第一篇:力學學習感受
力學學習期末報告及反饋
高
建 崗
05109331
靜力學和材料力學學習感悟及建議
到現在,已經學習了一學期的力學了,對于我自己,經過這一學期的學習,我發現自己收獲不小,坦誠的說,工程力學我學的不怎樣,算是一般的,所以對于學習工程力學的方法不敢妄下評語。只是我個人覺得學好工程力學應該是持之以恒,多思考,我想這些老掉牙的學習方法大家都知道,但如果你真的能做到,那么你什么知識都能學好。我學習理科知識的能力并不強,有些別人只需花五分鐘就能解決的問題,我可能要花上十分鐘還理解不了。但我一直相信這并不是我學不好的原因!我覺得自己最大的弱點就是畏難,害怕做難題!這也許才是真正導致我工程力學學不好的原因。就像剛開始,上課聽不懂,到了下課,空余時間,因為覺得難,所以也就不想碰它,這樣惡性循環下去,小而言之,導致后面聽不懂;大而言之,就是信心的缺乏,再沒信心能將這門課學好!
就自身而言,要想學好這門課,最主要的就是要克服我的畏難心理,否則我永遠得不到提高。凡事都是說起來容易做起來難,我不可能一下子就能完全克服我的毛病,總得有個變化的過程,但我會盡自己最大的努力縮短這個過程的!以后的日子,我相信我會學好,也能學好工程力學、材料力學,因為我現在就處在那種變化之中!同時我想我們應該對大學有一個清晰的認識,如果你認為它是一個象牙塔,那么他就是,如果你認為他是練獄,他也是。大學自在心中,看你怎么對待他,愿大家共勉之。
不得不承認顧老師講的課確實很好,在他的課堂上,我們除了學到力學知識外,還學到不少做人的道理!聽顧老師的課是一種享受。雖然工程力學是一門很復雜很深奧的科學,但在顧老師以交流、談心為方式的授課模式下,讓我接受的很坦然,很輕松。完全沒有對復雜模型、對冗長數據的恐懼。反而能夠更好的擴展自己狹窄、有限的知識面;能夠更好的去認知社會,去剖析自己,以自我改善與提高。我想這才是我們學習的更高層次的目的。
剛接觸力學時就很自然的和物理聯系到了一起,還以為是物理的一個分支,然而自己是大錯特錯了,沒想到它是如此的豐富。我們到目前已經學習了靜力學和材料力學,將來還會學習結構力學、流體力學等工程力學。其中靜力學的內容涉及面較廣,和我們生活的方方面面都有所聯系,它是研究物體的機械運動及物體間相互機械作用的一般規律的學科,感覺和我們學習土木工程牽涉少,不是太具體,可能是學習的不夠深入的緣故吧;材料力學研究的是材料在各種外力作用下產生的應變、應力、強度、剛度和導致各種材料破壞的極限問題,它是我們很重要的專業課,其中所涉獵的問題在我們將來的工作中都可能遇到,而且這部分顧老師給我們提供了大量的工程實際問題,可以說這是我們所久違的了,學習時也沒有了以前的那種空洞感。
就如顧老師所說的學習重要的是學習方法,而不是死背公式。我想如果大家能夠從定義出發,去理解并掌握解決問題的的思路,并且能以自己的方式去轉化與擴展,那么很多問題我們都可以很自如的去解決了。
對于力學,經過了一學期的接觸,我覺得真的是理解重于一切,顧老師的教學是與課本不一致的,在我的理解之中,顧老師的講課順序是按照我們思維的順序發展開始的,接下去的,但是課本是根據定義等一系列的原理到應用的順序的,總是會在一章節的開始赫然的擺出很多陌生的定義和公式,但是這么多公式和定義為什么而出現我們卻一點也不知道,顧老師的講課就不同了,他會在講到某個內容的時候在引出所需要的一些特殊字母以及關于這個特殊字母的定義和公式,我覺得這個方式比較適合我們大家去接受。
顧老師,在這半個學期的學習中您教會了我很多,在此深表感謝。在這里我還想給您的課提一些小小的建議:
(1)用的課本我覺得缺少了一些例題,而且對我們腦子中力學模型的構建沒有太大的啟發;
(2)由于時間太緊,您上課太過于趕時間,有些細節地方講的簡單了點,給我們課余的復習帶來了一些不便,希望您能向學校建議讓理論力學和材料學分開上,都上一個學期;
