大学物理刚体力学教学研究与实践应用

来源 :少年科普报(科教论坛) | 被引量 : 0次 | 上传用户:suilong12341106
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要:通过对大学物理教科书和各种教辅材料中刚体力学典型例题的剖析,我们不难发现,在概念和规律方面存在着许多有趣的问题,例如,刚体在其运动过程中还具有惯性运动的牛顿三大定律的属性。对问题的解决方法和技巧方面也将有新的探索。经过不断的练习和剖析,得出的技巧和经验,需要同学们及时地进行归纳和整理。
  关键词:大学物理;刚体力学;实践应用
  中图分类号:G4  文献标识码:A  文章编号:(2021)-09-171
  相对来说,大学不再只是一门课程,让学生做些浅尝辄止的工作,学生应该在大学里进行深入的分析和研究。我们学习的课程并非都是独立存在的,它们之间有一定的联系,相互补充。作为理解性逻辑学的学科,物理需要学生有很好的兴趣,以及很好的集中注意力和思考问题的能力,才能继续学习。刚物体在运动过程中还具有牛顿三大定律中惯性运动的属性,物体保持自身原有运动状态不变是其特性之一,任何物体都具有惯性。
  1、刚体力学概览
  刚体力学是目前力学教学中的一门学科,其主要任务是使学生在一定的基础上掌握刚体系统中的质点、质点系和机械运动的基本规律和基本研究方法。大学生自主学习时间在新时期教育风气的倡导中呈现出明显的上升趋势,我们不难发现,对有自己学习方法的同学来说,理论研究学习其实并不难,两极分化也很明显,对自我控制较弱的同学而言,摆脱老师的控制后成绩大不如前,出现这样的问题更显示出老师指导的重要性,即使学生有能力为自己负责,老师仍应负起责任,努力让孩子们提高学习兴趣,找到适合自己的有效学习方法。在研究物體转动时引入了刚体模型,在大学物理中我们主要关注一种更简单的转动形式:定轴转动。这个部分的内容,大家都不熟悉,也很难理解,但是,在大学物理中,确实很重要。
  与质点力学的知识体系相比较,学习时是个好选择。另外,定轴转动的运动形式也很简单,转动方向只有两个可能,因此,所涉及的物理量往往仅以正负来区分,一般的刚体问题是从刚体上的任意点开始,然后求和,推广到整个刚体。
  刚体运动学描述刚体的定轴转动,刚体上各点作圆周运动,因此,可以用角来描述刚体上各点的圆周运动。而在刚体动力学中,以下几个方面也是教师需要特别注意的:
  2、刚体的定轴移动
  就刚体的定轴运动而言,教师提炼了以下五点核心内容:转轴位置不变;刚体位置由一个角坐标决定;每一个转动面都垂直于轴,运动方式相同;转动面中任一点绕轴心作圆周运动,每一个质点角位移、角速度、角加速度相同。
  惯性矩等于每个质点的质量和每个质点到转轴距的离平方的乘积和。它具有添加量这一重要特征,需要学生特别关注。有关影响旋转光亮尺寸的因素,沃恩可以分为三个方面:刚体总质量、刚体质量分布和转轴位置。应明确其转动惯量较大小量度的物理意义。
  试验表明,当刚体绕定轴转动时,刚体的角加速度与其所受的合外力矩成正比,与其转动惯量成反比,即M=Ja。合外转矩和转动惯量均为同轴转动;转动定律是处于牛顿第二定律地位的基本方程。
