仿真实验技术支持下规律探究教学的实践——以“探究铅球运动的最佳抛射角”为例

高中物理新课程标准明确提出了“积极探索信息技术与物理教学的深度融合”的教学要求。文章以“探究铅球运动的最佳抛射角”为例,借助仿真实验室软件,把课外的铅球运动带进课内探究教学之中,让学生清晰观察运动轨迹、灵活改变变量参数、精确测量实验数据并进行规律的探究总结,既丰富了教学内容、拓宽了知识面,又可以让学生自主参与设计、测量论证,落实了建模、探究、推理、解释等核心素养的培养任务。

求解量子控制问题的一种直接离散方法

量子控制论作为一门新兴的交叉学科,有许多内容需要研究.如何把激发态解最优地操控至基态解的量子控制问题模型就是一个待解决的问题.本篇论文针对此问题提出一种直接离散方法:先用有限差分法对量子控制问题进行直接离散,使之变为一个普通的约束优化问题,继而借助普通优化问题的求解方法得到原问题的解,最后结合MATLAB编程.数值试验结果验证了这一直接方法在求解量子控制问题上的高效性.

巧用动量定理解决电磁场中粒子复杂运动的问题

中学生在遇到电磁场中粒子运动问题时,一般采用画粒子轨迹、寻求几何关系的方法并结合有关力、能规律进行解题,但由于“双新”背景下试题经常会设置成多个交替电场、磁场的组合场或电磁场、重力场的叠加场情境,粒子运动就变得非常复杂,不太容易画轨迹找关系.这时如果能注意关注到粒子洛伦兹力f与时间t的累加效果(冲量I f)和始末状态的速度变化(动量变化ΔP),利用动量定理就可以使这类复杂问题迎刃而解.

Legendre配置谱方法求解Bose-Einstein凝聚态的基态解

近年来,有关Bose-Einstein凝聚态基态解的实验研究已经取得了一系列重要的成果.该文在相关研究成果的基础上,首先通过降维和无量纲化方法将Bose-Einstein凝聚态基态解问题转换成能量泛函极值问题,在离散该泛函时,尝试使用Legendre配置谱方法离散该能量泛函的一维和二维情形.其次,对该能量泛函极小值问题进行了数值模拟.最后,通过分析实验数据结果和图像得出,针对非旋转的Bose-Einstein凝聚态的基态解问题可以使用Legendre配置谱方法来求解,且数值结果的误差较小.

新课程背景下物理资源利用现状及有效对策研究

新课程背景下的教学活动倡导师生合作、自主反思、情境探究等活动方式，优质课程资源为这些活动开设提供了物质保证，目前物理课程资源开发利用的现状究竟如何？教师最关注的是哪些资源？实验资源的利用情况如何？

仿真环境下竖直平面内小球(绳杆模型)圆周运动规律探究

通过仿真物理实验软件构建竖直平面内圆周运动的绳杆模型和实验场景,探究隐藏在运动图景背后丰富的物理规律,旨在说明如何在新课程教学中以课堂和知识为载体、以技术融合为手段、以学生探究活动为抓手,以深刻理解规律为目标,从而实现全面提升学生核心素养的目的.

探究变压器规律的二则演示实验的改进

根据教学需要可对教材中变压器演示远距离高压输电原理、输入功率由输出功率决定的规律二则演示实验进行适度的改进,在长导线中串联一定阻值的电阻,将例题与实验结合起来,引导学生讨论分析。改进后实验现象明显,教学效果较好。该演示实验的改进效果,说明加强实验教学研究,可以起到事半功倍的教学效果,将对学生深度理解物理规律,提升探究论证等核心素养产生积极的作用。

一道课本习题的多思与巧变

人教版《高中物理》动能定理章节有这样一道习题：如图1，ABC是一段材料相同的长轨道，其中AB段是倾角为θ的斜面，BC段水平，B处为圆滑的小圆弧，不计物体在B点的机械能损失．一质量为m的小滑块在A点由静止开始释放沿轨道滑下，最后停在水平面上的C点．已知A点的高度为h，AC的水平距离为s，试证明滑块与ABC面的动摩擦因数μ=h/s.

他山之石,可以攻玉——澳大利亚物理课程教学见闻

本文从澳大利亚物理课程教学见闻出发，阐述了如何在物理教学中激发学生兴趣，培养学生的创新能力。

“用多媒体改进物理课堂教学,提高课堂教学效益”课题研究报告

本文试图通过全面提高教师使用多媒体的水平,抓住课堂教学这一最基本环节和课堂中的主体(学生)进行教学试验和探索,实现由单纯的应试教育向全面素质教育的转轨,从系列的实验过程中,探讨电教媒体使用与提高思维能力的关系,总结运用电教媒体促进学生思维能力发展的基本规律和基本途径,从而形成较为成熟的理论,指导中学物理课堂教学。

利用仿真物理实验室软件探究两点电荷间相互作用的规律

探究两点电荷间作用的库仑定律时,通常选用丝线小球装置或库仑扭秤等实验器材进行变量控制和数据测量,实际教学中仍发现有诸多干扰因素的影响:作用力偏小角度变化不明显、减轻质量和增大线长会导致带电球不稳定、电量触碰的比例关系难以把握、库仑扭秤结构及物理量关系过于复杂、天气湿度容易使电量不稳定等,所以该实验探究在课堂上很难得到预期效果.利用仿真物理实验室软件(简称仿真实验室)可以方便构建电荷的“真实”环境,轻松探究两电荷作用过程中的库仑定律及其它相关的力学、动量、能量等规律,同时在这种环境中动态过程的细致观察、实验数据的轻松测量、实验结论的反复论证等活动的有效开展,无疑会促进规律的透彻理解和核心素养的有效提升.

