量纲分析及其物理中的应用

1　引言描述物理现象或过程本质的物理量主要有长度、质量、速度、时间、温度、电流等 .物理量是在量度物质属性和描述物质运动状态时所用的各种量值 ,具有将现象或物体的可以定性区别并能定量测量的属性 .物理量的量纲是用于表示一个物理量怎样由基本量 (包括这些量的幂次 )组合的式子 .是指该物理量单位的性质或种类 ,而不表示该量的大小 ,包括基本量纲和导出量纲两类 .基本量纲是代表基本物理概念的量纲 ,它不涉及其它量就能直接说明某物理量 ,导出量纲是由基本量纲组成 .是由基本量纲通过各种自然规律导出的 .任何一个物理量Q的量纲dim…     

Student’s t分布及其在实验数据处理中的应用

引言在数据分析中经常遇到这样两方面的问题,即具有正态分布的随机变量(如带有偶然误差的某个物理量的测量值),经过多次测量,它的平均值的误差是多少?或是同一物理量由两个人或两种设备分别测出两组数据,这两组数据的平均值不相同,这时需要推断出一个结论:这两个平均值的差别到底是统计涨落引起的,还是其中一个或两个由某种系统误差引起的。如果该统计量的总体方差σ~2已知的话,     

“交流电有效值”概念教学

人教版高中物理教材<选修3-2>模块中"描述交变电流的物理量"一节介绍了交变电流的峰值、瞬时值、平均值和有效值,还给出了周期和频率的概念.一直以来该节课的教学是平淡无奇.实际上,教师在后续教学中发现,学生经常会将平均值和有效值混淆,在求交变电流的电荷和发热量时经常出错,究其原因,还是学生在有效值的学习中留下了疑点,没有将这个教学难点有效地突破.     

物理实验的拓展

实验教学是物理教学中的一个重要环节,也是一个突出的薄弱环节.实验教学是帮助学生建立正确的概念、掌握科学规律、获得系统知识、形成技能技巧和具备各种能力的重要手段.但长期以来,由于应试教育的影响,以及对实验教学理解的偏差与局限,普遍存在着教师为"应试"而教,学生为"应试"而学,使实验在教学中的应有作用难以充分体现.如何搞好实验教学,提高实验教学水平,是广大物理教师都在探索的问题.现就实验教学过程中如何通过实验拓展方式,培养学生的创新能力,谈谈做法.     

大学物理教学中答疑环节的改革与实践(摘要)

正教师真正了解学生在学习过程中存在的疑惑和问题,是开展有针对性的教学的保障.传统答疑时学生主要问教师在课堂上讲解的某个知识点或某道例题,或者是在做作业中遇到的问题.这些问题是由于学生没有跟上教师的教学节奏而产生的疑惑,教师回答了这些问题只能保证学生解答对某道习题.实际上学生在学习时遇到的问题远不至于此.因此我们采用传统的答疑与网上"提问"相结合的方式,要求学生在网上提出的"有效"问题是在学习过程中对物理概念的"疑惑"和自己的"看法".把头     

关于物理量的间接测量和误差处理

物理量的间接测量和误差处理是物理实验中经常碰到的问题.一般的做法是由直接观察量的平均值利用已知函数关系来算得该物理量的值,并通过误差传递公式来估计误差.我们把它称为先求平均值的办法.表1中给出了一个利用电桥同时测量电阻 R 和电     

力学教学中容易忽视的一个问题

在力学教学中,老师都会强调牛顿力学适用的范围是惯性参考系,而力学相对性原理也指出:对不同的惯性参考系,一切力学定律都具有完全相同的表达形式,也就是说在所有惯性系中,牛顿力学定律都是等价的,由于总是强调牛顿定律适用于惯性参考系,这样容易给学生一个误解就是只要任意选择一个惯性参考系都能来求解力学问题,实际上在任意的惯性参考系中力学定律是具有完全相同的表达形式,有些力学量是与惯性参考系的选取无关,而有些力学量是与惯性参考系的选取有关的,因此在求解实际问题时就要先知道哪些物理量与惯性参考系的选择无关,这样的物理量在求解时就可改变参考系,选择一个容易求的惯性系来求解;而与惯性参考系选取有关的物理量,在实际问题中求解时先要弄清楚到底要求的是相对哪个惯性参考系的,在求解过程中不能随意更换参考系,这是一个容易被忽视的问题,如果这一点不讲清楚学生在解题时就会很盲目.     

巧用“矢量图”分析物理极值问题

物理教学中,经常碰到一些极值问题,学生大都感到十分棘手．物理极值问题,简单说就是求某物理量在某过程中的极大值或极小值．物理极值问题是中学物理教学经常遇到的一个重要内容,涉及的知识面广,综合性强,对学生数理结合、综合分析能力要求较高．物理极值问题已成为中学生学习物理的一大难点,解决这类问题一般有两种途径：一是极值问题的数学解法;二是极值问题的物理解法．笔者主要讨论后者,就如何巧用“矢量图”分析物理极值问题进行一些探讨．     

辨析物理量中正负号的含义

在物理学中,一些物理量的正负号问题一直困扰着学生．因此物理量的正负也就成为物理教学中的难点．在教学中关键在于理解物理量正负的本质．     

浅谈用平均力求解变力做功问题

高中阶段有很多运用等效思想建立的平均值概念, 学生不是特别地理解. 由于平时的教学过程中, 教 师过多地强调从时间维度的平均, 给学生造成了一种误区, 对平均的概念有一定固化, 形成了思维定势, 认为平均 一定是关于时间的. 在变力作用下的运动问题一直是高中阶段的一个难点, 从力的空间累积效果角度谈谈平均力     

