建立物理模型
建立物理模型教学方法(详情)

建立物理模型教学方法(详情)建立物理模型教学方法建立物理模型教学方法的教学步骤如下:1.创设情境阶段:主要是通过生活实例,如“在篮球比赛时,运动员与篮圈的相互作用过程,以及篮球在空中、篮球与篮板之间的运动”等,引出问题,创设物理模型教学情境。
2.建立模型阶段:主要是建立物理模型,通过引导学生分析讨论,形成具体的物理模型,如篮球在空中的运动模型,具体为篮球在上升和下降过程只受重力作用。
3.巩固应用阶段:主要是巩固应用物理模型,通过练习模型的相关题目,强化物理模型。
4.迁移创新阶段:主要是迁移创新物理模型,通过引申拓展,建立其他相关物理模型。
物理教学方法手段创新物理教学方法和手段的创新可以帮助学生更好地理解和掌握物理知识,提高学习效果。
以下是一些可能的方法和手段:1.互动式教学:在课堂教学中,教师和学生之间的互动是必不可少的。
可以采用小组讨论、问题解答、实验操作等方式,让学生积极参与,发挥主动性,提高教学效果。
2.多媒体教学:多媒体教学可以提供更加生动、直观的教学体验,让学生更加深入地理解物理知识。
可以通过视频、图片、动画等方式,展示物理现象和过程,帮助学生更好地理解物理概念和规律。
3.实验教学:实验教学是物理教学的重要组成部分,可以让学生通过实验操作,亲身感受物理现象和规律,加深对物理知识的理解和掌握。
4.探究式教学:探究式教学是一种以问题为引导、以探究为基础的教学方式,可以让学生通过自主探究、合作探究等方式,发现问题、解决问题,培养创新思维和实践能力。
5.个性化教学:针对不同学生的特点和需求,采用个性化教学,制定个性化的教学计划和教学方案,提高学生的学习效果。
6.网络教学:通过网络教学平台,教师可以向学生提供丰富的在线教学资源,学生也可以通过网络平台进行自主学习和互动交流,打破传统课堂教学的时间和空间限制。
总之,教学方法和手段的创新需要结合学生的实际需求和特点,以及学校的实际情况,灵活运用各种教学方式和手段,提高学生的学习效果。
建立物理情景和物理模型的方法

建立物理情景和物理模型的方法
建立物理情景和物理模型是作为实验教学的重要组成部分,其在提高学生理解
实验目的的同时,使学生的学习具有实践性和创造性。
针对高校物理实验教学实践中,学生对物理情景和物理模型的建立有一定的困难,一来物理情境的形成过程复杂,而物理模型的建立需要不断的探索和概念解释;二来,学生在建立物理情境和物理模型时可能存在时间限制,缺乏关键技巧和解决方案,或者自身模型建立技能较弱。
那么到底应该如何建立物理情景和物理模型呢?可以采用下面四个步骤:
第一步:弄清楚物理问题的基本性质,重点分析物理问题的物理量构成以及联
立式,把物理问题抽象成一个精确的物理模型;
第二步:可以从不同角度去思考物理模型,在量化物理量时不要拘泥于最初定义,可以对物理量和运动学参数进行再次定义;
第三步:根据物理量之间的关系进行处理,考虑,结合题目,条件等,建立最
优化的物理模型;
第四步:实践验证物理模型,避免忽略比例的影响,确保物理模型的准确性。
以上四步可以有效地帮助高校学生快速建立实验相关的物理情景和物理模型,
从实验报告到研究论文写作,都有助于学生更全面地理解实验和深入探究。
由此,建立物理情景和物理模型可以帮助高校学生增强理论知识形成系统的认识,从而提升物理教学的效果。
物理模型的构建

物理模型的构建一、什么叫物理模型物理模型是为便于对实际物理问题进行研究而建立的高度抽象的理想化的实体、理想化过程等。
如力学中的质点、单摆、匀速直线运动、匀变速直线运动、自由落体运动、抛体运动、简谐振动、匀速圆周运动等都是物理模型。
二、物理模型的产生和作用1. 模型是形成物理概念建立物理规律的基础。
用物理模型可以使抽象的假说物理理论加以形象化,便于想像和思考研究问题.物理学的发展过程,可以说就是一个不断建立物理模型和用新的物理模型代替旧的或不完善的物理模型的过程。
比如对原子结构的认识就是了从“葡萄干蛋糕”模型开始的,随后卢瑟福从α粒子散射实验出发,提出了原子的核式模型结构,玻尔又以“定态、跃迁”理论解释了核式模型结构与经典电磁学之间的矛盾,核式结构模型得到了发扬光大。
2.运用物理模型可以简化和纯化研究对象及其过程。
在研究一些实际问题时,有些对象或过程与某些物理模型比较接近,一定的场合或条件下,可以当作物理模型来处理,从而抓住问题的核心和主要因素以及本质特征,暂时撇开次要的因素和非本质的特征,大大地方便了对物理问题的处理。
