重力与万有引力关系的论证

鉴于重力与万有引力关系的含糊不清,文章提出了“每一个力都有用处”的核心观点,并据此解决问题。研究者通过梳理每个力的“用处”,并进行实验验证,认为重力的意义是“物体压地面的力”和“吊灯拉绳子的力”,重力是万有引力的一个分力,重力的方向为铅垂线方向,万有引力的方向为“天顶”方向。这为明确重力与万有引力的关系及其方向提供了有益启示。

高中物理解题中易入的误区及解决方法探究——以“万有引力与航天”为例

提出问题、分析问题与解决问题是高中物理核心素养的重要构成部分.在高中物理万有引力的学习中,学生面对万有引力问题经常陷入解题误区,不仅影响了学生的解题效率,更导致频繁出错.本文分析高中物理“万有引力与航天”的解题易入误区,根据误区情况提出解决方法.

基于混沌万有引力算法对APSIM模型中旱地春小麦产量形成参数的优化

为了解决APSIM模型中春小麦产量形成参数本土化率定过程中所面临的耗时长、精度差、效率低等问题,采用混沌万有引力(chaotic gravitational search algorithm, CGSA)算法,基于1971-2014和2018-2021年甘肃省定西市统计年鉴中的产量数据以及2015-2017年定西市安定区凤翔镇安家沟村的大田试验数据、1971-2021年定西市安定区的产量和气象资料,对春小麦产量形成参数进行优化。结果表明,采用CGSA优化参数后,均方根误差(RMSE)、归一化均方根误差(NRMSE)和模型有效性指数(ME)的平均值分别为22.98 kg·hm^(-2)、1.393%和0.995,说明模型在甘肃省定西市春小麦产量的评估中表现出较好的适应性。此外,CGSA具有较好的全局寻优性能和较快的收敛性,为APSIM模型的参数优化提供了一种高效、精准的方法。

指向深度学习的高中物理单元教学实践——以“万有引力与宇宙航行”教学为例

在深度学习理论的指导下,以单元教学为着力点,立足高中物理学科核心素养发展要求,遵循物理学规律的探索历程和认知规律,构建高中物理单元教学框架。以“万有引力与宇宙航行”的单元教学设计为例,从单元分析、单元设计、单元课时重构、单元实施、单元评价等方面全面优化教学资源,突出培养学生证据意识、论证解释能力、模型建构与迁移能力,明确学生的学习主体地位,推动学科核心观念运动与相互作用和能量观念统摄的单元化知识与观念的建构,通过过程性评价和形成性评价真实客观地评估学生进行深度学习的效果。

基于精英思想自适应改进万有引力搜索算法

为了解决万有引力搜索算法容易出现局部最优的问题,提出了一种新型改进万有引力搜索算法。该算法在质量的计算中引入随机因子;结合精英思想,基于适应度值对力进行有选择的合成,并且对更优粒子对应的力赋予更大的随机数;引入控制参数,自适应地更新粒子的位置,减小某些粒子过于随意变化带来的影响。通过以上这些操作,增强了算法的随机性,同时保证了算法的收敛性。经对10个基准函数进行仿真实验,结果表明新算法有更好的收敛速度和寻优精度,全局和局部优化能力增强。

跨学科融合理念下高中物理课堂的构建研究——以“万有引力定律”教学为例

新修订的物理课程标准强调了跨学科实践教学的重要性,重点是加强物理与日常生活、物理与工程实践、物理与社会发展的紧密联系。研究发现跨学科融合理念下高中物理课堂存在的问题,包括物理教师跨学科教学能力不足、教学形式的单一化以及跨学科教学的形式化倾向,这些问题的存在在一定程度上阻碍了跨学科教学理念的有效落实。高中物理中的“万有引力定律”是一节具有综合性和实践性的课题,且在高考中扮演着重要角色,通过案例分析“万有引力定律”的教学实践,本研究揭示了跨学科教学在促进学生物理核心素养发展、增强学科间联系以及提升学生综合问题解决能力方面的价值。提出了一系列对策,包括提升教师的跨学科教学能力、科学使用教材中的跨学科内容以及立体化渗透跨学科内容等,旨在为教育工作者提供具体的操作建议,以促进跨学科教学在高中物理课堂的有效实施。

