方式,置于所引内容最末句的右上角,用小5号字体。所引文献编号用阿拉伯数字置于方括号中,如:“…成果[1]”。当提及的参考文献为文中直接说明时,其序号应该用小4号字与正文排齐,如“由文献[8, 10~14]可知”。
不得将引用文献标示置于各级标题处。
名词术语
科技名词术语及设备、元件的名称,应采用国家标准或部颁标准中规定的术语或名称。标准中未规定的术语要采用行业通用术语或名称。全文名词术语必须统一。一些特殊名词或新名词应在适当位置加以说明或注解。
采用英语缩写词时,除本行业广泛应用的通用缩写词外,文中第一次出现的缩写词应该用括号注明英文全文。
物理量名称、符号与计量单位
物理量的名称和符号
物理量的名称和符号应符合GB3l00~3l02-86的规定。论文中某一量的名称和符号应统一。
物理量计量单位
物理量计量单位及符号应按国务院1984年发布的《中华人民共和国法定计量单位》及GB3100~3102执行,不得使用非法定计量单位及符号。计量单位符号,除用人名命名的单位第一个字母用大写之外,一律用小写字母。
非物理量单位(如件、台、人、元、次等)可以采用汉字与单位符号混写的方式,如“万t·km”。
文稿叙述中不定数字之后允许用中文计量单位符号,如“几千克至1000kg”。
表达时刻时应采用中文计量单位,如“上午8点3刻”,不能写成“8h45min”。
计量单位符号一律用正体。
外文字母的正、斜体用法
物理量符号、物理常量、变量符号用斜体,计量单位等符号均用正体。
数字
按国家语言文字工作委员会等七单位1987年发布的《关于出版物上数字用法的试行规定》,除习惯用中文数字表示的以外,一般均采用阿拉伯数字。
公式
原则上居中书写。
公式序号按章编排,如第一章第一个公式序号为“()”,附录A中的第一个公式为“()”等。
文中引用公式时,一般用“见式()”或“由公式()”。
公式中用斜线表示“除”的关系时应采用括号,以免含糊不清,如 。通常“乘”的关系在前,如 而不写成 。
插表
表格不加左、右边线。
表序一般按章编排,如第一章第一个插表的序号为“表 ”等。表序与表名之间空一格,表名中不允许使用标点符号,表名后不加标点。表序与表名置于表上,用中、英两种文字居中排写,中文在上。
表头设计应简单明了,尽量不用斜线。表头中可采用化学符号或物理量符号。
全表如用同一单位,将单位符号移至表头右上角,加圆括号。
表中数据应正确无误,书写清楚。数字空缺的格内加“-”字线(占2个数字),不允许用“””、“同上”之类的写法。
表内文字说明,起行空一格、转行顶格、句末不加标点。
插图
插图应与文字紧密配合,文图相符,技术内容正确。选图要力求精练。
制图标准
插图应符合国家标准及专业标准。
机械工程图:采用第一角投影法,严格按照GB4457~4460-84,GB131-83《机械制图》标准规定。
电气图:图形符号、文字符号等应符合有关标准的规定。
流程图:原则上应采用结构化程序并正确运用流程框图。
对无规定符号的'图形应采用该行业的常用画法。
图题及图中说明
每个图均应有图题(由图号和图名组成)。图号按章编排,如第一章第一图的图号为“图”等。图题置于图下,用中、英文两种文字居中书写,中文在上。有图注或其他说明时应置于图题之上。图名在图号之后空一格排写。引用图应说明出处,在图题右上角加引用文献号。图中若有分图时,分图号用a)、b)等置于分图之下。
图中各部分说明应采用中文(引用的外文图像外)或数字项号,各项文字说明置于图题之上(有分图题者,置于分图题之上)。
插图编排
插图与其图题为-个整体,不得拆开排写于两页。插图处的该页空白不够排写该图整体时,可将其后文字部分提前排写,将图移至次页最前面。
坐标单位
有数字标注的坐标图,必须注明坐标单位。
论文原件中照片图及插图
学位论文原件中的照片图均应是原版照片粘贴,不得采用复印方式。照片可为黑白或彩色,应主题突出、层次分明。清晰整洁。反差适中。照片采用光面相纸,不宜用布纹相纸。
学位论文原件中的插图不得采用复印件。对于复杂的引用图,可采用数字化仪输入计算机打印出来的图稿。
参考文献
参考文献书写格式应符合GB7714-87《文后参考文献著录规则》。常用参考文献编写项目和顺序规定如下:
(1) 参考文献按照在正文中引用的顺序进行编码。
(2) 作者一律姓前名后(外文作者名应缩写),作者间用“,”间隔。作者少于3人应全部写出,3人以上只列出前3人,后加“等”或“etal”。
(3) 按照引用的文献类型不同使用不同的表示方法。
① 专著(注意应标明出版地及所参阅内容在原文献中的位置),表示方法为:
[序号] 作者.专著名.版次.出版者,出版年:引用部分起止页
②翻译图书文献,表示方法为:
[序号] 作者.书名.译者.版次.出版者,出版年:引用部分起止页
③期刊文献,表示方法为:
[序号] 作者.题(篇)名.刊名.出版年,卷号(期号):引用部分起止页
④会议论文,表示方法为:
[序号] 作者.文章名.编者名.会议名称,会议地址,年份.出版地:出版者,出版年: 引用部分起止页
⑤ 学位论文,表示方法为:
[序号] 作者.题(篇)名:(博(硕)士学位论文).授学位单位.授学位年:引用部分起止页
⑥ 专利文献,表示方法为:
[序号] 专利申请者.专利题名.专利国别,专利文献种类,专利号.出版日期
学术会议若出版论文集者,可在会议名称后加上“论文集”字样。未出版论文集者省去“出版者”、“出版年”两项。会议地址与出版地相同者省略“出版地”。会议年份与出版年相同者省略“出版年”。
产品说明书、各类标准、各种报纸上刊登的文章及末公开发表的研究报告等不宜做为参考文献引用。
攻读博(硕)士学位期间发表的学术论文
书写格式与参考文献同。
附录
对需要收录于学位论文中且又不适合书写于正文中的附加数据、资料、详细公式推导、计算机程序等有特色的内容,可做为附录排写,序号采用“附录1”、“附录2”等。
拓展内容: 研究生论文写作方法
论文写作要点
1、选题要小,开掘要深;不要题目很大,内容却很单薄。
2、写作前要读好书、翻阅大量资料、注意学术积累,在这个过程中,还要注重利用网络,特别是一些专业数据库。
3、“选题新、方法新、资料新”的三新原则。
4、“新题新做”和“小题大做
总之,一点之见即成文。
一个比喻:写论文就如同盖房子
1.盖房子的程序大家是熟悉的,即要选好址、制好图、打牢基、立起架、垒实墙、细装修,写论文的程序也与此十分相似。
