对三个宇宙速度的另一种推导

高中新编物理教材(试验修订本·必修)在"人造卫星宇宙速度"一节中,只对第一宇宙速度进行了推导,而在课文中介绍了第二宇宙速度和第三宇宙速度.有的学生问老师:"第二、第三宇宙速度是如何推导出来的,请老师告诉我们的推导方法."如果一句话回答说:"你们的数学知识还不够,现在还不能推导."那么学生不仅是很扫兴,而且会失去对老师的信任.笔者在教学过程中,与学生共同探讨了另一种推导三个宇宙速度的方法,现介绍如下,供参考.     

吸气式高超声速飞行器气动力气动热的数值模拟方法及应用

对吸气式高超声速飞行器而言,物面热流和摩阻的准确预测对飞行器设计及安全十分关键.介绍采用CFD准确预测气动力和气动热的方法,包括流动的控制方程、湍流模型及湍流的先进壁面函数边界条件,介绍流动的数值求解方法.对典型超声速层流和湍流流动的摩擦阻力和热流进行详细的验证与确认,考察CFD工具在使用先进壁面函数边界条件后,湍流计算的法向网格无关性能力.对设计的一种吸气式高超声速飞行器的气动力和气动热进行数值模拟,为飞行器的气动设计及热防护提供了可靠的数据.     

理想气体的一种特殊循环及其效率的求解

本文介绍理想气体的一种特殊循环过程．由于该循环的效率包含可变参数，故仅改变参数就可得到一系列的具体循环过程的效率．本文以一例说明了这种循环效率的求解方法．且该例包括四种著名的循环过程．这种特殊的循环过程及其效率的求解方法，对有关课程的教学有一定的实用价值．     

复杂电路解题方法的探讨

求解复杂电路的方法很多．对于同一题目，各种方法都可以求解，但计算的难易程度大不一样，这里要就如何选择解题方法作一探讨．     

妙用“虚拟法”解题例谈

有些题目，题给信息模糊，条件隐蔽或不足，从表面看无从下手，按常规思维又很难直接求解．面对这样的问题，根据题意转换思维，科学假设，合理虚拟一些条件、状态、情景、过程和模型等，进而使问题便于求解的方法就叫虚拟法．下面就妙用“虚拟法”求解实际物理问题，举例作一浅谈．     

"图解"数学物理方法的教学实践

《数学物理方法》虽然是数学课，但是它是介绍在物理中应用的数学．物理课程多媒体教学的经验启发我们，合理地选择《数学物理方法》课程中有物理背景的内容，恰当地使用可视化以展现数学公式的物理图像，就能提高教学效果，对一些随时间演变的方程，还可以用动画来表现．我们用两种方法实现可视化，一是用解析解作图，另一个是通过数值求解方程，再将数值计算结果作图．本文介绍我们在《数学物理方法》课开展可视化教学的实践．     

求解变力做功的几种方法

恒力做功用公式W=Fscosα来求解,变力做功,就很难套用该公式了．下面介绍在高中知识范围内处理变力做功的几种方法．     

可重复使用飞行器热走廊物理建模研究

对再入热走廊的物理含义进行了定义分析,为使防热层温度不超过热防护系统所允许使用的极限温度,可重复使用飞行器的飞行轨道必须在再入走廊热之内。建立了可重复使用飞行器再入热走廊的物理模型,给出该物理模型下热走廊的控制方程和求解方法。通过对航天飞机轨道器典型位置的再入热走廊与传统方法的验证分析,说明本文建立的可重复使用飞行器再入热走廊物理模型和求解方法是正确的,同时探讨了表面材料承受温度和发射系数对热走廊的影响规律。     

从一道高考题谈宇宙速度

教学及高考的重点是第一宇宙速度的理解与推导,但是高考时可以在给出相关知识的情况下考察第二宇宙速度.本文对三种宇宙速度进行推导,使有兴趣有余力的学生可以在高中知识基础上进一步理解三种宇宙速度,也可以作为高中教师备课的资料.     