  3、转动动能定理
  转动动能定理,即转动动能和转动动能。在这一部分的学习中,我们应该注意到:定轴转动定律就是合外力矩对归纳刚体的瞬时作用定律,公式中各量必须在同一时刻对同一刚体、同一转体进行测量,否则就毫无意义。定轴旋转时,合外矩Mz和角加速度β的方向都是在转轴方位,因此通常用代数来表示。要正确引导学生向这个方向学习。
  4固定点时的惯性运动
  当刚体在定点运动的这种运动状态下,如果刚体与定点运动重合,则在这种特殊情况下,当刚体的外力矩为零时,就会出现三种刚体可能的运动状态,分别是:刚体绕中心惯量线轴匀角转动;在特定坐标系中的规则运动;普通运动。上述三种刚体运动情况没有什么共同之处,所以用运动学特征量确定惯性运动在一定程度上是困难的。
  5学习方法上的衔接问题
  高校物理学注重运用感性材料和实验来建立物理的基本概念和规律,而工程力学则注重运用力学知识来解决实际问题。高校物理向工程力学的过渡,要求教师通过不断从身边实际出发,引导学生充分发挥主观能动性,积极观察工程实际和生活中的力学问题,使学生具备从实际问题中抽象出力学模型,严密理论计算的能力。比如,在自然坐标系中,对加速度的推导,大学物理力学采用图解讨论法,学生可以直观地看到切线加速度的大小变化和加速度的方向变化。而工程力学则采用速度矢量时间导法,它是一种较抽象的数学方法,使得工程力学初学者很难注意到其中的物理本质。因此,老师可以将矢量求导计算中的各项内容与大学物理力学中的图解法进行比较,学生就会明白矢量求导数学计算过程背后的物理含义。掌握矢量导引的数学方法,并能正确理解任何矢量导引操作背后的物理意义。
  对于工科生来说,大学物理是一门重要的必修课,而工程力学又是机械、土木等工程专业的必修基础课程,它对学生的影响非常大,它不仅直接影响后续课程的学习,而且对于学生能否形成科学的自然观和发展观,形成严谨的科学思维能力,因此,把握工程力学与工科生的衔接关系非常重要。对我国高校教师而言,如何进一步突出大学物理的基础作用和工程力学的课程特点,从教学目标、教学内容和教学方法等方面进行认真的实践和研究,显得尤为重要。对大学生来说,正确的学习方式和学习方法至关重要,大学里的知识学习不是一概而论的,而是要深入研究,将来成为自己的工作或学术研究的方向,学生应该在初学阶段所以要在打好基础的层次上再深入研究。指导老师的指导在这一过程中也很重要。深化高校课改的关键在于提高课堂教学的有效性,重视学生的自主学习,注重学生的发展,是教育改革的核心。在教学中要多思考、多钻研,找出适合学生灵活运用的有效教学方法。
  6结语
  学习好物理不仅能让学生在中考中取得好成绩,对我们的生活也有很好的指导作用。与此同时,物理基础教学与更高层次的物理研究密切相关,与人类社会的发展密切相关,所以物理教学的重要性是显而易见的。但作为物理教学中不可缺少的重要环节,实验教学不仅能帮助学生更好地学习物理,还能提高学生的综合素质,因此,对物理实验教学进行改革势在必行。
  参考文献
  [1]蔡建乐.刚体力学的张量表述[J].湖南城市学院学报.
  [2]马文麒.刚体力学教学讨论两则[J].大学物理.