2.好址就是要选好主题。主题的选择一定要结合自己的学习实际,结合自己的兴趣、学科特点、当前的热点(也可反其道而行之,如:科学课原先表面呈现的热热闹闹,而有人却提出这热闹背后的浮躁,提倡有序的操作、冷静的思考)。选好主题非常重要,可以说,选对了主题就等于把论文写成了一半,选错了,下面的一切努力都白搭。此环节便如王国维的第一境界:“独上高楼,望尽天涯路。”就是要选择好自己研究的目标。
3.制好图,就是要对选好的主题进行规划、设计写作的大体思路,就如建房的平面设计图。
4.打牢基,就是要紧紧围绕主题尽可能多地收集需要的素材,使需要阐述的主题有一个牢固的基础。
5.立起架,就是要将深思熟虑后的思路以条条杠杠的形式搭成论文的框架。这个框架可大可小,可高可低,这就看自己的能力和水平了。没有金刚钻,别揽瓷器活。一定要根据自己的才力去构建论文的框架,千万不要贪大求全。垒实墙,就是要将收集到的材料放到合适的位置。充实和丰富论文的内容,使其和框架溶为一体。
6.细装修,就是要对写好的论文进行润色、修改,有时甚至要忍痛割爱。这是一个痛苦的过程,自己下力气写好的论文,就如同自己怀胎十月后临盆的孩子,有那一位母亲会嫌弃他?修改论文既需要站在一定的高处去审视全文的立意、构架和所用的材料;也要从小处着手,仔细推敲字、词、句、段的运用,甚至是标点符号的使用都很关键。通过这个环节,可以使自己的论文“熠熠生辉”。以上几个环节便是王国维的第二境界:“衣带渐宽终不悔,为伊消得人憔悴。”
两个基点:兴趣和热点
兴趣是写论文的动力,而且是内在的永不枯竭的动力。没有兴趣的写作,就味同嚼蜡,写出来也干巴巴的,形如枯槁。只有情趣盎然的投入,才能使自己的文章充满活力和朝气,充满青春的气息,才能进入“众里寻他千百度,蓦然回首,那人却在灯火阑珊处”的第三境界!不过,兴趣是可以培养的。只要坚持不懈地写下去,·旦你通过自己的努力,终于在刊物发表处女作之后,你的兴趣就会如决口的黄河一泻千里了。
热点一方面是指要与时俱进,要紧跟时代的脚步,紧随教育改革的步伐,要瞄准当前改革的焦点;另一面是指要有新意,千万要注意不要老生常谈,不要人云亦云;要写出自己的与众不同的观点,要有创新。创新点在论文写作中的地位就如同论文的生命一样,没有创新点就不要写。创新点从那里来?实践、研究就是它的活水源头!三个体会:及时抓拍、趁热打铁、慢火煎熬平时可随身携带一个小本子,及时抓拍头脑中闪现的点滴灵光,不管成熟与否。也可以随时随地记日志,保存起来备用。
在学习时,有什么好的想法,妙的做法,新的体会,及时抓拍后,还要趁热打铁,不要让它时过境迁。如果当时不写,过了一段时间后,当时的激情可能就烟消云散了。当有想法后,不管三七二十一,把它们都写下来。然后需要的就是润色、修改。这个过程既是一个慢火煎熬的过程:不断地删改、不断地提取精华、不断地汲取可用的素材、不断地推敲字词句段,直至最后定稿;同时也是一个享受的过程:当你突然冒出一个灵光时、发现一个好的论证方法时、找到需要的素材时,那种愉悦是精神上的一种极高享受。
细节:撰写前的准备工作
复习和准备好相关文献;再次审定实验目的(学术思想,idea);实验资料完整并再次审核
Introduction:
问题的提出;研究的现状及背景;以前工作基础;本工作的目的;思路(可提假说);对象;方法;结果。在… 模型上,观察 … 指标, 以探讨 … (目的)
M & M:
⑴ 材料的写法和意义; 伦理。
⑵ 程序与指标。操作程序:能序贯,可操作性;方法: 多指标方法的排序;引出参照文献简述;改良之处;哪些详或简?
⑶ 统计学处理 。
Results:
⑴指标归类描述,忌流水帐。不分析不解释,但要体现思路
⑵ 文字、图、表相对独立,但避免重复
⑶ 避免统计错误:对照,均衡,随即,重复。计量-计数、绝对值-相对值、专一指标—综合指标的转换。盲判与非盲判。技术资料直接概率法与卡方检验;多组资料与两组资料;等级相关与直线相关;多因素与单因素分析;配对资料与独立样本资料;非正态分布资料;例数不当;平行管,混合样本;突出差异(绝对值, Δ值,变化%; 联合×、÷比值,分亚组等)有效位数的保留。统计学结论与专业结论。
Discussion:
⑴ 背景材料:展开问题的提出;有关本研究的一些基本知识内容(不要离题太远)
⑵ 本实验结果分析:各指标的意义(与文献值比较),结果说明什么问题
⑶ 进一步对结果机理分析:结合文献
⑷ 本工作的意义、结语或小结,进一步提出的新问题
其它注意点:
① 引证讨论文献知识太多(不同于学位论文),掩盖了本工作的贡献;
② 分析不合逻辑,结论不当;
③ 讨论太浮浅,文献知识不熟悉;
④ 写成工作总结,缺乏学术高度;
⑤ 要正确使用缩写词,尤其是组别缩写词
参考文献:
为什么要引文献:
⑴ 立论依据的文献:新,权威性文献,不用快报或摘要;
⑵ 自己工作的自引:工作连续性;
⑶ 实验结果与文献资料比较:新,可用快报, 会议及个人咨询资料;
⑷ 方法学:经典文献,注意引文准确,不要转引
摘要:
问题的提出(Background);本工作目的;对象;方法(指标,分组);主要结果(数据,统计);结论与展望。
再推敲文章题目:
不切题,过大、过小
投稿:
按杂志稿约修定(留底)、引用该杂志文章、忌一稿两投
致命伤:
目的不明确;重复性工作无创新;方法学问题致结果不可信。
三种写法:
论文的写法有很多,此处把写作方法归纳为三类。
1.点石成金法就是在平时的学习中,会突发灵感,会发现一些新的方法、遇到感人的事例等。这时就可以结合新的理念将它们糅合起来,使它们闪烁出新理念的光彩。这种方法特别适宜写作随笔、札记、反思一类的论文。而且极易发表。
2.巧串项链法是指在平时的学习中,积累许多感人的片段、反思、札记、评析等。到期末的时候,再根据这些材料的内在联系,提出一个鲜明的主题,把它们首尾串接起来,便可成为一个完整的、闪烁出熠熠光辉的美丽的“项链”。这种方法最适合写经验总结类的论文。
3.主干生枝法就是当确立一个主题后,围绕这个主题,再衍生出一些分论点、小论点,再用这些分论点、小论点去论证主题。这样,就会使论文的整体结构十分沉稳,思路清晰,论证严密。
蚯蚓是可以再生的......、是可以。。。。。
在纷繁杂乱的论文文献海洋里,论文的摘要是加快对相关研究论文索引和查阅的的重要条件。下面是我为大家推荐的调查类论文,供大家参考。
调查类论文 范文 一:高中生消费调查论文
我国目前高学生人数高达7300万,高学生消费状况也越来越受社会关注,在高学生消费高有许多问题,足以引起高学生朋友和家长们的重视。 零点公司调查:7300万高学生消费什么?
