工科专业大学物理教学中的课程思政——以“角动量守恒定律”为例

以工科专业的大学物理中“刚体定轴转动的角动量定理和角动量守恒定律”为例,展示了如何在不同的课堂教学环节进行思政教育的融入.在引课环节、知识讲授环节和知识应用环节,主要从以下几个方面对学生进行思政教育：激发学生的民族自信心和自豪感,鼓励学生树立科技报国的远大志向;培养学生勇于探索、多角度考虑问题的素养,建立唯物主义世界观;鼓励学生不畏困难、不断超越自我的奋斗精神.思政教育的融入使得课堂教学更加饱满,达到了“教书”和“育人”的双重目的.     

课程思政理念融入高校物理教学的实践探析——以“角动量守恒”为例

课程思政理念融入物理教学是高校实现“三全育人”要求的重要途径,可以培养学生科学的思维方式和严谨的科学认知态度,全面提升学生科学素养.以大学物理课程中“角动量守恒”一节为例,详细介绍了教学设计思路和在物理教学中如何融入思政育人元素,实现课程育人与思政育人的协同作用.     

动量守恒定律和角动量守恒定律的讨论与分析

: 在大学物理教学中, 动量守恒定律和角动量守恒定律是学生容易混淆和出错的问题之一.为使学生对 这两个定律有清晰的认识, 加深对物理图像和物理规律的理解, 本文从建立过程、 成立条件和使用范围以及典型习 题的讲解上对这两个定律进行了详细地讨论和分析.     

中华传统文化润物无声——以“角动量”为例开展研究性学习

在研究性学习中融入中华传统文化,将古代的“被中香炉”作为教学引入,引发学生学习兴趣,开展“角动量”相关知识的研究性学习.结合高中物理必修二中开普勒第二定律的知识点,引导学生理解角动量及角动量守恒定律.     

杆与质点碰撞中的角动量守恒问题

关于质点与不固定的刚性杆在水平面内碰撞之类的题目,是大学力学中灵活应用角动量守恒定律、活跃学生思维的有趣而典型的例子,被许多力学教材和习题集引用.人们对该类题目的多种解法以及容易出现的问题曾进行过不少讨论[1～3],但是关于质点组对质心的角动量和对某种与质心相关的参考点的角动量的关系以及应用,并没有引起人们的注意.如果将这个关系明确化,不仅可以简化解题思路和方法,而且概念清楚,不容易出现错误.     

角动量问题浅析

大学物理教学中,一些基本概念的讲授不仅对于物理概念本身的深化十分重要,而且对于现代物理学思想的把握和对后续课程的学习也具有十分重要的作用.通过讨论角动量及其在宇称变换下的性质,我们介绍了轴矢量的概念,并在量子力学层次对宇称变换进行了分析,将量子力学层次的态函数和场算符进行了分类,同时说明了在基本粒子物理研究当中对复合粒子进行分类时一个重要的量子数——宇称.     

“教学做合一”教学思想在高中物理教学中的应用

“教学做合一”倡导在做上教、在做上学,将“教学做合一”教学思想渗透到高中物理教学中对发展学生自主学习能力、思维能力具有重要价值。现阶段,部分学生在参与高中物理学习中仍存在机械化学习现象,即依赖教师缺乏自主思考意识。为帮助学生形成积极参与、乐于参与、勇于实践的良好学习习惯,文章以“教学做合一”教学思想在高中物理教学中的应用价值出发,探讨如何通过启发诱导、情境相融、切身实践的方式解决上述问题,增强教学成效。     

关于“电磁感应”的教学

1　教学设计思想我在教学过程中 ,常把理论讲授、教师演示和学生分组实验有机地结合起来 .这样做能使学生带着问题去学习 ,从而激发学生学习物理学的兴趣 ,让学生感到物理课并不枯燥乏味 ;体现了教师为主导 ,学生为主体的教学模式 .这种理论和实验相结合的课型可以让学生通过实验现象总结出某个定律或规律 ,锻炼了学生的动手能力 ,能培养学生的观察能力、推理能力、逻辑思维能力、概括能力和语言表达能力 .下面以“电磁感应”一节的教学为例谈谈这种教学模式 .2　教学过程2 .1　引入新课教师讲述 :前面我们学习了电流或磁体周围存在一种特殊…     

《角动量和角动量守恒定律》课堂设计

角动量守恒定律是自然界中的普遍规律之一，它在现代技术中有许多重要的应用．学好这部分知识对培养学生分析问题的能力，探索求真的精神，都有重要意义．     

一种新的角动量守恒定律演示器

研究了角动量守恒定律的教学问题,研制成功一种新的便携式角动量守恒定律的实验装置,该装置具有制作简单,实验现象清晰直观,重复性好的特点.     

