机械运动范文10篇

时间:2023-03-28 12:05:15

机械运动

机械运动范文篇1

知识目标:

1、知道机械运动

2、知道参照物,知道运动和静止的相对性.

3、知道匀速直线运动.

能力目标:

1、观察实验能力:能从生活中观察到物体机械运动的实例.

2、思维能力:判断和分析机械运动,结合参照物的知识分析运动和静止的情况.

3、解决实际问题的能力:解释、判断自然界中的运动现象.

情感目标:

1、辩证唯物主义运动观的教育.

2、培养学生科技意识,热爱科学、崇尚科学的思想.

3、利用地球同步卫星的教学渗透爱国主义教育.

教材分析

教材从实例中引出了物体运动的问题,并称物体位置的变化为机械运动,再推广到自然界的实例中.参照物的概念也是由实例引出,并联系实际分析生活和自然界中的实例,要求学生会联系实际判断已知参照物的情况下物体的运动情况和由运动情况分析所选的参照物.在此基础上,感性的分析了匀速直线运动,并说明物理学研究问题的一种方法,即从简单的问题入手,逐渐深化,最后分析我国发射的地球同步卫星并思考一些问题.

教法建议

尽量不加深课本上的内容,而应当多联系实际,提高学生自主学习能力和由实践中学习的习惯,加深一些物理学习方法的体会.

通过讨论引入新课,引导学生思考问题,并直接界定物理学中的机械运动,对于运动和静止的相对性的学习,应当提出问题,学生讨论,并由此引出参照物的概念,关于参照物的问题要由学生列举实例,学生分析,教师可以做评价,最后总结分析的一般方法.在本内容的教学中可以使用适当的媒体资料,例如可以用课本的配套录像带"运动的相对性"并回答本节的练习.

匀速直线运动的教学,观察和分析课本上的实例,说明这是近似的匀速直线运动,由学生思考生活和自然界中近似的匀速直线运动,加深学生对匀速直线运动的感性认识,在此基础上给出定义.定义中只须讲清快慢不变,不宜引入速度的概念.

教学设计示例

教学单元分析

本节教学重点是参照物的教学,关于参照物要求能够由运动情况分析所选择的参照物和知道参照物判断物体的运动情况.

教学过程分析

一,机械运动

讨论引入新课,学生阅读教材的内容和提供的参考资料,阅读问题是:什么叫机械运动;举例说明自然界中的机械运动;课桌、房屋是否做机械运动,为什么;能举出绝对不动的例子吗.

对学生列举的示例可以进行分析,注意讲解的问题:我们把物体位置的变化叫做机械运动;宇宙是运动的,其中的所以物体都是运动的.

二,参照物

说明日常生活中对一些现象的解释,并进一步引出了参照物的概念,讲解时注意的问题是:通过实例分析,说明不同的人对运动的描述不同,其原因是他们对运动描述所选择的标准不同,我们把被选作标准的物体叫做参照物.

由学生列举实例说明当选不同的参照物时,同一物体的运动的情况,并深入分析选其他参照物时的运动特点.

分析两类实例:已知参照物,判断物体的运动情况;根据描述的运动情况判断选择的参照物.由学生的具体情况可以教师提供参考示例学生分析,也可以发挥学生的创造性,由学生组成小组,自行设计问题,讨论,由教师评价.提供一些参考示例:“每天的日起日落这句话是以什么做参照物的”、“地球同步卫星总是静止在地球的某处上空,这是以什么做参照物”、“以太阳做参照物,地球同步通信卫星的运动情况怎样”、“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”这句歌词中前半句和后半句中所选的参照物各是什么”等.

三,匀速直线运动

观察一些实例,可以提供录相和视频文件、图片让学生思考这些运动的特点,对于基础较好的学生,可以由他们发现其中的共性,总结出匀速直线运动的特点.讲解时,要注意匀速解释成快慢不变,而不要引出速度的概念,使学生形成对匀速的感性认识,并说明匀速直线运动是最简单的机械运动,而物理研究问题是从最简单的问题入手的.

对于想想议议中的问题,可以提供学生自然科学中的图片资料,对于基础较好的学生可以在课前就布置查阅资料的预习内容,要求查找关于我国卫星发射的情况和卫星运动的资料.探究活动

【课题】

查阅关于“列车速度”的资料

【组织形式】

学生小组

【参考题材】

1.列车发展的历史,包括我国的发展史和世界的发展史.

2.各个阶段的列车的速度.

3.各个阶段的列车的形式(例如蒸气机到磁悬浮列车).

4.世界各地区对列车发展的贡献.

【评价方案】

1.网上查阅的资料,列出历史记录.

机械运动范文篇2

知识目标:

1、知道机械运动

2、知道参照物,知道运动和静止的相对性.

3、知道匀速直线运动.

能力目标:

1、观察实验能力:能从生活中观察到物体机械运动的实例.

2、思维能力:判断和分析机械运动,结合参照物的知识分析运动和静止的情况.

3、解决实际问题的能力:解释、判断自然界中的运动现象.

情感目标:

1、辩证唯物主义运动观的教育.

2、培养学生科技意识,热爱科学、崇尚科学的思想.

3、利用地球同步卫星的教学渗透爱国主义教育.

教材分析

教材从实例中引出了物体运动的问题,并称物体位置的变化为机械运动,再推广到自然界的实例中.参照物的概念也是由实例引出,并联系实际分析生活和自然界中的实例,要求学生会联系实际判断已知参照物的情况下物体的运动情况和由运动情况分析所选的参照物.在此基础上,感性的分析了匀速直线运动,并说明物理学研究问题的一种方法,即从简单的问题入手,逐渐深化,最后分析我国发射的地球同步卫星并思考一些问题.

教法建议

尽量不加深课本上的内容,而应当多联系实际,提高学生自主学习能力和由实践中学习的习惯,加深一些物理学习方法的体会.

通过讨论引入新课,引导学生思考问题,并直接界定物理学中的机械运动,对于运动和静止的相对性的学习,应当提出问题,学生讨论,并由此引出参照物的概念,关于参照物的问题要由学生列举实例,学生分析,教师可以做评价,最后总结分析的一般方法.在本内容的教学中可以使用适当的媒体资料,例如可以用课本的配套录像带"运动的相对性"并回答本节的练习.

匀速直线运动的教学,观察和分析课本上的实例,说明这是近似的匀速直线运动,由学生思考生活和自然界中近似的匀速直线运动,加深学生对匀速直线运动的感性认识,在此基础上给出定义.定义中只须讲清快慢不变,不宜引入速度的概念.

教学设计示例

教学单元分析

本节教学重点是参照物的教学,关于参照物要求能够由运动情况分析所选择的参照物和知道参照物判断物体的运动情况.

教学过程分析

一,机械运动

讨论引入新课,学生阅读教材的内容和提供的参考资料,阅读问题是:什么叫机械运动;举例说明自然界中的机械运动;课桌、房屋是否做机械运动,为什么;能举出绝对不动的例子吗.

对学生列举的示例可以进行分析,注意讲解的问题:我们把物体位置的变化叫做机械运动;宇宙是运动的,其中的所以物体都是运动的.

二,参照物

说明日常生活中对一些现象的解释,并进一步引出了参照物的概念,讲解时注意的问题是:通过实例分析,说明不同的人对运动的描述不同,其原因是他们对运动描述所选择的标准不同,我们把被选作标准的物体叫做参照物.

由学生列举实例说明当选不同的参照物时,同一物体的运动的情况,并深入分析选其他参照物时的运动特点.

分析两类实例:已知参照物,判断物体的运动情况;根据描述的运动情况判断选择的参照物.由学生的具体情况可以教师提供参考示例学生分析,也可以发挥学生的创造性,由学生组成小组,自行设计问题,讨论,由教师评价.提供一些参考示例:“每天的日起日落这句话是以什么做参照物的”、“地球同步卫星总是静止在地球的某处上空,这是以什么做参照物”、“以太阳做参照物,地球同步通信卫星的运动情况怎样”、“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”这句歌词中前半句和后半句中所选的参照物各是什么”等.

