弹弓效应原理简析

文章用速度变换和矢量图对"弹弓效应"的加速原因做出了较为简洁直观的解释,以关于"弹弓效应"的一个简例.分析"弹弓效应"中的加速条件,得出能使入射物体被加速的偏转角范围.与通常所采用的两体碰撞理论相比较,此方法更能凸显"弹弓效应"的加速机理,且能有效避免冗繁的数学运算.将"弹弓效应"与粒子散射问题对照分析,得出两者之间的可类比性.因而可由散射问题中的散射角关于瞄准距离的公式类比推出"弹弓效应"中偏转角与瞄准距离之间的关系.文章还将"弹弓效应"的思想推广到了一般尺度上的两体问题.     

巧解约束性落体运动问题

文章根据力与加速度之间的因果关系,提出了一种求解约束性落体问题的新方法。该方法能够有效避免冗繁的受力分析和解方程组的麻烦。     

多层电介质中的静电场

研究了多层电介质中的电场和电荷分布。首先讨论了三层电介质问题,发现求解该问题的关键在于找到带电介质层中零电场面的位置,提出了两种方法:直接求解法和间接求解法,给出了两种方法的共同依据。由此可以将三层电介质问题推广到多层电介质问题,该类问题一般都可以统一到最外层为无限厚介质的情况之中。指出了带电层中零电场面的位置仅由两最外层电介质决定并解释了该特性的物理机理。     

以科研能力培养为导向的大学物理课堂设计——以“相对运动”的教学设计为例

以“相对运动”教学设计为例,阐述如何通过调动学生的归纳思维、形象思维和发散思维来构建有深度、有广度且有趣味性的优质物理课堂,有效衔接学生从中学物理向大学物理的过渡,从而实现学生科学素养和科研能力的提高.教学实践表明,利用“相对运动”的概念来解释弹弓效应是一个绝佳的思维训练选题,不仅对高中和大学普通物理的衔接教学起到很好的参考作用,经深化和拓展以后还可以用于解释冲浪中的加速机制、光和声波的多普勒效应、磁力弹弓、宇宙射线的加速机制等等.     

关于克劳修斯等式证明的再讨论

文章研究了克劳修斯等式的证明方式.发现一些主流热学教材中的做法是用若干个完整的卡诺循环去分解任意循环,认为相邻的两个卡诺循环之间的重叠部分在两次循环中抵消.利用简化的分解图证明了这种分解是有问题的,其结果是工质无法在两个相邻的卡诺循环之间过渡.指出两个卡诺循环之间的重叠部分根本未曾被经历,并无＂抵消＂之说.正确的做法是用若干个卡诺循环＂局部＂去对任意循环进行分解,工质先依次经历各个＂局部＂的高温部分,再按相反的顺序经历其低温部分.基于这种分解,重新证明了克劳修斯等式.