广义平均值概念及其正确使用

鉴于目前在物理实验中对于平均值的概念及正确使用的问题尚未得到国内的充分重视,本文试图通过实例着重讨论低阶偶然测量误差情况下的平均方法;将各种平均值统一于广义平均值概念之中,由此得出的结论适用于更为普遍的情况;对各种平均值问的差给出其近似表达式,并对此差含义进行了初步探讨。     

分离变量法教学内容优化及本征值问题引入方式研究

现有数学物理方法教学体系中, 分离变量法在前, 本征值问题在后. 而分离变量过程中, 又涉及到本征 值问题. 这样的安排导致学生在学习分离变量法过程中, 不能很好地理解本征值问题是分离变量法的基础, 不利于 学生严密逻辑思维能力的培养. 针对这个问题我们开展了分离变量法教学内容优化的研究, 提出一种更有利于学 生严密逻辑思维能力培养的分离变量法教学方案. 将本征值问题提前, 将其置于定解问题之后、 分离变量法之前. 进而, 为避免直接引入S t u r m L i o u v i l l e方程而导致的突兀性问题, 给出了分离变量法教学顺序调整后的S t u r m L i o u v i l l e方程的引出方案     

物理教学中的方法教学

中专物理教学的目的,不仅是教给学生物理学中的基本概念和基本规律,更重要的是培养学生分析和解决问题的能力和掌握正确的方法．因此,物理教学中方法教学就显得十分重要．１　物理学中的重要方法１．１　物理模型法此法又名理想化方法,即将具体的物理对象经思维抽象,关注事物的主要方面,忽略次要方面,简化为一种现实生活中不存在的物理模型．如质点,理想气体,点电荷等．１．２　比值定义法物理学中的很多物理量通常是用两个物理量或多个物理量的比值来定义的．如速度、加速度、电流、电场强度、电势等等．这种方法定义的物理量通常…     

热力学平衡态假定的讨论

在统计物理中,通常把“热力学平衡是对应于微观态数目最多的一个宏观态”作为基本假定.我们认为,从统计力学与量子力学的协调性来看,热力学平衡态应是系统各种可能出现态的平均态,而最可几态只当粒子数很大时可作为它的近似.当粒子数不是很大时,这两种假定间的差别就比较明显. 一、最可几与平均概念之区别 在统计力学中,最常用的概念是最可几.它是这样定义的,如果某物理量q的分布函数是f(q),则其最可几值qp就是对应于分布函数f(q)取最大值时的宗量值: 在标准的二次量子化和场论中,如果系统的态为,则某力学量q(包括粒子数算符)的平均值或期望…     

巧解直流电路动态分析问题

直流电路动态分析是依据全电路欧姆定律,串并联电路的特点进行求解.学生在解决这类问题时往往有困难.现将笔者在教学中针对此类问题的点滴体会与方法提出来与大家共享、探讨.针对此类问题的处理方法可用四个字概括即"串反并同".若用"串反并同"的规律解决此类问题可使问题简单化."串反并同"的含义是:看要研究的物理量与变化电阻阻值的关系,如果是串联,其变     

例谈在变化中寻找临界条件

临界现象是物理中常见的现象,也是高考热点之一.很多同学对此问题无从下手,或者知道找临界条件,但只是静态地停留在一个状态(点)去研究临界问题,而不是认真细致地研究变化的过程、以及各物理量发生变化的规律,很难发现事物发展的本来面目.     

物理教学中的几点思考

搞好物理教学,涉及的方面很多,本文就以下几个问题作一些探讨.1 注意培养学生的物理空间感 自然界是由物质组成的.大到日月星辰,小到分子、原子、电子等,都是物质.对于日月星辰桌椅等,人的视觉可以感受,好理解.但对分子、原子、电子及电场、磁场等,学生很难理解,这就需要给学生一个空间思维感.如讲分子运动论时,可举例:点着火     

量纲分析在热力学统计物理中的教学应用

热力学统计物理是一门综合性较强的课程,涉及力学、热学、电磁学、光学、量子力学等内容.它的教与学难度较大,特别是宏观物理量与微观物理量之间的关系复杂并难以理解.而量纲分析却能较好地解决这个问题.它基于物理量的量纲,很容易就能确定各个物理量之间的关系或者验证公式的正确性.通过3个问题的求解,即理想气体的碰壁数、光子气体的物态方程、零温时自由电子气体的简并压.文章介绍了量纲分析在热力学统计物理中的具体应用.可以看到,量纲分析有助于学生理解物理规律及其对应的数学表达式,也有助于学生分析问题和解决问题的能力培养.     

"理科综合能力测试"之我见

随着高考制度的改革,越来越多的省市已实行了"3+X"考试,面对"X"中的"理科综合能力测试"(以下简称"理综")物理教学应如何进行改革的问题已引起越来越多物理教师的关注.以下对此问题谈几点看法.     

课堂教学中的“巩固教学”

巩固教学是教学环节中不可缺少的重要组成部分，教师如何正确、熟练地运用巩固教学环节，仍是教学过程中的一个主要问题，下面就“巩固教学”的方法谈几点教学体会：１教师重点复述式的巩固教学 这一方法多运用于学生较难理解的教学内容，如在“简谐振动”教学中，当讲完振动的意义，产生的条件及表征的物理量：振幅、周期、频率之后，在巩固教学时就重点指出：“振动”不同于匀加速直线运动也与匀速圆周运动有别，而且，必须在物体受到跟位移大小成正比而方向相反的回复力作用下才产生，其加速度的大小和方向均随回复力而变化．最后再说明…