大概念理念下核心概念显化特征探讨——以“万有引力定律”为例

核心概念显化特征是判断核心概念的依据,抓住核心概念是落实大概念理念的前提.提出核心概念“是基本概念的综合,对应一类实际问题的解决,蕴含了科学研究方法和思想,是上位概念的事实基础”的观点.在显性特征的指引下分析了万有引力定律中的深层内容并作了具体的教学安排建议.

基于大概念的单元逆向教学设计 ——以“万有引力与宇宙航行”为例

基于大概念的单元逆向教学设计是一种“以终为始”的教学设计,即先确定预期的学习结果,再确定合适的评价证据,最终设计具体的学习体验。通过分析新课标和新教材,再结合生活实际和概念派生提取出大概念。在大概念的统领下以“万有引力与宇宙航行”作为单元逆向教学设计的案例,为广大教师落实物理核心素养和提升教学效能提供方法参考。

思维导图在高中物理单元教学设计中的运用——以“万有引力与宇宙航行”单元为例

思维导图有助于教师梳理和分析教材知识结构,掌握学生的认知情况,对单元教学设计起到思维上的统领作用.本文以新人教版必修二“万有引力与宇宙航行”这一单元为例,运用思维导图工具进行单元教学设计.

两张邮票引发的思考——万有引力与球心距的平方成反比的几何证明

牛顿以其高超的数学才能证明了质量均匀的球体和球外质点间的万有引力,可等效成球的质量集中在球心,从而转化为球心和质点之间的万有引力,这一结论出版于《自然哲学的数学原理》.书中虽有完备的证明,但书中欧几里德式的连环引理,且当下的主要译本中因翻译出现的表述模糊使其生涩难懂,对书中一些模糊的几何问题进行解释说明并在原书的基础上对这一结论进行详细的证明.

微元法证明均匀球壳对壳内质点的万有引力为零

万有引力普遍存在,但万有引力公式只适用于质点之间,牛顿证明了球状物体之间的万有引力.高中物理熟知“均匀球壳对壳内质点的万有引力为零”这个结论,但教学中通常忽视对它的严格证明,仅仅用微积分的思想作定性说明,缺乏严谨的科学论证.微元法是从微积分降解出来的初等方法,利用微元法从不同的视角证明以上结论,揭示出结论背后隐藏的普遍性规律和深层次物理原理,从根本上反映了平方反比规律具有的必然结论,促进学生科学思维的发展.

万有引力与宇宙航行难点问题梳理及解决策略

“万有引力与宇宙航行”作为高考的热点题目,其考查内容广泛且深入,主要涉及万有引力定律、宇宙航行的基础知识、天体运动规律以及相关概念的应用,在每年的高考中都会出现.其中选择题通常会考查研究对象的运动参数、轨道变化、能量等问题,一般在问题设置上较为简单,这里不再赘述.而计算题需要考生具备将理论知识与实际情境相结合的能力,考生解答比较困难.本文结合实际情况,对相关问题进行分类总结,以此促进考生掌握.

基于物理学科德育内涵模型的高中物理教材对比分析——以“万有引力”单元为例

利用物理学科德育内涵模型,选择“万有引力”单元,从德育视角对人教版和沪科版两套高中物理教材进行对比分析,为教材组织呈现和教学德育融合提供启示与借鉴.