三,匀速直线运动

观察一些实例,可以提供录相和视频文件、图片让学生思考这些运动的特点,对于基础较好的学生,可以由他们发现其中的共性,总结出匀速直线运动的特点.讲解时,要注意匀速解释成快慢不变,而不要引出速度的概念,使学生形成对匀速的感性认识,并说明匀速直线运动是最简单的机械运动,而物理研究问题是从最简单的问题入手的.

对于想想议议中的问题,可以提供学生自然科学中的图片资料,对于基础较好的学生可以在课前就布置查阅资料的预习内容,要求查找关于我国卫星发射的情况和卫星运动的资料.

板书设计

探究活动

【课题】

查阅关于“列车速度”的资料

【组织形式】

学生小组

【参考题材】

1.列车发展的历史,包括我国的发展史和世界的发展史.

2.各个阶段的列车的速度.

3.各个阶段的列车的形式(例如蒸气机到磁悬浮列车).

4.世界各地区对列车发展的贡献.

【评价方案】

1.网上查阅的资料,列出历史记录.

机械运动范文篇3

1、知道机械运动

2、知道参照物,知道运动和静止的相对性.

3、知道匀速直线运动.

能力目标:

1、观察实验能力:能从生活中观察到物体机械运动的实例.

2、思维能力:判断和分析机械运动,结合参照物的知识分析运动和静止的情况.

3、解决实际问题的能力:解释、判断自然界中的运动现象.

情感目标:

1、辩证唯物主义运动观的教育.

2、培养学生科技意识,热爱科学、崇尚科学的思想.

3、利用地球同步卫星的教学渗透爱国主义教育.

教材分析

教材从实例中引出了物体运动的问题,并称物体位置的变化为机械运动,再推广到自然界的实例中.参照物的概念也是由实例引出,并联系实际分析生活和自然界中的实例,要求学生会联系实际判断已知参照物的情况下物体的运动情况和由运动情况分析所选的参照物.在此基础上,感性的分析了匀速直线运动,并说明物理学研究问题的一种方法,即从简单的问题入手,逐渐深化,最后分析我国发射的地球同步卫星并思考一些问题.

教法建议

尽量不加深课本上的内容,而应当多联系实际,提高学生自主学习能力和由实践中学习的习惯,加深一些物理学习方法的体会.

通过讨论引入新课,引导学生思考问题,并直接界定物理学中的机械运动,对于运动和静止的相对性的学习,应当提出问题,学生讨论,并由此引出参照物的概念,关于参照物的问题要由学生列举实例,学生分析,教师可以做评价,最后总结分析的一般方法.在本内容的教学中可以使用适当的媒体资料,例如可以用课本的配套录像带"运动的相对性"并回答本节的练习.

匀速直线运动的教学,观察和分析课本上的实例,说明这是近似的匀速直线运动,由学生思考生活和自然界中近似的匀速直线运动,加深学生对匀速直线运动的感性认识,在此基础上给出定义.定义中只须讲清快慢不变,不宜引入速度的概念.

教学设计示例

教学单元分析

本节教学重点是参照物的教学,关于参照物要求能够由运动情况分析所选择的参照物和知道参照物判断物体的运动情况.

教学过程分析

一,机械运动

讨论引入新课,学生阅读教材的内容和提供的参考资料,阅读问题是:什么叫机械运动;举例说明自然界中的机械运动;课桌、房屋是否做机械运动,为什么;能举出绝对不动的例子吗.

对学生列举的示例可以进行分析,注意讲解的问题:我们把物体位置的变化叫做机械运动;宇宙是运动的,其中的所以物体都是运动的.

二,参照物

说明日常生活中对一些现象的解释,并进一步引出了参照物的概念,讲解时注意的问题是:通过实例分析,说明不同的人对运动的描述不同,其原因是他们对运动描述所选择的标准不同,我们把被选作标准的物体叫做参照物.

由学生列举实例说明当选不同的参照物时,同一物体的运动的情况,并深入分析选其他参照物时的运动特点.

分析两类实例:已知参照物,判断物体的运动情况;根据描述的运动情况判断选择的参照物.由学生的具体情况可以教师提供参考示例学生分析,也可以发挥学生的创造性,由学生组成小组,自行设计问题,讨论,由教师评价.提供一些参考示例:“每天的日起日落这句话是以什么做参照物的”、“地球同步卫星总是静止在地球的某处上空,这是以什么做参照物”、“以太阳做参照物,地球同步通信卫星的运动情况怎样”、“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”这句歌词中前半句和后半句中所选的参照物各是什么”等.

三,匀速直线运动

观察一些实例,可以提供录相和视频文件、图片让学生思考这些运动的特点,对于基础较好的学生,可以由他们发现其中的共性,总结出匀速直线运动的特点.讲解时,要注意匀速解释成快慢不变,而不要引出速度的概念,使学生形成对匀速的感性认识,并说明匀速直线运动是最简单的机械运动,而物理研究问题是从最简单的问题入手的.

对于想想议议中的问题,可以提供学生自然科学中的图片资料,对于基础较好的学生可以在课前就布置查阅资料的预习内容,要求查找关于我国卫星发射的情况和卫星运动的资料.

板书设计

探究活动【课题】

查阅关于“列车速度”的资料【组织形式】

学生小组【参考题材】

1.列车发展的历史,包括我国的发展史和世界的发展史.

2.各个阶段的列车的速度.

3.各个阶段的列车的形式(例如蒸气机到磁悬浮列车).

4.世界各地区对列车发展的贡献.【评价方案】

1.网上查阅的资料,列出历史记录.

机械运动范文篇4

关键词:冲压模具设计;机械运动;运用

模具设计的指令直接关系到企业的生产效益以及现代社会的建设发展质量,冲压工艺在近些年已经得到了长足的发展,但是冲压过程中的机械运动控制与运用仍然对冲压件的质量有着较大的影响,这就要求生产者能够深入分析冲压模具设计中涉及到的机械运动,了解其控制与运用的具体办法,从而灵活控制和运用模具设计过程中对机械运动,以便能够结合结构设计和力学设计的特点冲压出精度更高的工件。

一、冲压过程中的机械运动

冲压指的是利用相应的冲压设备以及模具对各种不同类型、材料的板料施加压力,使其发生变形后获得生产规定的尺寸、性能以及形状,即工件,当前市面上所用到的产品的大多是经过冲压上产这一工序而得来的。目前,在大多数生产企业中应用的都是立式冲床,其运动方式也是上下运动结合模具中各个结构件和板料的相互运动,其在单独运动或者组合运动的过程中都会对对冲压过程起着不同程度的影响。因此在冲压过程中需要严格控制其运动形式,以便能够保证其运动方式与模具设计的要求相符合,这就要求生产过程中严格分析模具设计的基本要求,并通过多种机械运动的组合实现产品的各项要求,从而为工件的生产质量以及效率提供保障。不同的模具设计要求也有着较大差异,因此需要按照实际情况对机械运动进行灵活控制,使其运用过程能够符合模具设计的实际要求,而且,虽然冲压过程都是上下运动,但是模具设计中的转销结构、旋切结构等也可以将主运动改变为水平运动,以便真正符合其设计要求。

