“微元法”巧解两道2013高考物理压轴题

在处理物理问题时,从对事物的极小部分(微元)的分析入手,达到解决事物整体问题的方法,叫作微元法.微元法在近几年物理高考中崭露头角,体现出它独特的解题魅力,并逐渐为广大高中教师所重视.2013年高考全国理综新课标卷Ⅰ与高考天津卷的压轴题,都运用了微元思想.笔者以这两道题为例,剖析微元法之妙用,以期     

有关大学物理微积分应用的若干问题

分析大学物理教学中的微积分思想方法及其一些重要概念,说明了用微积分解决物理问题的一般步骤,以及如何选取微元及在微元内如何建模,并举例说明了利用微积分的知识解决几类较为重要的物理问题.     

关于静摩擦力提供向心力的两个诘问

静摩擦力方向是与相对接触面上的点的运动趋势方向相反,匀速圆周运动中静摩擦力提供向心力方向需用微元思想来理解.     

推进微元方法在物理教学中的应用

微元法是高中物理重要的数学方法,渗透着极限思想.课标及考纲对其都有着明确的要求.这就要求我们在教学实践中,充分重视微元方法在物理教学中的应用,特别关注学生对“微元”包含的思维方法的掌握,培养学生解决问题的能力.     

均质半圆盘质心计算的微元选取及讨论

微元分析法是体现大学物理思想的重要研究方法.本文通过均质半圆盘质心计算中质量元的多种选取方案,意在凸显微元法的精妙,给学生以引导和启迪.     

一种快速测量共聚焦X射线分析装置探测微元尺寸方法

共聚焦X射线荧光技术是一种无损的三维光谱分析技术,在材料,生物,矿物样品分析,考古,证物溯源等领域具有广泛应用。共聚焦X射线荧光谱仪的核心部件为两个多毛细管X光透镜。一个为多毛细管X光会聚透镜（PFXRL）,其存在一后焦点,作用是把X光管所发出的发散X射线会聚成几十微米大小的高增益焦斑。另一透镜为多毛细管X光平行束透镜（PPXRL）,其存在一几十微米大小前焦点,置于X射线能量探测器前端,其作用是接收特定区域的X射线荧光信号。在共聚焦Ｘ射线荧光谱仪中,PFXRL的后焦点与PPXRL的前焦点重合,所形成的区域称作探测微元。只有置于探测微元区域的样品能够被谱仪检测到,使样品与探测微元相对移动,逐点扫描,便能够对样品进行三维无损的X射线分析。探测微元的尺寸决定共聚焦X射线荧光谱仪的空间分辨率,因此精确测量谱仪的探测微元的尺寸是非常重要的。如图1所示,谱仪探测微元可以近似为椭球体,其尺寸可以用水平方向分辨率X, Y,和深度分辨率Z表示。目前,常采用金属细丝或金属薄膜通过刀口扫描的方法测量谱仪探测微元尺寸。为了精确的从三个维度测量探测微元尺寸,金属细丝直径要小于探测微元尺寸。金属细丝和探测微元都是数十微米级别的尺寸大小,很难把金属靠近探测微元。为了得到探测微元在不同X射线能量下尺寸变化曲线,要采用多种金属细丝测量。采用单个金属细丝依次测量比较耗费时间。采用金属薄膜可以很方便地测量探测微元的深度分辨率Z,但是当测量水平分辨率X, Y时,难以准确测量。为了解决以上谱仪探测微元测量中存在的问题,本文提出采用多种金属丝平行粘贴在硬纸片上作为样品用于快速测量探测微元尺寸。附有金属细丝的硬纸片靠近谱仪探测微元,可以将探测微元置于硬纸片所在平面。由于硬纸片与金属细丝在同一水平面,在谱仪摄像头的协助下,可以把金属细丝迅速的靠近探测微元。靠近探测微元后,在全自动三维样品台的协助下,金属细丝沿两个方向对探测微元分别进行一次二维扫描。通过对二维扫描数据的处理便可以获得探测微元尺寸随入射X射线能量变化曲线。采用此方法对实验室所搭建的共聚焦X射线荧光谱仪的探测微元进行了测量。     

微元法求解线状相交物系交叉点的速度

1简述微元法处理物理问题时,从对事物的极小部分分析入手,达到解决事物整体的方法,叫做微元法.微元法的灵魂是无限分割与逼近.用微元法解决物理问题的特点是"大处着眼,小处着手",对事物作整体观察后,必须取出该事件的某一个小单元即微元进行分析,通过对微元构造"低细节"的物理描述,最终解决整体问题.微元法解决物理问题的两要诀就是取微元——无限分割以及对微元做低细节描述——逼近.对物理问题的无限分割,可以分割一段时间或     

场源基本微元的对称性与场的性质

直接由标量基本微元（点源）和矢量基本微元（电流元等）的对称性和两个基本假设讨论基本微元产生的场矢量的性质。     

用EXCEL模拟变加速运动的尝试

利用"微元"思想借助Excel软件的计算功能推演出在变力作用下的运动规律,并可以描绘出各物理量之间的关系图像.列举了三个实例,简谐运动、洛伦兹力作用下的圆周运动、带电小球在复合场中的运动.     

