导数在高中物理中的应用

函数对自变量的瞬时变化率, 称为导数. 在日常教学中将导数思想渗透入物理课堂, 能深化对物理概 念和规律的理解, 把握物理知识的内在联系; 在解决实际问题时引入导数, 能有效解决物理量的非均匀变化问题、 极值问题, 有利于提升学生应用数学知识处理物理问题的能力     

基于比热的完全物态方程

在热力学中,一个封闭体系的完全物态方程指由两个状态量为自变量所确定的一种函数关系,由这个关系能够导出所有其他热力学量之间的关系.比如亥姆霍兹自由能F表示为体系的比体积v和温度T的函数F(v,T)时,就是这种完全物态方程.但是这种完全物态方程至今没有实际计算的表达式.我们以等温压强函数pT(v)和建立在德拜模型基础上的定容比热函数Cv(v,T)为基础,建立了一个有具体函数表达式的完全物态方程.用这种完全物态方程对几种固体金属材料进行了实际计算,所导出的热力学状态量和物性参数,与实验测量能够比较好地符合.这种完全物态方程在高温高压物理领域具有一定的应用价值.     

超细长弹性杆动力学的Gauss原理

研究基于Gauss 变分的超细长弹性杆动力学建模的分析力学方法.分别在弧坐标和时间的广义加速度空间定义虚位移,给出了非完整约束加在虚位移上的限制方程;建立了弹性杆动力学的Gauss原理,由此导出Kirchhoff方程、Lagrange方程、Nielsen方程以及Appell方程;对于受有非完整约束的弹性杆,导出了带乘子的Lagrange方程;建立了弹性杆截面动力学的Gauss最小拘束原理并说明其物理意义. 关键词： 超细长弹性杆动力学 分析力学 Gauss变分 最小拘束原理     

关于自由能的一些讨论

给出了自由能函数的完整表达式,并说明了自由能展开式中各项的物理意义．指出了自由能展开式系数及自变量的共轭变量的意义,吉布斯自由能的一阶偏导数都是热力学变量;吉布斯自由能的二阶偏导数一律都是物性张量．讨论了相变过程中的自由能函数展开式应保留的项数等,还给出了相稳定性条件．     

物理教学论文索引(1984年1～3月)

一　　力学1谈虚位移原理　汪家■ 《力学与实践》84年6卷1期49页 (以下年、卷、期、页顺序相同)2求瞬时加速度中心的一个方法　袁镒吾 《力学与实践》84.6.1.50.3近代物理讲座第三讲　运动稳定性问题　张承福 《物理》84.13.1.374关于变质量系统动力学方程的几个问题　林声衡等 《物理通报》84.1.125守恒定律和空间、时间对称性　Д.B.CИВУХИН 《物理通报》84.1.336动量和动能概念的发展　　关洪等 《物理通报》84.1.517认识牛顿定律　　梁昆淼 《物理教学》84.1.28　液体压强　　陈祖楷 《物理教学》84.1.69对普物一道运动学习题解…     

照相物镜径向畸变模型的再商讨

基于径向半径偶次幂级数的相对畸变表达式在相机校准中被广泛地采用.对于一个具体镜头,它的物理精确性却没有可靠的理论做依据.基于自变量(径向半径和视场角)不同项数和幂次的组合多项式作为相对畸变的拟合函数,以Zemax软件平台上的一组已知镜头的栅格畸变结果为已知数据,借助于Matlab的最优化工具箱进行数据拟合.结果表明,包含径向半径2、3次幂的表达式在精度上更有益;基于视场角幂次的展开式可以提供更为精确的畸变描述;多项和高阶的拟合函数反而不利于提供一个精准的畸变表达.     

一种声速剖面展开的正交基函数获取方法

为了评估经验正交函数(Empirical Orthogonal Functions)在声速剖面的声学反演应用中的可靠性和适用性,降低声速剖面基函数的获取对样本数据的依赖性,提出了一种声速剖面展开的正交基函数的获取方法.该方法通过分析引起声速剖面变化的海洋动力学过程,利用动力学方程求解得到的水动力简正波(Hydrodynamic Normal Modes)来给出声速剖面展开的基函数.HNMs方法获得的声速剖面正交基函数与EOFs方法的结果非常吻合,且对样本数据的依赖性小。HNMs方法物理意义清晰,能够给出决定声速剖面正交基函数的物理参数,使评估经验正交函数的准确性和适用性成为可能。      

物理教学论文索引(1984年4～6月)

一、力学1.虚位移原理在运动学中的应用　高百争 《力学与实践》84年6卷2期49页 (以下年、卷、期、页顺序相同)2.确定平面问题应力函数的一种方法　刘惠文等 《力学与实践》84.6.2.513.关于屈曲杆最大挠度的近似计算式的讨论　裘子 秀《力学与实践》84.6.2.544.弹性力学平面问题的应力函数的选择　赵志文 《力学与实践》84.6.2.575.爱因斯坦等效原理与惯性力　胡楚雄 《力学与实践》84.6.3.486.关于刚体平面运动中动量矩原理的综合讨论　朱 晨 《力学与实践》84.6.3.497.关于虚位移原理新的陈述与证明　吴子明 《力学与实践》84.6.3.558.均…     

构建实验问题整合探究教学模式 培养学生物理核心素养

首先,根据物理核心素养培养目标和高中物理实验复习教学特点,构建基于物理核心素养培养的实验问题整合探究教学模式;其次,给出实验问题整合探究教学模式实施策略;最后,结合具体教学实例阐述该教学模式实施的途径.     