电容器和螺绕环转动时电磁场的角动量

分别计算了理想的圆柱形电容器、 圆形平行板电容器和螺绕环这三者绕各自中心对称轴做定轴转动 时电磁场对转轴的角动量.计算结果或许没有什么实用价值, 但应该具有一定的理论认识价值, 即该计算结果从一 个侧面体现了电磁场这种物质形态的一点特殊性     

“讨论式”教学在初中物理教学中的尝试

“讨论式”教学法是指教师或学生在课堂中提出问题进行交流讨论,并激发学生思考的一种课堂教学方法,其在初中物理教学中具有十分重要的作用.所以,本文结合初中物理教学内容的特点,提出“讨论式”教学在物理教学中的运用以及应当注意的问题.     

转动刚体角动量的复杂关系——兼谈不同参考系选择的意义

一道貌似简单的刚性陀螺运动题,牵扯出大学物理教学中一个被忽略的问题——刚体同时绕相互垂直的轴旋转时角动量的计算.本文从一道题目的解答入手,阐述刚体(陀螺)旋转的角动量复杂关系,推导出简易、约束陀螺的正确角动量变换关系.同时讨论选择惯性参考系与非惯性参考系时对问题求解有不同难度的问题.     

小议启发

l 什么是启发式 启发式,是指在教师指导下充分调动学生学习的积极性,激发学生思维为前提的一种教学思想.“启”要发挥教师的主导作用,调动学生学习的积极性,引起求知的欲望和兴趣,善于发现问题,做到“举一反三”.“发”是学生在教师的启迪下,充分发挥自己的主观能动性,进行独立思考,在已有知识的基础上,通过逻辑推理,得出正确的结论,提高分析问题和解决问题的能力.     

利用Sagnac干涉仪实现光子轨道角动量分束器

光子轨道角动量量子态具有高维和光学涡旋特性, 在经典和量子领域展示出了巨大的应用潜力, 目前对其的研究已成为物理学的一个热点. 本实验研究了利用Sagnac干涉仪干涉的方法将具有不同轨道角动量的光束无破坏地分离到不同的路径, 即实现光子轨道角动量分束器. 实验中利用此分束器验证了对几种不同轨道角动量态(包含叠加态)的分离, 得到了与理论预期相符的实验结果. 这种对轨道角动量态的区分的方法相比已有的其他区分方法具有较好的稳定性, 而且可用于区分叠加态, 也可以达到单光子水平, 最重要的是实现了不同的轨道角动量本征态无破坏的与路径比特耦合. 这种新方法对高密度通信、量子纠缠、量子保密通信、量子计算与量子信息等方面有着重要的意义.     

动量守恒定律和角动量守恒定律辨析

辨析了系统动量守恒和角动量守恒的适用条件, 旨在加深学生对动量守恒定律和角动量守恒定律的 理解. 以3个例题为例, 根据实际条件选择参数, 计算了系统的内力和外力的数值, 分析了系统所受合外力( 外力力 矩的矢量和) 远小于系统内力( 内力矩) 的条件. 结果表明, 只定性地根据物体的质量很小就得出物体的重力远小于 系统内力的结论是不充分的, 质量很小的物体的重力是否远小于系统的内力还取决于碰撞前物体的速度; 而外力 力矩的矢量和是否远小于内力矩不仅取决于碰撞前物体的速度, 还取决于碰撞的位置     

基于角动量参考点选择的碰撞问题求解方法

对有关质点与无固定转轴的线状刚体发生碰撞的问题,通过选择不同的参考点进行一题多解,验证了“在应用角动量守恒定律列方程时可以任意选择特殊位置作为参考点”;论证了杆球连接体的角动量可用转动惯量表示的条件.     

师生"互动改错法"在习题教学中应用

回顾平时的教学,常有这样的现象：每次考试后,都会听到教师们抱怨“某题我已经讲过多遍了,可学生还是做错．”在物理教学中流传着这样一句话：“学生一听就懂,一看就会,一做就错．”而且大部分学生“屡教不改”．教师在课堂里多次重复分析过的题目,为什么大部分学生独立完成时却屡屡出错？     

基于标准的“自主学习活动单”设计与实施

基于标准的“自主学习活动单”是作为教师组织和实施课堂教学、对学生进行学习指导的支架和载体.“自主学习活动单”是集教师的教案、学生的学案、学科教学指南和教学手册等综合评价于一体的自主学习文本,更加体现教与学的统一,关注学生的“学习经历”“学习获得”.实践证明,在教学中基于标准下合理地设计与实施“自主学习活动单”,对减轻学生学习负担及培养学生能力和习惯等学科核心素养方面具有显著的促进作用.     

基于光子轨道角动量的密码通信方案研究

设计了一个基于两个正交的光子轨道角动量态的量子密码通信方案.在该方案中,Alice使用具有独特设计的激光器,随机发送有确定轨道角动量的光子;Bob采用由两个达夫棱镜组成的光束旋转器,对光子的轨道角动量态进行测量.对系统安全性的讨论表明,Eve采用截获重发、攻击单臂等攻击手段,其窃听行为都会被发现.理论证明,该方案不需要通信双方实时监测和调整参考系,同时避免了BB84,B92协议因发送基和测量基不一致而丢弃一半信息的问题,从而提高了密钥生成效率. 关键词： 量子保密通信 轨道角动量