物理建模论文
浅谈高中物理建模论文

浅谈高中物理建模论文物理模型方法是物理学中最常见、最重要的科研方法之一。
物理学家和科研工作者的研究方法之一就是建立模型,应用模型,在应用模型的过程中逐步完善模型。
下面是店铺为大家整理的高中物理建模论文,供大家参考。
高中物理建模论文范文一:浅谈高中生物理建模能力的培养摘要在物理知识体系中,物理建模的思想与方法贯穿于其各类分支,具备物理建模能力是帮助学生构建物理学体系最直接有效的方法。
本文就高中生物理建模能力的培养提出几点想法与建议。
关键词物理建模教师学生一、要有建立物理模型的意识高中阶段的物理模型有很多,一般可分三类:物质模型(质点、轻弹簧、理想气体等)、状态模型(气体的平衡态、原子所处的基态和激发态等)、过程模型(匀速直线运动、匀变速直线运动、匀速圆周运动等),而物理题目的设置均是围绕着这些物理模型展开的。
在教学过程中,教师要引导学生树立物理模型的意识,让学生逐步认识到华丽包装的题目后就是赤裸裸的常见的物理模型,做题时要剥离出题目本质,联系旧有知识,促进知识迁移。
也就是说,要有把问题转化成为物理模型来研究的意识和习惯。
例如关于摩擦力有这样几个常见判断题:滑动摩擦力(静摩擦力)的方向可以与物体的实际运动方向相同吗?相反吗?能成任意角度吗?运动(静止)的物体可以受静(滑动)摩擦力吗?很多学生迷惑在这些概念题中不能自拔。
但当学生心中有了擦黑板、走路、传送带、手握瓶子任意方向运动等情境时,这些问题便极易解决了。
打个不是很恰当的比喻,高中物理学什么?无非是弹簧弹来弹去,滑块在斜面上滑来滑去,子弹与木块碰来碰去,带电粒子在电磁场中飞来飞去。
二、及时对已学过的物理模型归纳与总结教师要善于为学生对已学物理模型进行归纳与总结,更要善于引导学生自己进行这项工作。
例如我们在讲《功》这一节,必然要讲到摩擦力做功的问题:滑动摩擦力能做正功吗?负功呢?能不做功吗?静摩擦力呢?虽说这是功的内容,实际上如果学生对关于摩擦力的相应物理模型很熟悉的话(擦黑板、走路、传送带、手握瓶子任意方向运动等),这个问题会很容易被解决,而我们很自然地就把重难点转移到一对儿滑动摩擦力或静摩擦力做功代数和为何值这个问题上。
物理模型论文物理课堂教学论文:提高学生物理模型建构能力的教学策略

物理模型论文物理课堂教学论文:提高学生物理模型建构能力的教学策略摘要:分析物理模型建构能力在物理学习中的重要性,通过研究“教“与“学“中模型建构能力培养所存在的问题,提出培养学生物理模型建构能力的具体策略。
关键词:物理模型;建构能力;策略教学在物理科学研究中,许多实际问题的解决与物理模型建构能力密切相关。
高中物理课程标准指出:“通过物理概念和规律的学习过程,了解物理学的研究方法,认识物理实验、物理模型和数学工具在物理学发展过程中的作用”。
强调了物理模型建构能力在整个物理学习中的重要性。
同时,高考也强调了对建构物理模型能力的考查,“物理模型建构题”能有效地考查学生分析问题和解决问题的能力,在一定程度上可以考察学生的创新能力。
要培养学生分析问题、解决问题的能力,培养学生的创新精神和科学素养,必须加强建构物理模型方法的教学,培养学生物理模型建构能力。
1、两道高考题的对比2006年福建因故启用了备用卷。
对比两试卷中的第23题:(全国卷i)23.天空有近似等高的浓云层。
为了测量云层的高度,在水平地面上与观测者的距离为d = 3.0km处进行一次爆炸,观测者听到由空气直接传来的爆炸声和由云层反射来的爆炸声时间上相差 t = 6.0s。
试估算云层下表面的高度。
已知空气中的声速v= 13 km/s。
(全国卷i备用卷)23.如图所示,一固定在竖直平面内的光滑的半圆形轨道abc,其半径r=5.0m,轨道在c处与水平地面相切。
在c处放一小物块,给它一水平向左的初速度v 0=5m/s,结果它沿cba运动,通过a点,最后落在水平面上的d点,求c、d间的距离s。
取重力加速度g=10m/s 2。
在改卷前物理命题组预测:全国卷第23题较容易得分,而备用卷第23题较难。
然而,最后对这两道题得分的统计结果出人意料。
