物理学原理对工程技术的运用论文【优推4篇】

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物理学原理对工程技术的运用论文【第一篇】

一、生活化激趣在初中物理教学中应用的意义

1.激发物理学困生的学习兴趣

传统的物理教育方法中,教师站在讲台上,学生围绕着教师进行学习的方式,忽视了学生的个性化发展,造成很多学生由于跟不上物理讲课的节奏,造成一些学生的物理水平差,对物理学习的热情度低,成为了“物理学困生”,生活化激趣的教学方法能够有效的激发学生对物理学习的积极性和主动性,调动学生对物理知识的好奇心,通过学习感受到生活中的物理现象和物理学习的意义,使物理不再是一门单纯的学科,而是一门具有指导性意义的生活向导。

2.加深学生对物理的直观理解

生活化激趣在物理教学中的应用,教师可以通过创建情景进行物理教学,或者对生活中的物理现象进行引导等方式,生动、形象进行生活化激趣引导,能够帮助学生更加直观的理解物理现象和物理的魅力,通过对知识的学习的实践的理解,引导学生在大脑中建立一个良好的知识结构模式,促进初中生物理水平的提升,另外,生活化激趣在初中物理教学中的应用,通过丰富多彩的教学方式,能够促进教师和学生之间形成良好的和谐关系,加强学生与教师之间的亲密沟通,进一步提升物理学困生对物理学习的兴趣。

二、生活化激趣在初中物理教学中应用的措施

运用生活化激趣教学方法进行初中物理教学的过程中,物理教师要注重结合具体的教材内容,采用新颖的教学方式,提升初中生对物理学习的兴趣,促进“学困生”物理学习态度和物理成绩的转化。

1.运用多媒体技术,直观再现物理魅力

在运用生活化激趣的教学方式进行物理教学的过程中,教师可以通过视频、图片等多媒体形式,使抽象、枯燥的物理内容变得生动而形象,帮助学生更加直观和深刻的理解事物的本质和变化的规律,通过丰富多样的物理教学内容,使单调的'课堂变得活跃而轻松,充分激发学生对物理学习的积极性和主动性,在愉快的氛围中,深入掌握知识的同时,改变对物理学习的印象,达到“课伊始,趣已生,课已尽,趣犹在”的效果,促进学生未来的学习和成长,例如在苏教版八年级下册《光的色彩》的教学过程中,教师可以利用多媒体技术,为学生播放生活中“光的色彩”的主要现象,比如日出的光辉、闪电的银光、七彩的彩虹、五光十色的舞台灯光等等,使学生直观的感受到光的魅力,从而提升学习物理的热情.

2.结合生活实际,引领走进物理世界

物理离不开生活,生活也离不开物理,人们在深入掌握物理变化规律的前提下,才能更好的学习和生活,指导学生进行物理学习的过程中,教师要注重结合教材,贴近实际生活,为学生讲解生活中的物理现象,引导学生认识到“生活处处有物理”,走进物理的世界,留心观察生活,感受物理的魅力,教师可以通过引导的方式使学生感受到物理在生活中的具体表现,然后引发学生对生活中的物理现象进行观察和发现,鼓励学生积极进行发言,例如在苏教版八年级下册中《运动的相对性》一课的教学过程中,教师可以通过现实生活中的小问题,引发学生进行探究和辩论,例如“两个小朋友在火车上,火车突然开始开动了,小明说:‘火车终于动起来了’,而小蓝说:‘火车根本没动,还停在站台上。’他们谁说的对呢?”通过问题的引导,加深学生学习物理的兴趣。

3.开展实践活动,感受物理应用的乐趣

物理实际上是一门以实验为基础的学科,通过学生的亲自动手实践,使物理现象变得直观而形象,在指导学生进行实践之前,教师可以通过讲解一些有趣的物理现象,引发学生的实践热情和求知欲望,在实践的过程中,深刻的掌握物理知识,例如在苏教版初中物理八年级下册的《光的折射》的学习中,教师在充分准备实验器材的基础上,首先进行问题引导,如:“如果我把这根铅笔放入水里,它会发生什么改变吗?”,通过问题调动学生的好奇心,其后可以通过组织学生进行自主实验的方式,亲身感受折射的视觉效果和物理原理,通过这种与实际生活息息相关的实验活动,改变学生对物理的印象,成为指导学生学习和生活的导航。