“万有引力与天体运动”知识点在高考评价体系下的考查特征——以近年全国卷为例

通过对近几年全国卷关于“万有引力与天体运动”高考试题的梳理,归纳出在高考评价体系下,试题坚持以情境创设丰富考查载体,体现基础性的概念规律考查、应用性的模型建构能力考查、创新性的解决问题能力考查和综合性的跨知识模块考查等特征,引导一线教师要强化基础知识和基本规律的教学,注重学生思维品质和模型建构能力的培养。

宇宙里的秘密——关于高中物理万有引力模型剖析

浩瀚的宇宙充满着许多物理知识.人们也并未停止对于宇宙的探索.本文聚焦天体运动中的万有引力,探究不同星体问题的解决思路.

浅谈万有引力定律常见考查题型特点及解题思路

万有引力定律是物理学中的一个基本定律,它描述了两个物体之间的引力关系.在教学和考试中,对万有引力定律的理解和应用是非常重要的.本文旨在对万有引力定律的常见考查题型进行探讨,并提供解题思路.重点分析三种主要的题型:轨道比较问题、双星问题和卫星变轨问题.对于每一种题型,都将提供具体的解题策略,并通过实例进行说明,帮助学生更有效地理解和解决这些题型.

基于万有引力的普适定位

万有引力由质量引起,不容易受到干扰.在地球及其周围空间中,对物体的万有引力影响最大的是地球,其次是地球附近的天体.因为不同位置所受到的万有引力的大小和方向是随时间规律变化的,而物体受到的万有引力的大小和方向是可以被测量的.因此,存在通过物体所受万有引力反推其所在位置的可能.本文探讨了通过测量物体所受万有引力变化进行普适定位的方法,通过正演和反演仿真,证明通过万有引力进行普适定位是可行的.并且验证了基于万有引力定位的定位误差与观测误差之间的数值关系.

基于改进灯源布局和万有引力粒子群的可见光定位算法

对于室内可见光定位过程中存在光信号分布不均和定位复杂的问题,提出一种基于改进灯源布局和万有引力粒子群的可见光定位算法。通过改进室内LED灯的布局,使室内光照强度分布更加均匀,从而减少噪声影响,使得室内各个位置的接收功率更加均衡,在此基础采用改进的万有引力粒子群算法进行目标寻优。仿真结果表明,在5 m×5 m×3 m的室内环境中,该算法最大定位误差为1.23 cm,多点定位平均误差为0.71 cm,整体性能优于TOA/RSS定位方法和指纹定位方法。

多策略融合的改进万有引力搜索算法

为解决传统万有引力搜索算法(GSA)易陷入局部最优和开发能力弱等问题,提出了一种多策略融合的改进万有引力搜索算法(MFGSA)。首先,提出动态调整引力常数G的更新策略,以增强算法的探索能力和收敛精度;其次,为保留粒子的多样性,提出了基于对称思想的粒子越界处理策略,以提高算法的收敛精度;为适应前两个策略,还引入精英思想,用最优粒子改善最差粒子位置策略,以避免算法陷入局部最优;同时,提出了自适应因子更新粒子速度和位置策略,以提高算法的收敛速度。为验证改进算法的性能,将改进算法与传统万有引力搜索算法和其他四种改进万有引力搜索算法在10个基准函数上进行了对比实验,结果表明MFGSA在收敛速度、搜索精度方面优势较大,表明MFGSA性能的优越性。

具有类万有引力的有界置信观点动力学分析与应用

在社会网络中,Hegselmann-Krause模型描述了置信阈值内不同邻居对个体的观点影响权重都相同且邻居对个体的吸引力与它们的观点差值成正比,这是不切实际的.为了克服经典Hegselmann-Krause模型的不足,提出具有类万有引力的有界置信观点动力学模型,描述个体观点的更新依赖于观点之间的差值和邻居的权威性,且不同邻居对个体的观点影响权重不同.根据置信矩阵的性质证明观点的收敛性,并分析具有衰减置信阈值的观点动力学行为,给出观点收敛速率的显式解.最后,利用提出的观点动力学模型,研究社会心理学中的“权威效应”和“非零和效应”.仿真结果表明,邻居的权威性有利于观点达成一致.