题目分值均分难度全国卷i第23题167.520.47备用卷第23题1611.140.70分析两题可知,卷i第23题是一道测云层高度的题目,需要把光反射的模型,迁移到声音的传播,构建声音反射的物理模型,然后运用“勾股定理“和速度公式解题。
物理建模在解题中应用论文

浅谈物理建模在解题中的应用摘要:研究物理问题有两条重要途径:一是实验,二是理论。
在做理论分析时,往往需要从造模型着手.物理学中所总结出来的反映物质运动变化的客观规律,实质上都是物理模型的运动变化规律。
关键词:物理模型;建模;物理过程;解题方法研究物理问题有两条重要途径:一是实验,二是理论。
在做理论分析时,往往需要从造模型着手,物理学中所总结出来的反映物质运动变化的客观规律,实质上都是物理模型的运动变化规律。
所谓物理模型,就是指将现实中表面的、次要的条件舍去,将复杂具体的物理现象用简单抽象的、理想化的模型来代替。
为了让问题能变得清晰、自然、有条理,我们常常忽略某些次要因素,抓住主要因素各个击破,方法是利用建模思想,寻找模型,明确分析思路。
这就是“建模—规律—处理”的分析解决问题的思路。
物理模型是在抓住主要因素忽略次要因素的基础上建立起来的,能具体、形象、生动、直观、深刻地反映出事物的本质和特征。
我们遇到许多的新模型,常常是在旧模型的基础上演变而来的,对于与原模型有相近的运动状态或相似的物理现象,可以根据已熟悉的事实经验,找到彼此间的联系,将问题简化。
例1.水在1个标准大气压下沸腾时,汽化热为l=2264 j/g,这时质量m=1 g的水变为水蒸气,其体积由v1=1.043 cm3变为v2=1676 cm3,在该过程中吸收的热量是多少?水蒸气对外界所做的功是多少?增加的内能是多少?解此题的关键是确定物体的初末状态,这也是学生最困惑的问题。
大家都知道是体积变大,对外做功,并且是克服大气压力做功,由w=fs来求解,但是s如何来求?气体是向周围立体空间膨胀的,是球型?还是立方体?球型不好求s,立方体应怎样建立模型?如下图建立模型求解易得:这一模型保持了横截面积不变.解析:1 g水汽化吸热q=ml=1×2264 j=2264 j。
水汽在1标准大气压下膨胀对外做功w=p0sδl=p0δv=p0(v2-v1)=1.013×105×(1676-1.043)×10-6 j≈170 j。
物理 数学建模小论文)

数学建模小论文、物理化学应用论文或实验报告写作指导及范文一、写作指导(1)形式:数学组:数学建模小论文;物理组:物理应用论文或实验报告;化学组:化学应用论文或实验报告。
(2)要求:①主题不限,题目自拟。
②数学组:运用自己所学的数学知识,发现并解决生活中的实际问题,写成论文并提交。
③物理组:运用物理知识解释生活当中的现象或解决生活当中的问题,写成应用论文或实验报告并提交。
④化学组:运用化学知识通过实验解释生活当中的现象或解决生活当中的问题,写成应用论文或实验报告并提交。
(3)论文(或实验报告)的格式要求:①写作顺序:标题、作者所在省份、城市、学校名称、班级、作者姓名(联系电话)、指导教师姓名、摘要及关键词、正文、参考文献。
②参考文献的书写格式严格按以下顺序:序号、作者姓名、书名(或文章名)、出版社(或期刊名)、出版时间或发表年、卷、期号。
③实验报告中须包含实验的目的、构想、步骤、结论,并提供证明实验结果的数据及照片等。
④字体:各类标题(包括“参考文献”标题)用粗宋体;作者姓名、指导教师姓名、摘要、关键词、图表名、参考文献内容用楷体;正文、图表、页眉、页脚中的文字用宋体;英文用Times New Roman字体。
⑤字号:论文题目用三号字体,居中;正文用四号字体;页眉、页脚用小五号字体;其他用五号字体;图、表名居中。
⑥正文打印页码,下面居中。
⑦打印纸张规格:A4 210mm×297 mm。
⑧必须同时提交打印稿和电子版。
(4)说明:参评论文的作者必须是作品的合法拥有者,具有著作权,并承担相应法律责任,组委会对获奖作品具有无偿展示权、宣传权、使用权。
二、范文1、数学范文房屋家具摆设的方案摘要:本文主要是对家具摆设提出一个具体方案,达到尽量合理地摆设家具,以此来方便人们生活。
本文中的住房模型来源于某小区某种户型的平面示意图,具有真实性与典范性。