例如,在研究地球绕太阳公转的轨道问题时,由于地球与太阳的平均距离比地球的半径大得多,这时地球的形状和大小可以忽略,直接把地球当成质点来处理。
在运动学中大多数情况下都是把研究对象当成质点来处理。
再比如假设阻力恒定时,我们把车辆的制动,子弹打木块看成匀减速直线运动;把空气阻力影响小,从高处静止释放后物体的运动看成自由落体运动等等。
3.运用物理模型有利于发挥想象力和物理抽象能力。
从宏观世界中的天体的运行到微观世界中的分子原子、基本粒子的运动一般都是比较复杂的,只有采用适当的物理模型来分析,才能发挥物理抽象思维的作用。
三、物理模型的运用随着教学改革的深入,二期课改的精神是更突出对学生应用能力及创新能力的挖掘和培养,大量实践应用型、信息给予型、估算型等物理问题频繁出现于学生的面前,由此,如何于实际情景中构建物理模型借助物理规律解决实际问题则成了一个重要环节。
第16讲 物理模型的建立

第16讲物理模型的建立一、建立对象模型关键是通过合理选取研究对象,达到顺利求解的目的。
例1长为l的轻绳,一端用轻环套在水平光滑的横杆上(轻绳与轻环的质量都不计),另一端连一质量为m的小球。
开始时,将系球的绳子绷紧并转到与横杆平行的位置,然后轻轻放手。
当绳子与横杆成θ角时,如图所示,小球速度在水平方向的分量大小是多少?竖直方向的分量大小是多少?例2如图所示,水平放置面积相同的两金属板A、B。
A板用绝缘丝线挂在等臂天平的一端,B板用绝缘支架固定,当天平平衡后,两平行板间的距离为2cm,若在两板间加200V电压后,在天平右端要增加4g砝码天平才能恢复平衡,可得金属板A所带的电荷量为________C。
例3如图所示,U形管右管内径为左管内径的两倍,外界大气压p0=75cmHg,左端封闭,封有30cm 气柱,左右两管水银面高度差为37.5cmHg,左管封闭端下60cm处有一塞子,若将塞子拔去,会在左管内产生一段新的气柱,那么:(1)此时左管封闭端的气柱长变为多少?(2)新产生的气柱长又为多少?例4如图所示,匀强电场竖直向下,场强大小为E,质量为m、2m、3m的三个小球A、B、C用绝缘细线连接悬于O点。
其中B球带正电q,A、C两球不带电,开始三球均处于静止状态,当把OA 段剪断的瞬间,A、B之间的细线张力为__。
例5如图所示为测定肺活量的装置示意图,图中A为倒扣在水中的开口圆筒,测量前尽量排尽其中的空气。
测量时被测者尽力吸足空气,再通过B将空气呼出,呼出的空气通过气管进入A内,使A 浮起。
已知圆筒A的质量为m、横截面积为S、大气压强为p0,水的密度为ρ,圆筒浮出水面的高度为h,则被测者的肺活量有多大?例6如图所示,将两个质量均为m的小球用细线相连悬挂于O点。
(1)若用力F拉小球a,使其悬线Oa向右偏离竖直方向θ=300角,且整个装置处于平衡状态,求力F 的最小值并说明其方向;(2)若在a球上施加符合(1)题条件的力F后,仍保持悬线Oa竖直,且使整个装置处于平衡状态,求在b小球上施加的最小力的大小,并说明其方向。
构建模型解析问题学习物理的模型建立方法

构建模型解析问题学习物理的模型建立方法物理学是一门研究物质运动和相互作用的学科,它的核心在于建立和运用模型来解析和解释现象。
构建合适的模型是学习物理的关键之一,本文将介绍一些常用的模型建立方法。
一、假设和简化在构建物理模型时,我们通常需要进行合理的假设和简化。
考虑到模型要抓住问题的关键点,我们可以假设某些因素不影响结果,或者简化复杂的现象为简单的模型。
例如,在研究物体的自由落体运动时,可以假设忽略空气阻力的影响,从而简化计算。
二、可视化可视化是一种常用的模型建立方法,它通过图形化呈现物理现象和变量的关系,帮助我们更好地理解和分析问题。
例如,在研究力和运动的关系时,我们可以通过绘制力与加速度的图像来观察它们之间的规律。
三、数学建模物理学与数学密不可分,数学建模是构建物理模型的重要方法之一。
利用数学工具,我们可以将物理问题转化为方程或者函数的形式,从而进行定量化的分析和预测。
例如,在研究简谐振动时,可以利用振幅、角频率和时间的数学表达式来描述振动的运动规律。
四、实验模拟实验模拟是一种通过实验设备和计算机模拟来构建模型的方法。
它可以模拟真实的物理环境和相互作用,提供一个可控的实验平台。
通过实验模拟,我们可以观察和分析物理现象,并验证模型的准确性。
例如,在研究行星运动轨迹时,可以使用计算机模拟的方法,模拟行星在引力作用下的运动轨迹。
五、多学科交叉物理学的建模方法常常涉及到多个学科的知识和理论。
通过与其他学科的交叉融合,我们可以借鉴其他学科的模型建立方法,为物理问题提供新的视角和解决思路。