特殊的电像法研究多个导体球的相互作用

推广了一般导体和点电荷电像,用迭代电像法计算了两个导体球之间的作用力与电容,并做了推广以及精确性分析.进一步给出了多个导体球的一般计算方式.作为多导体球问题的例子给出了第三个无静电荷的导体球对两导体球体系的影响.给出了导体作用数值计箅的具体方式,并且为导体相互作用实质提供了清晰的物理图像.     

温度计标定中曲线拟合的应用及研究

文章从曲线拟合的基本原理出发,介绍了在无变量与自变量函数关系的情况下,如何对温度计标定的实验数据进行合理的曲线拟合,从而实现温度计标定;并介绍了编程实现对数学解析式进行求解的具体流程。     

量纲理论中的Ⅱ定理及其推论

本文扼要介绍了应用一般量纲理论处理实际问题的基本方法．着重阐明了物理过程中表征物理量间函数关系结构的Π定理及其重要推论．并分别就各推论的具体应用给出了实例．     

物理教学论文索引(1985年4～6月)

一、力学 1.论弹 性体 最小余 能原理的变分条件 黄文彬《力学与实践》1985年7卷2期41页. (以下年、卷、期、页顺序相同) 2.关于 著《弹性理论的接触问题》蔡海涛《力学与实践》1985.7.2.42. 3.关于我国材料力学书中 拉伸和压缩性能 章节的某些问题 老亮《力学与实践》.1985.7.2.46. 4.断裂力 学中Westergaard应力 函数 小议张恒等《力学与实践》1985.7.2.47. 5.应用虚位移原理时 解除某些 理想约束 的新方法 袁镒吾《力学与实践》1985.7.3.45 6.商榷虚位移等概念的讲授 方法 陈光寅《力学与实践》85.7.3.47. 7.虚功原理的一个推广形式 岳…     

基于Simulink S-函数的物理实验动画设计

结合单摆振动仿真实例介绍了用Simulink对物理实验进行仿真建模以及利用Simulink S-函数创建动画的方法.给出了位移、角速度等振动曲线以及单摆摆动动画.体现出Simulink S-函数仿真物理实验的科学性和优越性.     

光电色度计校正滤色器的一种设计方法

介绍了光电色度计的测色原理，给出了依卢瑟条件设计校正滤色器计算光谱透射比的基本计算式，以滤色片厚度为自变量采用总误差面积最小，误差平方和最小，色差最小三种评价函数对滤色器进行优化设计，最后得到较为满意的结果。     

物理实验创新方法：“三步走”创新方法

物理实验的创新已经引起人们的高度重视,然而,物理实验的更新速度却远远跟不上学生需求的速度。在这种情况下,提出了对物理实验进行创新的“三步走”。第一步,预备阶段,即找出所要创新的物理实验的“重难点”;第二步,设计阶段,即根据重难点,设计出物理创新性实验;第三步,制作与反思阶段,即对所设计的实验进行制作,反思制作过程中出现的问题。“天下无不可创新之物”,对于有瑕疵之物我们都应该并且有能力去改进它。     

微积分在质点运动学两类问题中的应用

用微积分求解运动学两类问题是大学物理的一个重要学习内容.通过分析微积分的意义找到了微积分与乘、除法的对应关系;分析了速度或加速度是位置的函数,以及加速度是速度的函数等情况的求解方法,并给出了对应的典型习题,为后续物理知识的学习打下良好的基础.     

基于物理总能量目标函数的稀疏重建模型

欠采样条件下的稀疏重建模型往往直接取稀疏约束项或保真项作为求解的目标函数, 却从未阐述其中的物理演化规律. 针对此问题, 从物理运动的角度出发, 提出了一种基于物理总能量目标函数的稀疏重建模型. 首先, 建立了微粒在黏性介质中的运动模型, 模型中粒子的重力势能函数为松弛变换后的l₂-l₁ 范数; 其次, 基于该微粒的物理总能量建立了新的稀疏重建模型, 该重建模型在保留l₂-l₁ 模型稀疏约束和保真项的基础上, 增加了对相邻两次迭代结果偏差的约束, 避免因该偏差过大引起的震荡; 第三, 提出了针对该模型的梯度投影算法, 并证明了算法的收敛性, 算法在新模型目标函数下的梯度方向总是包含上一步迭代的物理惯性, 从而达到加速收敛和避免局部最优解的目的; 最后, 将该模型应用于标准灰度图像的稀疏重建以及精密电子组装中微焦点X射线缺陷检测. 实验结果表明, 该算法不仅保证了图像的重建质量, 收敛速度还得到了大幅提升. 在精密电子组装内部缺陷检测应用中, 该算法在微焦点X射线图像的边缘细节保留方面有明显的优势, 可更准确地识别缺陷, 满足工业应用快速性和准确性要求.     

近年高考对图像问题的考查角度及解题方法例析

高考仍然注重对图像斜率和面积的物理意义的考查,但是考查角度有创新.试题给出的图像斜率和面积往往没有物理意义,可以采用微分学的复合函数求导法则,将图像的斜率表达式转换成有一定物理意义的复合函数表达式,也可以改变坐标轴的物理量,将原图像转换成面积有一定的物理意义的图像.     

用晶格气体模型模拟表面吸附状态过程中序参量的计怂

主要讨论了在用晶格气体模型模拟气体分子在固体表面吸附状况时所涉及到的一个重要物理参量--序参量的定义以及其表达式的推导和论证.首先,运用简单的逻辑推理和代数运算对表面吸附状态的物理描述进行代数化,也即是用具体的代数式值来表达整个表面分子的吸附状态;然后再将这些代数式进行组合,构成一个可以表达不同表面吸附状态的函数,也即是将讨论的序参量;最后,将所得的理论公式与实际应用相结合便得到了可以直接引用的序参量表达式.根据需要,在这里主要讨论了P(2×2),P(2×1)和P(3×3)三种有序结构的序参量.