在模型的基础上,对房屋高度,家具等信息有一定的合理假设,并通过计算、设数等数学思想来制订出较好的摆设方案。
中师物理教学中如何培养学生建模能力论文

中师物理教学中如何培养学生建模能力物理模型是人们为了研究物理问题的方便和探讨事物的本质,通过对各种事实和现象的分析、综合、比较、分类等思维过程,利用科学的抽象和概括的方法建立起来的理想化模型。
建模既是一种思维过程,也是一种思维方法,其实质就是将隐藏在复杂的物理情景中的研究对象或物理过程进行简化、抽象、类比、提炼。
从物理学研究的角度看,“建模”是一种重要的科学的思维方法,通过“建模”对物理现象及本质进行探索,达到认识自然的目的。
中师物理中的理想化模型按对象分为:质点、轻绳、轻杆、轻弹簧、同步卫星、单摆、弹簧振子、理想气体、点电荷、电场线、等势面、磁感线、变压器、原子模型、光线等;按物体运动形式或物理过程可分为:匀速直线运动、匀变速运动(自由落体、竖直上抛、平抛)、匀速圆周运动、简谐振动、弹性碰撞、完全非弹性碰撞等;按典型物理问题可分为子弹打木块、机车启动(恒定功率或加速度启动)、追赶等模型。
中师物理教学中建模可激发学生兴趣,体验探求规律的过程,培养学生的创新意识,丰富科学素养。
那么, 怎样培养学生的物理建模能力呢?一、重视物理学史的教育意义,培养学生的建模能力早在20世纪30年代著名的物理学家朗之万就指出:“在科学教学中,加入历史的观点是有百利而无一弊的。
而在新课程改革的今天如何更好的实现三维目标物理学史就是一个很好的载体。
通过物理学史教育不但能更好地进行情感态度与价值观的教育,也让学生置身其中,体会前人构建物理模型的过程与方法。
例如:伽里略让小球从弯曲的斜槽上自由下落,当斜槽充分光滑时,小球可沿另端斜槽上升到初始高度,如果另端斜槽末端越接近水平,小球为达到初始高度,将运动很远。
如果末端完全水平,小球将一直运动下去,永不停止。
正因为伽里略构建了光滑这一理想化的模型,才有惯性定律的重大发现。
法拉第在1852年,对带电体、磁体周围空间存在的物质,设想出电场线、磁场线一类力线的模型,并用铁粉显示了磁棒周围的磁力线分布形状,从而建立了场的概念,对当前的传统观念是一个重大的突破。
物理科技建模3000字 初中生

一、概述物理科技建模是一门综合性科学,它通过数学模型来描述和解释物理世界中的现象和规律。
它不仅是一种研究方法,也是一种解决问题的工具。
随着科技的不断发展,物理科技建模在工程技术、生物医学、能源环境等领域都得到了广泛的应用。
本文将从初中生的角度出发,介绍物理科技建模的基本知识和应用。
二、物理科技建模的基本概念1. 物理科技建模的定义物理科技建模是指利用物理知识和数学方法,通过建立模型来描述和解释物理世界中的现象和规律的过程。
通过模型,我们可以预测物理系统的行为,从而为科学研究和工程技术提供帮助。
2. 物理科技建模的基本原理物理科技建模的基本原理是根据事物的特性和规律,利用数学方法建立相应的数学模型,通过数学模型的分析和计算,获得所研究对象的性质和行为规律,从而达到预测和控制的目的。
3. 物理科技建模的应用领域物理科技建模广泛应用于工程技术、生物医学、天文物理、环境科学、地球科学等领域,为人类社会的发展和进步提供了重要支撑。
三、物理科技建模的基本方法1. 建立物理模型建立物理模型是物理科技建模的第一步。
通过分析和理解所研究对象的特性和行为规律,利用物理知识和数学方法建立相应的数学模型,描述和解释所研究对象的现象和规律。
2. 模型的验证和修正建立物理模型后,需要对模型进行验证和修正。
通过实验数据和观测结果,对模型进行比较和分析,发现模型的不足之处,并进行修正和改进,以提高模型的精度和可靠性。
3. 模型的应用完成模型的建立和验证后,可以利用模型进行预测和控制。
通过模型的分析和计算,可以预测所研究对象的行为规律,为科学研究和工程技术提供帮助。
四、物理科技建模在生活中的应用举例1. 物理科技建模在交通运输领域的应用通过建立交通流量模型,可以预测交通拥堵的发生和演变规律,为交通管理部门提供决策支持。
还可以利用模型进行交通方案的优化设计,提高交通运输的效率和安全性。