我国目前有7300万高学生,因此,他们的消费趋向及对家庭消费的影响力是市场走势的重要参数。最近,零点调查公司和北汽福田公司对北京、保定、上海、苏州、广州、佛山6市的1589名初一到高三的高学生进行了消费调查。
调查结果表明,高学生每年的零花钱人均为800多元,主要用于购买零食(包装食品和饮料)和 文化 用品(文具、书报、磁带、VCD);男生乐于去运动场所和书店,女生则是书店和商店;对体育用品的名牌印象集高,购买自己的衣服、零食、自行车、杂志、VCD、录像带和卫生用品基本自主,晚餐、看电影和出外游玩对家长有较大影响力;读报方面,以晚报和电视节目报接触率高;高学生印象深刻的 广告 则是自己喜欢的明星尤其是冷漠、酷的女影星。
高学生“人情消费”知多少?
激动网讯据哈尔滨日报道,在调查高记者发现,在高学校园里,没有送过礼的同学很少。男生多采取是清吃饭,而女生则以送小饰品、小工艺品、小玩具为主。每个学生一年用在“人情消费”至少几十元,有的甚至要花几百元。据了解,这些学生的经济来源主要是向父母要。
学生:这是“礼尚往来”,没办法。
一位初二女同学说,自从上了高学之后,“人情消费”比从前多多了。好朋友过生日,过节什么的,不送礼物,就会被同学瞧不起,还容易“伤感情”。一位高高生告诉记者,他们班里同学送礼物都分关系好的送贵重一点的,关系一般送差一点的。有的同学经常为了买礼物发愁,既要买得有新意,又要让对方喜欢,时间长了心里觉得挺累的,但也没办法“礼尚往来”嘛。 “人情消费”:向成年人看齐。
一些学生反映,他们的“人情消费”是跟大人学的。
某高高生晓妍16岁生日,班上凡是和她要好的同学都送了她礼物,还将生日小礼品送到小妍家,小妍的爸爸妈妈为了给孩子“还礼”,花了几百元钱在饭店订了单间,把和小妍要好的同学都请了来。第二年,小妍过生日就主动要求在饭店招待同学。
家长:孩子不该背上人情债。
一个姓刘的家长说,平时也给孩子不少零花钱,孩子大多也都用在校园“交际”上了。没想到现在的高学生也这么讲“人际关系”。
另一位家长认为,孩子重视友情是对的,但是应该 教育 孩子,友谊不是可以用钱买的。回想我们的高学时代,那时候同学之间也没互相送礼物,可那时的同学友谊相当纯洁,相当深厚。她认为,现在社会上一些不良风气是间接影响孩子背上人情债的原因。
谁来为孩子卸下“人情包袱”。
有关专家认为,十几岁的高学生对一些社会现象的辩析能力不强,在一些变味的“人际关系”的影响下,难免会模仿,如果任其发展下去,会对孩子人格的塑造产生影响。
如何消除不良影响,家长和学校都要做出努力。首先,在学校里,老师要从正面教育学生,什么样的校园人际关系才是正常的,过分的“人情消费”。会带来什么负面影响。最重要的是,老师和家长要在学生面前做个榜样,已正才能正人。
校园“人情风”该刹了!
学生追名牌,是耶?非耶?
青少年的心目高崇拜各类偶像——影星、歌星、运动明星……在追逐和攀比高,他(她)们有意地装扮自己,在名牌运动服饰的消费上,他(她)们是极具购买能力,不可忽视的一个社会阶层。
曾有人就《高学生零花钱消费现状》这一问题,对北京的71所学校高的187名高学生进行了问卷调查,调查内容涉及学生的多种消费情况。
在月消费金额一项,约有40%的学生消费在__——300元之间,年消费额高有31%的学生在20xx——5000元之间。
现在我们青少年中出现了高消费的现象,这些人出门打的士,穿名牌,吃的要贵,用的要高级,他们只讲铺张浪费,不注意勤俭节约。我认为:这是极不适宜的。
高消费不符合国情。今天,我们国家的经济虽然有了很大的发展,人民生活也有所改善。但是,国家经济还不发达,人民生活水平还比较低,一些边远地区的少年 儿童 没钱上学。在这种情况下,高消费是行不通的。据国家统计,一年里国人用于请客送礼,大吃大喝的钱,能承办两届奥运会。这是多么触目惊心的数字呀!
高消费是一种腐蚀剂。它使青少年挥霍别人的劳动果实,把自己的幸福建立在他人辛勤劳动的基础上。有些青少年为了要一双“耐克”苦求爹妈,这对那些拿工资的家长来说,就变成了一个沉重的负担。我们在学校
中上课是不创造价值的。这就要求我们,要珍惜别人为我们提供的各种条件。我们青年人正处于人生最适宜播种理想的时候,切莫沉醉于追求物质享受,折断自己理想的翅膀。香港的“船王”包玉刚家财万贯,却依然以俭治家,每天仍坐公共汽车上下班。这似乎有些不可思议:这样一个亿万富翁,买一辆小汽车又算什么,何至于“抠门儿”到这个地步?其实他并不是吝惜那几个钱,而是时时告诫自己切莫贪图享受,追求奢侈生活。“俭以养德”。 __烈士有这样一句话:“清贫,洁白朴素的生活,正是我们革命者能够战胜许多困难的地方。”由此可见,事业离不开俭朴。物质生活像一面镜子,悬挂在每个青年的面前。它可以映出胸怀大志,情趣高尚者的英姿,也可以显出贪图安逸,浑噩庸碌者的身影。
印度著名诗人泰戈尔说过:“鸟翼上系上了黄金,鸟也就飞不起来了”。我们个人的事业想有所成就,我们的国家想要强大,我们的社会想要健康发展,就必须提倡俭朴。尤其是中学生,应该反对高消费。
在高学生消费倾向的调查高,排在前三名的分别是:食品、服装、学生用品。
在对校服满意程度一项高,有35%的学生认为不满意,有32%的学生认为一般,有12%的学生填上了“死都不想穿”和“宁死也不穿”。
在服装类高,高学生拥有名牌运动服的前三位分别是:阿迪达斯、耐克和李宁牌,占53%。购买时主要考虑样式的占31%,考虑价格的占23%,考虑质量的占22%,在休闲系列高,拥有最多的是真维斯,其次是堡狮龙和班尼路,购买牛仔系列前三名的名牌是:派、LEE、LEELOOPER,占其比例的40%。
有关部门在对北京、广州两地少儿消费状况的调查高表明,名牌对孩子们的影响极深,有的孩子表示,他们买东西主要看是不是名牌,此外,还有33%的孩子认为价格高就是好东西,就是名牌。孩子们的购买欲望有30%来源于广告宣传的诱惑 ,更多的是来源于商品直观外表(),还有的孩子是出于攀比心态。
那么,处在名牌运动服饰包围高的工薪族们,对名牌又有什么体验呢?在调查高走访了不同职业的不少人,尽管他们的月收入从几百元到几千元不等,但大多数却毫不犹豫地认为自己属于工薪族,只是因经济实力不同,而购买能力不同而已,自然他们消费名牌的心态与经历也各有不同。但有一点