二、不同冲压模具设计中对机械运动的控制和运用

(一)冲裁模具。在冲裁模具的设计过程中,其机械运动过程较为简单,首先就是要通过运动让卸料板与板料紧密贴合,之后让凸模移动到板料处并一直下降,直到切入凹模。之后的相对运动会将板料进行分离,凸、凹模分离后就完成了工件的加工,卸料板会发挥作用将凸模上的工件取下来,完成冲裁运动。在以上整个运动过程中可以发现,卸料板在其中起着重要的作用,卸料板的运行也直接会关系到冲裁模具设计的质量,因此要严格保障压料力的达标,防止冲裁件的切断面变得粗糙而影响其使用性能。目前,在冲裁模具的设计过程中还存在人工操作的方式来分离废料,严重降低了工作效率,因此,可以利用对限位块来推出多余的废料,杜绝人工操作带来的弊端,也节省了人工成本。(二)弯曲模具。弯曲模具的设计工艺与前文中所说的冲载工艺类似,前期都是先通过运动让卸料板与板料紧密贴合,之后让凸模移动到板料处并一直下降,直到切入凹模。这单各部件运动后会将板料变弯,凸、凹模分离后凹模上的杆件将弯曲边推出,弯曲运动结束。从以上整个运动过程中可以看出,卸料板及顶杆的相对运动是弯曲运动中较为重要的环节,其中卸料板的运动直接关系到弯曲的质量,比如压料力不足就会导致工件尺寸出现问题,因此需要保证卸料板与板料的紧密贴合,控制好顶杆力的参数,这样才能够顺利取到弯曲件,并保证其合格率。如果生产得到弯曲件精度较高,对顶杆和卸料板的正常运动要求则更高。在弯曲模具的设计生产中不可避免会出现工件弯曲形状不规则、弯曲后脱落比较困难等方面的问题,这会导致其脱落时偏离正常的运行方式,因此在实际生产中可以利用斜楔结构或转销结构来提高工件生产质量,其中斜楔结构能够完成90度以内以及回钩形式的弯曲,而转销结构则是能够完成圆筒件的一次成型,其应用效果较为显著。再者,如果某些材料在弯曲时会出现毛屑,比如类似电脑软驱外壳的外壳件,这种材料在弯曲中可能会导致材料的镀锌层持续脱落,这时候就可以将弯曲冲头镀钛,会使得电脑软驱外壳件的耐磨性和光洁度都得到提升。或者是通过在弯曲冲头圆角出加上滚轴的方式将弯头与板料的滑动转变为一种滚动的运动方式,这也能够对工件起到保护效果。(三)拉深模具。拉深模具也开始也是需要通过运动让卸料板与板料紧密贴合,之后让凸模移动到板料处并一直下降,直到切入凹模,其在相对运动过程中会使得板料的体积成型,凸、凹分离后凹模滑块将工件取出,完成整个拉深运动。在以上过程中,如果卸料板和滑块的相对动作出现问题就有可能导致拉深件出现这周、裂开等质量问题,其中尤其需要关注凹模滑块的压力值。在拉深模具的设计中,有些生活用品来的拉深件还需要有装饰卷边,因此可以在拉伸模具中引入滚轴结构来实现。(四)连续模具。连续模具的主要工作是设计冲压工具和连续制造超过2个冲压工具的模具设计,连续模具的设计过程中往往需要通过逐渐提升冲压速度而达到提升模具生产效率的目的。冲压模具的加工由于模具性能的复杂会有着一定的加工难度,因此在连续模具的设计中也可分为多个高效的冲压生产过程来提高其生产效率。

三、结语

综上所述,冲压模具设计过程中是由各种机械运动组成的,其运动方式、质量也直接关系到冲压工艺以及工件的质量,通过对上述不同冲压模具设计中的机械运动的控制和运用分析可以发现,在模具设计中必须要严谨的计算机械运动的各项参数,这样才能够保证其设计过程中的机械运动正常运行,从而提高工件生产的合格率,保证生产环节的正常运行。

参考文献:

[1]韩锋.冲压模具设计中机械运动分析[J].黑龙江科学,2016(13):17-18.

[2]曹学锋,任佳勋,张红锐,郭向飞.试析冲压模具设计中机械运动的管控[J].科技创新与应用,2014(22):104.

机械运动范文篇5

关键词:机械工程设计;创新思维;重要作用

面对激烈的竞争,如何在竞争中求生存才是寻求经济发展的重要突破口,而在机械工程设计中运用好创新思维可以很好的实现经济发展的质的飞跃。尽管我国的机械工程设计已经取得了不小的成就,但是仍然会存在各种问题阻碍其继续发展,这就需要顺应时展的趋势融入创新思维理念,使得我国的机械工程设计更好地为经济发展添砖加瓦。

1创新思维的定义

创新思维,其实是思维方式的其中一种,主要特征开拓性和求新性,这是其区别于其他思维方式的不同之处。创新思维从新角度出发,打破原有的思维的僵局,探索更有价值的工作方向和方法。但是创新思维在推行的过程中会遇到一些阻塞,固有的思维模式的挑战以及人们传统的定式思维的限制都会使得创新思维发展缓慢。这就需要不惧权威,打破原有的思维常态,从各个方面了解和掌握创新思维的应用,在实际的工作中运用好创新思维,大大提高工作的效率。

2创新思维在机械工程设计中的应用现状

近几年,我国的机械工程设计在世界范围内取得一定的成就,这与创新思维在其中的应用是分不开的。创新思维模式的应用,可以从产品的外观造型、产品节后设计、机械运动方案以及产品的新能源设计等方面出发,开发出更具有闯进精神的机械产品,使得机械工程又好又快的发展。但相较于发达国家,我国的机械工程设计始终停留在最初的基础层面,并未在核心技术上有所突破。也就意味着传统的机械工程设计理论会很大程度的阻碍创新思维理念的实施,说明在机械工程设计中应用创新思维还有很长的一段路要走。但同时,知识产权的保护力度加大,会给我们的借鉴之路带了一定的困难,这就更加凸显了我国自主研发和自主创新的能力的重要性。

3在机械工程中运用创新思维的重要作用

(1)丰富了机械产品的外观造型。由于经济发展水平的不断提高,客户对于机械产品的外观造型等方面也会有所期待。传统的机械产品外观设计显然不能满足客户的审美需求,这就需要将现代美学基本原理同创新思维相结合,从产品的外观、造型、色彩、包装等多个方面加以丰富和完善。与此同时还可以借鉴发达国家在机械产品的材料和工艺方面的研究成果,结合客户的的实际需求对机械产品全方位的修饰。(2)优化了机械产品结构设计。在机械工程设计当中,产品结构设计是首要的环节,主要就产品的框架、外形以及配置等几个方面着手。由于不同客户有着差异化的需求,这就需要结构的设计要贴近不同客户的要求,而创新思维可以很好的为机械工程设计打开思路,从多方面来实现机械结构的千变万化。值得注意的是,创新思维的应用使得机械产品完全可以在有限的时间范围内达到指定的标准,并且还会从不同的方面来帮助完善机械产品结构的性能。(3)完善了机械运动方案。机械运动方案的指定是根据客户的需求进行设计的,同时要借助机械运动的原理进行反复修改才可以真正被通过使用。机械运动中创新思维的应用,会从原动机方案、传动机构方案以及执行部件方案等几个层面系统多角度的贴近客户需求。机械运动方案的实施不同于机械结构的阶段,该阶段是贯穿于整个的机械工程当中,属于其中的关键部分。从某种意义上来说,机械产品结构设计可以为机械运动提供运动框架基础,加之创新思维的运用会极大地改善机械运动中存在的不足,从而确保制订出的机械运动方案更为优质。(4)实现了机械产品新能源设计需求。在机械工程的发展过程中,必然会导致能源的使用,甚至会造成环境的破坏与污染。传统的机械工程对于能源的使用导致部分的不可再生资源枯竭,而创新思维在其中的应用可以引导设计者能开发出更多清洁型可再生资源来保证机械工程的顺利进行。可以改变原有的传统型的能源的设计思路,转变新的思路为开发应用型能源,这无一不是创新思维在其中发挥的重要作用。我们熟知的汽车所采用的能源便是石油为原材料,但是越来越多的新型电动汽车问世可以说很大程度的解决了石油的使用压力,并且对于环境无任何的污染影响。总而言之,创新思维的使用可以利用新型的可再生资源代替不可再生资源,进而实现社会、人类以及环境的有机统一。

4结语

综上所述,创新思维对于机械工程的发展至关重要,只有不断地开拓创新才可以在激烈的竞争中立于不败之地。创新思维的应用不仅可以提高机械工程所研发产品的性能,而且可以更好地满足市场经济发展的不同需求。机械工程在发展的过程中,应该始终秉承着创新思维,与现代的高新技术相结合,推动机械化工程设计始终走在世界发展的前列。

参考文献:

[1]于德海,尹来发,金明,周晓光.浅议机械工程设计中的创新思维运用[J].科技创新导报,2014,11(32):109.

[2]刘阳.浅谈机械工程设计中的创新[J].山东工业技术,2016(10):133-134.