(3)關于作業,我覺得應該先選擇具有代表性的必做題,然后再規定其他題應該完成的量。做一定數量的習題是學好工程力學所必須的。許多概念和公式可以通過做習題來鞏固、掌握、加深理解,更重要的是通過做題可以鍛煉和提高分析和解決實際問題的能力。因此,在工程力學的學習工程中要勤思考,多做題。
這僅是學生的一些愚見,懇請老師參詳。
第二篇:物理論文:學習力學的感受
學習力學的感受
作者:范誠(PB04203085)
在我高中填志愿的時候,我毫不猶豫地填了科大的物理系。因為我覺得物理是最基本的學科,它揭示了事物的本質。自然中的萬物都會滿足一定的物理規律。所以研究物理會更有意義。
在大學我接觸的第一門物理課就是力學。記得我以前看過的科普書上寫到,力學是物理學的基礎。特別是牛頓力學,也就是我們這學期主要學的內容。然而在此之前我還不知道如何去學。
當我拿到力學書時,我覺得這些東西都是高中上的,要是上了競賽的話就更覺得這本書沒什么可學的。此時的我還是停留在只知道解題上。
不知不覺力學課已經接近尾聲了,當我回頭仔細想我學了什么時,我突然覺得受益匪淺。楊老師教會了我如何學物理。
首先,我知道了學習物理的任務和目的:以前自己總以為物理就是解決實際問題的,有什么問題,想出一個方法,解決之即可。而通過力學課的學習,我認識到了物理學的任務和目的是:用一系列盡可能簡明的概念和方程(定律),去統一概括物質的結構和運動的基本規律。知道了物理學并不是僅僅去解決一個個實際的問題,而是在解決問題的基礎上盡量找到簡明的廣泛適用的定理和規律去完成自然界的統一。頓時我感覺到了學習物理的人的任務之大,肩負著統一理論的重任,同時這種認識也增加了自己對牛頓、麥克斯韋、愛因斯坦等偉大物理學家的崇敬。是牛頓打破了天界和世俗的界限,用他的力學和萬有引力定律找到了兩個世界的統一。是麥克斯韋建立的電磁理論使電、磁和光學現象得到統一。是愛因斯坦拋棄了絕對空間觀念,使電磁學、力學在新的時空觀的基礎上達到了統一。我們也要在將來的學習、研究中不斷探索和尋求新的統一,為完成物理學的任務做出自己的貢獻。
其次,我還知道了數學的重要性。我們看到,矢量代數和微積分的知識貫穿力學教材的始終。其中在關于轉動參考系中的科里奧利加速度的講述中,楊老師引入了絕對微商和相對微商的概念。從而使我們用數學的方法對這部分知識有了很好的了解。不僅僅在教材中,在楊老師的課上也經常會運用一些數學技巧來解決物理問題。而且在我們平時的解題當中,解微分方程等等數學手段都要經常用到。我們家,比如牛頓本身就積分的創始者之一;楊振寧,他們的數學所以這更激勵我要好的物理研究打下基過:“一種科學只有在時,才算達到了真正
再看那些物理學是數學家,他是微還有愛因斯坦和功底也相當深厚。好學數學,為以后礎。馬克思也曾說成功地運用數學完善的地步。”
第三,我知道了物理直觀的重要性。楊老師說:“物理直觀比解題更為重要,它有助于我們對物理本質的理解。”當時我還不理解。可在經過這么長時間的學習我知道:學習物理學時應該努力使自己逐漸對物理學的內容和方法,工作語言,概念和圖象,以及其歷史,現狀和前沿等方面,從整體上有一個全面的了解。而且我還深刻體會到物理模型的重要性。如果在解決問題的時候頭腦里有清晰的物理模型那會很輕松。而且也能體現你對物理概念的理解之深刻。可能所謂的物理直觀也包括這個吧。
第四,我還學到了一些物理學的研究方法和一些科學態度。物理學是一們
理論和實驗高度結合的精確科學。任何結論的提出都要大概經過以下步驟:提出命題;推測答案;理論預言;實驗檢驗;修改理論。在這里我還想說一下我對實驗和理論的理解。關于理論,我真正感受到了“沒有一個理論是獨一無二的。”這句話的含義。現在知道了物理學中有很多并行的理論,只是人們在使用時由于更注重理論的簡明性,數學形式簡練性,深入性以及適用廣泛性等對理論加以選擇。好的理論不僅包含的假設少、簡潔而且要能預測未知的實驗結果。而關于實驗,我第一次了解到“任何科學的論斷,新的理論都不能完全被證實,我們只能用實驗來證偽。”真的使我開了眼界啊。