  作者简介:刘盼杰,男,湖北荆州,土家族,1999.09.24,本科生在读,研究方向:物理学
其他文献
摘要:培养学生数学核心素养,是建立在素质教育基础上的新课改教学目标。数学是义务教育的基础学科之一,在小学阶段进行数学教学,主要是奠定学生学习数学的基础,培养学生的数学核心素养。要想有效培养小学生的数学核心素养,教师就要认真思考,探寻有效的教学方法。  关键词:核心素养;小学;数学教学  中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:(2021)-09-161  学习是为了储备知识,但是最终都要用在实
期刊
摘要:在教育教学的过程中,由于不同个体之间存在差异,在理解和应用所学知识方面也存在着不同的差距。初中生已经形成了较为成熟的思考方式,面对未知事物能够利用自己的逻辑产生不同的观念。在初中教学中应该重视他们个性化的发展。但正是因为个体间存在差异,导致在课上有一部分人因为各种原因无法及时跟上班级的进度,从而在学习中呈现出相对吃力的情况。为了能够鼓励这部分学生以积极的态度完成自己的学业,老师们决定通过转变
期刊
摘要:网络技术技术日益完善,对于广播电视公益行业产生了一定的冲击。对于广播电视公益广告发展来说,需要在满足大众消费需求的基础上,与媒体发展规律相符合,在广告创意上有着很大的优化空间。基于此,本文主要对我国广播电视公益广告面临的问题进行了分析,并提出了解决方案。  关键词:广播电视;公益广告;问题;对策  中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:(2021)-09-157  公益广告是文明社会发
期刊
中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:(2021)-09-163  当今社会是一个知识社会,知识的更新和转化的速度日益加快。一个国家、地区、企业乃至个人的发展优势愈来愈依赖于科技知识、依赖于人力资源——人力资源的关键是人才。人才的培养主要依靠学校、家庭和社会,其中学校是整个教育体系的核心和主干。教师只有具有较强的职业意识,才能很好地履行职责,而职责意识和教师的职业道德意识是不可分割的。角色是
期刊
摘要:大数据为实现课堂教学目标提供了全新的方法与途径,丰富了课堂教学内容,教师能够更加有针对性的对教学项目进行重构,有效提升了学生的综合能力。本文主要以大数据时代中职计算机应用基础教学改革实践为重点进行阐述,结合大数据时代中职计算机应用基础教学存在的问题为主要依据,从对教学资源进行充分利用,对计算机教学内容进行丰富、对教学模式和手段进行完善,促进计算机教学模式的改革、创建完善科学的考核评价体系这几
期刊
摘要:培养学生良好的口语能够提升学生的交流沟通能力,同时也是语文核心素养理念下的教学要求。但当前的口语交际教学所取得效果不太理想,其中仍然存在一些需要教师进一步改善的地方,所以对小学语文口语交际教学进行探讨是非常必要的。  关键词:小学;语文教学;口语交际  中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:(2021)-09-162  口语交际能力是学生未来步入社会所必需的一项生存技能,也是语文教学必
期刊
摘要:在新课标当中,提出了关于小学阶段数学教学当中,需要同时掌握数学理论知识及数学思想的要求和观念。和数学知识相比来讲,数学思想是更加抽象的,主要是在历史层次当中来得以体现,可以在实际生活当中运用数学知识和技能。那小学生本身的接受知识和理解知识的能力,可能会很难达到这个程度,此时就需要数学教师可以在平時教课的过程中,不断地将其渗透在课堂当中,并且引导学生在日常生活当中解决实际问题的时候,对数学思想
期刊
摘要:伴随着我国现代经济的快速发展和素质教育的不断渗透,德育工作成为了班主任的教育核心。学生是祖国发展的希望,班主任应积极创新管理模式,给学生树立正确的三观。班主任身上肩负着重要的教育责任,学生的道德价值观会受到学校教育的影响, 所以班主任应重视班级管理中的德育工作,成为学生成长道路上的领路人,为学生未来的发展奠定良好的基础。基于此,本文将重点针对班主任班级管理中如何开展德育工作展开探究  关键词
期刊
摘要:素质教育下应注意小学生的身体教育,体育游戏对小学生的身心健康发展起着非常重要的作用。如今小学阶段的学生对体育课感觉到枯燥,这就需要教师更改教学方式,体育教师应根据学生年龄特点和课程内容灵活设计体育游戏方式,从而提高小学体育的教学水平。  关键词:小学体育;体育游戏;课程内容;合理运用  中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:(2021)-09-172  引言:现在的小学生身体素质降低了
期刊
摘要:近年来计算机信息技术发展迅猛,在人们生活与工作中发挥了重要作用,并渗透到各行各业中,使得我国对计算机信息技术人才的需求也在不断提升。培养学生掌握信息技术对学生未来就业与发展以后积极的促进作用。从当前中职计算机信息技术教学现状分析来看,提升课堂教学效率是当下需要解决的问题。  中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:(2021)-09-160  引言  信息技术是新时代一门非常重要的课程,
期刊