机械运动范文篇6

【关键词】职业学校物理概念教学

物理概念是物理学知识体系的基本组成要素,是学习物理规律,解决物理问题的基础。物理概念教学是传授物理知识的重要方面,又是培养学生思维能力,进行科学方法熏陶的重要途径,物理概念的教学是物理教学的核心问题之一。在物理教学中,注重概念教学,放弃题海战术,揪住概念这个主干疏通知识间的关系,能缩短教学时间,提高教学效率。

由于学生对物理概念正确理解需要长时间的形成,教师必须重视物理概念的教学。什么是概念?概念就是事物的特有属性在人们头脑中的反应,它具有高度的概括性和抽象性。人类要认识自然、改造自然,掌握事物的本质,就必须运用概念并不断地发展与深化概念。物理概念是反映物理现象和过程的本质属性的思维形式。物理知识是由许多概念组成的体系,而概念是形成体系的单位,因此,可以说物理概念是整个物理基础知识的基础。只有切实掌握基本概念,才能使学生取得探索和掌握基础知识的主动权。

形成概念,理解基本概念,是培养学生分析、解决问题能力的基础,是发展学生认识能力的重要途径。物理学中的概念很多,有些比较简单,如物体、运动、路程等概念,是不难掌握的,而有些则比较复杂,如力、惯性、速度、加速度、电势、电动势等概念,学生较难掌握。对于这些重要的基本概念,能否使学生真正理解,直接影响到某一章乃至整个物理学科的教学。要使学生形成概念确实是一件十分重要、复杂而困难的工作,在物理教学中,怎样才能使学生较容易地形成概念呢?

一、感性认识是形成物理概念的基础

一切认识都是从感性认识开始的。物理教材中的内容,对学生来说,能直接感知的少,需要间接认识的多。所以,在教学中,应尽量运用实验和其他直观手段来增加学生的感知机会,不断扩大他们的知识积累,这样就会为学生的抽象逻辑思维形成前提条件。教师必须在学生观察和实验的基础上,及时引导他们正确思考,经过自己的思维加工,从现象到本质地去理解,从而形成正确的概念。如“机械运动”概念的形成,可以列举人在行走,车辆在前进,雨点下落等这些学生司空见惯的现象,经过比较、分析后,让学生认识到它们的表面形象虽然不同,就会发现这些现象却有一个共同点,就是一个物体相对于另一个物体的位置发生了变化,然后,把这些共同特征抽象出来,予以概括,就形成了“机械运动”的概念,即:“一个物体相对于其他物体的位置的变化叫做机械运动”。

二、使学生明确概念的物理意义是形成概念的根本

教学中学生对有关物理问题的感性材料进行抽象得出结论后,一般来说,对有关概念的理解仍然是表面的、片面的,有时甚至是错误的。为此,在教学中要通过多种途径和方法,使学生着重理解其物理意义。

一个物理概念有确定的物理意义,只有引导学生深入理解物理概念的物理意义,才能全面、系统、深刻地理解这个物理概念。如:向心加速度的概念,历来是学生感到抽象难懂的概念。向心加速度只能改变线速度的方向,不能改变线速度的大小,是描述线速度方向变化快慢的物理量。有不少学生对向心加速度能改变线速度的方向但不能改变线速度的大小这种特性不能理解。其原因还是对向心加速度的物理意义理解不透,此时应引导学生从向心加速度特点出发,认清向心加速度和线速度方向间的关系,即互相垂直,故向心加速度不能改变线速度的大小。对容易混淆的概念,可以采用对比的方法,明确其区别与联系,以加深理解。在物理学中有些物理概念看来很相似,但其意义却大不相同。对于许多容易发生混淆的概念,都可以用类比的方法,进行比较的根据是概念的质和量的规定性。一般来说,把握不同概念的质的规定,就能得到它们之间的区别,而量的规定性往往反映了它们之间的联系。通过分析概念之间的区别和联系,可以开拓学生的思路,帮助学生发展他们的认识能力。如“动能”和“动量”是物理中两个非常重要的概念,不少学生总是把它们弄混,不清楚什么时候应该用动能去分析解决问题,什么时候用动量去分析解决问题。所以,在讲授这两个概念时,应注意区分它们的联系和区别:动能和动量都是反映物体机械运动的物理量,它们都是用乘积定义法定义的,它们的大小都是由物体的质量和速度大小决定的。动能大小

二者的主要区别在于:(1)动能和动量虽然都是描述物体运动状态的物理量,但动能是反映物体由于运动所具有的一种做功的本领,它既可以通过做功来转移机械运动,也可以通过做功把机械运动转化为其他形式的运动,如热运动等。动量是反映物体运动量的大小,它只能在机械运动和机械运动之间转移。(2)动能是标量,动量是矢量。动量的方向就是物体运动速度的方向。(3)动能的变化(转移或转化)是通过做功来量度,而动量的变化(转移)是通过冲量来量度。

三、通过练习巩固概念,复结梳理概念

任何一个概念形成之后,不能只满足于学生能背得出来、能默写出来,还要通过不断复习来巩固和加深对概念的理解。可以安排一些有代表性的、巩固性的练习,使学生所学的概念得到巩固。教师最后还得配合一定的习题使学生加深对概念的理解。比如,在教到匀变速直成运动位移时,出了一道习题,已知某物体的初速度,加速度,求在t秒后的位移,学生一般都直接代入公式

进行计算,可结果都是错误的。这里学生忽视了物体在t秒前就已经停下来了,没有真正掌握匀减速位移的概念,做了习题后,印象就更深了。教学中,还要不断加深对概念的理解,不断摸索、创新,使物理概念的教学在物理教学中起到应有的作用。在讲完一章或一个单元后,还要进行阶段性的分类总结。通过分类总结,疏理知识融会贯通,并系统化、条理化,以便于灵活运用。

参考文献:

[1]阎金铎,田世昆.中学物理教学概论.北京:高等教育出版社,2003.

机械运动范文篇7

关键词:职业学校物理概念教学

物理概念是物理学知识体系的基本组成要素,是学习物理规律,解决物理问题的基础。物理概念教学是传授物理知识的重要方面,又是培养学生思维能力,进行科学方法熏陶的重要途径,物理概念的教学是物理教学的核心问题之一。在物理教学中,注重概念教学,放弃题海战术,揪住概念这个主干疏通知识间的关系,能缩短教学时间,提高教学效率。

由于学生对物理概念正确理解需要长时间的形成,教师必须重视物理概念的教学。什么是概念?概念就是事物的特有属性在人们头脑中的反应,它具有高度的概括性和抽象性。人类要认识自然、改造自然,掌握事物的本质,就必须运用概念并不断地发展与深化概念。物理概念是反映物理现象和过程的本质属性的思维形式。物理知识是由许多概念组成的体系,而概念是形成体系的单位,因此,可以说物理概念是整个物理基础知识的基础。只有切实掌握基本概念,才能使学生取得探索和掌握基础知识的主动权。

形成概念,理解基本概念,是培养学生分析、解决问题能力的基础,是发展学生认识能力的重要途径。物理学中的概念很多,有些比较简单,如物体、运动、路程等概念,是不难掌握的,而有些则比较复杂,如力、惯性、速度、加速度、电势、电动势等概念,学生较难掌握。对于这些重要的基本概念,能否使学生真正理解,直接影响到某一章乃至整个物理学科的教学。要使学生形成概念确实是一件十分重要、复杂而困难的工作,在物理教学中,怎样才能使学生较容易地形成概念呢?