最后,也是另我感受最深的就是楊老師讓我們認識到一切顯然都不一定是正確的,顯然是科學研究中新發現的最大敵人。我們要有懷疑的精神。研究物理的人永遠需要追根問底,不能僅僅滿足于對表象東西的認識。很多偉大的理論都是在看似顯然的事情中挖掘出來的。這點對于我們學物理的學生來說是很重要的,這有助于我們對物理的理解。比如愛因斯坦的相對論也就是對于看似“顯然”的時空觀做出深入的思考后得出的偉大理論。記得力學課上老師問過我們多次:“這個問題看起來是不是很顯然,有沒有問題?”我們都無法發現其中的問題。因為我們已經習慣了這些在自然界中很顯然的問題,從來都不會去懷疑它們是錯的。楊老師就耐心地給我們解釋其中的問題。這使我學會了懷疑,讓我在以后的一些顯然的問題上多了一些思考。為我以后的科學研究掃除了一個障礙。
以上就是我經過半個學期力學課的學習的感受,在這里我要感謝楊老師的教導。今年是世界物理年,我們身為科大的物理系理照耀世界”的任務,斗。
是愛因斯坦的奇跡年。學生,要肩負起讓“物為物理學的統一而奮
(完)
楊老師,在這半個學期的學習中您教會了我很多,在此深表感謝。在這里我還想給您的課提一些小小的建議:
(1)您編的課本我覺得缺少了一些例題,而且對我們腦子中物理模型的構建沒有太大的啟發;
(2)由于時間太緊,您上課太過于趕時間,有些細節地方講的簡單了點,給我們課余的復習帶來了一些不便,希望您能向學校建議讓力學和熱學并行上,都上一個學期;
(3)關于作業,我覺得應該由助教先選擇具有代表性的必做題,然后再規定其他題應該完成的量。
這只是我個人的建議,希望老師參考。
第三篇:關于力學學習的幾點建議
關于力學學習的幾點建議(摘自考研論壇)(2008-07-29 17:03:15)
標簽:雜談分類:專業課 因為我自己考的是力學專業,對于專業課的復習也是花了許多心血的,一些其它的工科專業,如土木(我本科就是土木)、機械、材料等等對力學課程的要求也是比較高的,我就結合自己平常的學習談一下自己的經驗吧。
我們大學里的固體力學方面的主干課有四門:理力、材力、結力和彈力,考研的話一般只涉及其中一到兩門,比如說你考力學系那么基本上就是理論力學,考土木系要么是材料力學要么是結構力學,這看學校,某些學校的機械專業應該也可以選理力,彈力和振動一般放在復試。
力學的復習可按照理論力學——材料力學——結構力學(彈性力學)串成一條線,括號表示結力和彈力代表兩個不同的鉆研方向,前者重應用,后者重理論,這個順序也正好和我專業上課程的安排一致。理論力學和材料力學謂之基礎,正如數學中的分析和代數,需要扎扎實實的理解概念,掌握原理,并且靈活應用于實際問題。結構力學和彈性力學主要在于了解和掌握思想方法,并且把這些有效的方法作為工具為解答材料力學問題服務,當然這里僅就考研而言。所以考力學系最重要把理論力學和材料力學學好,而學土木則要把理論力學中的靜力學和材料力學學好,可能這個說法比較空泛,如果具體反應到學習中,那么這兩門課每門至少應該做一本習題集。
理論力學內容多,可謂博大精深,題目數不勝數且非常強調技巧性,常有“看書容易做題難”的說法,我個人采取的方法是自己動手多練,等見得多了,感覺自然也就來了。當然教材的選用也很關鍵,關于理論力學書有兩個推薦:第一是選北大力學系的教材書后習題作為練習,共五百多道習題(其中大部分屬于非常經典的),當然其難度較大,可能有時會有寸步難行的感覺,但我認為一旦真正掌握那么好處多多,我在經歷了三個月的郁悶之后先做完了此書的靜力學和運動學部分所有題目(當然其中不乏借助各種各樣參考資料的幫助),再回過頭來看其它一些書上的習題均覺得較簡單了。不過最后下冊沒有堅持完,只做完了前三章也就是三定理綜合應用的部分,不過感覺已經收獲頗豐了,尤其是自己的解題思路得到的非常有效的鍛煉;第二就是哈工大力學系的教材書后習題,這本書應該是大部分學校的指定教材,況且哈工大同時出了一本思考題解答和習題解答,配套起來用也是不錯的,或者把這本書作為學習之用再配一本清華出的習題集也可以,都可算作行之有效的強化手段。我了解了一下,包括清華在內的幾乎所有理工科院校力學專業課的參考書目都是哈工大版的理論力學教材,可能由于出發點不一樣,工科院校在力學方面更加強調工程應用,題目往往有很強的工程背景,要求也大都以計算為主,我的觀點是,以數學推導為主的分析方法和以實際情況建立模型的方法最好都要掌握。