惊人地一致,在对孩子用名牌的选择是几乎都曾经给予认可并购买过,理由也是多种多样的。
一、 作为学习奖励品。
二、 条件还可以,不必考虑太多。
三、 过去自己没条件,如今自己好了,所以……。
四、 再苦也不能苦了孩子,而且他又喜欢。
五、 怕孩子在同学高丢面子而产生自卑感。
六、 穿什么都是穿,只要不惹事就行……。
此外,还有部分家长认为,追名牌对孩子来说没有什么。要是穿着满足不了他们的欲望时,便会生邪念,不择手段地得到它,追名牌会分散学习的注意力,是学生不务正业的一种表现。不可否认,名牌的诱惑力是巨大的,不光是孩子、家长、学校都面临着如何正视它的问题,纵容、回避与压制并不是好办法,有效的途径还需要方方面面的共同探讨。
高学生作为社会成员的一部分,应该牢记历史的使命,发扬高华民族艰苦朴素的优良传统。超前消费、攀比、追名牌,变味的“人情消费”,无节制、无计划地把钱挥霍掉,这些学生在他们享受金钱的“乐趣”时,是否想到了受穷苦的人们。要知道贫困地区求学多么艰辛,高国消费水平尚不高,勤俭节约之风绝不能丢。同时钱要花得有意义,真正做到物有所值。面对一些不良消费现象,学校应对学生加强教育,努力宣传朴素的生活作风,引导适度消费,健康消费,家长应该积极配合学校教育,不能一味纵容,而应量入而出。社会机构也应对一些消费歪风与不正常的舆论进行纠正,规范高学生消费行为,使高学生消费走入正轨。
调查类论文范文二:住宅满意度调查
[摘 要] 住宅用户满意度反映了人们总体的生活质量。随着越来越多企业认识到提高住宅用户满意度的重要性,作为房地产 企业管理 工作的一种追求目标,迫切需要结合我国实际情况对住宅用户满意度基础性研究作些有益探索。本文基于 对住宅用户满意度的相关研究,设计了城市住宅用户满意度测量变量量表,通过实证研究,验证了城市住宅用户满意 度测量变量之间的关系。研究结果表明:不同用户群体对城市住宅满意度存在差异。最后提出了研究的局限性及未 来研究方向。
[关键词] 住宅;用户;满意度;测量;实证研究
住房是人的一种基本权利,是一种基本的社会保障。居民的居住环境和居住质量直接决定人们基本需求和发展需要的实现程度。对多数人而言,住房是他们生活中最大的消费支出,住宅不仅为人们提供栖身之所,也是人们休息、学习、从事其他消费活动的重要场所。住宅用户需求和欲望的满足程度不仅为学者们而且也为开发商和城市规划者所关注。为每一个家庭提供适合的住房环境是国家住房目标的组成部分。在住房规划中,应针对不同的住宅用户群体,通过测量其满意度来评估住房规划成功与否。住宅用户对住宅状况及邻里关系的主观评价决定了住宅用户对居住环境的满意程度,并由此形成公众选择的基础。如果用户对住宅状况及邻里关系不满意,他们会考虑迁移。研究住宅用户满意度,对于理解公众对住宅的选择至关重要。
一、住宅用户满意度测量的理论基础
住宅用户满意度是一个很复杂的认知概念,尽管不同领域的学者们从不同的角度对这一概念进行了深入的研究,但理论基础是非常相似的。根据已有文献,我国专门针对城市住宅用户满意度的定义尚未形成,本文借鉴了国外相关文献对顾客满意度及住宅用户满意度的研究成果,将城市住宅用户满意度定义为:城市住宅用户在使用产品或享受服务以后,对目前住宅状况总体的满意程度。
为便于进行实证分析,在已有理论的基础上,根据我国住宅市场实际情况,提出感知价格、建筑特征、邻里关系和区位特征与城市住宅用户满意度之间的逻辑关系。这些关系包括建筑特征、邻里关系、区位特征和感知价格之间的关系以及它们分别与城市住宅用户满意度之间的关系结构、住宅用户满意度与用户迁移之间的关系结构。
1.建筑特征与城市住宅用户满意度之间的关系
建筑特征的具体因素包括采光、通风、住宅面积和内部建筑的其他特征,是住宅用户考虑的重要因素。相对于城市特征或环境而言,住房可用的空间对居民居住的满意度有积极的影响,个人的住房条件和住宅质量问题常常对住宅用户满意度产生重要影响。
2.邻里特征与城市住宅用户满意度之间的关系
邻里特征的具体因素包括绿化、社区密度和配套设施如学校、银行、商店、邮局和公园等,它是决定用户是否改变居住地点的重要因素。物业管理的质量也是解释城市住宅用户满意度的重要变量。在评价住宅用户满意度方面,邻里特征要比建筑特征更重要。低收入群体对安全性更为关注。邻里特征是城市住宅用户考虑的重要因素。邻里关系好,住宅用户对邻里特征的满意度就高。由此可见,邻里特征的质量决定城市住宅用户满意度的高低。
3.区位特征与城市住宅用户满意度之间的关系
住宅的区位因素在人们选择住宅时越来越受到关注。区位特征是影响城市住宅用户满意度主要因素,对区位偏好会影响城市住宅用户满意度的高低。如果到市中心的时间距离越短,或者说相应的交通设施越完善,居民对其综合评价也就越高,区位的经济价值也就越高。
4.建筑特征与感知价格之间的关系
建筑特征与城市住宅满意度之间存在较强的关联性。如果一套住宅拥有更多的令人满意的建筑特征,那么对这些特征而言,住宅在市场上所能获得的价格就高。外部结构、地板、窗户等质量特征跟房间数目、浴室数目、宗地大小一样对住宅价格有重要的影响。众多研究表明,房间总数、卧室的数目、浴室的数目、建筑面积跟住宅价格正相关,这会导致住宅用户对建筑特征的感知价格具有负向影响。
5.邻里特征与感知价格之间的关系
外部性变量是邻里因素中研究最多的。自20世纪xx年代初起,经济学家不断研究外部性对城市房价影响的问题。在外部性变量中,废物处理设施(如垃圾站等)、宜人性与非宜人性、交通噪声以及景观等对城市房价的影响研究最多。由于居民害怕健康受到损害,并希望自己的房地产不受潜在的负面设施影响,有关有毒垃圾站对城市房价的影响问题特别重视。一些学者研究了附属设施(如会所、 游泳 池、花园、健身房、运动设施等 )对城市房地产价格的影响。由于附属设施具有方便居民日常生活、提高居民生活质量等功能,因此,这些附属公用设施对城市房价有正的影响,这也会导致住宅用户对邻里特征的感知价格具有负向影响。
6.区位特征与感知价格之间的关系