"微元法"在高中物理解题中的应用

随着新课改的深入发展,新的教育理念更加注重对学生各种能力的培养,尤其在高中物理教学中还应注重对学生物理思想方法的渗透．其中“微元”思想渗透于一些物理概念、公式中．近年来“微元法”在高考物理压卷题中频频应用,这既说明这种方法的重要性,也体现了新课程理念的要求．但许多学生对此感到困惑,无从下手．对此,下面就“微元法”谈谈在一些物理问题中的具体应用和做法．     

物理竞赛中使用积分法求解感应电动势一二

为提升物理竞赛中学生运用积分法解决物理问题的能力, 以感应电动势的求解为例, 提出了用积分法 解题的一般思路. 对于动生电动势, 先寻找动生电动势微元, 再通过对微元积分求解; 对于感生电动势, 在已知感生 电场表达式时, 先求出感生电动势微元, 再对微元积分求解, 也可先利用积分求出通过回路的磁通量, 再根据法拉 第电磁感应定律求解     

用微元法讨论旋转均匀带电球的磁矩

以旋转均匀带电球为例,利用微元分析法讨论磁矩的计算,从而凸显微元选择的重要性和灵活性.     

叶轮机械气体动力学中的作用力与作功率的分析

本文根据气体在叶轮机械中运动的特点以及观察者所处的地位,着重讨论作用力和作功率的理解问题. 设在笛卡尔坐标系oy_1y_2y_3中任取一微元控制体dV=dy_1dy_2dy_3.我们不难应用动量原理,求得作用力对微元系统ρdV上作的微元功率dL为     

《物理实验》稿约

在高中物理中，一些物理量往往随着另一物理量的改变而连续变化．在这种情况下，常常要求我们计算这些量的变化累积效应，这时我们将利用微积分的基本思想，把研究的对象，运动的过程，或经历的时间等分割为任意小单元(微元)，然后从这些微元入手进行分析，进而用     

真题解法引反思 教学勿念囫囵经——从2023年6月浙江高考实验试题谈起

高考物理真题是命题专家学者集体智慧的体现,折射着最耀眼的学科之光.研究高考物理试题不仅能给复习备考带来诸多思考,还能提升教师专业素养.笔者在教学中发现,公开资料给出的2023年6月浙江高考物理实验第16题第Ⅰ题的第2小题答案有科学性错误.对此,笔者从类比思想和微元思想出发给出了自己的解答,试图澄清试题本质,还原物理真相,并给出了一些教学建议.     

定积分在高中物理中的应用

定积分是研究物理问题的重要数学方法,其本质是连续函数的求和.在高中物理教学中适当地渗透定积分“分割、建立微元、求和”的思想方法,有助于学生对物理概念的准确理解和辨析,有助于提升学生运用数学知识处理物理问题的能力以及拓展思维空间.本文以变力做功、力的两种平均值、交流电的有效值等问题为例,介绍定积分在高中物理中的应用.     

理想气体任意准静态过程吸放热研究

在p-V图中任意给出一条理想气体过程曲线,怎样判定它是吸热还是放热过程?或者是复杂的多变过程?这是一个值得研究的问题.一、微元过程为了叙述方便,假设给定的理想气体系统处于p-v图中点a所对应的状态。我们先研究所给理想气体系统在任一微元过程中与外界交换的热量. 过a在p-V图中作出所绘系统的等压线、等容线、等温线和绝热线,这些过程曲线把p-V图分成了八个区域,如图1所示. 理想气体经过状态a所进行的各类微元过程可以分为以下三类,我们分别研究之.1.沿等压线、等容线,等温线或绝热线进行的过程. 这些过程的吸放热情况,各类教材均有论…     

脉冲管制冷机相位差对蓄冷器微元泵热的影响

脉冲管制冷机是一种典型的调相型制冷机,工质的相位差分布情况对制冷机的运行状态具有决定性的影响.为了从热力学角度探究相位差对制冷过程的影响,基于热力学非对称理论,建立了关于蓄冷器内部工质微元的热力学分析模型.重点对比了实际情况和理想情况下,蓄冷器冷端处工质最佳相位差的区别.基于微元循环模型分析了实际情况下微元最佳相位差偏...     

从平面角和立体角讨论静电场中的某些电场等价性

本文利用平面角的概念讨论了均匀带电的直线微元和圆弧微元在圆心处的场强等价性,并将结论推广到一些均匀带电的线几何体;然后利用立体角的概念进一步讨论带电的平面微元和球面微元在球心处的场强等价关系,结果表明,只有非均匀的电荷面密度才能使两者等价．     

流体类问题的微元法应用例释

微元法就是把物理过程分为无限多个无限小的过程加以研究，或把研究对象分为无限多个小部分(微元)作为研究对象的一种研究方法．微元的合理选取是应用微元法解决问题的关键．由于微元足够小，往往可以使研究对象产生本质的变化，如将非均匀分布转化为均匀分布，将变速运动转化为匀速运动、将变量转化为