三、结语

总之,生活化激趣在初中物理教学中的应用,能够有效的提升物理学困生对物理学习的兴趣和热情,全面提升初中物理教学的质量和效率,充分挖掘学生的学习潜力,培养学生树立自主学习、自主思考和自主探究的能力,推动物理“学困生”向物理“优等生”的转化,为学生未来的成长和发展奠定良好的物理基础和思想基础。

物理学原理对工程技术的运用论文【第二篇】

[摘要]在人们的工作与生活过程中,物理学原理可以渗透在其中的每个方面,尤其在工程技术的应用方面更为显著。如果工程技术人员对物理学原理存在理解方面的问题,则会导致其难以得到有效的应用。此外,在实际工程中发现,较为复杂的问题均可通过简单的物理学原理来予以解决。因此,本文将着重对物理学原理在工程技术方面的运用予以探究。

[关键词]工程技术;物理学;原理;运用

引言

通常来讲,作为一门重要的基础学科,物理学原理可以在我们生活与工作过程中各个方面予以体现。如果对其中的原理方面存在理解上的困难,则会导致许多问题得不到有效的解决。与此同时,在建筑工程施工过程中,通常会面临许多复杂,且不易解决的难题,但是往往问题的背后均有着简单的物理学原理来予以解释,但是随着时间的推移,很多原本掌握的原理均已经淡化,从而在一定程度限制了问题有效快捷的解决,所以对物理学原理在工程技术中的应用予以关注就显得极为重要。

1浮力定律的运用

在流体静力学当中,浮力定律属于其中最为重要的物理学原理。其中,浮力定律表明,在相对静止的液体中,有一个物体以缓慢速度浸入,则物体必将受到一定大小的浮力作用,并且物体排开流体的质量与浮力的数值相等,方向则竖直向上,且通过所排开流体的形心。此定律最先由阿基米德提出,所以浮力定律也可称之为阿基米德原理。与此同时,阿基米德原理所得出的结果不仅在流体中适用,而且在气体中也同样适用。另外,在使用阿基米德原理来解决问题时,需要对以下内容加以注意,即:

(1)施力物体通常为处于静止状态的液体,而受力物体往往是浸在液体当中的物体;

(2)受力物体的密度以及其在液体当中所处的深度与浮力大小不存在联系,浮力的大小只与物体所排开液体的体积以及谜底有关。通常来讲,浮力定律在实际建筑施工过程中有着广泛的应用。其中,随着人们对建筑内部空间有着更多的需求,所以使得建筑内部混凝土结构的空间结构逐渐提升,埋设管道,制成现浇混凝土空心楼盖成为了这些大空间的混凝土楼板重要的减重手段。通过浮力定律可知,空心管道所受到的力与其材质无关,并且所排开混凝土的体积可通过管道截面积与其长度的乘积得出。与此同时,在实际施工阶段需要注意的是,为了避免管道出现上浮,可在此过程中通过浮力定律来对施工时的浮力与抗浮力进行计算,并根据计算结果来制定有针对性的措施。另外,浮力定律同样在地下结构的抗浮设计工作中有着普遍的应用,例如,由于部分建筑结构的高度低于地下水位,由于降水会在建筑本体结构重量小于地下室排开水体积后停止,地下水位便会呈现上升状态,所以才会导致地下室上浮。

2牛顿第三定律的运用

牛顿第三运动定律也叫作用力与反作用力定律,指的是同时作用在两个物体上,大小相等方向相反,在一条直线上的两个力,与此同时,对于作用力与反作用力来讲,具有相互性,如果作用力不存在,则反作用力一定也不会存在。除此之外,对于力来讲,其存在一定的物质性,即力无法在脱离物体或物质的状态下存在,并且力需要在不小于两个物体的相互作用下方可形成。与此同时,同时性也是牛顿第三定律的重要特点,即作用力与反作用的产生、消失以及变化具有同时性,并且两者的地位也是呈现对等状态的,均可用作用力或者反作用来对其中的一个力进行表示。在实际建筑工程中,在施工图纸中对力的大小进行了明确的规定,但是却对受力物体的强度方面予以了忽视,所以导致工程问题的出现。比如,当一定大小的水平推力作用在单桩上时,施工人员往往觉得单桩自身有着足够的强度来满足自身承载能力,但是水平载荷不光作用于桩体本身,其同样会传递至桩身下部的土层中,所以由于缺乏对土体强度的考虑,导桩身出现倾斜,甚至引发严重的工程事故。所以,在施工阶段,需要对此问题加以严重的关注。

3热胀冷缩原理的运用

众所周知,由于温度的变化,物体会出现膨胀以及收缩的情况,这便是热胀冷缩的基本现象。在实际建筑施工阶段,固体的线膨胀与体膨胀便是经常遇到的物理学问题。根据混凝土的线胀系数可知,温度每上升或下降1℃,则其伸长或缩进的距离在左右,一旦其在缩进过程中出现阻力,则必然会导致裂缝的出现。除此之外,尽管出现次数不多,但是混凝土体积也会存在膨胀与收缩的情况。例如,在拆除混凝土模板过程中,由于拆除时存在较大的内外部温差,导致裂缝在模板中出现,从而导致模板无法继续使用。其中,在对原因进行分析后发现,施工现场中的作业人员忽视了热胀冷缩这一物理现象,从而导致对工程整体施工的开展造成了不利影响。

4滑动摩擦力与静摩擦力的运用

当外力作用在两个彼此接触的物体上,并表现出相对运动的趋势,却又保持在相对静止的状态下,则两物体接触面所形成的力便是静摩擦力;反之,如果出现相对滑动的状态,则此时阻碍其滑动的力便可称之为滑动摩擦力。摩擦系数则是摩擦力与物体之间所产生正压力间的比值。假设两物体的材料一样,则静摩擦系数稍大于滑动摩擦系数。例如,在接桩过程中,作用于桩体的摩擦阻力会增加,在离桩后便会呈现下降态势,这便通过物理学原理说明滑动摩擦力稍小于静摩擦力。在完成接桩流程后,不仅需要对最大的静摩擦力予以克服,随后还要克服滑动摩擦力。由此可见,在工程技术中,物理学原理在其中有着广泛的运用。

5结语

总之,随着我国城市化进程的加快,越来越多的建筑工程拔地而起。因此,为了更有效的提升工程质量,确保工程施工可以顺利开展,作为工程技术人员来讲,其有必要对关键的物理学原理予以掌握与了解,以便其可快速的应对工程施工过程中所出现的问题,对提升工程质量有着重要的帮助作用。

参考文献

[1]杜彦。试论现代科学技术在设计创新中的应用[J].内蒙古科技与经济,2013(21).

[2]王红霞。现代科学技术革命与土木工程影响[J].中华民居(下旬刊),2013(12).

物理学原理对工程技术的运用论文【第三篇】

摘要:本文从新能源材料专业学生的实际情况出发,结合固体物理学课程的特点,介绍了在教学内容、教学方法和考核方式三方面所做的一些改革与实践。

关键词:固体物理学;教学改革;教学实践

固体物理学是一门研究固体的结构及其组成的微观粒子(原子、离子、电子等)间相互作用和运动规律,从而阐明其性能与用途的学科。它是微电子技术、光电子学、材料学等技术和学科的基础,同时,也在太阳能光伏发电等新能源技术的革新发展中起着关键作用。因此,在常州大学新能源材料专业中开设该课程,并将其作为该专业的主干课程之一,希望使本专业学生掌握一定的固体物理知识及其研究方法,从而有助于学生增强理学背景,扩展视野,提高其解决问题的能力,而且为他们毕业后进一步深造或就业奠定坚实的基础。

一、新能源材料专业固体物理学教学现状分析

新能源材料专业是常州大学近年来为培养新能源产业发展所需的专业人才而设立的新专业。该专业处于起步阶段,人才培养模式和课程体系的构建亟需完善,而且材料类专业课程往往更偏重材料的工艺、性质和性能,这些课程往往重工轻理,造成学生的理科背景不强。而固体物理学课程包含了很多晦涩难懂的专业定义、复杂的三维空间想象与变换和烦琐的理论推导,需要以高等数学、热力学与统计物理和量子力学等理论性很强的课程为基础,因此客观上造成本专业的学生并未做好学习固体物理学课程的准备。举例来说,这些学生的先修课程并不包含量子力学。此外,像高等数学这类课程,学生虽已经学习过,但由于课时等原因,这类课程的学习程度没有达到学习固体物理学课程的要求。由于上述原因,本专业的学生在学习本课程的过程中感到相当的吃力,特别是涉及到一些抽象的定义和复杂的数学推导过程,使部分学生产生了厌学的情绪。因此,为达成设立本课程的初衷,其课堂教学和考核的改革势在必行。

二、教学内容的改革

固体物理学课程的内容博大精深,可人为划分为固体物理基础部分和固体物理专业部分。由于本专业的培养方案将本课程定性为专业基础课程,并为其安排了56个学时,因此仅讲授固体物理基础部分,并对其有所取舍,充分考虑新能源材料专业侧重太阳能光伏发电和锂离子电池储能的特点。鉴于以上考虑,本课程的教材选用Kittel著,项金钟和吴兴惠翻译的《固体物理导论》,讲授该教材的前七章,侧重材料的电学性能知识点的讲授,减少力学和磁学等相关知识点的比重。例如在第三章晶体结合与弹性常量中,舍弃关于弹性常量的讲解,回避复杂的角标和矩阵方程,既可以减少学生的畏难情绪,又可将更多的精力放在第六章和第七章这些与材料电学性能相关的章节。此外,Kittel著《固体物理导论》这本教材比较注重物理结论,而在某些地方忽视了如何引出该结论的过程,如果只是照本宣科,必然会使学生对课程的内容产生怀疑,最终导致他们失去学习的兴趣。因此,在教授的过程中作者还取多家之长,对该教材忽略的重要过程进行补充,力争讲清每个知识点的来龙去脉。比如,在第六章自由电子费米气中,《固体物理导论》该教材直接引出了一维情况下能级的表现形式,这种不通过薛定谔方程的方式使学生感觉知识点比较突兀,缺乏心理准备。对此,我们在这部分补充了薛定谔方程的知识,而后自然地引出教材内容。通过这种做法不仅丰富了课堂教授的内容,使知识体系更趋完善,更在潜移默化中将对待工作认真负责的做人道理传递给学生,起到了教书育人的目的。

三、教学方法的改革

正如前面所述,固体物理学课程内容理论性强,比较抽象难懂,而学生由于种种原因并未打下学习该课程的基础。为了解决这一矛盾,作者首先将要用到的《量子力学》、《统计物理学》和《高等数学》中相关知识点在课堂上穿插讲解,为学生补缺补漏,解决先修课程不足的问题。其次,不拘泥、不追求烦琐的数学推导和演算,采用定性解释或数学推导与定性解释相结合的办法去解释固体的性质和结论。例如,在讲解费米-狄拉克分布时,如果从数学推导上去解释这一结论会十分烦琐,我们采用生活中汽车长队等红灯的例子去类比解释:将一辆辆汽车类比为固体中的电子,将红灯前的斑马线类比为固体中的费米能级,将红灯时没有汽车越过斑马线类比为0K下固体中所有电子排布在费米能级之下,将绿灯时首先是靠近斑马线的汽车通过斑马线类比为0K以上原费米能级附近的电子首先激发到高能级。这样就很容易让学生理解这一重要的结论,并且有助于树立学好这门课程的信心。此外,在讲解第六章自由电子费米气的过程中,首先给学生补充薛定谔方程的知识点,但由于他们没有学过《量子力学》课程,对薛定谔方程的讲解采用数学推导与定性解释相结合的办法:从能量守恒角度并引入几个重要的假设就能简单的导出薛定谔方程,使他们很快的掌握必要的先修知识。采用这样一些方法,可将一些较复杂、抽象的知识点以较为生动的形式传授给学生,改变了他们对这门课程看法。

四、课程考核方式的改革

学生成绩评定是教学过程的主要环节之一。目前常用的考核方式有闭卷和开卷两种形式,前一种形式主要考查课本内容,容易造成学生考前突击,死记硬背;后一种形式考查内容灵活,但学生往往对考试复习无从下手,一些学生甚至存在投机取巧的侥幸心理,放弃对所学内容的复习。结合固体物理学课程理论性强、内容灵活但又有大量基本结论和公式需要记忆的特点,作者采取半开卷的考试形式,即统一向学生发放一张A4大小的纸,学生在复习过程中可将他们认为重要的知识点归纳总结在这张纸上,而考试时可查阅这张纸上的内容。采用这种方法,避免了学生在复习过程中将大量精力放在结论和公式的记忆上,有助于督促学生对所学课程内容进行思考,从而提高了学生的综合素质。

总之,在新能源材料专业固体物理学课程教学过程中,要坚持以学生为本,以学生为主体,在充分认识本专业学生特点的基础上,不断改革,勇于实践,不断充实和完善自己,最终做到因材施教。

参考文献:

[1]冯端。固体物理学大辞典[M].北京:高等教育出版社,1995.

[2]韦丹。固体物理[M].北京:清华大学出版社,2004.

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[4]华中,刘惠莲,孙亚娟,孟祥东。固体物理课程建设的实践[J].吉林师范大学学报,2006,(01):44-45.

[5]惠群,程南璞,陈志谦。材料学专业固体物理课程教学改革与实践[J].西南师范大学学报,2011,(36):167-171.

[6]梅显秀。固体物理教学改革的探索与实践[J].大学物理,2010,(29):43-45.

物理学原理对工程技术的运用论文【第四篇】

摘要:导入多元情境,刺激求知欲望积极且多元的课堂情境是促使学生踊跃表现自我的基本因素,是实现研究性学习的必备条件之一。

关键词:物理教学论文发表,发表物理学论文,物理学论文

1导入多元情境,刺激求知欲望

积极且多元的课堂情境是促使学生踊跃表现自我的基本因素,是实现研究性学习的必备条件之一,物理学科作为自然学科之一,其所涵括的内容小到生活细节,大到宇宙世界,如果学生对物理学科本身就缺乏学习的热情和求知的欲望,那么教师将无法实现课堂教学的实效性,研究性学习作为一种全新的学习方式和学习理念,要求教师为学生创设出类似于科学研究的情境,刺激学生的求知欲望,如此才能进一步引导学生在这种多元化的学习情境中,综合应用已掌握的理论知识和思考方式,开启对神秘科学的探索旅程。

以人教新课标高中物理必修1《匀变速直线运动的速度与时间的关系》为例,教师在该课程中的教学任务既在于引导学生掌握相关概念、识别速度与时间的关系图象,也要树立学生用数学公式表达物理规律的意识,要顺利完成以上教学目标,教师首先要考虑的是如何激发学生的学习热情和求知欲望,这样才能促使学生全身心地投入到学习和吸收的过程当中去,而这在一定程度上取决于课堂情境是否活跃且多元化,首先,教师可利用现有丰富的信息技术来为学生呈现形象直观的学习画面,如先用多媒体设备展示小车在重物牵引下的运动图象通过改变相关变量中的单个变量来展示不同的运动状态,来引导学生对所观察到的图形进行思考和分析,可以小组为单位,或以同桌为搭档进行交流与探讨,根据学生的合作进程,教师要适时地进行指引和纠正,在综合观察和总结各小组的表现的基础上,教师可选取最优的合作小组,将讲台交给他们,鼓励他们以讲授者的身份为其余学生演示分析图象和推导过程,而教师可以与同学一起坐在座位上,以学生的身份对你台上的小组提出比较有针对性的问题,如此,既能缩短师生的心理距离,也可以让学生享受到轻松自由的多元化课堂环境,自然而然就会对课堂学习产生强烈的求知欲望。

2归还主体地位,实现自主学习

研究性学习提倡以学生的发展为根本,其核心理念在于引导学生养成主动求知、不断探索的学习精神,诚如教育学家弗赖登塔尔所言,知识既不是教出来的,也不是学出来的,而是研究出来的,新课标改革的主阵地是课堂,而课堂真正的主体是学生,因此,要实现研究性学习,教师应当首先摒弃传统的“填鸭式”教学方式,从灌输型教学转向引导型教育,把课堂的主体地位归还给学生,只有给予学生充分的展现平台,赋予学生自由的交流平台,才能够促使学生进一步开发潜能、自主学习,表达新颖的观点,展示独特的个性,为贡献社会奠定坚实的基础。

以人教新课标高中物理必修2《生活中的圆周运动》为例,为了实现学生在课堂中主体地位的回归,教师首先要设计巧妙的引导,如“同学们是否注意过你们生活中出现的圆周运动呢?它就存在于你们所喜爱的某项运动项目里,或你们每天亲眼目睹的某项活动中,有哪位同学愿意帮老师和其他同学一起回顾下我们生活中的物理现象呢?这既能展现同学们敏锐的观察能力,也能提升概括总结的综合语言能力的。”教师要根据学生现场的反应,结合平日对学生个性特征的观察和总结,适时鼓动学生勇于表现自我,并对学生的不同发言作出多元化评价,之后,再利用多媒体设备向学生展示生活中圆周运动的实例,“从大屏幕中我们可以看到,圆周运动在我们的生活中普遍存在,那么同学们知道向心力的概念吗?比如汽车在过拱形桥时,当它在桥弧顶时,对桥的压力与它的速度有什么关系呢?为了帮助同学们分析的便利性,老师今天特地准备了一些实物模型,同学们自行分成小组,分别上来领取实体模型,再进行小组分析和探讨,请大胆开发你们的观察力和想象力,肯定可以分析出圆周运动中向心力的来源以及圆周运动的规律,为了让实验更有竞争气氛,各小组的用时均会被计时,完成之后我们一起评比出最佳组合!”如此一来,教师在课堂中的角色由传统的灌输者转向引导者,学生也由被动吸收者变换成主动探究者,这种自主学习的研究性学习气氛对开发学生的潜能和培养创造力具有深远的意义。

3落实创新理念,拓展思维空间

所谓研究性学习,指的是学生在教师准确的指引下,在探索研究的过程中主动获取知识、应用知识,并最后解决问题的学习活动,可见,它已完全摆脱传统教育以升学为目的的错误指向,而突出强调学生的主体地位和创新实践的能力,随着改革开放和世界经济的不断深入,信息技术保持着迅猛的发展趋势,创新能力也由此成为考量当代复合型人才的一项重要指标,正所谓“落后就要挨打”,我国科技实力在走向世界前沿的同时,对创新型人才的需求也日益强烈,物理作为一门以实验为基础的探索性学科,教师应当将创新教学的理念落到实处,努力拓展学生的思维空间,培养出能够适应时代发展和国家需求的创新型人才。

以人教新课标高中物理必修2《经典力学的局限性》为例,自然科学所蕴含的无穷奥秘意味着人类对它的探索也是无止尽的,随着科技水平的不断发展和进步,人类对科学的认识程度也在不断地更新和改进,研究性学习的动力来源于对问题的发现与提出,因此,教师要在物理教学的过程中落实创新的探索精神,首先要引导学生发现问题、提出问题,并自主解决问题,如“同学们认为速度有无极限的概念呢?微观例子的行为与宏观物体是否遵循同样的物理规律呢?时间与空间又是否是绝对地一成不变的呢?如果经典力学已经足够完善,那么爱因斯坦为什么还要提出相对论呢?如果经典力学存在局限性,那它又表现在哪些方面呢?

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