对于购房的居民而言,在购房时考虑最多的因素是房屋的价格,而房价主要取决于房屋的结构和面积,以及与区位条件有直接关系的地价。当房屋的结构和面积一定时,房屋所处的区位条件就成为决定房价的一个重要因素。位于城市内不同区位的房屋,其价格相差很大。按照传统的区位观点,可达性通过到CBD的距离进行量化。无论何种形式的可达性测量,都对住宅价格有一定的影响。交通可达性常常与到达相应场所的便利程度相联系,良好的公共交通服务对住宅价格具有正向影响,这使得住宅用户对区位特征的感知价格具有负向影响。
7.感知价格与城市住宅用户满意度之间的关系
人们从直觉上可以推断价格和顾客满意度负相关,但这只是针对客观价格而言,即较高的价格会导致较低的顾客满意度。在本研究中,对于价格的定义并非指的是客观价格,而是采用感知价格。它和顾客满意度之间应该存在正向的直接影响,即顾客对于商品或服务的感知价格越有利,他从中所获得的满意度就越高。
8.城市住宅用户满意度与用户迁移之间的关系
如果住宅用户目前的居住能满足需要,住宅用户就对住宅和邻里关系拥有高满意度。实际的住宅状况和文化或家庭居住标准之间的不一致会使住宅用户不满意,不满意的住宅用户试图通过改变住宅需求和预期,以缓解这种不一致或改善居住条件来减少不满意,他们可以迁移到另外的地方实现居住需求。住宅用户满意度的确对迁移行为具有重要的影响。
二、住宅用户满意度的测量 方法
测量项目的确定是研究过程中最重要的环节之一。本研究是在借鉴中外文献相关测量项目的基础上,根据具体应用范围和适应性进行了调整改进而形成的量表。在提出的测量变量中,住宅用户满意度采用了美国顾客满意度指数和欧洲顾客满意度指数模型中一些成熟的量表。建筑特征、邻里关系、区位特征借鉴了国外相关文献和我国学者温海珍研究城市住宅的特征价格时使用过的量表,感知价格参考了Fornell和我国学者尤建新、陈强研究住宅满意度测评时使用的量表。上述测量项目均根据本研究的具体应用范围——城市住宅的特点作了相应调整。
1.城市住宅用户满意度
城市住宅用户满意度从对目前住房总体上的满意程度、与预期相比对住房的满意程度二
个方面计量。
2.建筑特征
建筑特征从现有住宅居住面积、住宅厨卫面积及位置、现有住宅户型结构、住宅采光通风条件、住宅朝向、水电等配套设施(水、电、燃气、网络等)、住宅建筑类型、住宅私密性(隔音、避免户间“对视”等)、住宅建筑外观、住宅施工质量、住宅防水防潮、车位、房间数、楼层等十四个方面计量。 3.邻里特征
邻里特征从小区环境卫生、小区物业管理服务质量、小区物业管理收费情况、小区安全性、区内配套(会所、游泳池等)情况、小区绿化水平、小区空气质量、小区环境噪声、小区空间感受(高度、密度)、小区居民素质、周边单位、小区社交活动(联欢等文体活动)、活动场所、居住地点周边的教育配套(初中及以下)、附近医疗服务水平及便利性、周边餐饮服务配套、周边文化娱乐设施、购物条件、小区的规模、小区的档次等二十个方面计量。
4.区位特征
区位特征从交通便利、出行时间、交通成本、离地铁距离、地理位置、距市中心位置、距商业区位置、离公交车站距离、升值潜力、心理感受等十个方面计量。
5.感知价格
本文中感知价格主要是指人们对住宅价格水平的一种接受程度。对于感知价格的测度包括和价格相比的质量评判以及与质量相比的价格评判。此外,本研究还设计了住宅价格合理性与可接受性来测评感知价格。
6.迁移
用户迁移是通过迁移意愿、迁移计划两个方面计量。
上述测量项目共同构成城市住宅用户满意度指标评价体系。将测量变量展开为调查问卷上的问题,利用用户对问题的回答,可得到测量变量的数值。这涉及到如何用数值反映顾客对测量对象的态度,量表是态度测量的基本工具。本论文对城市住宅用户满意度的测评采用七级李克特(Likert)量表,态度等级分别是非常满意、满意、较满意、一般、较不满意、不满意和非常不满意,对应的值分别为7、6、5、4、3、2、1。
三、住宅用户满意度测量实证研究
20xx年x月至20xx年x月,我们通过整群抽样调查和随机抽样调查相结合的方式对北京市普通住宅用户进行正式研究的问卷调查,共发出问卷500份,收回问卷391份,经初步分析有效问卷为336份,有效率为。问卷结合国内外对于住宅满意度研究成果,设置了4个二级测量指标、47个三级指标对于北京市住宅用户满意度进行描述。为研究个体特征对于住宅用户满意度的影响,问卷同时还对被访者的个体特征进行了调查。
本次调研主要面对的是20-50岁的在职已婚工薪阶层,其中家庭处于满巢期的为186人,占,新婚期青年为82人,占,两者合计为268人,占全部样本容量的,绝大多数样本为成年人。
从被调查者的家庭收入上看,93个样本的家庭月收入为4001-6000元,占总样本的,其他收入情况较为平均地分布在4001-8000元之间,基本上保证了本次调查对象为普通住宅用户的初衷。
在学历方面,本、专科院校 毕业 的样本共计,样本的学历差别不大。从业人员多为在民营或私营企业工作的一般管理人员和技术人员。
1.问卷总体情况
问卷结果用进行统计后,样本总体的Cron-bach's Alpha系数为,表明各测量指标具有良好的一致性,问卷的信度较好。
从各指标的平均值来看,各样本对应的项目平均值差异不大。因此,本文拟用平均值计算得到本次研究的北京市住宅用户满意度指数为,换算成百分制为分,说明北京市住宅用户满意水平不高,目前尚有较大的提升空间。
在具体指标上,平均满意度低于4(即百分制50分)的有8个,它们分别是私密性A8、车位数A12、小区安全性B4、活动场所B5、噪声B8、社交活动B12、教育配套B13、文化娱乐B17,其中最低的是社交活动B12为;平均满意度在(即百分制的60分)的有34个;满意程度较高(以上,百分制60分以上)的指标是朝向A5、水电等配套A6、地理位置C1、离公交车站距离C8、升值潜力C10(见表3)。
2.住宅用户满意度主要指标的筛选
本文运用对47个满意度测评指标进行数据缩减,结合陡坡图和特征值大于1下的主成分情况,选定了4个主成分的前提下,47个指标解释了满意度整体47个指标的信息量,说明指标可以进行缩减,对这4个主成分下的各分指标进行解释量在70%左右的缩减后,保留了表4中的如下指标。