舉一個實際例子,剛體在作規則進動時其上任一點的速度和加速度計算,可以直接用把角速度向量代入定點運動的速度和加速度計算公式,也可以當作復合運動的方法來考慮,結果都是一樣,顯然在對待一些特殊點的時候后一種方法比前一種方法來得簡便得多,因為避免了煩瑣的矩陣和向量計算,但卻容易因為分析過程中有疏漏而出錯。或許這個例子舉得偏了一些,畢竟在大多情況下屬于超綱內容,那么簡單一點,在剛體平面運動的問題里也可以找到類似的例子的。很巧,一般力學與力學基礎這個專業就北大和哈工大兩個學校是重點學科,那么這兩套書的經典程度就無庸質疑了。同時我推薦一本習題集的解答以供查閱,就是米歇爾斯基的《理論力學習題集》,中譯本名為《理論力學解題指南》(上、下),圖書館里應該都能找到。
在這里要提一下,實際上我們解決力學問題的時候都是通過建模的手段,從現實問題近似得到力學模型,再到數學模型,最后用數學方法求解的。這時候就需要注意,在處理一個力學問題時,必須在解題的過程中以及對它的最后結果盡量注意物理意義的分析討論,千萬不能
脫離實際。舉個例子,在考慮摩擦的地面,給質點一個向右的初速度,那么之后其會作勻變速運動,且加速度為負,要求某段時間以后質點的位移。這是一道很簡單的題目,也有現成的勻變速運動的公式可用,問題就在于如果你取一個較大的時間代進公式你就會得出位移為負的結果,也就是說,“向右踢石子而最后石子卻靜止在左面”的荒謬結論,為什么?這就是脫離物理意義而只看數學過程造成的,需知在運動過程中質點受到摩擦力,速度逐漸減小,最后趨于靜止,而摩擦力也就隨之消失,而不可能繼續存在使得質點產生反向的速度,所以在在某個時間之后質點的位移是個常數。所以說,有時在解題過程中得出了與直觀經驗不一致的情況,就要從受力分析開始,到列微分方程、寫初條件以及運算過程等等逐步檢查,分析是哪一步出了錯誤,個人感覺這是非常值得注意的一點。
材料力學教材好象比較多,而大多數學校也沒有具體指明參考書目,高教版的教材均不錯,孫訓方、方孝淑編的一本,單輝祖編的一本,清華就指定的這兩本書,還有是劉鴻文編的一本,好象是浙大用的,我覺得這幾本教材都比較有水準。重要的是習題集,可能對考研而言這幾本書的書后習題難度略低,我個人認為清華大學的材料力學習題集是值得深入鉆研的,而且市面上也有配套的習題解答,這樣一來全部啃完也只是時間問題。值得一提的是同濟大學的土木學院專業課是可以選擇材料力學的,由于同濟的結構力學起點比較高并且包括動力學內容,我相信很多非同濟的學生人寧愿選材力,同濟出的一本《材料力學專題指導》和一本《材料力學習題精解》可用作參考認真研讀。不過現在好象材力受限制可以選的方向很少,如果下決心讀好土木,花大力氣研究結力也是一個必需的過程,推薦選擇結力。
材料力學比較簡單,無非就是計算比較繁,還有就是工程上的問題常需要代入數據,不小心的話量綱之類容易出錯,對此需要多注意。在解題過程中所用到的一些方法,如近似處理,圖表配合分析問題的方法等等都是解決力學問題時比較重要且常用的方法,比如應力狀態部分,結合應力圓來理解和記憶比單單從公式出發肯定有效得多,而平截面假定也是貫穿材料力學始終的一條軸線,當然還有很多這樣的例子,可自己多總結和分析。還有就是,材料力學里有不少超靜定問題,這時候要注意從靜力平衡、幾何、物理三方面去尋找方程,具體到實例,可以通過扭轉或彎曲的應力公式的推導過程來加深理解。這也是彈性力學的普遍方法,可以這么說,材料力學是彈性力學在某種程度上的近似,而結構力學是材料力學在較復雜結構中的應用,因此這三門課的某些內容是相互交融的,都屬于變形體力學。
結構力學和彈性力學里邊我個人覺得比較重要的內容有:
1、結構體系的幾何穩定分析,靜定結構的內力分析和位移計算,超靜定結構的內力分析和位移計算(力法和位移法都應該熟練掌握),結構的彈性穩定,如果是讀土木的話位移法的各種漸進計算方法尤其需要熟悉(彎矩分配法、剪力分配法、D值法),因為這些都將直接用于鋼筋混凝土結構的設計中。結構力學有兩套經典教材:清華龍馭球、包世華版和同濟朱伯欽、周競歐版,兩套書我都用過,個人覺得清華出的書條理性強一些,到了后邊部分特別是結構動力學的內容,同濟版有點凌亂的感覺。當然如果考同濟還是以后者為主吧,感覺同濟好象比較強調結構力學的直接應用方面,比如說位移法這部分重點在于漸近法計算,因為這在工程上是實用的。順便提一下,清華和同濟的結構力學里動力學占有相當一部分比例。
2、微元法(最重要的分析方法!),應力應變分析,邊值問題,平面問題的兩種解法(直角坐標和極坐標)。因為彈性力學一般屬于復試的內容所以要求不是特別高,由于其常常涉及煩瑣的計算,所以重點在于掌握方法。Stanford大學的鐵摩辛柯教授的《Theory of Elasticity》絕對值得一讀,國內的許多教材都繼承了其思想方法。
對此我個人提出的要求是能夠將結構位移計算的方法應用到材料力學的撓度計算中,并借此加深對能量原理的理解,能夠將彈性穩定的靜力解法用于材料力學的壓桿或剛架的穩定計
算中,其中彈性鉸的引入能夠大大簡化問題,能夠將彈性力學中的應力應變分析方法用于材料力學中公式的推導,真正做到把握住原理。
力學問題種類很多,在看到一個題目時,首先要靜下心來分析,它涉及到哪方面的知識點,比如是靜力學、運動學還是動力學?千萬不要眉毛胡子一把抓。接下來再看在這個物理或力學過程中有沒有哪些物理量是守恒的、幾何結構上是不是對稱的等等,以便能簡化問題,最后是探求已知量和未知量的聯系,一般都是通過微分方程吧,到此為止力學上的分析過程就差不多了,當然在求解過程中還是要注意,把數學方法和物理意義緊密聯系在一起。
當然力學最重要的還在于靈活應用,只要通過大量的聯系把握到這一層,那么這門專業課考試也就不在話下了。考研不會考怪題偏題,甚至還是可以說在考基礎,不同于學校考試的是,這是真正需要花功夫的,不是臨考前看看書翻翻作業就能考出好成績的。
第四篇:高中物理力學學習技巧總結
高中物理力學學習技巧總結
摘要:目前素質教育得到快速發展,掌握一定的學習技巧對我們學生來說極其重要。它不僅能夠讓學生在答題以及解題的過程中事半功倍,還能讓我們的邏輯思維得到全面性的加強。力學學習技巧在高中物理學中是非常重要的,對高中物理學的學習技巧進行總結分析,并提出了相應的優化措施,希望能對相關同學有所裨益,下面做具體的探討和分析。
關鍵詞:高中物理;力學學習技巧;總結
高中物理學習的知識內容較為豐富,知識點相對比較抽象,尤其是在進行力學的學習過程中,不僅需要對公式進行深層次的理解,還要對受力情況進行正確的分析。但力是一個看不到、摸不著的抽象物理量,想要進行深入的研究以及學習,需要對其學習技巧進行全面性的總結。
一、深刻理解和熟練掌握力學的框架及內容
1.力學框架體系的構建
在高中物理的學習構成中,力學是非常重要的一個部分。在對力學的研究中,除了要了解力學本身的特性之外,還需要對力學的概念進行一個非常深刻的了解。高中物理力學會涉及到多方面的知識,這些不同的層面都會與力學構成一定的聯系,同時,在對力學概念進行學習的過程中,還需要對其不同的規律進行一定的區分。在高中物理力學知識學習的過程中,除了要注意做好基本概念的理解和掌握之外,還需要不斷進行歸納總結,要根據自身學習的情況,對知識進行仔細整理并進行詳細分類,尤其是書本上的一些特定的定律,一定要進行一個非常深入的理解,必要的時候,還可以進行相應的推導,并對其中各知識點之間的聯系進行總結。這樣就可以在學習的基礎上,構建一個適合自己學習力學的知識框架,理解更為深刻。
2.力學重點內容的總結