浅谈T—S图的应用

本文介绍利用 Ｔ—Ｓ图求解热机效率，作为对 “求解热循环过程效率的一种一般方法”［１］一文的补充． 旨在加深对Ｔ－Ｓ图的认识．     

高自由度体系微振动本征模式的求解方法

介绍两种求解高自由度体系微振动本征模式的方法．第一种方法：利用对称性经过物理分析寻找本征模式；第二种方法：利用对称性降低体系的自由度，然后用求解本征模式的一般方法解之．     

X43高超声速飞行器的飞行热走廊研究

建立飞行器的热走廊物理模型和求解方法对于设计飞行器防热结构、确定飞行轨道和优化气动外形等均有重要的工程应用价值,本文对X43高超声速飞行器的飞行热走廊的物理含义进行了分析,初步建立了飞行热走廊的物理模型,给出了该物理模型下飞行热走廊的控制方程和求解方法,通过对X43高超声速飞行器典型位置的飞行热走廊的计算,研究了高超声速飞行器的热走廊规律和特征,研究了防热材料的性能对飞行走廊的限制,明确了防热材料的关键防热参数,通过研究发现: (1)防热材料的发射系数越大,其对应的热走廊越宽阔,飞行轨道的选择余地也越大; (2)不同位置、不同流态对应的热走廊边界不同,推迟转捩发生可以增加热走廊区域,有利于防热.     

一个很有用的相对论运动学符号

在相对论运动学问题的求解中，引进一组作为质点速度函数的不同变数，可以使问题的求解变得简单．本文介绍了α－δ符号，并举了一维运动的例子来说明它对相对论运动学问题求解的有用性．     

构建数学模型 巧解物理极值

求解物理极值问题是对物理综合分析能力和应用数学解决物理问题能力的双重考查，既是高中教学的难点，又是近年高考的热点．因此灵活熟练掌握物理极值问题的求解是十分重要的．而数学建模是解答这一类问题首选方法，构建合理的数学模型，可以将复杂的物理问题简单化，从而达到事半功倍的效果．下面就举例说明如何构建数学模型求解物理极值．     

用动量矢量图求解粒子的弹性散射问题

本文介绍了用动量矢量图求解粒子弹性散射问题的方法，对ｍ＞Ｍ、ｍ＝Ｍ和ｍ＜Ｍ三种情况分别进行了讨论，并举例加以说明．这种方法比通常采用的计算方法直观、简便．     

求解Ising模型的矩阵方法

本文以一维自旋系统的Ｉｓｉｎｇ模型为例，介绍了多体问题的矩阵方法．对二维Ｉｓｉｎｇ模型的矩阵法求解也作了简单介绍．     

断路法求网络电阻

求解对称网络电阻通常有两种简便方法，即短路法和断路法，前者Ｐ．Ｐ．Ｏｎｇ已在他的《用短路法求网络的电阻》［１］中阐述，本文就如何用断路法求网络电阻作了讨论． 两种方法虽已证明等效，但对具体问题．选取合适的方法无疑会对解题带来极大方便．总之，断路法和短路法既相互独立，又相互补充．不失为一种比用基尔霍夫定律求解某些对称网络更为简便的捷径．     

静电感应电荷或电偶极矩的计算

在电磁学领域，静电感应现象中，导体上的感应电荷或电偶极矩，是我们很感兴趣的问题，很多情况下，也需要搞清楚它．本文通过对几个实例的求解介绍了解决这一类问题的一般方法．     

敏感技术物理及其应用专题系列（Ⅲ）：航天遥测传感器技术及其应用

本文简要介绍了航天遥测传感器技术的特点和在航天飞行器上的应用情况，阐述了航天遥测传感器未来发展的几个主要方面，提出了作者对传感器发展领域中一些有争议问题的看法．     

基于PID算法的四旋翼飞行器定点跟踪控制

四旋翼飞行器是一种结构紧凑、飞行方式独特的垂直起降式飞行器,具有欠驱动、强耦合的特点。为实现对飞行器的控制,使之能从起始位置在一定时间内到达设定目标点并稳定悬停,根据其飞行特点建立动力学模型并在此基础上提出了一种双闭环PID控制方法。其中,外环实现飞行器的位置控制,使用目标点与反馈回的实际坐标的偏差作为控制器的输入,内环实现飞行器的姿态控制,其姿态的参考量由外环的输出经逆向求解获得的欧拉角与实际姿态角求得的偏差作为控制器的输入。通过PID算法后输出的姿态控制信号,经过四旋翼飞行器“十”字动力学模型解耦得到4个电机的转速控制值,从而完成定点跟踪任务。提出的双闭环PID控制方法在仿真中获得了验证,为飞行器的进一步研究提供了基础。