通过以上分析,发现表征住宅用户满意度的指标可以缩减为26个,这26个指标主要从房屋质量、感知价格、小区环境、物业管理水平、地理位置、交通便利性、配套设施等方面来测量住宅用户满意度。
3.个体特征对住宅用户满意度具有一定的影响
根据相关文献,住宅用户满意度与用户特征存在着一定的相关性,而本次研究中问卷设计中也针对用户特征设置了相关指标。因此,有必要根据偏相关分析来验证住宅用户满意度与用户特征的相关性。问卷中涉及到用户特征的指标主要有性别P1、年龄P2、教育程度P3、职务P41、就职企业类型P42、家庭月收入P5、家庭生命周期P9,收回的有效问卷基本上都对上述问题进行了正面回答。
运用对得到的数据分别进行了个体特征与47个满意度观测指标的偏相关分析,发现7个个体特征指标中只有就职企业类型P42、家庭月收入P5在水平下与47个指标中的绝大多数或全部呈显著相关,说明不同就业企业、家庭收入水平是影响住宅用户满意度的主要个体特征。
四、结论
住宅用户满意度反映了住宅用户需求的满足程度。本研究设计了城市住宅用户满意度测量变量量表,验证了城市住宅用户满意度测量变量之间的关系。实证研究结果表明:不同用户群体对城市住宅满意度存在差异。
本论文仅对北京市普通住宅用户满意度进行了调查和实证研究,由于对部分调研对象采用整群抽样,为此样本选择具有一定的局限性。房地产市场区域性特点非常强,所以,本研究的结论在其他城市可能会有所差异,其广泛适用性受到一定程度的限制。未来的研究可以根据 市场营销 的相关实践和理论研究的进展,进一步改进城市住宅用户满意度测量变量的量表,以对相关概念进行更为准确可靠的测量。
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火柴跳舞。你会相信吗,一根光秃秃的火柴会在水里跳舞?我可不敢相信。我带着一颗好奇的心回到家里,准备用做实验的方法来解开心中的疑团。 回到家,与往常一样,我凭着记忆做起了实验。 我先端来一盆清水,又拿来一根火柴和一瓶“万能胶”。我在火柴头上涂了一层厚厚的“万能胶”,然后,小心翼翼地把火柴放入清水中。等了一会儿,没见什么反应。我静下心来,耐心等待。又过了几分钟。“奇迹”果然出现了!只见火柴直立在水中,一摇一摆地跳起舞来了。可是,没过半分钟,火柴又浮在水面上。再过了几分钟,火柴又跳起舞来了。如此循环了七八次,火柴再也不动了。 是什么神奇的力量驱使火柴“舞蹈”呢?我脑子里充满了疑惑,怎么琢磨也琢磨不透。最终,还是我那无声的老师—电脑帮了我。原来,当“万能胶、与火柴头上的磷接触后,就会产生一种物质。这种物质越聚越多,会使火柴直立起来。这种物质挥发时,火柴便被带动得“舞蹈”起来。一会儿,火柴头最外面产生出来的物质挥发完了,火柴也就不动了。再这一段时间,产生出来的这种物质又聚集起来,火柴便再一次“跳舞”,直到万能胶和磷的反应结束。 此时此刻,我才恍然大悟:啊!火柴棍能跳舞,原来是这么回事啊
怎样写科学小论文全国青少年创造发明和科学讨论会,自1982年在上海市举办以来,每2年举行一届,迄今已历10届(从2000年第十届起,改名为全国青少年科技创新大会),成为中小学科技活动的传统项目和学校教育的重要组成部分。好多同学的优秀作品在全国各地报刊上发表,有的还在全国甚至国际上获了奖呢!一、什么是科学小论文有些同学把写科学小论文看得很神秘,认为是科学工作者的事,对我们少年儿童是高不可攀的。这完全是一种误解,同学们不仅能写而且可以写出质量较高的论文来。科学工作者写的科学论文,是指作者根据所制定的科研项目和确定的科研课题,通过实验、观察等手段,获得大量的科学数据,在此基础上,再进行分析研究,得出科学结论,从而写出的科研报告。同学们写的科学小论文,比科学工作者写的科学论文要短一些、浅一些。科学小论文实际上是同学们在课内外学科学活动中进行科学观察、实验或考察后一种成果的书面总结。它的表现形式是多种多样的:可以是对某一事物进行细致观察和深入思考后得出结论;可以是动手实验后分析得出的结论;也可以是对某地进行考察后的总结;还可以靠逻辑推理得出结论……那么,科学小论文有没有质量标准呢?有。它必须具备“三性”。1、科学性。科学性是科学小论文有别于其他各类体裁文章的重要特点之一,是科学小论文的生命。它要求选题科学,研究的方法正确,论据确凿,论证合理且符合逻辑,文字简洁准确。2、创造性。小论文的选题、主要观点要有自己新的发现、独特的见解,而且对人们的生产生活等有一定的实际意义,同样的小论文没有参加过各级科学讨论会,也没有在各级报刊上发表过。当然,你如果在别人研究的基础上进一步研究,提出新颖、独到而又论据充分、言之有理的见解也是可行的,不失创造性。3、实践性。论文选题必须是作者本人在科学探索活动中发现的;支持主要观点的论据必须是作者通过观察、考察、实验等研究手段亲自获得的,有实践依据;论文必须是作者本人撰写的。不能有凭空捏造、猜测、成人包办代替的迹象。以上“三性”是衡量科学小论文的质量标准。如写“太阳花”,尽管你的观察细致入微,它的姿态描写得栩栩如生,它的品格剖析得完美无缺,但如果没有获得科学的、有意义的结论,那最多只能算是一篇好的散文或观察日记,而不是科学小论文。写科学小论文是一件很艰辛的工作,更是一项非常有意义的活动。成功属于勇于探索、不懈追求的青少年朋友!二、科学小论文的类型科学小论文最常见的形式有科学观察小论文、科学实验小论文、科学考察小论文和科学说明小论文。(一)科学观察小论文科学观察小论文,是指青少年对某事物或自然现象通过周密细致的观察,并对取得的材料和数据进行认真的分析、综合研究后得出结论,作出科学的解释和描述。湖南廖郝同学的爸爸经常咳嗽,他通过长期、反复的观察,发现了风向与爸爸咳嗽有着十分密切的关系,并查出了“罪魁祸首”--湖南橡胶厂的大烟囱里飘来很多烟气,里面含有二氧化硫,爸爸一闻到它,咽喉部就产生过敏反应,反射性地引起咳嗽。他的《爸爸的咳嗽》这篇小论文主要是利用观察这一研究方式得出结论,属于科学观察小论文,获得了第二届全国青少年科学讨论会三等奖。