基礎概念是物理力學學習的基礎。現在,我們很多的高中老師都會采用整章齊下、重點攻克的方法來給我們學生進行講解,老師對知識點的總結與歸納是非常的清晰、有條理,對力學知識的理解也是非常深刻的,在老師的引導下,大多數學生能夠對物理力學的知識有著更深一層地理解,能夠在很大程度上提高學習的效率,但是在進行力學的學習過程中,我們還需要對其重點內容進行總結。在對內容進行總結的過程中,我們尤其要注意牛頓第二定律的全面使用,其公式為:F=M×a。牛頓第二定律成功的將力與重力加速度結合在一起,讓物體的整體受力得到了更為直觀的表達,我們在學習的過程中,應當在牛頓第二定律的基礎上對其進行延生以及拓展,因為在力學的學習過程中,我們通常會考慮到很多力學的因素,如重力、支持力、摩擦力、壓力以及電磁力,這些都是我們在物理學習中應當注意的重點。在高中物理的學習中,我們學習力學的主要內容,大致可以分為兩個板塊:其一,物體在運動過程中速率變化與力產生的關系,其是加速度與力的整體結合;其二,磁場的磁效應產生的力的變化。在學習這兩個重要的板塊內容時,我們都會用到牛頓第二定律進行力學的闡述,所以,在進行力學的總結以及學習的過程中,我們要深層次的理解牛頓第二定律,并對其進行靈活的運用,從而讓自己在學習力學的過程中更容易掌握力學的變化規律。
二、構建知識模型,融會貫通、靈活運用
在高中物理學習的過程中,除了要做好基礎概念的學習和掌握,還需要對相關概念中的理想化研究模型建立一定的認知,并了解其研究過程。理想化模型是一種非常重要的科學抽象化的方法,也就是說,在進行研究的過程中,要注重主要因素而忽略次要因素,從而達到簡化研究問題的目的。例如,勻變速直線運動、平衡運動、勻速圓周運動等理想化運動模型,質點、點電荷等理想化模型,還有能量守恒定律,這些都可以說是一個比較理想化的定律或概念。在進行物理問題思考的過程中,也在建立物理模型,因此在遇到相關的作業題型時,一定嚴格按照相關的模型建立思路,來尋求問題的解決方法,這是學習高中物理力學的最高要求。在進行物理學習的過程中,一般都會遇到以下幾個方面的問題:(1)引進理想模型的原因;(2)理想模型與實際模型的差別;(3)如何建立一個正確的理想模型;(4)理想模型研究的意義。我們學生在學習的過程中,要對這幾個問題進行一個深刻的思考,在探索物理規律的過程中,對物理模型的作用能夠有一個比較明確的認知,并在實際的解題中,能夠明確地進行運用。
三、掌握重要研究方法和基本的解題技巧
在進行受力分析的過程中,還要運用一定的方法,對其進行歸納和總結。例如,在進行受力分析的過程中,可以運用整體法對其進行整理,這可以在很大程度上提高解題的效率,但在進行實際應用的過程中,需要不斷進行聯系,不斷歸納總結,才能夠又快又準的解決問題。例如:在力的動態平衡問題中,通常都是采用圖解法來進行解題,但是在一些探究性的試驗中,通常都是采用控制變量法來解決相關的問題,控制變量的研究方法比較普遍,但是非常必要,在一些實證性的試驗中,也有著非常關鍵的作用。
四、注重圖像法在力學問題中的作用
一般在物理力學的分析過程中,圖像法的使用是非常普遍的。圖像法的應用通常都建立在坐標系的基礎上,是一種用于描述物理規律的重要方法,并且,圖像法在物理學中的應用也非常廣泛,其不僅僅在力學中有著非常充分地應用,在電磁學、熱學中也是比較常用的。例如,磁核振動圖像、波動圖像、電磁場圖像、溫差圖像等,都可以運用圖像法將運動的狀態非常直觀地描述出來。在物理學中,圖像法具有非常直觀的優點,但是在應用圖像的時候,還需要注意以下幾個方面的問題:(1)在看圖像的時候,一定要看清楚橫縱坐標的物理量及其相應的單位;(2)在理解圖像物理意義的時候,需要非常清楚地了解到圖像所代表的函數關系與相關物理公式之間的聯系;(3)要對圖像的斜率、截距、面積等相關的物理量所代表的物理量有一定的了解。但是最關鍵,最根本的問題就是要熟悉圖像的特性,了解基礎的物理圖像,在一定條件下,可以通過類比的方法,來對相應的問題進行解決。
五、注重邏輯推理能力的培養
在高中物理力學學習的過程中,除了要對基本的概念以及方法進行掌握之外,還需要建立一個比較嚴密的邏輯推理思路。例如,在機車啟動這一專題中,就會遇到汽車加速度減小的加速運動問題,在對這一問題分析的過程中,需要了解機車運動的一個狀態。當機車啟動的時候,先是勻加速運動,但是當機車的功率達到額定功率的時候,就會做加速度減小的加速運動,最終達到最大的速度。這類問題的分析一直是一個難點,但是它的計算比較容易,主要是進行全面的推理,并對各個物理量之間的關系進行一定的梳理。