例如,在研究光的传播时,可以借鉴数学中的波动方程和光学中的折射定律,构建光的传播模型。
六、定性分析定性分析是一种通过观察和描述来分析物理现象的方法。
在观察现象时,我们可以从不同的角度出发,用自然语言来描述物质的运动和变化。
通过定性分析,我们可以建立直观的物理模型,并深入理解事物之间的关系。
例如,在研究磁场的特性时,可以通过观察磁铁与铁屑的相互作用来理解磁场的性质。
物理学模型的建立和应用

物理学模型的建立和应用物理学是一门研究自然现象的学科,其中,建立和运用模型是物理学研究的重要手段。
物理学模型可以帮助人们更好地理解复杂的物理现象,同时,还可以预测未来的物理现象,推动科学技术的发展。
本文将探讨物理学模型的建立和应用。
一、物理学模型的建立物理学模型通常是通过对物理现象的观察和实验,对其进行整理、分类并进行抽象思考得出。
模型的建立需要前人的基础工作和大量的实验支持,例如,牛顿三大运动定律、麦克斯韦方程组、爱因斯坦相对论等经过长期实践和检验得出的模型,为现代物理学的发展奠定了基础。
模型的建立还需要比喻和图像的辅助,以便人们更容易理解和记忆。
例如,常用的粒子模型、波动模型和场景模型等,这些模型能够比喻复杂的物理现象,使其更能被人们理解。
二、物理学模型的应用物理学模型可以解释和预测很多自然现象,并广泛应用于实际工程领域。
下面介绍几个常见的例子:1. 化学反应物理学中,化学反应被解释为原子、离子、分子在化学反应中的结合、分离。
这些变化可以被模拟和预测,从而用来指导实验设计和产品生产。
例如,通过模拟和预测硫酸和水的反应机制,工程师可以设计出可以生产大量硫酸的化学反应炉。
2. 建筑结构物理学模型还可以帮助建筑师设计安全耐久的建筑物。
例如,在设计高层建筑时,物理学模型可以指导建筑师确定设计中需要考虑的结构和材料。
3. 能源技术物理学模型在能源技术领域也具有重要的应用。
例如,太阳能电池板能够将太阳光转化为电能,而这个过程需要物理学中的电子运动模型来解释。
另外,将核能转化为电能时,物理学模型还可以预测发生的核裂变、核聚变反应,并指导应用于核反应堆控制的技术。
三、物理学模型的局限性虽然物理学模型是解释和预测自然现象的重要工具,但它也有一定的局限性。
例如,量子力学模型能够解释小尺度物理现象,但却不能清晰地解释大尺度物理现象,例如生命体系。
同样,相对论模型解释了电磁现象和引力场,但并不能解释规范理论和强交互。
物理模型建构

物理模型建构1. 简介在现代科学研究中,物理模型是指用物理定律和数学公式描述现实世界中物体和现象的方式。
通过建立物理模型,科学家们可以更好地理解自然规律,预测未来发展趋势,并进行有效的实验设计。
本文将介绍物理模型的建构过程,包括模型的选择、建立和验证等关键步骤。
2. 模型选择首先,科学家们需要根据研究目的和研究对象选择合适的物理模型。
例如,如果研究的是地球的运动规律,那么可以选择建立一个地球运动的物理模型;如果研究的是物体的受力情况,那么可以选择建立一个受力平衡的物理模型。
在选择模型时,需要考虑模型的适用范围、精度和可行性等因素,以确保模型能够准确描述现实世界中的物理现象。
3. 模型建立一旦选择了合适的物理模型,科学家们就需要开始建立模型。
模型的建立过程通常包括以下几个步骤:(1)建立假设:在建立物理模型之前,科学家们需要对研究对象进行分析,并做出一些假设。
这些假设可以帮助科学家们简化问题,减少不必要的复杂性,从而更好地理解问题本质。
(2)建立数学模型:一旦假设确定,科学家们就可以开始建立数学模型。
数学模型通常是用数学公式和方程表示物体的运动规律或受力情况。
在建立数学模型时,科学家们需要根据已知的物理定律和实验数据进行推导和分析,确保模型能够准确描述物理现象。
(3)进行模拟和计算:建立数学模型之后,科学家们通常会使用计算机模拟和数值计算的方法对模型进行验证和分析。
通过模拟和计算,科学家们可以更好地理解模型的特性,并进行有效的实验设计。
4. 模型验证验证物理模型的正确性和可靠性是物理研究的关键环节。
在模型建立完成之后,科学家们需要对模型进行验证,确保模型能够准确描述现实世界中的物理现象。
模型验证通常包括以下几种方法:(1)实验验证:科学家们通常会设计实验来验证物理模型。
通过实验,科学家们可以观察现象,收集数据,并与模型预测进行比较,从而验证模型的正确性和可靠性。
(2)观测验证:除了实验验证,科学家们还可以通过观测现象来验证物理模型。
物理模型的建立

物理模型的建立物理模型的建立是研究和理解物理现象的重要手段。