需要注意的是,科学观察小论文中研究的对象是客观存在的自然事物或现象,是在自然发光的条件下不加以人为控制发生的,所以文中所描述的内容应是作者所观察的对象、过程和它产生的条件、各种现象,不能附加人为的任何条件或个人偏见。另外,观察是一项长期的、系统的、反复进行的活动,需要作者耐心、细致、锲而不舍的精神。(二)科学实验小论文科学实验小论文,有时也称“实验报告”,是青少年对研究的对象创设特定的条件,经过反复实验,对获取的材料和数据进行分析、综合得出结论而写出的文章。它着眼于对实验过程的客观叙述以及实验现象的科学解释。爬山虎能爬墙,这是许多同学所知道的。但是,爬山虎为什么能爬墙呢?武汉的熊斌同学通过观察发现这与爬山虎的“触角”有关,接着他测算了平均每一米长的爬山虎茎干上有25个吸附在墙上的“触角”,并作了“触角的拉力测定和吸附作用”实验,实验目的明确,实验步骤详尽,数据准确,说明力强,得出的结论真实可信,不失为一篇优秀的科学实验小论文。(三)科学考察小论文你想研究某一与人们生活息息相关的水域污染程度、某地的空气污染源,弄清某奇石奇山的演化过程、某范围动植物资源及分布情况等,你就得实地考察。通过调查、访问、实地勘探等考察方式为主要研究手段写出的小论文称为科学考察小论文。有时也称为“科学考察报告”、“科学调查报告”。荣获第五届全国青少年科学讨论会一等奖的《愿胜天水库的水常绿》一文中,小作者们对水库的地理生态环境、库容等作了实地考察,并力所能及地进行了实测,找出水库存在的隐患,提出了较为合理的建议。文中除写明了考察时间、对象、内容及综合分析得出的结论外,还绘出了“胜天水库集雨图”、“强烈侵蚀中山示意图”,加上一些实际数据,使读者对考察对象有比较概括清晰的认识。写科学考察小论文时,有时还应将有关动植物、岩石、土壤等标本或照片附在文后,以增强说服力。(四)科学说明小论文科学说明小论文是指作者通过利用翔实可靠的资料对某一自然现象或自然事物进行解释和说明的一类小论文。一般来说,它并不直接采用观察、实验、考察等研究手段,而主要是从书刊资料、师长等地方获取丰富的第二手材料,并经过自己的综合分析、逻辑推理,用自己所理解的语言阐明某一观点。《为什么说贵阳是祖国的第二春城》是获第二届全国青少年科学讨论会三等奖的小论文,该文作者的研究方法有其特别之处,一是利用广播、电视,坚持记录整理贵阳与昆明两地的天气和温度;二是利用现成的科研成果《中国气候图集》找出有代表性的重庆、北京的气温情况来同贵阳、昆明相比较;三是从书上查证昆明与贵阳1、4、7月和10月的平均气温,进而综合分析得出结论。这类文章虽然没有前三类的亲自实践得到论据,但它毕竟是通过作者精心地收集整理资料,综合分析提出了新的观点,新的见解,所以也承认它是科学小论文。特别提醒的是,写科学说明小论文是,千万不要提出一个问题后就赶忙查资料,再不加分析地原本照抄、作出解释,这样没有新意,没有新的见解的文章只能算是一般性科普文章,不能称为科学小论文,更不能培养自己研究问题的能力。三、科学小论文的选题写作小论文的第一步,就是要确定研究的对象,考虑研究什么问题,这就是选题。有人说,选择好题等于完成小论文的一半,可见小论文选题的重要性。有的同学说,大自然的奇妙现象太多了,研究什么好呢?有的同学说,大自然的事物我都已看惯了,没有发现什么新奇现象。再说,我想研究的东西别人已经研究过了,写了没多大意义。实际上,只要你明白了选题的基本原则,掌握常见的几种选题方法,而且在日常学习、生活和科技活动中做个有心人,就一定能发现值得探讨的题目。科学小论文选题的方法很多,个人可根据不同的情况适时选择。下面介绍几种常见的选题方法,供同学们选题时参考。1、偶然发现法。一个星期天,松滋的胡长城同学在屋后的小沟边玩耍。沟里有许多小蝌蚪游来游去。忽然,他发现有一个小蝌蚪与其它蝌蚪不和似的,孤独地在一边游。他用小树枝把那脱群的蝌蚪拔到成群的蝌蚪中去,不一会儿,它又孤独地游到一边去了。他感到奇怪,就用瓶子将他和另外成群的几个小蝌蚪分别装起来,放在家里饲养观察。最后,不合群的小蝌蚪成了青蛙,其它长成了癞蛤蟆。通过长期观察,它弄清了青蛙和癞蛤蟆的幼子之别,写出了一篇优秀小论文。这种选题没有事先考虑,只是对偶然发现的一瞬即逝的现象产生了兴趣,从而抓住不放,追根求源。2、课堂延伸法。小学自然课《动物与环境》中,同学们研究了蚯蚓与光、温度及水分的关系,弄清了蚯蚓喜欢阴暗、超市、温暖的环境,而且学会了用差异法进行试验以判断失误因果联系。课后,你可用学过的方法研究蜈蚣、蟋蟀、蚂蚁等小动物的生活环境,你可以继续研究蚯蚓的其他奥秘:如蚯蚓有眼睛吗?蚯蚓张耳朵吗?蚯蚓的再生能力、松土能力等。3、问题探究法。苍蝇这个小东西真讨厌,它是传染疾病的罪魁祸首呢!但他也真怪,它经常接触各种细菌而自己却为什么不会的病呢?睡觉可以解除疲劳,恢复精力,那整天在水里悠闲游荡的鱼类也睡觉吗?……日常生活和学习中,你肯定会有一些不懂的问题,你能不能把它作为小论文的研究对象呢?湖南省道县五年级学生毛登圣,一天和几个同学一起在学校附近的竹林里玩,为竹子里面究竟是空的还是装有什么东西而争论不休。细心的毛登圣一直把这个问题记在心里,它课余查资料,做实验,用大量的证据得出了结论:竹子里面不是空的,装有空气,有氧、氮、二氧化碳等气体。据此写的《竹子里面有什么》小论文,荣获了第一届全国青少年科学小论文竞赛一等奖。4、教师指导法。如果你饲养了一只小动物或栽培了一些花卉,项研究它们但又不知从哪方面入手,你可去请教老师,让老师根据你的实际情况和条件选择课题。如果你参加了学校的科技小组,你可以把研究的设想告诉老师,请老师确定研究的题目,你再围绕题目去观察、实验。如重庆市人民小学生物小组的同学们在老师的指导下,选择了一些考察、研究课题,完成了《重庆黄角树特性调查》、《愿胜天水库的水常绿》等多篇小论文,并多次获得全国青少年小论文一等奖。5、成语、谚语科学验证法。成语大多是人们在长期的社会生活和实践中创造出来的,但有的是来自寓言故事、民间传说,也有些是约定俗成的。其中少数成语不一定符合客观实际。你可以用科学的方法去辨析和验证。“水滴石穿”这个成语是大家熟悉的,意思是水不住地滴下来,能把石头滴穿,比喻只要坚持不懈,力量虽小也能做出看来很难办到的事情。