透过物理高考把握好课堂教学

高中物理教学是物理学科进行物理基础知识初步理性学习的活动，不应该只是以运动和力、功和能、电场和磁场为“三大主线”且加强难度，再辅以“边缘”知识来教学，而应该把物理教材中每一章节的最基础的知识点的内涵加以拓展并理解透彻．总结历年高考的学生情况，发现只要学生的基础知识扎实了，就不难在高考中取得好成绩．     

速度、加速度与多种形式的直线运动

直线运动是自然界中运动形式最简单的一种运动．一般物理教材都要讲解几种常见的直线运动：匀速直线运动、变速直线运动、匀变速直线运动、自由落体运动等．学生从中学习了它们的定义及所遵守的规律，简单了解了位移、速度、加速度几个物理量在这几种运动中所起的作用．笔者在长期一线教学过程中发现如果仅仅罗列式讲解而不作深入细致的引导，学生容易陷入机械记忆，孤立学习的误区，不利于发现几种运动之间稍深层次的关系以及对知识的系统化的掌握．在章节复习时若对速度、加速度在几种直线运动中的作用稍加点拨，情况会大不一样．     

“加速度”教学设计

1教学内容分析 本课内容为<普通高中课程标准物理教科书·物理1>(鲁科版必修1)第二章"运动的描述"第3节,本节内容分两个课时完成.这是第二课时加速度的概念学习,在整个共同必修课程中,该内容的学习和掌握是非常必要的.加速度是运动学中的一个重要的基本物理量,是将运动和力联系起来的桥梁.由于加速度概念与其他物理知识的联系性强,涉及面广,特别是在分析、解决跟动力学相关的实际问题中经常牵涉到,因此对加速度的理解和掌握程度如何,不仅直接关系到本章后续必修模块的进一步学习,而且还将影响以后选修模块的学习和掌握.所以这一课时的内容是本章知识的重点之一,本节课的关键是促进学生对加速度概念的形成和理解.     

学习物理过程中常见典型错误分析

 常言道,知己知彼,百战百胜。物理教师只有深入了解学生在学习物理的过程中常犯的典型错误,在备课时才能对症下药,有的放矢,收到事半功倍的效果。学生在学习物理的过程中常见典型错误可以归纳为如下12种,认真分析这些典型错误所产生的原因,从中可以受到启发,从而能掌握教好物理的正确方法。一、抛不开错误的生活经验,有碍于对物理概念与规律的深刻理解对于力和运动的关系,学生在上初中时就看到马拉车的情况,马拉车时,车就运动,马不拉时,车就不动,因而就很容易形成“力是产生速度维持物体运动的原因”这样一个错误概念,这一错误的生活经验有碍于对牛顿第一运动定律的深刻理解.     

“滑动摩擦力演示仪”教具的改进与创新

在中学"滑动摩擦力"这一章节的教学中,滑动摩擦力一直都是教学的重难点.然而传统探究实验不利于学生对概念的深入理解,学习过程中经常出现"惯性思维".针对该问题,通过自制教具进行教学,得到了较好的实验结果,解决了滑动摩擦力的方向总是与相对运动方向相反,与运动方向无关,滑动摩擦力即可以是阻力也可以是动力,静止的物体也可以受到滑动摩擦力3个教学重难点问题,值得推广使用.     

对"运动快慢的描述——速度"的几点想法

1初高中教材衔接中存在的问题 通过“运动快慢的描述——速度”一节的学习,我们希望学生理解速度的概念,知道速度与速率的区别与联系．人教版的教师教学用书中有这样一段话：“本节教科书的重点是速度．比较初高中对速度的定义会发现,由于“位移”和“路程”不相同,高中与初中所学习的速度是不相同的．提醒学生注意这个不同点,有利于学生对矢量的学习．”如何“提醒学生注意”,这就对教师处理教材提出了要求．     

辨析重力与万有引力的关系

重力,是学生在学习高中物理受力分析中是最常用到的一个力.然而很多人对重力的概念却存在着模糊甚至是错误的理解.在学习万有引力一章时.大多数教师都会这样叙述:"地面上的物体,地球施与的万有引力的一个分力提供向心力,万有引力的另一个分力就是重力."我们知道,力是按照效果分解的,一个分力提供向心力,向心力是效果力,那么重力的效果是什么呢?本文将辨析重力与万有引力的关系.     