通过构建合理的物理模型,可以对复杂的自然现象进行分析和预测,从而为科学研究和工程应用提供可靠的参考。
本文将介绍物理模型的基本概念和建立过程,并通过实例详细说明物理模型的应用和意义。
物理模型是基于物理学定律和假设的简化描述。
它往往采用数学表达方式来表示物理现象和规律。
物理模型的建立通常包括以下几个步骤:问题定义、假设设定、方程建立、求解和验证。
问题定义是确定研究对象和问题的范围和要求。
在构建物理模型时,需要明确研究的具体现象或系统,并明确所要解决的问题,比如求解物体的运动轨迹、研究流体的流动规律等。
问题定义的准确性和明确性对于物理模型的建立和应用至关重要。
假设设定是根据实际问题的特点和限制,对模型所需的理想条件和假设进行合理约定。
这些假设可以简化问题的复杂性和计算难度,从而使模型更易求解和分析。
例如,在研究自由落体运动时,可以假设忽略空气阻力和摩擦力的影响。
假设设定需要考虑问题的实际性和准确性,以确保物理模型的合理性和可行性。
方程建立是物理模型的核心部分。
它通过物理定律和数学关系,建立描述问题的方程或表达式。
在建立方程时,需要根据问题的特性和假设的限制,选择适当的物理定律和数学工具。
例如,研究弹簧振动时可以基于胡克定律建立力与位移之间的关系,从而得到描述振动的微分方程。
方程的建立需要深入理解物理现象和数学原理,以保证模型的准确性和可靠性。
求解是根据方程进行数值计算或分析,得到问题的具体解或结果。
求解过程需要选择适当的数值和计算方法,根据模型的特性和求解的要求,进行计算和分析。
求解结果应符合问题的实际情况,并对问题的研究和解决提供参考和指导。
验证是对模型结果的检验和评估。
通过与实验数据的比较、与其他模型的对比等方式,验证模型的准确性和适用性。
验证结果应能够合理解释和预测问题的行为和现象,从而增加模型的可信度和应用价值。
物理模型在科学研究和工程应用中有着广泛的应用和意义。
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General Naming Guidelines
• 本课程后边使用的标准. – 不在对象名中用空格 (Never SELECT where, and, name,Use date Spaces in FROM INSERT Object Names) WHERE and = 1 – 不在对象名中用连字符 (-)(Never Use Hyphens AND where = 'Omaha ‘ 会报错 ,但若改为: in Object Names) SELECT [where], [and], name, date FROM [INSERT] – 不得用SQL Server 关键字来命名对象(Do Not WHERE [and] = 1 Name Objects Using SQL Server Keywords) AND [where] = 'Omaha‘ 这是正确的,但显然可读性很差 – 命名时尽量短一点 (Keep the Names Short) – 合理使用大小写(Using Case in Your Names)
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Deriving the Physical Model
• 需要注意,表和实体未必是一对一的关系,因为 实体是对现实世界建模,而表要附合关系数据库 的理论. • 建立物理模型的过程是,先为每个实体建一张表, 然后再分裂或者组合表. – Using Entities to Model Tables √ – Using Relationships to Model Keys – Using Attributes to Model Columns
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Naming Tables
• 命名方法:”tbl_”后跟一个有意义的名字. • Mountain View Music数据库中的部分表: – tbl_order – tbl_customer – tbl_product – tbl_employee • 另外,对表达多对多联系的表,表示为:tbl_表1_表2, 如:tbl_customer_address
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Naming Columns
• 列名不要前缀,它是前缀规则中唯一的例外.