一、感性认识是形成物理概念的基础

一切认识都是从感性认识开始的。物理教材中的内容,对学生来说,能直接感知的少,需要间接认识的多。所以,在教学中,应尽量运用实验和其他直观手段来增加学生的感知机会,不断扩大他们的知识积累,这样就会为学生的抽象逻辑思维形成前提条件。教师必须在学生观察和实验的基础上,及时引导他们正确思考,经过自己的思维加工,从现象到本质地去理解,从而形成正确的概念。如“机械运动”概念的形成,可以列举人在行走,车辆在前进,雨点下落等这些学生司空见惯的现象,经过比较、分析后,让学生认识到它们的表面形象虽然不同,就会发现这些现象却有一个共同点,就是一个物体相对于另一个物体的位置发生了变化,然后,把这些共同特征抽象出来,予以概括,就形成了“机械运动”的概念,即:“一个物体相对于其他物体的位置的变化叫做机械运动”。

二、使学生明确概念的物理意义是形成概念的根本

教学中学生对有关物理问题的感性材料进行抽象得出结论后,一般来说,对有关概念的理解仍然是表面的、片面的,有时甚至是错误的。为此,在教学中要通过多种途径和方法,使学生着重理解其物理意义。

一个物理概念有确定的物理意义,只有引导学生深入理解物理概念的物理意义,才能全面、系统、深刻地理解这个物理概念。如:向心加速度的概念,历来是学生感到抽象难懂的概念。向心加速度只能改变线速度的方向,不能改变线速度的大小,是描述线速度方向变化快慢的物理量。有不少学生对向心加速度能改变线速度的方向但不能改变线速度的大小这种特性不能理解。其原因还是对向心加速度的物理意义理解不透,此时应引导学生从向心加速度特点出发,认清向心加速度和线速度方向间的关系,即互相垂直,故向心加速度不能改变线速度的大小。

对容易混淆的概念,可以采用对比的方法,明确其区别与联系,以加深理解。在物理学中有些物理概念看来很相似,但其意义却大不相同。对于许多容易发生混淆的概念,都可以用类比的方法,进行比较的根据是概念的质和量的规定性。一般来说,把握不同概念的质的规定,就能得到它们之间的区别,而量的规定性往往反映了它们之间的联系。通过分析概念之间的区别和联系,可以开拓学生的思路,帮助学生发展他们的认识能力。如“动能”和“动量”是物理中两个非常重要的概念,不少学生总是把它们弄混,不清楚什么时候应该用动能去分析解决问题,什么时候用动量去分析解决问题。所以,在讲授这两个概念时,应注意区分它们的联系和区别:动能和动量都是反映物体机械运动的物理量,它们都是用乘积定义法定义的,它们的大小都是由物体的质量和速度大小决定的。动能大小二者的主要区别在于:

(1)动能和动量虽然都是描述物体运动状态的物理量,但动能是反映物体由于运动所具有的一种做功的本领,它既可以通过做功来转移机械运动,也可以通过做功把机械运动转化为其他形式的运动,如热运动等。动量是反映物体运动量的大小,它只能在机械运动和机械运动之间转移。

(2)动能是标量,动量是矢量。动量的方向就是物体运动速度的方向。

(3)动能的变化(转移或转化)是通过做功来量度,而动量的变化(转移)是通过冲量来量度。

三、通过练习巩固概念,复结梳理概念

任何一个概念形成之后,不能只满足于学生能背得出来、能默写出来,还要通过不断复习来巩固和加深对概念的理解。可以安排一些有代表性的、巩固性的练习,使学生所学的概念得到巩固。教师最后还得配合一定的习题使学生加深对概念的理解。比如,在教到匀变速直成运动位移时,出了一道习题,已知某物体的初速度,加速度,求在t秒后的位移,学生一般都直接代入公式进行计算,可结果都是错误的。这里学生忽视了物体在t秒前就已经停下来了,没有真正掌握匀减速位移的概念,做了习题后,印象就更深了。教学中,还要不断加深对概念的理解,不断摸索、创新,使物理概念的教学在物理教学中起到应有的作用。在讲完一章或一个单元后,还要进行阶段性的分类总结。通过分类总结,疏理知识融会贯通,并系统化、条理化,以便于灵活运用。

参考文献:

[1]阎金铎,田世昆.中学物理教学概论.北京:高等教育出版社,2003.

机械运动范文篇8

动能的概念,以及由此而引出的动能定理和机械能守恒定律,使人们对自然界的认识更加深入;动量的概念,特别是由此导出的动量定理和动量守恒定律,不但适用于恒力作用情况,而且也适用于变力作用的情况,比牛顿定律具有更广泛的适用性。在物理学知识系统中,动量守恒定律有广泛的适用范围,除力学外还涵盖物理学中的声、光、热、电、原子物理学等,是物体相互作用所遵守的法则,也是自然界重要的规律。也就是说,动能和动量的概念,以及由此而引出的动能定理和机械能守恒定律、动量定理和动量守恒定律,一方面使牛顿力学的范畴得到了进一步的扩展,另一方面为人们解决力学问题,开辟了与牛顿定律相并行的三大途径。因此,动量和动能的概念是力学的重点,也是高中物理教与学的重点。

但是,为什么既要引入动量,又要引入动能呢?动量和动能,究竟有什么区别,这是高中物理教学中,经常被人们忽视的一个教学难点。在动量和动能这两个概念的教学中,若只讲动量和动能在公式表述形式上的区别,而不讲它们在研究对象和物理本质上的异同,其结果是学生虽然会解题了,但他们却不知道为什么要这样解题。因而,我们的物理教学,不能只孤立地给学生讲一些支离破碎的物理知识,而应该给他们构建一个完美的、自洽的物理体系,让他们在学习物理概念和规律时,不仅要知其然,而且要能知其所以然。为此,笔者把动量和动能这两个概念的教学,分为三个步骤,使教学不断深入。

一、按现行教材的编排顺序,分别系统地讲解学习动量和动能的概念

其实,用速度描述物体“运动的多少”,是最容易被人们接受的思想。但是,大量的事实也使人们认识到,对物体的作用效果不但要考虑物体的速度,还要考虑它的质量。假设与子弹同等速度射出的一粒芝麻,衣裳即可将其挡住,但如果是子弹则不行。通过列举此类现象及学生实验,启发他们思考,在物体的质量一定的条件下,物体的速度越大,其运动量越大;在运动速度一定的条件下,物体的质量越大,其运动量也越大。这就是说,用质量(m)和速度(v)这两个物理量的乘积,来反应物体的运动量,是一种更科学的度量方法,从而引出动量的概念。

对于动量概念的引入,也可以在牛顿第二定律、运动学速度公式的基础上,推导出力对时间的累积规律

从数量关系上分析上式:要使质量一定、原来运动速度较小的物体获得一个较大的速度,既可以用较大的力作用较短的时间,也可以用较小的力作用较长的时间。只要力和力作用时间的乘积Ft相同,这个物体都会增加相同的速度。而当物体质量也在变化时,Ft的大小则可以反映mv(质量与速度乘积)的改变量。由此可见,上式中力和力作用时间的乘积、物体质量和运动速度的乘积以及上式本身,都具有一定的物理意义。为此,我们引入了两个新的物理量──冲量和动量,发现了一个规律──动量定理。

相对而言,动能的概念,利用初中的基础是比较易于引入的。当然,我们也可以通过演绎推理和数学转换,在牛顿第二定律、运动学速度公式的基础上,导出力对位移的累积规律

然后从数量关系上分析上式中各量所表达的物理含义,从而引出动能的概念。

二、利用课后讲座,介绍关于运动度量方法的历史辩争

在动量和动能的概念都已被揭示出之后,我们及时组织课后讲座,综合有关物理史料,系统地介绍关于运动度量方法的历史辩争。

1.辫争的原由

在17~18世纪,由于“力”的概念还不能完全确定,对力的各种效应以及与之相应的各个物理量的意义和使用范围也是不清楚的,因而引发了物理学史上著名的笛卡儿学派和莱布尼茨学派关于力的正确表示方法的一场旷日持久的争论。当时,人们常把力同现在所说的力矩、动量、功、动能等物理量相混淆,习惯于把外加的力称为“运动的力”,把“物体的惯性”称为“物质固有的力”、“阻抗的力”,甚至把“加速度”称为“加速力”,并出现过把“运动的力”与碰撞、向心力相提并论。这种概念上的混乱状况,普遍存在于伽利略、牛顿时期的力学著作中。

2.笛卡儿学派的“动量”

所谓“运动的力”,就是指一个正在运动的物体所具有的使另一物体运动的能力,如推开物体或迫使它向前运动,或者运动物体克服障碍和阻力的能力。那么,这个力决定于哪些量呢?最初,伽利略就认识到“推动者或阻挡者的力(动量)并不是一个简单的概念,它是由两个共同决定运动量度的观念所决定。其一是重量(质量),其二是速度”。笛卡儿在研究碰撞的过程中,认为碰撞是最基本的运动,并从运动量守恒的基本思想出发,沿袭了伽利略的观点,提出应该把物体的质量和速度的乘积作为“力”或物体“运动多少”的量度。1687年,牛顿在他的《自然哲学的数学原理》中明确提出了动量的定义,并且通过他所总结的运动定律,提出在物体的相互作用中,动量这个物理量反映着物体运动变化的客观效果。这样,把动量作为运动的量度,一度得到了科学界的普遍承认。