2. 物理科技建模在环境科学领域的应用通过建立环境污染模型,可以预测环境污染的扩散和影响范围,为环境保护部门提供政策建议。
物理建模论文_

影响实心球射程的因素讨论[摘要]理论分析表明,在实心球出手时有三个重要因素会影响实心球的射程,它们分别是出手高度、出手角度和出手初速度。
本文则通过模拟实验与理论分析,分别研究了出手高度、出手角度和出手初速度对实心球射程的影响情况。
据此,对初中生练习实心球提出一些简单建议,供他们在训练中进行有针对性的练习。
一、问题的提出随着教育事业的发展,德、智、体、美、劳全面发展目标的提出,投掷实心球被列为中考招生的体育考试项目之一。
大多数考生认为力气大,实心球就可投掷的远。
可在实践中发现,事实并非如此。
那么,在实心球出手时,到底有哪些因素在影响实心球的射程呢?二、理论分析图1:实心球运动原理示意图图1为实心球出手后的运动原理示意图,此图忽略空气阻力的影响。
其中x是实心球的水平方向运动距离,V0是实心球出手时的初速度,θ是出手角度(或叫投掷角度),即实心球出手运动方向与水平方向的夹角,h是出手高度,即投掷者的躯干和四肢的各个关节都彻底打开时手指根能达到的最高点高度,g是重力加速度,取值为2/8.9s m g =。
从运动学原理可以计算出实心球水平方向运动距离S 的表达式,计算过程如下;实心球出手水平初速度:θcos 01v v =实心球出手垂直初速度:θsin 02v v = 实心球出手到最高点用时:g v g v t θsin 021== ∴实心球第一阶段水平运动距离:g v t v x 22sin 20111θ== 根据方程:)sin (2)(22022g v h g gt θ+= 可得实心球从最高点到落地用时:g ghv t 2sin 2202+=θ ∴实心球第二阶段水平运动距离:g gh v v t v x 2sin cos 2200212+==θθ ∴实心球水平方向运动距离:g ghv v v x x x 22sin cos 22sin 22002021++=+=θθθ从关系式可以看出,影响射程x 大小的因素主要有三个,分别为出手初速度V 0、出手高度h 、出手角度θ。
《虚拟仿真系统的物理建模》论文

《虚拟仿真系统的物理建模》论文
《虚拟仿真系统的物理建模》
近年来,虚拟仿真技术已经在各个领域中取得了巨大的进步,这也促使物理建模的发展。
物理建模不仅可以用于模拟复杂的实体流动和施加外力的情况,而且可以帮助我们模拟影响物体运动的不同变量,从而更好地理解模拟系统行为。
在物理建模中,主要是以三维模型方式来模拟物体的空间分布。
通过依次构建空间分布函数(如球、椭圆、四棱柱等),可以得到客观外形变化以及其相对应的受力变化情况。
此外,通过添加约束系数可以有效控制物体的旋转、碰撞等状态,以实现真实物体的模拟。
根据不同的模型定义及参数,可以计算出物体的运动轨迹和位置,并对对应的受力作出反应。
通过这种方式,我们可以将虚拟仿真系统中所有物体及其相互作用建模。
在实现仿真的过程中,可以模拟出物体之间的真实弹性碰撞以及弹簧及质量的影响,实现物体的真实模拟。
随着计算机硬件的提升和虚拟仿真技术的发展,物理建模技术在对复杂物体的仿真上取得了巨大的进步,可以有效的模拟真实世界中的物体运动情况。
总之,虚拟仿真系统的物理建模是利用空间模型、约束系数和弹性参数,将复杂物理系统中的物体及其相互作用仿真出来,以此帮助我们更好地理解物体运动的规律。
未来,结合虚拟仿真和物理建模技术将会在多个领域取得更大的进步,如自然灾害的研究、机器人技术的研发等。
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物理建模论文Newly compiled on November 23, 2020
影响实心球射程的因素讨论
[摘要]理论分析表明,在实心球出手时有三个重要因素会影响实心球的射程,它们分别是出手高度、出手角度和出手初速度。
本文则通过模拟实验与理论分析,分别研究了出手高度、出手角度和出手初速度对实心球射程的影响情况。
据此,对初中生练习实心球提出一些简单建议,供他们在训练中进行有针对性的练习。
一、 问题的提出
