基于物理学科核心素养的深度教学--以粤教版“冲量 动量”为例

以培养学生物理核心素养为目标,结合深度教学理论,构建巧设情境、实验探究、理论验证和实践应用四个环节组成的物理深度教学模式,以2020年物理粤教版“冲量动量”为例,探讨深度教学模式的具体应用,培养学生物理学科核心素养。

多体系统动力学碰撞问题研究综述

对近年来多体系统碰撞动力学研究进展进行了评述,包括碰撞动力学建模理论、数值算法和实验方面的进展情况.根据各自不同假设条件将建模方法分为冲量动量法、连续碰撞力模型和基于连续介质力学的有限元方法,比较了各种建模方法在碰撞过程描述和数值性态方面的优势和局限性;对碰撞动力学实验在非接触式测量方面取得的最新进展进行了介绍,总结了实验对以上建模理论的验证研究,展示了实验研究方面的一些新发现.最后基于工程实际的需求提出多体系统碰撞动力学面临的新挑战.

作大范围运动柔性梁的一种碰撞动力学求解方法

研究作大范围运动柔性梁的碰撞动力学问题。针对梁碰撞前、碰撞过程、碰撞后三个阶段,分别建立各阶段的动力学方程。基于柔性多体系统刚柔耦合动力学理论,建立梁无碰撞时的刚柔耦合动力学方程。结合冲量动量法和接触约束法提出一种碰撞动力学求解方法,先以冲量动量法实现运动转换得到协调的碰撞初始条件,再以接触约束法求解碰撞过程。导出系统的刚柔耦合碰撞动力学方程,给出了接触、分离判据,实现三个不同阶段的转换与动力学求解。编制仿真软件,对实例进行动力学仿真,得到系统不同阶段的动力学响应。研究表明,所提碰撞求解方法可以较方便地用于计算柔性多体系统的碰撞问题。梁的柔性、大范围运动及碰撞效应相互耦合,碰撞行为对于柔性多体系统碰撞过程和碰撞后的全局动力学性态均产生较大的影响。

多体系统碰撞点自动搜索方法

针对多体系统动力学方程不适用于碰撞过程动力学分析的情况 ,提出一种通过对正则形式的多体系统动力学方程积分而得到的 ,适用于多体系统碰撞分析的动量平衡冲量方程。对于非定点碰撞的多体系统碰撞问题 ,以 2单摆组成的多体系统为例 ,给出一种当多体系统在运动过程中碰撞点不确定且有多个可能碰撞点的情况下 。

烧脑之问:撞击力有多大?

作为冲击加载的一种类型,撞击指的是一个具有质量m的物体(或结构)以某一初速度V_0撞到另一个物体(或结构)的加载行为,以及由之产生的力学和物理现象。动量-冲量定理是求解撞击问题的基本方程,但仅由此定理并不能解出撞击后各物体的速度,所以刚体动力学中通常建议引进一个"恢复系数"来求得解答。可是,"恢复系数"实际上并不是材料常数,而且仅凭动量-冲量定理和"恢复系数"仍然不能得出撞击脉冲的参数,如峰值力、撞击时长和脉冲形状。本文基于冲击接触力学和结构冲击动力学,对确定撞击脉冲提出了一些思考,并指出工程中沿用的"动载系数"是缺乏理论根据的,许多撞击问题值得深入探讨。

一题三妙解

通过一个关于动量知识例题的多种解法，阐明高中物理习题教学要注重“一题多解”．巧在对研究对象和物理过程的选取不同，适用物理规律不同，解法不同．“一题多解”可起到加深知识理解、拓展学生思维、提高教学效率的作用．