3.莱布尼茨的“动能”

1686年,莱布尼茨在他的论文中,对笛卡儿学派的这个量度方法提出了批评。他认为:“力必须由它所产生的效果来衡量,例如用它能将一个重物举起的高度来衡量,…而不是用它传给另一物体的速度来衡量”。他由此得出,应该用量值mv2而不是用mw来量度物体“运动的力”。

莱布尼茨论证的要点是:当质量为m的物体从高h处降落下来时,他就获得了“运动的力”,如果使它的运动方向反过来,它就能重新上升到高h处;这个同样的力将能把质量

的物体送到高nh处。这两个物体降落下来时,获得的“运动的力”必然相等。但是,根据伽利略的落体定律,如果第一个物体下落到地面时的速度为v,则第二个物体的速度为

,即两物体落下时获得的运动量不相等。而按照莱布尼茨的量度,上述两物体落下时则有相等的运动量。莱布尼茨由此得出结论:笛卡儿提出的运动的量度是同落体定律相矛盾的,所以mv不适宜充作运动的量度,mv2才是运动的真正量度。

后来根据科里奥利的建议以

代替mv2,这就是后来所说的运动物体的动能。莱布尼茨也看到了笛卡儿提出的运动的量度在某些情况下是适用的,因此在1696年莱布尼茨指出,“力”有两种,一种是“死力”,它存在于相对静止的物体间,如吊绳的拉力、桌面的支撑力等。“死力”可用物体的质量和该物体由静止状态转入运动状态时所获得的速度的乘积来量度,所以,动量是“死力”的量度;另一种是“活力”,

就是物体的“活力”,正是由于自身具有这种“活力”,物体才能运动而永不静止。在自然界中真正守恒的东西正是总的“活力”。

莱布尼茨也看到,在有些情况下,如非完全弹性碰撞中“活力”会减少,但他认为,实际上“活力”并没有损失,而只是被物体内部的微小粒子吸收了,微粒的活力增加了。这个思想是深刻的,可惜他没有进一步地说明。莱布尼茨的发现是有重大意义的。第一,他提出的两种运动量度的矛盾,打破了把mv看做是运动的惟一量度的传统观念,促进了关于运动的量度问题的研究;第二,他所推崇的新的物理量

,其实已超出了对机械运动进行研究的范围。

4.达朗贝尔的“判决”

两种量度的争论,持续了半个世纪之久,不少著名的数学家、物理学家都参加到了争论中去。

1743年,法国力学家达朗贝尔在他的著作《动力学论》的序言里,指出了两种量度的等价性,宣布对争论作出“最后的判决”。他指出,“运动物体的力”只能用物体克服障碍的能力来表示。他把“障碍”分为三类,第一类是“不能克服的障碍”,它“完全消灭一切运动”,所以无论物体的动量或活力如何变化,都不能在这种障碍上表现出来,“它们不能以任何尺度来给力下定义”;第二种是“其阻抗足以使运动停止(而且是在一瞬间做到这一点)的障碍”,即平衡的情况。这时物体克服障碍的能力和物体的动量成正比,所以动量可用来作为“运动物体的力”的量度;第三种障碍是逐渐使运动停止的减速运动情况,“作用是由直到运动完全消失时为止所通过的那段距离表现出来的,而这种作用与速度平方成正比”,因而,活力可作为“运动物体的力”的量度。由此达朗贝尔作出结论:“如果力的量度在平衡状态中和在减速运动中有所不同,这又有什么不方便呢?”这个“判决”,指出了两种量度都有效。达朗贝尔实际上已经发现,正是由于“力”还没有形成一种清晰的概念,所以才产生了这场争论。但他在《动力学论》里轻率地将这一场争论说成是“毫无意义的咬文嚼字的争吵”。因此,他并没有真正地解决问题。表面看来,达朗贝尔的观点是一种模棱两可的态度,但仔细分析,还是具有一定的理论价值的。在这里,达朗贝尔模糊地谈到了动量定理──动量的变化和力的作用时间有关;动能定理──活力的变化与物体运动的距离有关。

5.恩格斯的科学“量度”

19世纪中叶以后,自然科学家们仍然没有从运动量度的这场争论的混乱中完全摆脱出来。恩格斯根据自然科学的最新成就,尤其是能量守恒与转化定律的发现,提示了两种量度的本质区别。

恩格斯指出,在不发生机械运动“消失”而产生其他形式的运动的情况下(如简单机械在平衡条件下的运动传递,完全弹性碰撞的运动传递等),运动的传递和变化都可以用动量mv去量度。就是说,“mv表现为简单移动的,从而是持续的机械运动的量度”;但当发生了机械运动“消失”而其他形式的运动产生,即机械能和其他形式的能(包括势能、内能、电磁能、化学能)相互转化的过程中、运动的传递和变化都应以

去量度。在这里,

表现为已经消失了的机械运动的量度。这样,恩格斯便得出结论:机械运动确实有两种量度,每一种量度适用于某个界限十分明确的范围之内的一系列现象。一句话,动量(mv)是以机械运动来量度的机械运动。动能(

)是以机械运动转化为定量的其他形式的运动的能力来量度的机械运动。

三、通过习题课的教学,具体认识动量和动能的异同

当结束了动量和动能概念的学习,认识到动量定理和动量守恒定律、动能定理和机械能守恒定律,并了解到关于运动度量方法的历史辩争后,学生对动量和动能的区别,已经有了一定的认识。实际上,动量和动能这两种量度,性质不同,运用范围也不同,所以相互之间并不矛盾。当一个系统不受外力,或所受外力为零时,这个系统的动量是守恒的。但是,当一个系统的动量守恒时,它的动能不一定守恒;当动能和其他能量之间有相互转化时,则服从能量守恒定律,它的动量也不一定守恒。在这种情形下,我们及时通过具体问题的分析和讨论,加深和巩固学生对动量和动能不同性质的认识。

例1对一定质量的物体而言,下列关于动量和动能概念的说法中,正确的是哪些

A.物体的动能不变,则其动量也一定不变

B.物体的动量不变,则其动能也不变

C.物体的动能不变,则说明物体的运动状态没有改变

D.物体的动能不变,说明物体所受的合外力一定不变

分析与解动能和动量都是和物体运动状态有关的状态量。动量是物体质量和速度的乘积,它是矢量,因此在计算物体的动量及其改变量时,要特别注意它的矢量性。当物体做直线运动并且建立了坐标系以后,可以用“+”或“-”表示方向;动能也表示物体运动的量,但它是标量,而且只能取零或正值。对一个质量为m、速度为v的运动物体,若设其动量为P、动能为Ek,则有

因此可得

根据上述结论不难看出,当物体的动能一定时,动量的大小由物体的质量决定。质量大的动量也大;但是,由于动量是矢量,动能是标量,当物体的动能一定时,即便物体的质量不变,其动量也并不一定不变,如做匀速圆周运动的物体,设动能和质量都不变,但由于其运动的方向始终在改变,因此,做匀速圆周运动的物体的动量一定在变化,其运动状态时刻在改变,并且导致这种运动状态改变的原因──向心力,因为方向的改变,也时刻在改变着。

反过来,当物体的动量一定时,动能的大小也与物体的质量有关,质量大的物体动能反而小。因此,对一定质量的物体,动量不变时,其动能也一定不变。所以,选项B是正确的。

这一例题,说明动量和动能这两个物理量,性质不同,适用范围也不同。下面的例题,可以更好地帮助我们理解动量和动能的不同。

例2向空中发射一炮弹,不计空气阻力,当炮弹的速度方向恰好沿水平方向时,炮弹炸裂成质量分别为m1、m2的a、b两块,若质量较大的a块的速度为v1,且方向仍沿原方向,则a、b两块弹体的动量和动能分别是多少?