“自感规律”有效教学处理之我见

1直观观察电流图象，正确理解自感作用 自感现象实验中由于自感的作用，通电瞬间会导致电灯慢慢变亮，断电瞬间电灯慢慢熄灭甚至会闪亮一下熄灭，为了能认清这种现象的本质．我们可以在教学中设计用电流传感器串接在线圈和电灯回路中观察测量，测量结果可以得出下面一系列图象：

如何处理物块侧向滑上传送带的问题——以2014年江苏卷第15题为例

传送带类问题常常作为高考时考查考生力学过程分析、相对运动处理、功能关系转换等能力的重要题型，呈现的物理情景也常以物块静止放上传送带或沿相同相反方向滑上传送带为主．但2014年江苏卷第15题以传送带情景压轴意外地设计了物块从侧向垂直滑上运动传送带的试题考查，巧妙地把常规一维运动拓展为二维的平面运动，使得很多考生在看似很“熟”却难以下手的“新”题面前显得不那么从容淡定，丢分较严重，无疑暴露出考生在此类问题上对知识深刻理解、情景细致研究等环节上存在诸多不足．

利用仿真物理实验室演示动态过程探究变化规律的两则教学案例

主要介绍利用仿真物理实验室直观演示研究对象的动态过程、引导学生深度探究变化规律的两例教学案例,旨在说明利用技术课程融合的手段突破教学重难点、引领学生参与活动,对促进学生对规律的深刻理解、提高学生核心素养及课堂教学效益具有非常积极的意义。

澳洲新课程中“概念图”教学随想

“概念图”是一种用节点代表概念或规律、连线表示概念规律间关系的图示方法，本文主要介绍澳大利亚课堂教学中常用的“概念图”教学模式，旨在通过对这种教学模式的尝试和研究，指导当前的中学课程改革。

浴盆形失效率函数剩余寿命的性质及其应用

在对许多系统产品的寿命数据的统计分析的基础上 ,研究了当系统失效率函数具有浴盆形时 ,不可修系统在 τ时刻的剩余寿命 F( x+τ)F( x) 和可修系统在 [0 ,τ]间的平均失效次数 E( Nx( τ) ) ,结果表明 ,它们作为参数 x的函数 ,当 τ≤t2 - t1时 ,分别在 [t1,t2 - τ]间取得最大值、最小值 ;当 τ>t2 -t1时 ,分别在 [0 ,t1,]间取得最大值、最小值。由此构造出一个具有该种特点的混合分布 ,并用一个例子来加以验证。

耦合Higgs方程和Maccari系统的行波解分支

利用动力系统方法,对耦合Higgs方程和Maccari系统的定性行为和行波解进行了研究.基于这种方法,给出了系统在不同参数条件下的相图,得到了包括孤立波解和周期波解在内的行波解.运用数值模拟的方法,对方程的光滑孤立波解和周期波解进行了数值模拟.获得的结果完善了相关文献已有的研究成果.

多媒体教学中的误区及矫正

目前随着教育教学改革的不断深入,以计算机为主要媒体的现代教育技术已全面渗透进中学课堂教学之中,它以直观形象的感观刺激、灵活多变的人机交互,增多了课堂教学容量和学生自主思维求知的空间,充分体现了现代教学的原则和规律,正因为此,广大一线教师纷纷尝试自制课件和使用多媒体课件辅助学科教学,为学生创设创造性的情境,极大地提高了课堂教学效益,但由于受传统教学观念、教师基本技能、脚本内容构思、课件设计处理等因素的影响,在媒体选择、时机把握和课件制作上存在误区和缺陷,不但没有发挥现代媒体相应的功能,反而干扰着正常的课堂教学,如何清除思想认识上的误区?如何合理地制作出高质量的多媒体课件实施教学,是当前多媒体教学中亟待解决的问题.

稳态对流扩散方程边值问题的一种有限元求解方法

在本文中,我们为稳态对流扩散方程边值问题设计一种有限元法。对流扩散方程边值问题与普通的边值问题不同,方程之中含有一个微小元项,它会给高阶数值方法的设计带来困难。我们首先通过设计典型的有限元法(包括线性元和二次元)来求解该边值问题,然后用MATLAB画图来比较近似解与精确解之间的实际差距,分析这两种典型的有限元法在求解该边值问题过程中所出现的问题;最后提出建议通过基于非均匀网格来改进这两种典型的有限元法,以便更好地求解这类稳态对流扩散方程边值问题。

旋转的双原子–玻色爱因斯坦凝聚体基态数值模拟

静态相耦合的Gross-Pitaevskii方程组的解描述了双原子的玻色爱因斯坦凝聚体在极低温度下的基态现象。我们提出一种十分有效的数值方法——梯度法来求解此基态解。我们提出的梯度法在数值上既保持总模量守恒又能使总能量递减;我们严格地证明我们提出的梯度法是一种获得能量函数在给定限制性条件下的最小值(也即基态解)的十分有效的方法。我们通过大量的例子来显示该方法的优点并且应用该方法去研究处于旋转状态下的双原子–玻色爱因斯坦凝聚体在极低温度下所呈现的复杂涡旋现象。