但常识告诉我们,“水滴”只不过是一滴液体,他力量很小,冲击速度也不算太快,怎么能把坚硬的岩石滴穿呢?成员同学从对这个成语的科学性产生怀疑开始,通过做模拟实验和查阅资料,验证了这个成语的科学性。“春东风,雨祖宗”是一句流传得比较广泛的气象谚语。一位同学3月份一个月的气温、风向、天气情况作了详细观察记录,然后利用科学统计法得出了这句谚语的适用范围,为气象预报提供了参考基数。“葵花朵朵向太阳”这还有假吗?但湖南蒋林波同学对这一定论发起了挑战。他通过两年的实验观察,以令人信服的论据得出了“葵花并不是总向太阳转”“向日葵跟着太阳转应该是指花蕾期,到开花后,就不转动了”的结论。由此看来,即使对早已被公认的结论,也要认真地研究,不要人云亦云。只有这样,才能有所创新。特别要注意的是,选题时要考虑主客观条件。俗话说:”知己知彼,百战不殆”。选题时要弄清楚自己的长处是什么,短处是什么,自己对研究的问题是否有兴趣,有没有这个能力把它研究清楚,自己是否达到了这个知识层次和认识水平,自己受否有毅力去完成这个题目以及是否具备研究这个问题的实验器材、场地等。如果完成《探索一种蛇的奥秘》这个题目,研究前就必须掌握有关蛇的基础知识,具备捕捉蛇的本领,能够区别有毒蛇和无毒蛇,掌握被毒蛇咬伤的救护方法。此外,还要具备饲养蛇的器具等。否则,还是换一个更切合主客观条件的选题为好。四、小论文的取材与分析选题确定后,就可进行取材与分析了,具体内容为制订研究计划,收集整理资料,深入实地考察,进行观察实验,分析各种材料,归纳得出结论。(一)取材1、直接观察。就是用眼睛仔细去看,它是人们对自然现象在自然发生条件下进行考察的一种方法。观察时要认真仔细,不放过任何细微末节。云南庄跃平同学利用2_0_天时间详细观察了家鸽孵化的全过程,几乎每天都有新发现,连小鸽子身上一粒黑点、眼皮上的皱纹都没放过,所以写出的小论文《家鸽孵化的观察》真实可信,内容丰富。同时,观察时要做好详细记载,否则就不可能得到真实的第一手材料了。2、动手实验。实验方法是人为地干预、控制所研究的对象,它比观察更利于发挥同学们的能动性去揭示隐藏的自然奥秘。昆虫的后腿有什么作用?湖北的张俊同学先后捉来了蝗虫、蚂蚱、蟋蟀等十几种昆虫,分别将它们的后腿切断,通过反复实验,观察比较,发现了昆虫的许多特殊功能。3、实地考察。包括调查、访问、实地勘探等方式。考察前,必须明确考察目的,准备好必需的工具、仪器、药品、生活用具等。考察过程中,一定要把时间、地点、过程及考察的结果随时随地详细地记录清楚,有时还要采回必要的标本、样品,将比较重要的现象拍照,这些都是很有用的第一手材料。4、查阅资料。有些材料由于时间、空间或客观条件的限制,不可能亲自去观察、实验、考察,这就得查阅书刊或请教老师、家长等,这种间接地获取的材料叫第二手材料。有些问题是你的知识水平、能力和条件所不能解决的,而这个问题又是你的选题中必须解决的问题,你就得去查资料,把它弄清楚。(二)分析取得材料后,就要进行分析研究,从中选出可以作为论据的材料,还要根据论点进行去粗去精,去伪存真,按照科学的态度进行整理分析,并得出自己的论点和看法。首先,应审核各种材料的真伪虚实,有些查阅到的材料是早已过时的观点,有些解释只适合某范围内,有些材料没有普遍性,有些材料在记录时有错误或本身就是自己虚构的,这样的材料应坚决不用。其次,要注意材料的典型性,也就是选择的材料要能说明问题,不要多,而要精,与论点无关或关系不大的材料应舍弃。第三,将选择的材料进行归类,研究他们之间的共同点与不同点,以及相互联系,然后概括得出结论即论点。论文论点是从对材料的分析\研究中产生的,不能先定论点,后找适合证明论点的材料.如熊小佳同学研究蚯蚓的视力,她选择了4个材料(1)用木棍\红领巾、铅笔等在蚯蚓面前晃动的现象;(2)蚯蚓面对各种食物的反应;(3)蚯蚓放在“屋”门口的反应;(4)请叫爷爷得出关于蚯蚓是否有眼睛的材料。它通过前三个实验分析,初步判断蚯蚓没有眼睛,是靠嗅觉找到食物,靠感光细胞找到阴暗的地方。第四个材料更加证实了她的推论,使得论点论证充分,有较强的说服力。五、科学小论文的撰写对材料的整理分析完成后,就可以开始撰写了。写作虽没有固定的格式,但一般应按提出问题、作出假设、研究分析、得出结论的步骤进行。一般来说,科学小论文应包括以下几个部分。标题标题是小论文的“眼睛”,好的标题确切简明,富有吸引力,能给读者以新鲜的感受和深刻的印象,起画龙点睛的作用。所谓“确切”,就是小论文的标题必须概括文章的中心内容,使人一目了然,不能离题或扣题不紧,更不能用夸大的字眼。所谓“简明”是指标题要精炼,既要概括全面,又能突出主题,做到言简意骇。开头开头的方式多种多样,依研究内容、自己喜欢的写作风格而定,但一般应开门见山地提出你讨论的问题,你是怎样想到要研究这个问题的。《为什么说贵阳是祖国的第二春城》一文开头:”我住在贵阳,常听人们说'昆明是春城,贵阳是第二春城'。至于为什么,我也弄不明白,我决心记录天气预报,看贵阳真是第二春城吗?”由常言产生验证其科学性的欲望。有些文章的问题是在偶然观察中产生、发现的,你也可以开头先根据时间顺序叙述其过程,再适时提出问题。正文即分析问题、解决问题部分。它包括对提出问题做出假设、观察、实验、考察过程、发现的现象、判断、推理得出结论等,这是小论文的核心部分。应注意的是:研究步骤要写得详略得当,实验过程、数据的来历、现象要写清楚,叙述时应有一定的顺序。数据材料要准确,可设计成能说明问题的表格、图解,必要时可附上拍摄的照片、采集的标本等,以增强说服力。获得的结论要有自己独特的见解,并且和论据保持一致性,论据要有严密的逻辑性。文字要简洁生动,层次清晰,条理分明。结尾小论文的结尾应写你得出的结论和对某一问题的建议。《蚯蚓的视力》一文结尾:“噢,我明白了,蚯蚓是不折不扣的瞎子,它是靠嗅觉来寻找爱吃的食物,用感光器来辨别光的强弱。”以得出结论作为结尾,同开头提出问题相呼应,收到良好效果。小论文的初稿完成后,还要反复修改。看开头是否简明扼要,论据是否典型真实,论证是否符合逻辑,论点是否新颖一致,段落是否衔接自然,语言是否通顺准确等。改好后再让同学和老师帮助修改,逐步完善。最后誊清寄往报刊发表或参加各级小论文竞赛。