分析与解设炮弹发射到最高点时的水平方向为正方向,则a块的动量

,因为炮弹在水平方向不受外力,因此,炮弹炸裂成质量分别为m1,m2的a,b两块前后,系统的动量守恒。根据动量守恒定律,有

因此

负号表示p1(v1)与p2(v2)的方向相反。

也就是说,虽然炮弹炸裂后a,b两块的都产生了动量,但是,系统的动量总和并没有增加,仍保持为零。对于动能,情形就大不一样了。因为动能是标量,与方向没关系,故

若设炸裂前、后炮弹的动能为分别Ek、Ek′,则

炮弹炸裂后与炸裂前的动能差为

为什么炸裂前、后炮弹的动量守恒,而动能却增加了呢?其中最根本的原因,就是因为炮弹炸裂过程中,炸药的内能释放出来而转化成弹片的动能了。

机械运动范文篇9

关键词:物理概念;教学

什么是概念?概念是“反映对象本质属性的思维形式”,它具有高度的概括性和抽象性。人类要认识自然、改造自然,掌握事物的本质,就必须运用概念并不断地发展与深化概念。物理概念是反映物理现象和过程的本质属性的思维形式。物理概念是物理基础知识的重要组成部分。物理知识是由许多概念组成的体系,而概念是形成体系的单位,因此,可以说物理概念是整个物理基础知识的基础。只有切实掌握基本概念,并以此为基础,才能起到扩大、加深基础知识的作用,才能使学生取得探索和掌握基础知识的主动权。

物理概念是系统学习理论的基础。一门学科,如果没有一些基本概念作为分析、综合、判断、推理等逻辑思维的出发点,就不能揭示这门学科的客观规律,也就不能使这门学科应用于实践。物理学中的概念很多,有些比较简单,如物体、运动、路程等概念,是不难掌握的,而有些则比较复杂,如力、惯性、速度、加速度、电势、电动势等概念,学生较难掌握。对于这些重要的基本概念,能否使学生真正理解,直接影响到某一章乃至整个物理学科的教学。

形成概念,理解基本概念,是培养学生分析、解决问题能力的基础,是发展学生认识能力的重要途径。学生形成概念、掌握规律,是一个十分复杂的认识过程。在这一过程中,学生需要经过一系列的动手、动脑、动笔、动口等活动,特别是需要经过由具体到抽象、再由抽象到具体的反复的相互作用和结合的过程。只有这样,他们才能形成清晰而准确的物理概念。因此,在物理教学过程中,使学生准确地理解物理基本概念是掌握物理知识的前提,是进行正确推理和判断的基础。如果对物理概念没有透彻的理解,就不能牢固地、深入地掌握基础理论知识和有关的基本技能,就不能使学生灵活运用这些知识,进而培养各种能力。不少学生感到物理难学,很大程度上原因就在于此。

所以,不论从掌握物理知识还是从发展能力来看,都必须十分重视物理概念的教学,这样才能不断提高物理教学的质量。

物理概念的教学,除了具有一般教学所共有的特征外,还具有它本身的特点,如逻辑性、概括性、抽象性等。要使学生形成概念确实是一件十分重要、复杂而困难的工作,应该引起我们足够的重视。在物理教学中,怎样才能使学生较容易地形成概念呢?下面结合笔者多年的教学经验,谈谈自己的看法。

充分运用实验,加强直观教学

一切认识都是从感性认识开始的。中学和中专物理教材中的内容,对学生来说,能直接感知的少,需要间接认识的多。所以,在教学中,应尽量运用实验和其他直观手段来增加学生的感知机会,不断扩大他们的知识积累,这样就会为学生的抽象逻辑思维形成前提条件。

当然,直观教学只能反映个别事物的外表特征与外在联系,它只能是认识的开端。教师必须在学生观察和实验的基础上,及时引导他们正确思考,经过自己的思维加工,从现象到本质地去理解,从而形成正确的概念。如“机械运动”概念的形成,可以列举人在地上行走,汽车在马路上行驶,船在水中前进,木块沿斜面滑下,雨点下落等这些学生司空见惯的直观材料,经过比较、分析后,让学生认识到它们的表面形式虽然不同,但却有一个共同点,就是一个物体相对于另一个物体的位置发生了变化,然后,把这些共同特征抽象出来,予以概括,就形成了“机械运动”的概念,即:“一个物体相对于其他物体的位置的变化叫做机械运动”。

在选择实验和直观材料时,应根据有关概念,选择本质联系明显的,包括具有典型性的以及与日常观念矛盾突出的。如果不注意选择,那么所用材料就很可能是一些零碎不全的东西,这就很难使学生形成正确的概念。

加强直观教学,除了采用实验,还可以通过实物、模型、图表等。特别是随着计算机多媒体技术的发展,运用教学课件,可以将许多不能直接观察到的物理现象和物理过程非常直观地展现出来,使学生能够更好地理解所学的概念。突出概念的关键,明确概念的物理意义

教学中学生对有关物理问题的感性材料进行抽象得出结论后,一般来说,对有关概念的理解仍然是表面的、片面的,有时甚至是错误的。为此,在教学中要通过多种途径和方法,使学生着重理解其物理意义。

要用学生容易理解的语言文字表述物理概念,再“翻译”成数学表达式。这使学生对有关的概念获得明确的完整的认识是必要的。应注意的是,用文字表述概念要适时。对概念下定义,须在学生对有关物理问题的本质有相当认识的基础上进行,切不可在他们毫无认识或认识不足的情况下“搬出来”“灌”给学生,然后再加以解释和说明。须知,在此之前这些概念对学生来说,完全是空洞的东西。同时,由于这种做法颠倒了认识事物的顺序,因而不仅不可能使学生知道概念是怎么得来的,还会使他们产生“头脑制造概念”的错误想法。

物理概念一般可以分为两类:一类是有质的规定性的概念,如运动、静止、固体、气体等;另一类是既有质的规定性又有量的规定性的概念,如速度、加速度、功、能、电场强度等。这后一类物理概念又称为物理量。前者,要使学生明白它反映了客观事物的哪些属性;后者,不仅要明确它反映了事物的什么本质属性,还要明确量值是怎样规定的、量度的单位是什么。在物理教学中我们要引导学生不断从概念的“质”和“量”两个方面来加深理解其意义。

对容易混淆的概念,可以采用对比的方法,明确其区别与联系,以加深理解。在物理学中有些物理概念看来很相似,但其意义却大不相同。对于许多容易发生混淆的概念,都可以用类比的方法,进行比较的根据是概念的质和量的规定性。一般来说,把握不同概念的质的规定,就能得到它们之间的区别,而量的规定性往往反映了它们之间的联系。通过分析概念之间的区别和联系,可以开拓学生的思路,帮助学生发展他们的认识能力。如“动能”和“动量”是物理中两个非常重要的概念,不少学生总是把它们弄混,不清楚什么时候应该用动能去分析解决问题,什么时候用动量去分析解决问题。所以,在讲授这两个概念时,应注意区分它们的联系和区别:动能和动量都是反映物体机械运动的物理量,它们都是用乘积定义法定义的,它们的大小都是由物体的质量和速度大小决定的。动能,动量大小P=mv,根据这两个公式很容易得出二者的大小关系为:。二者的主要区别在于:(1)动能和动量虽然都是描述物体运动状态的物理量,但动能是反映物体由于运动所具有的一种做功的本领,它既可以通过做功来转移机械运动,也可以通过做功把机械运动转化为其他形式的运动,如热运动等。动量是反映物体运动量的大小,它只能在机械运动和机械运动之间转移。(2)动能是标量,动量是矢量。动量的方向就是物体运动速度的方向。(3)动能的变化(转移或转化)是通过做功来量度,而动量的变化(转移)是通过冲量来量度。

机械运动范文篇10

关键词:机械设计制造;液压传动控制系统;应用

液压机械传动控制系统是一种流体传动与控制技术有效结合的先进技术,其主要包括动力元件、液压元件、控制元件和液压辅助元件[1]。该系统采用液体作为能量传动以及控制的有效介质,并由元件回路控制对能量进行传递。目前该系统已在诸多领域得到广泛应用,特别是机械设计制造领域已离不开液压机械传动控制系统的大量使用,其也促使机械设计制造领域的不断发展,因此研究液压机械传动控制系统在机械设计制造中的实际应用情况意义重大。