随着教育事业的发展,德、智、体、美、劳全面发展目标的提出,投掷实心球被列为中考招生的体育考试项目之一。
大多数考生认为力气大,实心球就可投掷的远。
可在实践中发现,事实并非如此。
那么,在实心球出手时,到底有哪些因素在影响实心球的射程呢
二、 理论分析
图1:实心球运动原理示意图
图1为实心球出手后的运动原理示意图,此图忽略空气阻力的影响。
其中x 是实心球的水平方向运动距离,V 0是实心球出手时的初速度,θ是出手角度(或叫投掷角度),即实心球出手运动方向与水平方向的夹角,h 是出手高度,即投掷者的躯干和四肢的各个关节都彻底打开时手指根能达
到的最高点高度,g 是重力加速度,取值为2/8.9s m g =。
从运动学原理可以计算出实心球水平方向运动距离S 的表达式,计算过程如下;
实心球出手水平初速度:θcos 01v v =
实心球出手垂直初速度:θsin 02v v =
实心球出手到最高点用时:g v g v t θsin 021== ∴实心球第一阶段水平运动距离:g v t v x 22sin 20
111θ== 根据方程:)sin (2)(22022g v h g gt θ+= 可得实心球从最高点到落地用时:
g gh
v t 2sin 2202+=θ ∴实心球第二阶段水平运动距离:
g gh v v t v x 2sin cos 2200212+==θθ
∴实心球水平方向运动距离: 从关系式可以看出,影响射程x 大小的因素主要有三个,分别为出手初速度V 0、出手高度h 、出手角度θ。
为说明各个因素对射程的影响情况,我利用几何画板通过控制变量法对这个问题进行了模拟实验论证。
三、 实验与探究
现在,初中生的出手高度基本上集中在~之间,出手初速度主要集中在s ~11m/s 之间,出手角度为0°~90°。
假设某位同学的出手高度为h (h 在~之间),出手初速度v (v 在s ~11m/s 之间,注:h 、v 为定值),改变出手角度θ,观察投掷距离的变化情况。
我将实心球抛出后的运动轨迹用几何画板动态的显示出来,发现当θ为0°时,实心球的运动为平抛运动,S 为一个不为0的值,将它记作S 1;当θ增大时,S 随着增大;当θ增大到40°时,S 达到最大值,记作S 2;当θ从40°继续增大到90°时,S 逐渐减小,最终变为0.据此,我画出了投掷距离S 随出手角度θ变化的曲线图,如图2.
图2 投掷距离随出手角度变化的曲线图图3 投掷距离随出手高度变化的图像
当改变出手高度h的值,保持出手初速度v和出手角度θ不变时,在几何画板上动态显示实心球的运动轨迹,可以发现随着出手高度的增加,投掷距离也在增加,它们的关系如图3所示。
至于出手初速度对投掷距离的影响情况,我凭借现有条件和已知知识还无法进行实验论证,因为我无法确定实心球的初速度,但是由生活经验可知,出手初速度的大小主要由双手给实心球的力来决定,实心球受到的力越大,初速度就越大,随之,投掷距离也就越大(注;此时出手高度和出手角度保持不变)。
四、结论
通过以上实验探究,我得出下列三个结论;
1.初中生的最佳投掷角(即保持出手高度、出手初速度不变,投掷距离最远时的出手角度)约为40°,当出手角度为最佳投掷角时,投掷距离最远,成绩最好。
2.投掷距离随着出手高度的增加而增加,投掷距离与出手高度成正比关系。
3.投掷距离随着出手初速度的增加而增加,投掷距离与出手初速度成正比关系。
五、总结与反思
以上探究表明,在影响实心球射程的三个因素中,出手高度影响程度最小,因为出手高度对于每一位同学来说都很稳定,不易改变(人的身体在短时间内不会发生大的变化)。
实心球的投掷距离随出手角度的变化有
一个最大值,当投掷角度为40°左右时,投掷距离最大。
影响实心球投掷距离的另一个主要因素是球的初速度,初速度越大,投掷距离就越远。
提高初速度的方法是加强力量训练,达到最佳投掷角度的方法则需要掌握技术要领和反复的揣摩练习,提高信心,形成正确的动作定型。
通过这次探究,我学到了一些物理建模的方法,并将课本上的知识应运于实践,解决实际问题。
以前我总认为要投掷出好的成绩,只需要有一定的臂力就行,通过这次的探究,我否定了过往我一贯的观点。
通过这次探究,我对物理在生活中的应用也有了新的认识。