六、結語
綜上所述,在高中物理的學習過程中,我們首先需要結合實際情況,找到基礎的解題方法,并采用多種方式優化。在學習技巧的總結過程中,我們需要對力學知識的各種學習方法進行應用,在高中物理力學的學習中,一定要扎實學習的基礎,并不斷進行歸納總結,找到適合自己的邏輯分析方法。同時,我們學生還要注重自己邏輯思維的培養,要學會養成找到問題、把握重點、快速解題、題后反思的學習習慣。我相信,只要同學們保持良好的學習習慣,做出持之以恒的努力,定能使高中物理學的學習難度得到全面的降低,自身的綜合物理素養也會得到很大提升。
作者:蔣勇睿 單位:聊城市第三中學
參考文獻:
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第五篇:中國古代力學
中國古代力學
摘要:在古代中古,我們的祖先就已經利用力學原理來解決生活軍事當中的問題。本文闡述了古代書籍、詩歌、諺語,以及古代的杠桿原理,火炮、磨、地動儀建筑等方面對力學的應用。
關鍵詞:杠桿原理 引力 作功 慣性 張力 杠桿原理應用
杠桿的使用或許可以追溯到原始人時期。當原始人拾起一根棍棒和野獸搏斗,或用它撬動一塊巨石,他們實際上就是在使用杠桿。石器時代人們所用的石刃、石斧,都用天然繩索把它們和木柄捆束在一起;或者在石器上鑿孔,裝上木柄。這表明他們在實踐中懂得了杠桿的經驗法則:延長力臂可以增大力量。
杠桿在中國的典型發展是秤的發明和它的廣泛應用。在一根杠桿上安裝吊繩作為支點,一端掛上重物,另一端掛上砝碼或秤錘,就可以稱量物體的重量。古代人稱它“權衡”或“衡器”。“權”就是砝碼或秤錘,“衡”是指秤桿。迄今為止,考古發掘的最早的秤是在長沙附近左家公山上戰國時期楚墓中的天平。它是公元前四到三世紀的制品,是個等臂秤。不等臂秤可能早在春秋時期就已經使用了。古代中國人還發明了有兩個支點的秤,俗稱銖秤。使用這種秤,變動支點而不需要換秤桿就可以稱量比較重的物體。這是中國人在衡器上的重大發明之一,也表明中國人在實踐中完全掌握了阿基米德杠桿原理。
《墨經》一書最早記述了秤的杠桿原理。《墨經》把秤的支點到重物一端的距離稱作“本”(今天通常稱“重臂”),把支點到權一端的距離稱作“標”(今天稱“力臂”)。《墨經·經下》中說:第一,當重物和權相等而衡器平衡時,如果加重物在衡器的一端,重物端必定下垂,第二,如果因為加上重物而衡器平衡,那是本短標長的緣故:第三,如果在本短標長的衡器兩端加上重量相等的物體,那么標端必下垂。引力的應用
中國人早在漢代就注意到月亮運行同潮汐的關系。宋代燕肅指出,當月在子時或午時經過子午線,潮最高;當月在卯時或酉時經過子午線,潮最低。余靖指出,春夏日潮大,秋冬夜潮大。沈括提出潮汐時間與具體觀察地點有關,指明“去海遠,即須據地理增添時刻”。
作功的應用
滑輪,古代人稱它“滑車”。應用一個定滑輪,可改變力的方向;應用一組適當配合的滑輪,可以省力。滑輪的另一種形式是轆轤。把一根短圓木固定于井旁木架上,圓木上纏繞繩索,索的一端固定在圓木上,另一端懸吊水桶,轉動圓木就可提水。只要繩子纏繞得當,繩索兩端都可懸吊木桶,一桶提水上升,另一桶往下降落,這就可以使轆轤總是在作功。慣性原理
張恒地動儀原理,據學者們考證,張衡在當時已經利用了力學上的慣性原理,“都柱”實際上起到的正是慣性擺的作用。都柱就是倒立于儀體中央的一根銅柱,八道圍繞都柱架設。都柱豎直站立,重心高,一有地動,就失去平衡,倒入八道中的一道。八道中裝有杠桿,叫做牙機。杠桿穿過儀體,連接龍頭上頜。都柱傾入道中以后,推動杠桿,使龍頭上頜抬起,將銅丸吐出,起到報警作用。古代建筑
中國的建筑具有獨特的結構。幾千年來,建筑物大都采用木結構形式,整個屋頂的重量由一系列木柱和橫梁承載,并由一系列斗拱維持力的平衡,而墻不起承重作用。這種木結構各個接頭的內摩擦具有阻尼作用,斗拱和橫撐能制止水平運動,因此建筑物能抵御地震一類的災害。斗拱結構又能均勻地分配屋頂重量,使各層承載木料之間接觸面增大,從而縮短橫梁跨度,減小擠壓應力和彎曲應力。張力的應用
拋石機在古代是一種攻守城池的有力武器,用它可拋擲大塊石頭,砸壞敵方城墻和兵器;而越過城墻進入城內的石彈,可殺傷守城的敵兵,具有相當的威力。這種拋石機除了拋擲石塊外,還可以拋擲圓木、金屬等其它重物,或用繩、棉線等蘸上油料裹在石頭上,點燃后發向敵營,燒殺敵人。拋石機的原理非常簡單,它實際上是一種依靠物體張力(如竹、木板彎曲時產生的力)拋射彈丸的大型投射器。
明代宋應星在《天工開物》一書中描述了測量弓力的方法:“以足踏弦就地,秤鈞搭掛弓腰,弦滿之時,推移秤錘所壓,則知多少。”書中還記述了風帆與船橫面的比例對風力的影響,風帆高度與受力大小的關系;詳細分析了“搶風”(風從橫面來)的風向、航向和張帆方向之間的關系;論述了舵的長短對航力大小、舵的方向對船的運動方向的影響。磨在中國古代的發展可以看作力學史的一個縮影。早在新石器時代,人們已用兩塊石頭的相對平動,或用一根圓石柱在另一塊石板上滾動輾壓谷物,或用杵搗碎放進臼內的谷物。《桓子新論》寫道:“宓犧之制杵舂,萬民以濟,及后人加巧,因延力借身重以踐碓,而利十倍。杵舂又復設機關,用驢驘牛馬及役水而舂,其利乃且百倍。”這記載表明了從最古老的杵舂,到腳踏舂、畜力舂和水力舂的發展。而水力舂至遲在西漢時期已很普遍。東漢初,杜詩(?~38)制造了水力鼓風設備,即水排,它以水作動力,利用水輪、立軸、連桿、曲柄等構件將水輪的圓周運動轉變成風箱拉手的往復直線運動。水排包括動力機械、傳動機械和工作機械三個組成部分,在機械結構上水排比水磨更復雜,而原理相同。估計水磨當與水舂或水排同時出現。早期的磨只在磨盤上加一根直柄,推磨者必須圍繞磨石旋轉。后來在直柄上又加上一曲柄,將手的往復直線運動轉變成磨的旋轉運動。
1.水平不流,人平不言。連通器的原理。
2.軟也是水,硬也是水。
因為水具有流動性,所以水是軟的。又因為分子之間存在著斥力,難以壓縮,所以水是硬的。
3.繩鋸木斷,水滴石穿。
因為細繩與木塊,水與石頭接觸時受力面積極小,產生的壓強極大,所以繩可以把木塊鋸斷,水可以把石頭滴透。
4.墻角數枝梅,凌寒獨自開。遙知不是雪,為有暗香來。
物體內的分子都在永不停息的作無規則的運動。這是氣體分子的擴散現象。5.蘋果離樹,不會落在遠處。
因為重力方向是豎直向下的,所以蘋果離樹,不會落在遠處。6.爬得高,跌得重。
因為被舉高的物體都具有重力勢能,并且舉得越高,重力勢能越大,所以爬得高,跌得重。
7.船到江心拋錨遲,懸崖勒馬早已晚。
一切物體都有慣性,即保持原有運動狀態不變的性質。所以說船到江心很難停下。
8.小小竹排江中游,巍巍青山兩岸走。
物體運動的相對性,物體是運動還是靜止取決于所選的參照物。9.小小稱砣壓千斤
根據杠桿平衡原理,如果動力臂是阻力臂的幾分之一,則動力就是阻力的幾倍。如果秤砣的力臂很大,那么“一兩撥千斤”是完全可能的。
10.人心齊,泰山移。
如果各個分力的方向一致,則合力的大小等于各個分力的大小之和。11.麻繩提豆腐──提不起來。
在壓力一定時,如果受力面積小,則壓強就大。12.坐地日行八萬里
由于地球的半徑為6370千米,地球每轉一圈,其表面上的物體“走”的路程約為40003.6千米,約8萬里。這是毛澤東吟出的詩詞,它還科學的揭示了運動和靜止關系──運動是絕對的,靜止總是相對參照物而言的。
13.如坐針氈
由壓強公式可知,當壓力一定時,如果受力面積越小,則壓強越大。人坐在這樣的氈子上就會感覺極不舒服。
14.人往高處走,水往低處流。
水往低處流是自然界中的一條客觀規律,原因是水受重力影響由高處流向低處。
15.雞蛋碰石頭──自不量力。
雞蛋碰石頭,雖然力的大小相同,但每個物體所能承受的壓強一定,超過這個限度,物體就可能被損壞。雞蛋能承受的壓強小,所以雞蛋將破裂。
16.洞中方一日,世上已千年。根據愛因斯坦的相對論,在接近光速的宇宙飛船中航行,時間的流逝會比地球上慢得多,在這個“洞中”生活幾天,則地球上已渡過了幾年,幾十年,甚至幾百年,幾千年。