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Naming Views
• 用”vw_”作为一个描述性名字的前缀.若视图数据 来自于多个表,则把各表名用”_”分开,例如: • vw_customer_product
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Naming Stored Procedures
• 存储过程用前缀”prc_”,也可用其它前缀,但是最 好别用”sp_”,因为它是Microsoft在SQL Server中 用来为系统存储过程取名用的,免得造成混淆.
– Products - 包含所有关于产品和供应商的细节 – Inventory - 包含公司物理库存的细节 – Orders - 包含与订购、支付和客户相关的实体 – Web Session - 包含实现web购物车相关的实体 – Lists - 包含实现查找表的两个实体 • MVM的完整模型与子模型举例
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Naming Guidelines
• 在创建物理模型时,使用命名原则极度重要,可能存 在数百种命名标准,使用哪一种无所谓,关键是要有. • 标准可以指示对象的类型.如果table均以tbl打头, 而view用vw打头,那么用户一看名称就知道操纵的 是表还是视图.这可以节约很多时间,特别是在查找 表现不好的T-SQL代码时. • 评价标准: (1)是否易用易记; (2)别人能不能理解; (3)标准是否保持一致. 即不能老是变来变去.
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Байду номын сангаас
Naming User-Defined Functions
• 用户定义函数用前缀”udf_”或其它. 不要用”fn_”, 因为系统用了.
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Naming Triggers
• 用前缀”trg_”跟一描述性文字.
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Naming Indexes
• 以“idx_”为前缀.
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Naming User-Defined Data Types
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Creating the Physical Model with SQL Server
• 是时候生成数据库了,本节先介绍SQL Server对象 的命名规则(建议),再讨论物理模型的建立. – 命名原则(Naming Guidelines) √ – 生成物理模型(Deriving the Physical Model) – 实现商业规则(Implementing Business Rules in the Physical Model)
• 直接取一个描述性的名字,不用前缀
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Naming Primary Keys and Foreign Keys
• 主码用前缀”PK_”后跟表名; • 外码前缀“FK_”+参照表名+”_”+被参照表名
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Naming Constraints
• 缺省值约束用前缀”DF_”,后跟表名和列名 • check约束用前缀”CK_” • 唯一性约束用前缀“UNQ_”
Contents
• 在SQL Server中建立物理模型(Creating the Physical Model with SQL Server) √ • 索引方面的考虑(Indexing Considerations) • 建立抽象层(Creating an Abstraction Layer in SQL Server)
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Using Entities to Model Tables(1)
• 可以依赖软件工具来把逻辑模式转换为物理模型。 也可以手工直接到SQL Server中去做。 • 这里用的方法是先把所有实体分成若干个子模型 (submodel),这样就不用一次面对所有的实体。 • 为Mountain View Music建立的子模型有:
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Creating the Physical Model with SQL Server
• 是时候生成数据库了,本节先介绍SQL Server对象 的命名规则(建议),再讨论物理模型的建立. – 命名原则(Naming Guidelines) – 生成物理模型(Deriving the Physical Model) √ – 实现商业规则(Implementing Business Rules in the Physical Model)