二、“振动和波”、“声学”及“分子物理学和热学”

振动和波力学第十章的内容对于理解电磁振荡和电磁波以及对学生智力的发展都起着重要的作用,但也是学生难于掌握的一章,难点至于学生对时间空间的观念理解不透,质点的机械振动既随时间而变化,又因在空间的位置不同而互异,在观察质点的振动时既要看局部,同时     

滑动摩擦力方向演示器

滑动摩擦力是高中教学的重点,滑动摩擦力方向是学生学习中的难点．由于学生头脑中物理情景的匮乏,以及受前置认知结构的影响,学生常把“滑动摩擦力方向跟物体相对运动的方向相反”的表述错误的记成（或理解成）：滑动摩擦力方向跟物体的运动方向相反．鉴于此,我们自行制作了滑动摩擦力方向演示器,通过实验演示,再现相应的物理情景,使学生深刻认识了滑动摩擦力方向遵循的规律．     

《万有引力定律》中几个应探究的问题

 《万有引力定律》这一章共三单元六小节,其中第六节《行星、恒星、星系和宇宙》为介绍性内容,知识点总量不多,课堂教学内容也相对单一,但完成整个章节教学后,学生对知识的掌握程度与教师的期望仍有一定距离,学生认为掌握本章知识不容易,特别是第四节《万有引力定律在天文学上的应用》和第五节《人造卫星宇宙速度》更觉困难。导致这一现象的原因是多方面的,以下几个问题是直接影响学生掌握本章知识的重要因素。     

Nonrelativistic Geodesic Motion

We show that any second-order dynamic equationon a configuration space X R ofnonrelativistic time-dependent mechanics can be seen asa geodesic equation with respect to some (nonlinear)connection on the tangent bundle TX X of relativisticvelocities. We compare relativistic and nonrelativisticgeodesic equations, and study the Jacobi vector fieldsalong nonrelativistic geodesics.     

Nonergodic Brownian Motion

The long-time behavior of a system is suggested to confirm nonergodicity of non-Markovian Brownian dynamics, namely, whether the stationary probability density function （PDF） of the system characterized mainly by low moments of variables depends on the initial preparation. Thus we classify nonergodic Brownian motion into two classes： the class-I is that the PDF of a force-free particle depends on the initial velocity and the equilibration can be recovered through a bounded potential; while the PDF in the class-H depends on the initial coordinate and the equilibration can not be approached by introducing any potential. We also compare our result with the conditions of three kinds for ergodicity.     

Ehrenfest Time at the Transition from Integrable Motion to Chaotic Motion

Ehrenfest time depends differently on the Planck constant in integrable motion and chaotic motion. We study how its dependence on the Planck constant changes when there is a continuous transition from regular motion to chaotic motion. We find that the dependence is a weighted compromise between its two distinct dependences in regular and chaotic motions. The study is carried out with the system of periodically driven anharmonic oscillator. As the system is quite typical, the result may apply generally.     

基于频谱分析的匀速运动模糊图像模糊方向识别

点扩展函数的设置是图像复原中的关键问题,对于匀速直线运动模糊图像,运动方向和模糊长度决定了点扩展函数。根据运动模糊图像和原始图像在频谱上存在的对应关系,即运动模糊图像频谱存在着对应于传递函数零点的暗条纹,提出对运动模糊图像,通过二维傅里叶变换、二值化以及Radon变换检测运动模糊图像频谱图上暗条纹的方向和位置,来实现运动方向测量的方法。用该方法对模糊图像进行检测,模糊方向的识别精度小于1°。实验证明该方法可以实现平面内任意方向运动的测量。     

Quantization of Brownian Motion

Following our work on the quantization of nonconservative systems using fractional calculus, the canonical quantization of a system with Brownian motion is carried out according to the Dirac method. A suitable Lagrangian corresponding to the Langevin equation is set up. Further, a Hamiltonian is constructed and is transformed to Schrödinger's equation which is solved.     

Asymmetrical Diffusion-Induced Directional Motion

Competition between anomalous diffusion and normal diffusion along two different directions of the track for a Brownian motor, combined with a periodic potential flashing, can lead to a macroscopic motion. The current is calculated analytically by using the Astumian-Bier‘s approach of the step number per cycle. It is shown that the direction of current occurs reversal for different waiting times of the potential off and the magnitude of current is prominently enhanced. Moreover, a thermal “green“ noise is proposed to produce the ballistic diffusion, numerical simulations for the average velocity of the particle in the presence of ballistic and normal diffusions support the present theoretical findings.     

Asymmetrical Diffusion-Induced Directional Motion

Competition between anomalous diffusion and normal diffusion along two different directions of the track for a Brownian motor, combined with a periodic potential flashing, can lead to a macroscopic motion. The current is calculated analytically by using the Astumian-Bier‘s approach of the step number per cycle. It is shown that the direction of current occurs reversal for different waiting times of the potential off and the magnitude of current is prominently enhanced. Moreover, a thermal “green“ noise is proposed to produce the ballistic diffusion, numerical simulations for the average velocity of the particle in the presence of ballistic and normal diffusions support the present theoretical findings.     

New Type of Brownian Motion

We consider an oscillator with a random mass for which the particles of the surrounding medium adhere to the oscillator for some random time after the collision (Brownian motion with adhesion for a harmonically bound particle). This is another form of a stochastic oscillator, different from oscillator usually studied that is subject to a random force or having random frequency or random damping. Calculation of the first two stationary moments shows that for white multiplicative noise of week strength the second moment coincides with that of usual Brownian motion, but for symmetric dichotomous noise, the second moment may appear the same type of the “energetic” instability, which exists for white noise random frequency or damping coefficient.