一、液压机械传动控制系统的优缺点

1.液压机械传动控制系统的优点

液压机械传动控制系统的优点可以归纳为以下4点:首先是功率高,液压机械传动控制系统主要由动力元件、液压元件、控制元件和液压辅助元件等组成。与传统的液压传动和机械传动相比,这种系统的液压机械传动功率相对较大,同时这种系统引入了微电子技术,使得该系统的功能集成化程度高,可在较小空间内达到功率有效控制。其次是小型化,这是由于液压机械传动控制系统的各元件高度集成化的特点,使得该系统小型化、轻质化发展。同时由于系统内部各元件的相互协作性较好,也使得该系统可操作程度高,可针对不同的工作要求进行有效的液压机械传动。接下来是稳定性好。这种液压机械传动控制系统实际应用可将机械工作过程中产生的热量通过液压油流动传递,可有效降低系统温度,避免系统局部过热的情况,进而保证机械的使用稳定性。同时由于上述原因,该系统也可用于低速重载条件的液压机械传动。最后是自动换挡功能,为了使得操作人员根据相关要求对机械进行简便灵活操作,提高机械工作效率,可使用这种液压机械传动系统。该系统具有自动换挡功能,可根据实际工作条件和机械运行要求的不同进行有效的挡位自动调节,方便操作人员进行工作装置的操作,不要考虑挡位操作的问题,可降低机械工作中的操作失误概率,进而实现整体机械的工作效率。

2.液压机械传动控制系统的缺点

液压机械传动控制系统的缺点主要包括以下5个方面:首先是液压系统漏油问题,这是液压机械传动控制系统的重要缺点之一,其严重影响整个传动控制系统的稳定性和正确性。这种液压系统漏油问题使得液压机械传动的传动比率波动性大,达不到相关液压机械传动控制要求,严重影响液压传动系统的稳定运行和传动控制的正确性,该缺点也会对整个机械工作状态造成不利效果,使得机械工作效率低,同时由于这种原因,该系统不适宜长距离传动。其次是温度变化问题,通常系统内的温度变化会直接影响到系统的运动特性。这种液压机械运动控制系统对温度要求较高,当系统温度升高时,系统内的液体粘度发生变化,使得系统的运动特性也随之改变,进而影响机械的工作稳定性。因此该系统运行过程中应对温度变化进行重点监控,防止机械运行因温度变化造成的偏差问题。再次是故障的检查和排除难度大,液压机械传动控制系统的故障检查和排除工作量和难度较大。该系统正常运行时,液压元件运行产生的金属粉末容易引起机械设备故障问题,而系统外的粉尘的大量附着到机器设备上,也会对系统的运行稳定性造成严重影响。对于系统而言,这些金属粉末和粉尘通常是不可避免,其也增加了故障的检查和排除工作量和难度。最后是清扫工作,实际运行时,液压机械运动控制系统容易由于一些外界因素干扰,使得系统的稳定性和运行结果得不到保障,因此需要在系统实际运行前进行全面的清扫工作,尽可能的避免外界因素对系统的干扰。

二、液压机械传动控制系统在机械设计及制造中的具体应用

1.液压机械传动控制系统的应用特点

根据液压机械传动控制系统的高度集成化特点,其可有效满足不同行业对机械设计及制造的规模、功率、精度和工作效率的严格要求。而小型化、轻质化的特点也使得该系统可应用在不同施工环境和施工条件。在机械设计和制造领域,液压机械运动控制系统可以根据自身特点有效弥补传统传动系统的不足,同时该系统的大量应用可降低机械设计和制造的难度,提高机械制造精度和缩短制造周期。液压机械传动控制系统将自动化控制技术实际应用到机械设计和制造领域,其可加快机械设计和制造的自动化进程,同时自动化也是未来机械设计和制造的研究开发的重要方向[2]。这种应用可有效控制产品质量以及提高生产效率,实际满足机械产品的行业需求。目前液压机械传动控制系统也广泛应用在国防、农业、冶金和煤矿等众多行业。

2.液压传动无级变速器

机械设计制造中,可采用液压机械传动控制系统来实现对其速度的有效控制,也就是无级变速技术。一般而言,该液压系统正常运行需要使用变量泵以及定量马达。当系统工作时,通过发动机将动力分离,其中一部分顺着离合器传送给行星架,而另一部分则是经过液压系统到达太阳轮,这两部分动力通过差动轮系部分进行有效合成后,再通过差动轮系的齿圈对外输出。通常实际机械工作前需要断开离合器C1,同时闭合C2,使得发动机的全部动力进入液压系统,从而保证机械的正常启动。而机械实际工作时,离合器C1闭合而C2断开,采用控制系统将液压马达的转速降至0,此时发动机的所有动力通过机械系统进行有效传递,其可提高机械工作过程中的动力传递效率,并对系统马达转动方向进行合理调整,进而调节机械工作的输出速度,保证系统在不同速度下的正常运行,进而实现这个机械系统的无级变速。目前这个液压传动无级变速器已实际应用在装载机和推土机上,该装置运行效果良好,可大量应用在工程机械领域。

3.纯水液压机械传动控制系统

目前机械制造业领域中,纯水液压机械传动控制系统是液压传动技术的重要发展方向之一,该系统是科技进步和环境保护的结合产物,其是一种新型的液压传动技术,其采用纯水作为能量传动以及控制的有效介质,这是该系统的最大特点。与液压油相比,纯水价格便宜、制备简单以及来源广泛,可有效降低企业的运营成本,从而提升企业的经济效益。冶金、煤矿等特殊行业,对液压机械传动控制系统要求较高,常规的液压油泄漏容易引起火灾,这严重威胁着企业的安全运营,而纯水具有良好的阻燃性,可防止液压机械传动控制系统液压油泄漏引发的安全问题。与矿物型的液压油相比,纯水的压缩系数较低,使得纯水的压缩损失相对较少。同时常规液压机械传动控制系统的液压油泄漏问题,会对水体和土壤造成严重的污染,这也制约着冶金、煤矿等行业绿色化、可持续化发展,而采用纯水液压机械传动控制系统,其可造成的环境污染程度较低。目前纯水液压机械传动控制系统已在一些行业得到实际应用,该系统污染小、成本低等特点符合我国相关行业环境保护要求,其也是常规液压机械传动控制系统的代替技术,因此纯水液压机械传动控制系统作为机械制造业领域中的热点研究对象,该系统的研究开发以及实际应用前景广阔。

三、液压机械传动控制系统实际应用存在的问题

液压机械传动控制系统采用的技术成熟度的不断提高,也促使着该系统在诸多领域得到广泛的应用,尤其是在机械设计制造领域,其不仅可以降低人工劳动强度,同时也可有效控制相应的企业运行成本。但是当前系统的实际应用还存在一些问题,其中较为突出的问题是当前我国液压机械传动控制系统使用的各种元件基本需从国外进口,如动力元件、液压元件、控制元件和液压辅助元件等[3]。与发达国际相比,我国制造的元件在强度和精度方面均较为落后,而系统正常运行时,系统需要这些元件的相互协作才能完成相关工作,因此这些元件的质量严重影响着整个液压机械传动控制系统的完善性和功能性。如这些元件的质量达不到相关要求,可能造成系统运行的不稳定和低功能性。因此为了实现液压机械传动控制系统在各领域的大规模应用,需要对液压机械传动控制系统的各种元件实现国产化,并通过国外技术引进和自主创新,保证相关元件的强度和精度达到系统要求,有效提升相关元件的功能性和适应性,优化和改善液压机械运动控制技术,实现液压机械运动控制系统运行的稳定性,从而带动机械设计制造领域和相关领域的深入发展。

四、结语

通过本文对液压机械传动控制系统优缺点的阐述,以及该系统的实际应用情况和存在的问题的分析来看。液压机械传动控制系统作为一种新型的液压传动技术,其可有效的提高机械的工作效率和能源利用率,保证机械工作质量以及实现企业经济效益的有效提升。目前该系统已在诸多领域得到广泛应用,但是应用过程中仍存在一些问题,随着液压传动技术的不断完善以及这些问题的及时处理,液压机械传动控制系统应用前景将会更加广阔。

作者:岑名熹 单位:西京学院

参考文献: