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简谐运动的研究实验论文

发布时间:2024-07-06 02:16:33

简谐运动的研究实验论文

弹簧的质量忽略不计

如果硬是要把弹簧的质量计算在内的话。 那么我们研究整个运动的对象就不仅仅是滑块了。而是还要加上弹簧的质量。 并且这用我们高中的知识是解不出来的。 因为这个时候我们研究的对象是不均衡的,弹簧的伸长和压缩都会改变整个运动的‘重心’和对地面的摩擦力和研究对象的位移。 请注意,重心上是打了引号的,因为物体本没有重心,是人们希望便于研究所虚构出来的一个抽象物理位置。 你提的这个问题在高中来说是钻牛角尖了。不过却很有探讨性。课下稍微思考会就行。不必钻透。 好了, 希望我的回答对你有所帮助。

简谐运动中 ,弹簧的质量是忽略不计的

简谐振动的究 班级:电子信息工程 2009-1 实验序号:19 姓名:刘珂瑞摘要; 振动推导弹簧振子周期公式,使用天平测量两弹簧质量之和,在振动A<25cm的情况下,改变滑块配重质量m五次,应用光电计时器测量相应振动周期T。引入等效质应用滑块在气垫导轨上做往复震动,由滑块所受合力验证滑块运动是简谐量后的周期公式,求出两弹簧等效劲度系数k,等效质量m0相对误差的大小。关键词:气垫导轨 光电计时器 滑块 配重 弹簧正文(一)引言 通过对《大学物理实验》的学习,我设了对简谐振动的研究,由学校提供气垫导轨等设备,在老师帮住下,通过实验方法求出两弹簧等效的劲系数k和等效质量m0(二)实验原理1. 振子的简谐振动本实验中所用的弹簧振子是这样的:两个劲度系数同为 的弹簧,系住一个装有平板档光片的质量为m的滑块,弹簧的另外两端固定。系统在光滑水平的气轨上作振动, 在水平气垫导轨上的滑块的两端联接两根相同的弹簧,两弹簧的另一端分别固定在气轨的两端点。选取水平向右的方向作 X 轴的正方向,又设两根弹簧的倔强系数均为 k0 ,就是说,使弹簧伸长一段距离 l时,需加的外力为 k0x 在质量为 m 的滑块位于平衡位置 O 时,两个弹簧的伸长量相同,所以滑块所受的合外力为零。当把滑块从 O 点向右移距离x时,左边的弹簧被拉长,它的收缩力达到 k0x,右边的弹簧被压缩x,它的膨胀力达到 k0x ,结果滑块受到一个方向向左、大小为 2 k0x的弹性力 F 作用。 考虑到弹性力 F 的方向指向平衡位置 O ,且跟位移 x 的方向相反,故有 F=-2k0x如果上述两根弹簧的倔强系数不相同,而分别为 k 1 和 k 2 ,显然,这时式中的 2 k 应换为k1+k2。于是有 F=-( k1+k2)x=-kx当忽略弹簧质量时振幅周期有:T=2π√ m/k若考虑两弹簧质质量对周期的影响,等于在滑块上加了m0,振幅周期公式变为 T=2π√(m+m0)/k等效劲度系数k:T2=4π2(m+m0)/k => k=4π2(m+m0)/T2 等效质量m0: T2=4π2(m+m0)/k => m0=(kT2-4π2m)/4π2在振幅A<25cm的情况下,改变滑块质量m五次得到,m1,m2,m3,m4,m5,m6。和周期T1~T6,由式可得 ,因此可以用逐差法处理数据, T42-T12=4π2 (m4-m1)/k; T52-T22=4π2(m5-m2)/k; T62-T32=4π2(m6-m3)/k; 求出平均值 ;将 代入式 求出平均值 。 求相对误差:Er=δx/x0×100%其中 ,称为弹簧的有效质量,c为一常数。对绕制均匀圆筒状的弹簧,c的理论值为 ,即弹簧的自身质量是其有效质量的3倍。理论值m0,=(1/3)m,; m,为两弹簧质量 Er=(m0-m0,)/m0,×100%=(m0-1/3m,)/(1/3)m,×100%(三)实验内容准备工作1用酒精棉球擦拭气轨表面(在供气时)以及滑块内表面,用薄的小纸条检查气孔是否有堵塞。 2记下不带挡光片的滑块的净质量(由实验室给出),并用天平称量平板挡光片以及两个弹簧的质量。将平板挡光片固定在滑块上,其总质量即为滑块质量 。测定滑块振动的周期 1 .实验前,将光电门卡在导轨上,接通计时仪电源。打开电源,将MUJ-5B型计时计数测速仪的“功能”选为“ 周期”。2 .气轨调至水平,调平:接通气源,给气轨通气,把滑块放置与导轨上,纵向水平调节支架螺钉,横向水平调节支点螺钉,直至滑块(在实验段内保持不动,或稍有滑动,但不总是向一个方向滑动,即认为已基本调平。3 .如图 7-1 所示,在水平气垫导轨上的滑块的两端联接两根相同的弹簧,两弹簧的另一端分别固定在气轨的两端点把振动滑块放在气轨上,并给滑块一个位移(A<25cm),令其振动。 当滑块振动1-2周期后,按光电计数器“功能”键,测出滑块振动30 周所用的时间30T ,算出周期 T2 ,测量滑块质量。并记录在实验表格内 4 .在滑块上加配重铁片(每一次加一片),并测量滑块改变后的不同质量,分别改变滑块的质量大小五次,重复步骤 3 ,求出不同质量的周期T,5 .测量两弹簧质量之和m,(四)实验数据m, = ×10-3kg; k= N/s; m0= ×10-3kgi m/(10-3kg) 30T/s T2/S2 m0/(10-3kg) i m/(10-3kg) 30T/s T2/S2 m0/(10-3kg) k/(N/m) 1 4 2 5 3 6 (五)实验数据处理及结果 1)弹簧等效劲度计算: T42-T12=4π2(m4-m1)/k;T52-T22=4π2(m5-m2)/k; T62-T32=4π2(m6-m3)/k;k1=4π2(m4-m1)/(T42-T12)= 4π N/mk2=4π2(m5-m2)/(T52-T22)= 4π N/mk3=4π2(m6-m3)/(T62-T32)= 4π N/mk=k1+k2+k3=()= N/m2)弹簧等效质量计算:m01=(k1T2-4π2m1)/4π2=; m04=(k1T2-4π2m4)/4π2=(k2T2-4π2m2)/4π2 =; m05 =(k2T2-4π2m5)/4π2=(k3T2-4π2m3)/4π2 =; m06 =(k3T2-4π2m6)/4π2=(m01+m02+m03+m04+m05+m06)/6= g= ×10-3kg 3)相对误差: Er=δx/x0×100% Er=(m0-m0,)/m0,×100%=(m0-1/3m,)/(1/3)m,×100%=(六)结束语 由于气垫的漂浮作用,滑块与导轨平面间的摩擦阻力已经非常小,但上滑块运动时受到的空气阻力,导轨不是水水平的,导至滑块运动的是阻尼运动;在着实验时,没等滑块振动稳定后就开始计时,与理论值偏差较大参考文献:张彦纯 主编, 《大学物理实验》,机械工业出版社; 马文蔚等,《物理学》,北京:高等教育出版社,1999;林抒 龚镇雄,《普通物理实验》,北京:人民教育出版社,1982

简谐运动的研究小论文

简谐振动的究 班级:电子信息工程 2009-1 实验序号:19 姓名:刘珂瑞摘要; 振动推导弹簧振子周期公式,使用天平测量两弹簧质量之和,在振动A<25cm的情况下,改变滑块配重质量m五次,应用光电计时器测量相应振动周期T。引入等效质应用滑块在气垫导轨上做往复震动,由滑块所受合力验证滑块运动是简谐量后的周期公式,求出两弹簧等效劲度系数k,等效质量m0相对误差的大小。关键词:气垫导轨 光电计时器 滑块 配重 弹簧正文(一)引言 通过对《大学物理实验》的学习,我设了对简谐振动的研究,由学校提供气垫导轨等设备,在老师帮住下,通过实验方法求出两弹簧等效的劲系数k和等效质量m0(二)实验原理1. 振子的简谐振动本实验中所用的弹簧振子是这样的:两个劲度系数同为 的弹簧,系住一个装有平板档光片的质量为m的滑块,弹簧的另外两端固定。系统在光滑水平的气轨上作振动, 在水平气垫导轨上的滑块的两端联接两根相同的弹簧,两弹簧的另一端分别固定在气轨的两端点。选取水平向右的方向作 X 轴的正方向,又设两根弹簧的倔强系数均为 k0 ,就是说,使弹簧伸长一段距离 l时,需加的外力为 k0x 在质量为 m 的滑块位于平衡位置 O 时,两个弹簧的伸长量相同,所以滑块所受的合外力为零。当把滑块从 O 点向右移距离x时,左边的弹簧被拉长,它的收缩力达到 k0x,右边的弹簧被压缩x,它的膨胀力达到 k0x ,结果滑块受到一个方向向左、大小为 2 k0x的弹性力 F 作用。 考虑到弹性力 F 的方向指向平衡位置 O ,且跟位移 x 的方向相反,故有 F=-2k0x如果上述两根弹簧的倔强系数不相同,而分别为 k 1 和 k 2 ,显然,这时式中的 2 k 应换为k1+k2。于是有 F=-( k1+k2)x=-kx当忽略弹簧质量时振幅周期有:T=2π√ m/k若考虑两弹簧质质量对周期的影响,等于在滑块上加了m0,振幅周期公式变为 T=2π√(m+m0)/k等效劲度系数k:T2=4π2(m+m0)/k => k=4π2(m+m0)/T2 等效质量m0: T2=4π2(m+m0)/k => m0=(kT2-4π2m)/4π2在振幅A<25cm的情况下,改变滑块质量m五次得到,m1,m2,m3,m4,m5,m6。和周期T1~T6,由式可得 ,因此可以用逐差法处理数据, T42-T12=4π2 (m4-m1)/k; T52-T22=4π2(m5-m2)/k; T62-T32=4π2(m6-m3)/k; 求出平均值 ;将 代入式 求出平均值 。 求相对误差:Er=δx/x0×100%其中 ,称为弹簧的有效质量,c为一常数。对绕制均匀圆筒状的弹簧,c的理论值为 ,即弹簧的自身质量是其有效质量的3倍。理论值m0,=(1/3)m,; m,为两弹簧质量 Er=(m0-m0,)/m0,×100%=(m0-1/3m,)/(1/3)m,×100%(三)实验内容准备工作1用酒精棉球擦拭气轨表面(在供气时)以及滑块内表面,用薄的小纸条检查气孔是否有堵塞。 2记下不带挡光片的滑块的净质量(由实验室给出),并用天平称量平板挡光片以及两个弹簧的质量。将平板挡光片固定在滑块上,其总质量即为滑块质量 。测定滑块振动的周期 1 .实验前,将光电门卡在导轨上,接通计时仪电源。打开电源,将MUJ-5B型计时计数测速仪的“功能”选为“ 周期”。2 .气轨调至水平,调平:接通气源,给气轨通气,把滑块放置与导轨上,纵向水平调节支架螺钉,横向水平调节支点螺钉,直至滑块(在实验段内保持不动,或稍有滑动,但不总是向一个方向滑动,即认为已基本调平。3 .如图 7-1 所示,在水平气垫导轨上的滑块的两端联接两根相同的弹簧,两弹簧的另一端分别固定在气轨的两端点把振动滑块放在气轨上,并给滑块一个位移(A<25cm),令其振动。 当滑块振动1-2周期后,按光电计数器“功能”键,测出滑块振动30 周所用的时间30T ,算出周期 T2 ,测量滑块质量。并记录在实验表格内 4 .在滑块上加配重铁片(每一次加一片),并测量滑块改变后的不同质量,分别改变滑块的质量大小五次,重复步骤 3 ,求出不同质量的周期T,5 .测量两弹簧质量之和m,(四)实验数据m, = ×10-3kg; k= N/s; m0= ×10-3kgi m/(10-3kg) 30T/s T2/S2 m0/(10-3kg) i m/(10-3kg) 30T/s T2/S2 m0/(10-3kg) k/(N/m) 1 4 2 5 3 6 (五)实验数据处理及结果 1)弹簧等效劲度计算: T42-T12=4π2(m4-m1)/k;T52-T22=4π2(m5-m2)/k; T62-T32=4π2(m6-m3)/k;k1=4π2(m4-m1)/(T42-T12)= 4π N/mk2=4π2(m5-m2)/(T52-T22)= 4π N/mk3=4π2(m6-m3)/(T62-T32)= 4π N/mk=k1+k2+k3=()= N/m2)弹簧等效质量计算:m01=(k1T2-4π2m1)/4π2=; m04=(k1T2-4π2m4)/4π2=(k2T2-4π2m2)/4π2 =; m05 =(k2T2-4π2m5)/4π2=(k3T2-4π2m3)/4π2 =; m06 =(k3T2-4π2m6)/4π2=(m01+m02+m03+m04+m05+m06)/6= g= ×10-3kg 3)相对误差: Er=δx/x0×100% Er=(m0-m0,)/m0,×100%=(m0-1/3m,)/(1/3)m,×100%=(六)结束语 由于气垫的漂浮作用,滑块与导轨平面间的摩擦阻力已经非常小,但上滑块运动时受到的空气阻力,导轨不是水水平的,导至滑块运动的是阻尼运动;在着实验时,没等滑块振动稳定后就开始计时,与理论值偏差较大参考文献:张彦纯 主编, 《大学物理实验》,机械工业出版社; 马文蔚等,《物理学》,北京:高等教育出版社,1999;林抒 龚镇雄,《普通物理实验》,北京:人民教育出版社,1982

全是纯手打的。。= =。1.我的总述前言:这是一种描述或者说定义罢了。就像什么是人?比如,我问你:什么是物质?。也只是人类的一种定义。确切的说,它满足正余弦图像的相关性质,所以就用正余弦来描述更加方便和直观。2。我的解释:要说为什么是正余弦图像。那个图像就是根据A=sin(ωt+φ)画出来的。如果想问这个式子怎么来的,这个是通过微积分得来的。高中不用管。他满足正余弦图像的相关性质,所以就用正余弦来描述。3。其他举例:比如电磁波和机械波。机械波是震动引起的,那电磁波呢?电磁波只不过是符合波的性质罢了。所以把他归为波来讨论。类似这样的例子有很多,这样做的好处是更加直观和简捷。4.我的物理老师曾说过:其实物理的根源是最简洁的。基础公式往往都最简洁的。只不过一部分被挖掘了出来,而一部分还没有被人发现。就像大一统理论一样。

细心观察,生活中其实也有很多物理现象,冰箱里就是如此。打开冰箱,会有一股凉气飘扬而出,每到夏天,这种感觉便更加明显,这和冰箱里各种物态变化的功劳是分不开的。冰箱里的凉气,是大量气态“搬热人员”在气化是吸热所造成的。有吸必有放,冰箱外部,在加压的条件下,这些勤劳的搬运工,在这里液化,将所保存的热量释放出来,以便于下一轮继续工作。当然,在冰冻室中,也会存在凝固的现象。如果你将冷冻室中的物品拿到冷藏室,也会出现融化的现象,但他们都是次要的了。还有更次要的,那就是任何地方都会出现的升华与凝华,就不用说了。小小的一个冰箱,就存在全部6种物态变化,更何况鬼斧神工的大自然呢?

1、特点

当某物体进行简谐运动时,物体所受的力跟位移成正比,并且总是指向平衡位置。它是一种由自身系统性质决定的周期性运动。

2、定义

如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律,即它的振动图像(x-t图像)是一条正弦曲线,这样的振动叫做简谐运动。

扩展资料:

简谐运动的发现:

1656~1657年,荷兰的C.惠更斯首次提出物理摆的理论,并创制了单摆机械钟。20世纪初,人们关心的机械振动问题主要集中在避免共振上,因此,研究的重点是机械结构的固有频率和振型的确定。

1921年,德国的H.霍尔泽提出解决轴系扭转振动的固有频率和振型的计算方法。30年代,机械振动的研究开始由线性振动发展到非线性振动。

50年代以来,机械振动的研究从规则的振动发展到要用概率和统计的方法才能描述其规律的不规则振动──随机振动。

由于自动控制理论和电子计算机的发展,过去认为甚感困难的多自由度系统的计算,已成为容易解决的问题。振动理论和实验技术的发展,使振动分析成为机械设计中的一种重要工具。

参考资料来源:百度百科—简谐运动

参考资料来源:百度百科—机械振动

简谐运动论文参考文献

我国著名科幻作家刘慈欣曾经写过一部小说叫《地球大炮》,其中的“南极庭院工程”在漠河与南极之间挖了一条贯穿地球的弯曲隧道。

小说中还提到,如果从中国挖一条笔直的隧道,另一头的出口将是阿根廷。如果从这条笔直的隧道跳进去,需要花多长时间才能从另一头蹦出来呢?刘慈欣写道:

贝加纳来了兴趣:“……让我们看看:我跳进去后会一直加速,虽然我的加速度会随坠落深度的增加而减小,但确实会一直加速到地心,通过地心时我的速度达到最大值,加速度为零;然后开始减速上升,这种减速度的值会随着上升而不断增加,当到达地球的另一面阿根廷的地面时,我的速度正好为零。如果我想回中国,只需从那面再跳下去就行了,如果我愿意,可以在南北半球之间做永恒的简谐振动,嗯,妙极了,可是旅行时间……”

“让我们计算一下吧。”沈华北打开电脑。

计算结果很快出来了,以地球理想的平均密度,从中国跳进地球隧道,穿过直径一万两千多公里的地球,坠落到阿根廷,需42分钟12秒。

“快捷的旅行!”贝加纳高兴地说。

是的,42分钟12秒,这是科学家过去一致认同的简单估计,也是每个物理学的学生都要做的习题。

不过最近,有一位较真的科学家经过更精确的计算,从这个42分钟里又减去了4分钟,把答案变成了38分钟。也就是说,只需要花38分钟,你就能从另一头的阿根廷跳出来,也就是北京到天津一趟动车的时间啊。这篇论文发表在3月的American Journal of Physics期刊上。

物理老师之所以喜欢让学生们做这个习题,是因为它既涉及牛顿万有引力,又涉及一种简单但重要的简谐运动。学生们需要计算,掉入隧道的物体所受到的引力如何随着下落高度而变化。

为了计算这个问题,我们先要做出一些不那么切合实际的假设。我们假设:地球像一个台球一样,密度是均匀分布的,每立方米大约5500千克。在这种前提下,当你跳进隧道时,你受到的引力与你距离地球中心的距离有关。这是因为,当你不断下落时,位于你脚下的地球物质在不断的减少,而位于你头顶上的物质对你则失去了影响力。这时,学生们使用的模型称作“壳层定理”。

扩展阅读:

壳层定理(Shell Theorem)是古典重力学上的理论,其可简化重力于对称球体内部和外部的贡献,并且在天文学上有特别的应用。 壳层定理最先由牛顿在所推演出来,其阐明了:

1. 球对称物体对于球体外的重力贡献如同将球体质量集中于球心。

2. 在对称球体内部的物体不受其外部球壳的重力影响。

在这个模型里,由于你下落时受到的引力与你和地心的距离成比例,你会在这个隧道里来回穿梭,就像上下蹦跳的弹簧,也像来回晃动的钟摆。这个模型在教学中很好用,正是因为它是一个简单的简谐运动。

但实际情况却并不是这样的。我们都知道,地球的密度并不是均匀分布。地壳和地幔的密度较低,而地心的密度较高。所以,加拿大麦吉尔大学的物理学研究生Alexander Klotz开始思考,能不能建立一个更加准确的模型呢?Klotz说,他也不知道自己是如何开始思考这个问题的,不过他经常在reddit网站上回答网友提出的一些物理学问题,也许就在灵光乍现的一瞬间,他决定要重新计算一下。

为了获得更精确的地球质量分布,Klotz决定采用“初步参考地球模型”(PREM,Preliminary reference Earth model)。这个模型基于地震数据,考虑了一系列的地球性质,包括弹性、衰减、密度、压力和万有引力。在这个模型中,地球密度并不是一成不变的,而是随半径而增加,比如地表的密度低于1000千克/立方米,而在6371公里深的地核,密度升高到13000千克/立方米,并在地核的边缘(距地心3500公里处)有一个密度的突变。基于这个模型,Klotz得出了结论:落入“地球隧道”的物体,从另一边弹出来的时间是38分11秒,短于“均匀模型”预言的42分12秒。

Klotz还发现,如果我们假设物体下落过程中受到的万有引力恒等于在地表所受到的引力,那么答案会变成38分钟整。这种“引力恒定”的假设,需要地球的密度符合特殊的分布——随深度逐步稳定增加。当然,这种假设并不符合实际情况,因为地核的密度实际上是较稳定的,并不会随着深度变化。

那么,为什么“引力恒定”假说得出的答案与基于PREM模型的答案相差无几呢(只少了11秒)?Klotz解释说,这是由于地球的质量分布和引力随深度只有少量增加,基本上较为恒定,直到遇到地外核。从外核开始,引力会开始下降(这与得出42分12秒的模型类似)。但是,下落物体到达地核时,速度已经非常快了,因此通过地核的时间极其短,所以觉察不出太大的变化,也不会对结果产生很大影响。正如刘慈欣在《地球大炮》中所写道的:

这时,井壁发出的蓝光突然变成红色。

您现在已到达6300公里深度,速度8公里/秒,正在穿过地心!

耳机里响起了邓洋的声音:“你现在已达到可以飞出地球的速度,却正处在这个星球的中心,地球正在围着你旋转,所有的海洋和大陆,所有的城市和所有的人,都在围着你旋转。”

沐浴在这庄严的红光中,沈华北的脑海中又响起了音乐,这次是一首宏伟的交响曲,他以第一宇宙速度穿过这发着红光的地心隧道,仿佛漂行在地球的血管中,这使他热血沸腾。

邓洋又说:“虽然新固态材料有良好的绝热性能,现在你周围的温度仍超过了一千五百度,你的密封服中的冷却系统正在全功率运行。”

井壁的红光只延续了十多秒钟,又变回宁静的蓝光。

您已通过地心,现在正在上升,并开始减速。您已经上升了500公里,速度公里/秒,仍在固态地核中。

由于穿越地心的时间非常短,所以,采用“引力恒定”的假说得出了38秒的结论,与更精确的模型差得并不多。

在《地球大炮》的最后,地球隧道被科学家改造成了一个长达6300公里的电磁线圈,落入其中的物体不再进行简谐运动,而是不断的加速,用来发射火箭,真正变成了“地球大炮”。主人公沈华北通过地球大炮来到太空,望着蔚蓝色的地球,想到了第一个到达地心的人、如今依然被困在地心铁镍流中的孙女沈静。此刻,她正驾驶着“落日六号”地航飞船,在地心永恒的漂流。想起来好孤单,还好,大刘在另一部小说《带上她的眼睛》中,讲述了深在地心的沈静,通过主人公的“眼睛”,游历了高山与草原,也算是给读者一点安慰。

这是小说家浪漫的幻想。说不定在未来,真有那么一天,我们能挖穿地球。到那时候,我们和阿根廷之间,只隔着一个北京到天津的动车距离。那么,为了到达那一天,让物理学的计算先带上我们的眼睛和幻想吧!

(编译:汪汪)

【参考文献】

[1]Adrian Cho. How long would it take you to fall through Earth? Science, 2015; DOI: ;

[2]Alexander R. Klotz. The gravity tunnel in a non-uniform Earth. Am. J. Phys. 83, 231 (2015);

Am. J. Phys. 83, 231 (2015)

[3]刘慈欣. 《地球大炮》.

纤维增强树脂基复合材料层合结构具有比强度高、比刚度大、阻尼特性好、疲劳寿命长、结构可设计性强等优点,在航空、航天及一些特殊领域中被广泛使用。然而,复合材料的各向异性,非均匀性等特点给复合材料结构的力学分析带来了一系列的挑战。尤其在航空航天领域,飞行器在运行过程中所处的环境和所受的载荷都非常复杂。除了考虑飞行器在这些复杂环境下的自振特性和确定性外载作用下的动力响应外,考虑随机性外载的影响也不容忽视。随机振动理论和方法就是处理这类问题的先进思想和重要手段,但在国内外航空航天领域中还很少实际应用,主要原因之一就是现有随机振动分析方法复杂而且低效,这在很大程度上限制了飞行器设计水平的提高。虚拟激励法是高效精确的随机振动分析方法,迄今已经在大跨度结构抗震、抗风,海洋平台和汽车随机振动等多个工程领域被数以百计的专家针对各工程领域的特点予以发展而取得很多实际成效。但是迄今为止,这一有力的工具却并未在航空航天领域被充分认识和应用,在这些具有战略意义的重要领域中,所应用的随机振动分析方法依然复杂低效,缺乏创新意识。本论文针对这一现状,依据航空航天领域材料和结构的复杂性,以及飞行器所处环境的复杂性,将虚拟激励法作了有针对性的发展,以完全自主版权的DDJ有限元程序系统为开发平台,完成了求解复合材料结构随机振动的高效精确分析程序。本论文中,着重对如下问题进行了研究:1.建立了基于Mindlin一阶剪切变形理论的复合材料层合板有限元分析模型,推导了层合板的有限元列式,在DDJ程序平台上对复合材料层合板的自振频率和模态进行了分析。将虚拟激励法引入到航空航天领域广泛使用的复合材料层合结构的随机振动分析中,针对复杂的复合材料结构有限元模型和非经典阻尼体系,发展了包含全部参振振型和随机激励点之间耦合项的随机振动高效求解方法,比较圆满地解决了传统计算方法精度差、效率低的应用障碍。2.本文推广虚拟激励法于敷设粘弹性阻尼层的复合材料层合结构的平稳和非平稳随机振动分析,建立了高效精确计算方法。尤其是综合考虑了粘弹性阻尼材料的性能参数随频率变化的特点以及复合材料层合结构本身的模态阻尼,建立了组合系统的非经典阻尼表达。为了解决随频率变化的非经典阻尼体系的平稳/非平稳随机响应,本文结合精细积分方法提出了一种直接解法,只需用原系统的实模态对虚拟激励法做出相应的发展,就可精确地求解频变阻尼系统的随机振动。据此对飞机水平尾翼的复合材料安定面结构进行了模拟研究,从精细的计算模型及合理的计算结果可以看出,本文所提出的方法对于这类相当复杂的复合材料结构的随机振动分析十分有效。3.研究飞机对大气紊流响应的主要方法是随机振动功率谱法。用高效、精确的分析方法计算不同飞行环境下飞机的响应,以预测飞机疲劳寿命和可靠度等是航空工程领域研究热点。本文在考虑了二维平面流中简谐振动平板产生的非定常力基础上,又按照虚拟激励法的特点同时考虑了竖向简谐风的影响,进而研究了复合材料二维机翼的大气紊流响应。随机激励谱选用了Dryden紊流频谱模型。结果表明,在处理二维机翼在大气紊流响应的随机问题中,基于简谐响应分析的虚拟激励法不但是精确算法,而且效率非常高,具有很大的实用优势。发展这一方法对于该领域的数值计算是很有价值的。4.计算流体动力学(CFD)是研究流体动力学的有力工具。本文为计算机翼颤振/抖阵分析中的气动参数,首次使用雷诺平均湍流模型对二维翼型截面的颤振导数进行了求解。基于等最新提出的CFD网格控制算法以及所建立的数值风洞,计算了结构简谐运动下的气动力,并识别了湍流场中NACA0012翼型的颤振导数。将由此得到的颤振导数和气动力应用到大气紊流引起的随机振动计算中,并将计算结果与基于Theodorsen函数得出的响应解析解进行比较,得到了相当满意的一致。本文计算的CFD气动参数充分考虑了气体的分子粘性和紊流粘性,其作用相当于附加阻尼,因此比Theodosen函数方法限制更少、应用范围更广,而且在此基础上还可以考虑三维流和可压缩性。因此本文实施的基于CFD的气动力计算方法具有广阔的应用前景,将成为应用虚拟激励法于航空航天结构时确定气动参数的有力工具。可以说,这一成功的尝试为随机振动方法更广泛地应用于航空航天工程走出了很重要的一步。

体育专业本科毕业论文(设计)开题报告

体育教学论文就是运用科学规范的方法对体育教学某些现象进行创造性的研究和理性认识,自觉地把握该现象的本质及一般发展规律,用论文的形式进行表述,那么,体育论文开题报告怎么写?我为大家推荐一篇优秀范文,大家不妨多加参考。

一、选题的背景与意义:

优秀的跳远选手在跳远时,是在追求快速及有效率的助跑以及强力有效的起跳动作,并以适当的起跳角度起跳,但是这两者同时成立是非常困难的,因为助跑速度越快,往上跳跃就会更加困难。

在人体起跳的肌肉变化及弹簧振子运动方面,许多学者都进行过深入研究,但很少将两者结合起来,采用物理方法分析人体起跳的运动过程。本研究正是针对这一问题提出,有一定的理论创新意义。同时,在国际跳高、跳远等运动项目中,我国选手较为落后,本课题的'研究成果可作为运动员调高、跳远运动项目的理论参考,对提高我们运动员的成绩具有较大的现实意义。

二、研究的基本内容与拟解决的主要问题:

三、研究的方法与技术路线:

拟研究大纲:

第一章 绪论

压缩弹簧弹起的物理原理

人起跳的条件

分段速度

起跳动作

起跳水平速度利用率

起跳垂直速度利用率

起跳角度

助跑速度利用率

最高速度

起跳技术

第二章 人起跳的物理原理

影响跳远成绩的主要因素

有关跳远助跑与助跑速度利用率的研究

有关跳远踩板研究

有关跳远起跳技术的研究

第三章 实验方法与步骤

研究对象

实验时间与地点

实验时间

实验地点

实验仪器

压缩弹簧压力部分

测量助跑分段速度部份

测量起跳动作部分

实验场地布置

受试者选取

受试者填写同意书及基本资料

建立选手基本资料

仪器校正与测试

实验目的与方法说明

基本能力测试

排定实验顺序

前测与后测

数据纪录、整理与分析

资料收集与处理分析

结果与讨论

第四章 结论与建议

研究结论

研究建议

四、研究的总体安排与进度:

五、主要参考文献:

[1] 谢利民.弹簧振子运动的实际动力学分析[J].上海师范大学学报(自然科学版),,31(2):91-94.

[2] 基特尔C.伯克利物理学教程,第一卷,力学[M].北京:科学出版社,1979.

[3] 药树栋,宫建平.弹簧振子振动的探讨[J].大学物理,(2):22-24.

[4] 肖波齐.基于Matlab的弹簧振子简谐振动研究[J].陕西科技大学学报,,26(6):116-119.

[5] 卢德明主编.运动生物力学测量方法[M].北京体育大学出版社, 2001

[6] 李建英,李磊,郭甫. 十运会男子三级跳远运动员三跳技术运动学分析[J].成都体育学院学报.2008(03)

[7] 宋亮,丁磊,巩磊. 对世界优秀男子三级跳远运动员运动技术的比较分析[J].体育科技.2008(01)

[8] 罗陵,刘春伟. 三级跳远运动员李延熙三跳起跳技术的运动学分析[J].北京体育大学学报.2008(02)

[9] 宋惠娟,王亚军. 我国部分优秀女子运动员三级跳远起跳若干速度指标的运动学分析[J].安徽体育科技.2006(05)

[10] 王 琨 等.对肌肉生物力学研究有关问题的探讨[J].上海体育学院学报,,25(1):36-40.

运动人体专业实验研究论文

想要达到身体健康,还需要掌握科学的运动 方法 ,这样才能全面发展。下面是我为你精心整理的科学运动与身体健康论文,希望对你有帮助!科学运动与身体健康论文篇1 【摘要】随着时代的进步和社会的发展,各种亚健康的症状和疾病像潮水般向人们袭来。触目惊心的现实向我们鸣起了声声警钟。针对自身需求进行适宜、适时、适度的长期 健身运动 ,健康就会常相伴。 【关键词】运动,健康,科学合理 【内容】一、要健康,首先应知道健康运动处方的原理。 所谓运动处方,就是针对个人身体状况而将锻炼方式、锻炼时间和强度等科学合理地编制起来,就如同医生给病人开的处方一样,用来指导人们通过运动改善体质,促进健康。运动处方由以下四大要素构成。 1.合理的运动项目:根据个人的身体条件、 文化 程度、经济状况选择最合适的运动项目。切忌盲从,无目的地效仿别人。 2.合理的运动强度:根据个人的身体条件,运动的激烈强度应该适度。切忌操之过急,超限运动,这样做不仅无益,反而有害。 3.合理的运动时间:每次运动的时间不应太短,也不宜过长,应以适度为宜。 4.合理的运动频率:每星期运动次数要适当。 二、要健康,其次得有科学的方法。 其中最常见按照代谢方式划分,运动可分为有氧代谢运动与无氧代谢运动两大类。 有氧运动属于耐久性运动项目,在整个运动过程中,人体吸入的氧气大体与需要的相等。低强度、有节奏、持续时间长的运动基本上都是有氧运动,比如走路、慢跑、长距离慢速 游泳 、骑自行车、跳舞等。有氧运动是保持身心健康最有效、最科学的运动方式。 步行:步行时人会挺胸收腹,增强腿部肌肉力量,使身体更灵活、更协调,身材更富美感! 跳舞:平素健身枯燥、单调,很难激发人们的兴趣。因而,持之以恒就更不容易了,相反有节奏的运动比随意的运动对身体更有益处,人们更容易接受并会乐此不疲。里伯尼斯说:“当我们的身体按照音乐节奏运动时,我们的心跳、呼吸也都能在优美的韵律中得到统一。” 跑步:根据跑的速度来分,大概可以分为慢跑,中速跑,快跑。 慢跑,相当于走路,但不完全等同于走路,于中人的心率慢慢升高, 这种锻炼主要运用与老年人,爷爷奶奶们行动不便,身体逐渐衰落,满跑可以使他们能抗击衰老,能抵抗疾病。若能长期坚持,定能永葆青春。 中速跑,介于慢跑和快速跑之间,主要使用于叔叔阿姨们。他们过了成长的时期,身体逐渐趋于平衡,不再“长大”,这种跑步方式对于他们来说是最好的。 快跑,速度非常快,主要适用于青少年,他们正处于“成长”状态,如此之跑可以使男的身躯更加健壮,女的身体更加丰满。当然不是绝对的。其方式当然也有多种,一种是专门的,比如100米赛跑;另外一种是业余的(姑且这么说),比如踢 足球 ,看着足球,要准确定位,快速奔跑,驰骋于田径场。 无氧运动属于力量性运动项目。在整个运动过程中,人体吸入的氧气少于所需的氧气。它的特点是:运动强度较高、爆发力强、持续时间短等。举重、 跳高 、 短跑 以及投掷等都属于无氧运动。 三、要健康,其次就是掌握好运动量。 众所周知,运动能强身健体。但人们在参加体育锻炼时需要掌握两个点,即坚持和适量。可以用某些指标来控制运动量: 一是运动后即刻(10秒钟内)的脉搏或心率。在跑步和 球类运动 后,成年人以不超过140~150次/分为宜,老年人不超过120次/分为宜。 二是重量。如举重的最大重量以不超过本人能举起最大重量的70%~80%为宜。 三是时间。每天的运动时间以2~3小时为宜,其间还需穿插数次休息。 总之,解自己的身体基本素质,针对自身需求,适宜、适时、适度地进行健身运动,就会拥有健康。 科学运动与身体健康论文篇2 【摘要】现今社会,日新月异的科学技术给我们的生活带来了极大的便利,但也给人们带来了许 多健康问题。一些人长时间在电脑上工作、娱乐和“网络漫游”又带来了有损于健康的“电” 脑网络综合征”;随着生活水平的改善,逐渐改变着人们的饮食结构,人们在享受丰富美食的同时,由于营养物质的过量摄取,能量消耗的不足,造成了肥胖、心血管疾病等现代“文 明”病的蔓延,且发病年龄日趋提前。由此可见,体育锻炼,保持身心健康已经成为刻不容 缓的事。 【关键词】科学运动,健康,体育锻炼 【内容】健康、长寿、智慧是人类的美好愿望。从几千年前的上古起,人们就一直在苦苦探求防御疾病、延长寿命的奥秘。古希腊 名言 :“如果你想强壮,跑步吧!如果你想健美,跑步吧!如果你想聪明,跑步吧!”明确提出了跑步对人体健康的重要意义。在进入高速发展的现代社会的时代,人们更加认识到生命的可贵,而重视追求生活的质量,健康的地位和价值也随之在提高。 体育运动 能提高智力水平 正常的智力水平是人们从事各种活动最基本的心理条件。体育运动在有意和无意之中活化了右脑,强化右脑的形象思维功能,加开发右脑的智力。由此可见,体育教学与右脑的 智力开发 有着密切的联系,体育教学是右脑智力开发的有效手段和途径,它能够开发参与者的聪明才智。 确立良好的自我观念,自我概念是指学生对自己的身体情况、心理特点和情感的综合评价,它是通过很多的自我感觉和评价组成的,包括“自我定位”、“身体技能”、“身体自然条件”、“我的 爱好 取向”等。众所周知,体育锻炼会使人身体强健、精力充沛,所以坚持体育锻炼对于改善学生的身体表象和提高心理素质非常关键。因为身体表象和心理素质对评价学生的自我概念联系非常大,无论高矮胖瘦或男或女,其个体对自身不满意会影响个体的自尊心,使心情低落,进而产生不安的心理状态和忧郁症的发病率。有科研工作者研究发现,肌肉力量水平和个体的心理情绪的稳定性以及自信心成正相关,同时发现通过持续的科学的体育锻炼来加强力量训练,会使学生的自信心提高,心理承受能力加强从而使个体自我概念显著提高。 世界卫生组认定健康是人类的一项基本权利。现代科学研究揭示在所有运动项目中,以有氧耐力项目最利于人们的健康。国外有资料表明,运动状态下的人体吸入的氧气可比安静状态时多8倍,也就是说有氧代谢运动(耐力性运动)可使人体获得最佳摄氧量。各国学者共同推荐的健身性有氧代谢运动为:快步、慢跑、游泳、骑自行车、跳 健身操 (舞)。这些运动能有效地增强呼吸系统摄取氧、心血管系统荷载及输送氧的能力,以及组织有氧代谢利用氧的能力,因此有氧运动对人体有生理生化、心理等多面的良好影响。 有氧运动的代谢主要依靠有氧代谢,即在有氧情况,糖、脂肪、蛋白质氧化成二氧化碳和水的过程。代谢过程释放能量合成ATP,构成骨骼肌肉有氧代谢供能系统。糠、脂肪和蛋白质称作细胞燃料。其中糖是人体组织细胞的重要组成部分,占人体能量来源的70%之多,以糖元的形式存在。有氧运动时首先消耗肌糖元,当肌糖元不足时由血糖补充,肝糖元又不断补充血糖。长时间锻炼能改善运动时血流分配,使肝血流量增大,流经肝脏的糖异生基质量增多,被代谢用的机率也相应升高。 大学时期的体育与健康生活方式关系到学生未来的体育生活化、终身化,也关系到终生健身行为方式的养成。本文分析了体育干预对大学生的身体和身心的影响,旨在为引导和促进大学生形成一种与现代社会生活相适应的健康生活方式提供可借鉴的依据。 一、体育锻炼与身体健康 体育锻炼是通过科学的身体活动形式给予人体各器官、系统一种良性刺激,促使身体的 形态结构、生理机能等方面发生一系列适应性反应和变化,从而增强体质、增进健康。实践证明,科学的体育锻炼不仅有利于人体骨骼、肌肉的生长,而且还能改善血液循环系统、呼吸系统、消化系统、排泄系统的机能状况,有利于人体的生长发育,提高抗病能力,增强有机体的适应能力。体质的强弱受多种因素影响,体育锻炼是增强体质的最积极、有效的手段之一。 现任国际运动医学联合会主席霍尔曼教授指出:每天坚持中饭步10min 心脏可以年轻20 岁。科学的体育锻炼能改善神系系统的调节功能,提高神经系统对人体活动时错综复 杂变化的判断能力,并及时作出协调、准确、迅速的反应;使人体适应内外环境的变化、保持机体生命活动的正常进行。随着科技的不断发展,从事脑力劳动的人不断增多。用脑过度会使脑细胞转入抵制状态。如不做调整,则会导致 记忆力 减退甚至神经官能症而严重影响健康。科学研究证明,体育锻炼对大脑中枢神经系统有良好的刺激作用。改善大脑的供氧状况可消除大脑疲劳、提高大脑的工作能力。体育锻炼还能使大脑皮质及时、准确地调动植物性神经系统;尽早地进入工作 状态,使大脑反应快,自动化程度高,功能加强。 二、体育锻炼与心理健康 体育锻炼不仅对人的身体发生影响, 而且会对人的心理产生影响。 体育锻炼具有调节人体紧张情绪的作用,能够改善生理和心理状态,恢复体力和精力;能增进身体健康,使疲劳 的身体得到积极的休息,使人精力充沛地投入学习、工作;可以陶冶性情、保持健康的心态, 充分发挥个体的积极性、创造性和自主性,从而提高自信心和价值观,使个性在融洽的氛围 中获得健康、和谐的发展;体育锻炼中的集体项目与竞赛活动可以培养人的团结、协作及集 体主义精神。 研究表明,有氧锻炼或不强烈的身体锻炼有助于降低轻度和中度精神抑郁者的抑郁水平。如果能与心理治疗相结合,比单纯进行体育锻炼能更有效地降低抑郁。体育锻炼可以锻炼意志,而有坚强的意志 品质才能坚持锻炼,二者相辅相成、互相促进。体育锻炼是一种欢快的活动,它使人身体健康,心情舒畅,有利于塑造一个愉快、开朗、健康的心灵,促进个性气质的健康发展。 三、体育锻炼与社会适应能力 社会学家告诉我们体育运动中传播、宣传的精神、原则、体育道德等,具有很高的社会理想价值,体育锻炼中树立公正、守法、民主、竞争、协作、团结、友谊、谦虚、诚实等道德观念,是社会不可缺少的规 范文 化,对于青少年乃至全体社会成员都具有 教育 意义 。 (一)规范行为。体育运动中有各种明确而详细的行为规范,如奥林匹克精神和原则、 体育道德规范、比赛规则、竞赛规程等,这些规范是体育运动得以开展的必要条件,而规范 的培养是学生进入社会前必不可少的社会化过程。这一过程可以视为对社会法规和伦理道德 的模拟学习过程,有助于他们理解遵守社会规范的意义和重要性。 (二)培养自立。确定体育目标并为实现这一目标而努力的过程,有助于培养运动者积 极的人生态度,使他们具有更强的独立性和自立能力。 (三)体验不同的社会角色。一个人要符合社会的要求取得社会成员的资格,就必须学 会接受适当的社会角色。而各种体育运动的场合,则有机会让学生体验不同的角色和“做什 么、怎么做”的社会意义,为他们走向社会打下基础;从而体验出人的主观努力是改变社会 地位的重要意义。 (四)体育锻炼是“情商”训练的有效途径。体育锻炼对人体健康的促进作用是多方面 的,如生理、主理、社会适应和创造力。 面对社会的高速发展和高校的扩招,当今高校教育面临着严峻的挑战。社会对大学生提出了更高的要求,只有真正身心健康的大学生,才能成为当今社会所需要的全面发展的高素质人才。高等教育的根本任务是为社会培养全面发展的高素质人才,在大学生成才的过程中,心理健康有着重要的影响。面对日趋严重的大学生心理健康问题,当今高校已经采取种种 措施 ,但从实际效果来看,并不尽人意,高等教育应立足于自己的根本任务,充分发挥高校教育中不同教育模式的独特作用,尽可能全方位关注大学生心理健康问题,如体育教育对于对于大学生心理健康的促进作用等,才能从根本上对大学生的心理健康问题起到缓解效果。 体育锻炼不仅可以健身、健脑,还可以调剂生活,促进心理健康,锤炼个性、品德和气质。走过操场,我们就可以看到一块大牌子,上面写着:每天锻炼一小时,健康工作五十年, 幸福生活一辈子。我们每个人都应该重视体育锻炼,参加体育锻炼,让自己拥有一个健康的 身体和愉快的心情,过好每一天。 科学运动与身体健康论文篇3 摘 要:科学的运动不仅能够塑造出强健的体魄与完美的身材,也能促进身心的健康发展与提高对环境的适应能力。我个人认为科学运动与健康的关系是手段与目的的关系,即以运动为手段,以健康为目的。合理的科学运动,是增进健康,增强体质最有效的方法,并且能够起到防治疾病的作用。坚持科学的体育锻炼能达到“健身、健心、健美”的效果。不是有句话这么说:每天锻炼一小时,幸福安康一辈子! 关键词:科学运动 健康 身心发展 健美 导入语 健康是人类生存与发展的要素。它属于个人,更属于社会。健康与长寿是千百年来人类最美好的愿望。但是健康的存在少不了科学的运动,只有通过科学的运动才能让健康长期伴随。因而,养成坚持科学运动的生活方式,坚持合理的体育锻炼,对于增强体质、提高健康水平具有极为重要的意义。 一、体育锻炼可使人体健康发展 1、促使人体健康发展 骨骼的生长发育需要不断地吸收营养物质,体育锻炼能促进血液循环和增加对骨骼的血液供应,同时,体育锻炼中的各种动作,也具有促进骨骼生长的良好刺激作用。通过科学的体育锻炼会使肌肉体积增大、肌肉中脂肪减少、肌肉毛细血管增多等等,使身体显得丰满而结实。 2、可使人体功能得到充分发展适当体育锻炼对维持和增强人体活动具有重要意义,人长期从事体育锻炼能增强体质并具有延年益寿的功效。 国内体育科学研究观察,体育锻炼可以提高人体的运动机能和心脏、循环系统的机能。国外科学家还做过一种试验,让健康青年连续躺在床上9天,发现他们的心脏循环系统和呼吸系统以及新陈代谢的工作能力平均下降21%,心脏容积缩小10%。 二、体育锻炼可促使人的心理健康发展 1、培养良好的意志品质 体育锻炼,无论是有组织地或个人单独地进行,对培养和锻炼良好的意识品质有着积极的作用。坚持经常锻炼,需要具有自觉性和自制力。长期从事体育锻炼的人都有体会,如果没有克服困难的毅力和持之以恒的精神是不可能坚持长久的。在体育锻炼中,需要完成一定的身体练习和承受一定的运动负荷,如果没有自觉性和坚持性及果断性,是不可能做到的。 2、调节人的情绪,提高人的精神 良好的情绪主要是指整个心理状态的稳定和平衡,这种状态有利于保持和促进整个有机体的稳定。从事体育锻炼,可以调剂情绪,并在中枢神经系统支配下,对有机体内部的各个方面的关系进行相应的调整和平衡,这对情绪和精神也会有良好的作用,尤其对爱好体育的人,这种作用更为显著。 三、体育锻炼可提高人适应社会的能力 1、提高人体适应环境的能力 有体育锻炼基础的人对外界环境适应能力强的基本原因有两点:一是长期进行体育锻炼,增进了健康,强壮了体格,身体的各个组织系统在中枢神经支配下,承受外界刺激和协调各组织系统的能力得到增强;二是从事体育锻炼,往往 是在各种外界环境和条件下进行的,因而使机体得到锻炼,适应能力不断提高。 2、促进社会交往和增进友谊 体育锻炼是一种社会活动,人们在体育运动过程中,不仅能够锻炼身体,而且在各种锻炼活动中可以促进社会交往和增进友谊。所以,“健康”是体育的终极目的。在高等院校的体育教学中贯彻“健康第一”的指导思想已经确立,培养学生终生锻炼的意识和习惯,以达到培养大学生“德、智、体”全面发展的目的。 四、针对自身制定的健身方案 由于自身健康的需要,对于一个处在人生黄金时期的青年人而言,健康似乎对自己以后的人生有着很深远的影响,谁都知道,没有健康的体格,生活就算再充裕也不会有享受的机会。所以制定一套好的健身方案对我来说显得意义非凡。 我这个年龄段的人身体功能处于鼎盛时期,心律、肺活量、骨骼的灵敏度、稳定性及弹力等各方面均达到最佳点。从运动医学角度讲,这个时期运动量不足比运动量偏高更对身体不利,像我的话可进行任何运动强度的锻炼,心脏也可以通过耐力锻炼可提高输血量。总之,为了今后的身体健康储备资源,我尽可能多锻炼。 首先,锻炼可星期一、三、五隔天进行一次,每次大约30分钟增强体力的锻炼,方法是试举重物,比喻哑铃什么的,负荷量为极限肌力的60%,我应该可以举起10kg到15kg之间的重量吧,重复锻炼一直练到肌肉觉得疲劳为止(大约每次做10-12次)。假如多次练习并不觉得累,可以加大器械重量10%,必须使主要肌群(胸肌、肩肌、背肌、二头肌、三头肌、腹肌、腿肌)都得到锻炼。 然后,需要进行的是20分钟的心血管系统锻炼,方法是慢跑、游泳、骑自行车等,强度为脉搏150-170次/分钟。这样有助于增加肺活量,更有助于血液的循环。 最后,还必须进行脑部锻炼,因为健脑也算是健身的一种方式。有时候我在早上起床后常有头昏脑胀的感觉,我知道这主要是脑部供血不足所致。因此我记住了一套健脑操,对解除头昏很有效。健脑操大致如下: 一、上下耸肩运动:两足分开而立,约与肩宽,两肩尽量上提,使脑袋贴在两肩头之间,稍停片刻,肩头突然下落,做八遍。 二、背后举臂运动:两臂交叉并伸直于后,随即用力上举,像似用肩胛骨上推头的根部,保持两三秒钟后,两臂猛地落下,像要撞到腰上(实际也可撞上),做一遍。 三、叉手前伸运动:屈肘,五指交叉于胸前,两手迅猛前伸,同时迅速向前低头,使头夹在伸直的两小臂之间,做五遍至十遍。 四、叉手转肩运动:五指交叉于胸前,掌心朝下,尽量左右转肩。头必须跟着向后转,注意保持开始时的姿势,转动幅度要等于或大于九十度。左右交替,做五至十遍。 五、前后曲肩运动:先使两肩尽量向后弯曲,好像两肩胛骨要碰到一起似的。接着用力让两肩向前弯曲,如同两肩会在胸前闭合似的,并使两只手背靠在一起,做五至十遍。 六、前后转肩运动:曲肘,呈直角,旋转肩部,先由前向后,再从后向前,旋转遍数不拘。 相信只要我坚持下去,收获一定会很丰盛的。从今天开始就开始自己的健身计划,因为只有这样,我才能学到在课堂上学不到的东西。在此感谢老师一个学期悉心的指导,因为你让我有了一套还算完整的健身计划。 五、结束语 科学的运动能够可减低心血管疾病的危险因子,舒解疲劳与放松、减低焦虑,提升心理机能,改善外观和自我信念,能维持和促进肌力、关节功能,提升心脏和肺脏的效率,可减低沮丧、焦虑和改善心情,可以改善身体组成,防范慢性病,达到改善健康的生活质量。所以,只有科学的运动才能使身体健康和心理健康能平衡发展。 五、参考文献 1] 许永刚.体育运动训练竞赛中疲劳的类型问题的分析研究[J].广州体育学院学报,1994,14(4):40-47. [2] 田麦久.运动训练学[M].北京:人民体育出版社:119-120. [3] 王长生.体育健身中心理疲劳及其疗法[J].湖北体育科技,2000(2):48-50. [4] 殷劲.运动疲劳激起判断[J].成都体育学院学报,1991;3:77-81. [5 冯连世,等.优秀运动员身体机能评定方法[M].北京:人民体育出版社,2003.

有氧运动减肥的生理生物化学分析论文

在个人成长的多个环节中,大家最不陌生的就是论文了吧,论文是我们对某个问题进行深入研究的文章。写起论文来就毫无头绪?以下是我为大家整理的有氧运动减肥的生理生物化学分析论文,欢迎阅读与收藏。

摘要:

肥胖是一种慢性疾病,本文分析了肥胖产生的原因,通过生化指标剖析了有氧运动的作用机理,着重探讨了有氧运动减肥的科学性,为肥胖者达到理想的体重提供理论指导。

关键词:

生物学分析;有氧运动;减肥;

引言:

肥胖不仅影响人们的形体美,造成心理负担,而且常会引发高血压、冠心病、糖尿病以及血脂异常等疾病,对身体健康造成威胁。肥胖被认为是由遗传、营养、活动不足等因素引起的。据不完全统计,我国目前20岁以上的肥胖病人已超过2000万,体重超重者多达亿人。因此通过有氧运动,降低体脂含量、改变体成分,将体重维持在健康状态是十分必要的。

1.有氧运动与减肥健身的关系

有氧运动,亦称有氧代谢运动,指以糖和脂肪的有氧代谢方式供能的运动,运动过程中,机体的摄氧量与需氧量基本持平。运动时HR在120-150次/m,大强度的有氧运动HR也会超过150次/m,而且会有无氧代谢参与部分供能。有氧运动的特点是运动强度低、持续时间长、大肌肉群参与、有一定节奏,方便易行,易于坚持。中国运动医学年会(1991)建议,每周至少运动3~5次,持续时间30~60min,这对减肥健身效果才较明显。研究表明,人在运动过程中随着锻炼时间延长,脂肪供能比例增大,如在40min、90min、180min持续运动时,脂肪酸供能比分别为27%、37%、50%,在有氧锻炼时,有些问题值得我们注意,如运动的时间、强度、项群等,应因人而异地制订训练计划。

运动强度

运动强度是有氧锻炼的一个重要因素,它与能量供给、能量摄入、耗氧量、运动损伤等因素皆有相关,运动强度的大小常以HR、耗氧量及METS(安静时能量或耗氧量的倍数)来表示。由于每个人的年龄、体能和健康等状况不同,每个人的有氧锻炼量亦不相同。

持续时间

运动持续时间与运动强度呈负相关。增加强度则运动时间会减短,反之,负荷减轻时运动时间则可以持续更久;持续时间可用距离或能量消耗来代表。美国运动医学会建议每天以中等强度持续运动30~60min,每次活动耗能保持300千卡左右。有许多运动科学资料都会将运动的METS表示出来,有METS即可算出能量消耗值。一般而言,跑步或走路1600m约可消耗100千卡,但能量消耗会受体重和速度的影响。如从事速度稳定的运动(快走或慢跑)且知道体重,即可利用“每小时所跑或走的公里数为METS”的简便原则来计算能量消耗。如一位体重60kg的人在15min内快走2000m,那么1h可走8km,所以运动强度为8METS(即运动时消耗的能量约为安静时的8倍),依公式1METS=1千卡/kg体重×h,则60kg以此强度运动1h会消耗480千卡(8千卡/×60kg=480千卡/h),每分钟消耗8千卡。

体能较差者开始运动时,每次消耗100~200千卡为宜;待体能逐渐改善后,每次能量消耗可增加至200~300千卡;中等体能者每次消耗200~400千卡为宜;体能较佳者大约400千卡以上。反之,若以有氧锻炼为标准,只要知道运动时平均速度(如快走)和体重,便可计算出要运动多少时间才可消耗上述建议的能量。如一位60kg普通体能者,慢跑时平均速度180m/min,若每次消耗300千卡,需运动多长时间?180m/min相当于,即运动时的能量消耗约即为千卡/,由于他体重60kg,所以他1h消耗×60=648千卡,每分钟消耗千卡,若消耗300千卡,则需运动300÷;,这对减肥提高体能是大有好处的。开始运动时若无法一口气持续运动15min或更长时间,可以分段实施,在一天内完成。

2.运动减肥的生理生化分析

体重指数(BMI)与身体活动之间呈逆向的关系,运动可以通过增加能量消耗而减少体内脂肪的积蓄。

运动减肥的作用

运动可以改善脂肪代谢紊乱加快脂肪代谢,限制脂肪积累。运动还可抑制过度进食引起的脂肪细胞数量升高,并减少脂肪细胞体积的增加;运动可以提高安静时代谢率(RMR),RMR所消耗的能量占总能量消耗量的60%~70%;运动可以改变肥胖者与能量代谢调节相关的激素水平,如提高胰岛素的敏感性等。

身体成分及减肥的机理分析

体重分瘦体重与脂肪体重两部分。瘦体重包括肌肉、皮肤、骨骼、器官、体液及其它非脂肪组织。减肥应尽可能地减去多余的脂肪而保留瘦体重。影响体重的基本要素是热能摄入量与消耗量。当成人热能摄入量等于消耗量时,则体重基本保持不变,即热能平衡。当热能摄入量大于消耗量时则体重增加,即热能正平衡。而热能摄入量小于消耗量时,则体重减轻,即热能负平衡。因此,减肥的最就是要减去体内多余的脂肪,通过变动热能平衡来实现,即调节代谢功能,增加脂肪消耗。

有氧运动对脂肪体积的影响

当人进行长时间的耐力运动时,体内糖提供的热量远不能满足需要,通过增加氧气的供给,体内的脂肪经过氧化分解,产生热能供人体使用。耐力运动中以有氧运动对人体内脂肪代谢的影响最为明显,可以直接影响脂肪组织中脂肪细胞的体积。因为有氧运动可以通过增加能量的消耗减少体内脂肪的积蓄,抑制脂肪细胞的积累,减少脂肪细胞的体积,并且降低了摄食效率,减少脂肪的沉积。

有氧运动对胰岛素作用的影响

降脂和增加能耗主要是通过调节内分泌代谢来实现。有氧运动可改善肥胖者胰岛素受体结合力和胰岛素的敏感性,有氧运动使血浆胰岛素水平下降,胰高血糖素、儿茶酚胺和肾上腺素分泌增加,促使脂肪水解过程的限速酶活性增加,加速脂肪的水解,促进脂肪的分解。因此,有氧运动能够有效地控制脂肪的合成和增加脂肪的供能,从而减少脂肪的合成,促进脂肪的消耗。大量研究表明,在进行长距离中等强度的运动时,血浆游离脂肪酸是重要的化学能源,尤其在运动强度低于50%~60%最大摄氧量水平的时候。实验证明,运动时人体骨骼肌氧化脂肪酸40%来自骨骼肌细胞内脂肪水解,60%来自脂肪组织和血浆甘油三酯水解后释放的游离脂肪酸。另外,有氧运动在减体脂的同时,还可以改善机体功能,提高机体的免疫功能。因此,就能量消耗而言,运动减肥对所有的人都是有效的,尤其是通过有氧运动造成体内能量的负平衡,有氧运动是最为有效、副作用最小、最有利于健康的减肥方法。

有氧运动与抑制脂肪积累的神经内分泌调节机制

运动能增加热能消耗这一点毋庸置疑,正常情况下,轻微的体力活动也能增肌10%~20%的能量消耗,机体运动时,交感神经系统变的异常兴奋来满足运动的需要,此时血浆中的抗胰岛素如儿茶酚胺、胰高血糖素、生长素、糖皮质激素等浓度也会相应升高,抑制胰岛素的'分泌,随着运动时间和强度的增加,血浆胰岛素浓度呈下降趋势,儿茶酚胺和肾上腺皮质素的增加,胰岛素分泌减少,促使脂肪水解过程中的限速酶、甘油三酯酶、细胞色素C氧化酶及柠檬酸合成酶活性增加,而这些酶均与脂肪的摄取、动用、活化有关。活性酶的升高会加速酶的水解,运动能促进脂肪分解,降低血瘦素水平,且与脂肪含量的减少呈正相关。

3.有氧运动减肥的生理学分析

在人们进行健身运动时,人体系统内部发生着各种各样的变化。这些变化的产生是由于身体运动刺激了体内基础代谢水平的提高而引起的体内各功能系统进行重新运作的一种适应性反应。其中循环系统的变化尤为突出,因为它为其它功能系统的运作提供物质保障。从这一点上讲,健身首先应健其心。有氧运动就是强健人的心肺功能的一种健身运动。

4.结论与建议

有氧运动的强度控制在最大吸氧量的70%以下,运动时间每次不少于40min。

运动频率可每周3次。若重度肥胖或有肥胖并发症者,可隔日运动,注意适当补充水分及无机盐。运动中汗液的大量排泄,会引起部分水分及无机盐的流失,运动后应及时对水分及无机盐给予适当的补充。运动减肥一定要持之以恒,在进行有氧运动前应做准备活动,运动结束还要进行适当的放松。另外在进行有氧运动的初期,最好能在有经验的人指导下进行。在坚持有氧运动减肥的同时,配合适当的饮食控制(尤其控制高脂饮食),尤为重要的是要与动物脂肪保持足够的距离,只有这样才能早日达到理想体重。

有氧运动最佳心率范围是(220年龄)x60%—(220–年龄)x85%.

运动中呼吸宜慢而深,尽量注意吐气,不要大嘴呼吸,应用鼻吸气,用嘴呼气。运动后不要立即停下来或原地不动,应慢走一段,帮助静脉血回流,直到心跳和呼吸稳定再停下来。

参考文献:

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[2]周明华、张文普、王勇等,心理调节法在排球教学中的应用.体育函授通讯,1997.

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[12]方进隆.有氧适能的改善方法.国民体育季刊,1993(2).

这个藐视要你自己写吧 别人的有什么用啊

大学简谐振动的研究与应用论文

简谐运动的研究方法如下:

简谐运动随时间按余弦(或正弦)规律的振动,或运动。又称简谐振动。

简谐运动是最基本也最简单的机械振动。当某物体进行简谐运动时,物体所受的力跟位移成正比,并且总是指向平衡位置。它是一种由自身系统性质决定的周期性运动。

(如单摆运动和弹簧振子运动)实际上简谐振动就是正弦振动。故此在无线电学中简谐信号实际上就是正弦信号。

扩展资料:

简谐振动位移公式:x=Asinωt。

简谐运动恢复力:F=-KX=-md^2x/dt^2=-mω^2xω^2=K/m    。

简谐运动周期公式:T=2π/ω=2π(m/k)^1/2。

如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律,即它的振动图像(x-t图像)是一条正弦曲线,这样的振动叫做简谐运动。

R是匀速圆周运动的半径,也是简谐运动的振幅;ω是匀速圆周运动的角速度,也叫做简谐运动的圆频率,ω=√(k/m)。

φ是t=0时匀速圆周运动的物体偏离该直径的角度(逆时针为正方向),叫做简谐运动的初相位。在t时刻,简谐运动的位移x=Rcos(ωt+φ),简谐运动的速度v=-ωRsin(ωt+φ),简谐运动的加速度a=-(ω^2)Rcos(ωt+φ),这三个式子叫做简谐运动的方程。

1. 振动 物体在某一平衡位置附近的往复运动叫做机械振动。如果物体振动的位置满足,则该物体的运动称为周期性运动。否则称为非周期运动。但是一切复杂的非周期性的运动,都可以分解成许多不同频率的简谐振动(周期性运动)的叠加。振动不仅限于机械运动中的振动过程,分子热运动,电磁运动,晶体中原子的运动等虽属不同运动形式,各自遵循不同的运动规律,但是就其中的振动过程讲,都具有共同的物理特征。一个物理量,例如电量、电流、电压等围绕平衡值随时间作周期性(或准周期性)的变化,也是一种振动。2. 简谐振动 简谐振动是一种周期性的振动过程。它可以是机械振动中的位移、速度、加速度,也可以是电流、电量、电压等其它物理量。简谐振动是最简单,最基本的周期性运动,它是组成复杂运动的基本要素,所以简谐运动的研究是本章一个重点。(1)简谐振动表达式反映了作简谐振动的物体位移随时间的变化遵循余弦规律,这也是简谐振动的定义,即判断一个物体是否作简谐振动的运动学根据。但是简谐振动表达式更多地用来揭示描述一个简谐运动必须涉及到的物理量、、(或称描述简谐运动的三个参量),显然三个参量确定后,任一时刻作简谐振动的物体的位移、速度、加速度都可以由对应地得到。(2)简谐运动的动力学特征为:物体受到的力的大小总是与物体对其平衡位置的位移成正比、而方向相反,即,它是判定一个系统的运动过程是否作简谐运动的动力学根据,只要受力分析满足动力学特征的,毫无疑问地系统的运动是简谐运动。这里应该注意,系指合力,它可以是弹性力或准弹性力。(3)和简谐运动的动力学特征相一致的是简谐运动的运动学特征:作简谐运动物体的加速度大小总是与其位移大小成正比、而方向相反,即,它也是物体是否作简谐运动的判据之一。只要加速度与位移大小成正比、而方向恒相反,则该物理量的变化过程就是一个简谐运动的过程。在非力学量,例如电量、电流和电压等电学量,就不易用简谐振动的动力学特征去判定,而电路中的电量就满足,故电量的变化过程就是一个简谐振荡的过程,显然用运动学的特征来判定简谐运动更具有广泛的意义。

21世纪是知识爆炸的时代,大学物理也不例外。这是我为大家整理的大学物理学术论文,仅供参考!

中学物理中的物理模型

摘要:本文阐述了物理模型的概念、功能,中学物理教材中常见的六种物理模型,物理模型在中学物理教学中地位和作用,以及中学阶段在物理模型的教学过程中应该注意的若干问题。

关键词:中学物理;教学;物理模型

一、物理模型的概念及功能

物理学所分析、研究的实际问题往往很复杂,有众多的因素,为了便于着手分析与研究,物理学往往采用一种“简化”的方法,对实际问题进行科学抽象化处理,保留主要因素,略去次要因素,得出一种能反映原物本质特性的理想物质(过程)或假想结构,此种理想物质(过程)或假想结构就称之为物理模型。

物理模型按其设计思想可分为理想化物理模型和探索性物理模型。前者的特点是突出研究客体的主要矛盾,忽略次要因素,将物体抽象成只具有原物体主要因素但并不客观存在的物质(过程),从而使问题简化。如质点模型、点电荷模型、理想气体模型、匀速直线运动模型等等。后者的特点是依据观察或实验的结果,假想出物质的存在形式,但其本质属性还在进一步探索之中。如原子模型、光的波粒二象性模型等等。

人们建立和研究物理模型的功能主要在于:

一是可以使问题的处理大为简化而又不会发生大的偏差,从中较为方便地得出物体运动的基本规律;

二是可以对模型讨论的结果稍加修正,即可用于对实际事物的分析和研究;

三是有助于对客观物理世界的真实认识,达到认识世界,改造世界,为人类服务之目的。

二、中学物理教材中经常碰到的几种物理模型

物理模型就它在实际问题中所扮演角色或所起作用的不同,可分为:

1.物理对象模型 即把物理问题的研究对象模型化。

例如质点,舍去和忽略形状、大小、转动等性能,突出它具有所处位置和质量的特性,用一个有质量的点来描述,又如点电荷、弹簧振子、单摆、理想变压器、理想电表等等,都是属于将物体本身的理想化。

另外诸如点光源、电场线、磁感线等,则属于人们根据它们的物理性质,用理想化的图形来模拟的概念。

2.物理过程模型 即把研究对象的实际运动过程进行近似处理。排除其在实际运动过程中的一些次要因素的干扰,使之成为理想的典型过程。

如研究一个铁球从高空中由静止落下的过程。首先应考虑吸引力,由公式F=GMm�r2可知,铁球越接近地面,F就越大,其次还要考虑空气阻力、风速、地球自转等影响。这样考查铁球下落运动过程就显得十分复杂,研究起来十分不便。为此,我们在研究过程上突出铁球下落的主要因素,即受重力作用,而忽略其它次要影响,并把重力视为恒力,通过如此简化,使研究问题简化,其研究结果也不致影响到基本规律的正确性。从而成为物理学中一个典型的运动过程,即自由落体运动。这种物理模型称之为过程模型。

教材中的匀速直线运动、简谐振动、弹性碰撞;理想气体的等温、等容、等压、绝热变化等等都是将物理过程模型化。

3.物理条件模型 如自由落体运动规律就是在建立了“忽略空气阻力,认为重力恒定”的条件模型之后才得出来的。力学中的光滑斜面;热学中的绝热容器;电学中的匀强电场、匀强磁场等等,也都是把物体所处的条件理想化了。

4.物理等效模型 即通过充分挖掘原有物理模型的特征去等效具有相似性质或特点的现象和相似运动形态的物质和运动。如将理想气体分子等效为弹性小球,并用弹性小球对器壁的碰撞去解释和推导气体压强公式,用单摆振动模型去等效类比电磁振荡过程等等。

5.物理实验模型 在实验的基础上,抓住主要矛盾,忽略次要矛盾,然后根据逻辑推理法则,对过程作进一步的分析,推理,找出其规律,得出实验结论。

如伽利略就是从斜槽上滚下的小球滚上另一斜槽,后者坡度越小,小球滚得越远的实验基础上提出了他的理想实验――在无摩擦力情况下,从斜槽滚下的小球将以恒定的速度在无限长的水平面上永远不停地运动下去,从而推翻了延续两千多年的“力是维持物体运动的不可缺少”的结论,为惯性定律(牛顿第一定律)的产生奠定了基础。

再如在研究电场强度时,设想在电场中放置一个不会引起电场变化的点电荷,去考查它在各点的F�q值等等。

6.物理数学模型 即建立以物理模型为描述对象的数学模型,进行对客观实体近似的定量计算,从而使问题由繁到简。如单摆的摆线与竖直方向的夹角不得大于50,使弧线计算转化为三角计算等等。

三、物理模型在中学物理教学中的地位和作用

1.建立正确鲜明的物理模型是物理学研究的重要方法和有力手段之一

物理学所研究的各种问题,在实际上都涉及许多因素,而模型则是在抓住主要因素,忽略次要因素的基础上建立起来的。它具有具体形象、生动、深刻地反映了事物的本质和主流这一重要属性。

如“质点”模型,在物体的宏观平动运动中,描述运动的物理量位移、速度、加速度等对同一物体来说其上各点都相同,在这些问题的研究中,运动物体的大小和形状是可不考虑的,故可将运动物体质点化,即用质点模型来取代真实运动的物体。

2.正确鲜明的物理模型本身就是重要的物理内容之一,它与相应的物理概念、现象、规律相依托

人们认识原子结构的进程中,从汤姆逊模型到卢瑟福模型的飞跃就是生动的反映。

爱因斯坦光电效应方程的建立成功地解释了光电效应,而它是建立在反映光粒子性的“光子”模型之上的。

诸多的事实都在说明大凡物理现象、过程、规律都直接与之相应的物理模型关联着;一定的物理模型又是最生动最集中地反映着相应的物理概念、现象、过程和规律,二者密不可分。

3.正确鲜明的物理模型的建立,使许多抽象的物理问题变得直观化、具体化、形象化

例如,电场线对电场的描述,磁感线对磁场的描述。分子模型对理解分子动理论的基本观点,原子核式结构对a粒子散射实验现象的解释;光子模型对光的粒子性的理解等等,凡是学物理的人都会感受到物理模型所给予的无可争辩的重要作用。

四、物理模型的教学要着眼于学生掌握建立正确鲜明的物理模型这一根本方法

物理模型是物理基础知识的一部分,属物理概念的范畴。学习前人为我们创造的各种物理模型是完成教学内容的重要组成部分,培养学生掌握这一方法,即对一个具体的物理内容、现象或过程能反映出一幅鲜明的“物理图景”,是培养学生科学思维能力的一个重要方面。为此,我们在教学中应注意如下几点:

1.讲清各物理模型设计的依据。物理模型看上去是独立的,但设计物理模型的思想是相通的。

2.讲授物理模型要前后呼应,触类旁通。运动学中建立的“质点”模型,发展到质点动力学中,万有引力定律中,以至物体转动问题中,还可引伸到单摆中的摆球,弹簧振子中的振子,甚至帮助我们建立电学中的点电荷模型,光学中的点光源模型。

3.物理模型思维贯穿在物理教学的过程中,随着人们对某个物理问题认识的不断深刻和提高,物理模型也必将随之完善和准确。例如对于光本性的问题,人们从牛顿的微粒说,惠更斯的波动说、电磁说、粒子说到波粒二象性,在此发展过程中光的模型也随之一次次地得到深化。

4.在平时的例题教学中也是处处体现了物理模型的重要地位和作用。解答各类物理习题,学生能否依据题意建立起相应的物理模型,是解题成败的重要环节。如果解题者所理解的题意中的物理模型与命题者的设计模型一致,题意就必然变得清晰鲜明,习题的难点便会随之而突破,这种例子是垂手可得的。

总之,物理模型的教学确实需要我们予以足够的重视,这个问题对提高我们的物理教学水平关系甚大。

物理猜想与中学物理教学

【摘 要】阐述物理猜想在中学物理教学中的意义及教师在物理课堂教学中引导学生进行物理猜想的方法。

【关键词】中学 物理猜想 物理教学

【中图分类号】 G 【文献标识码】 A

【文章编号】0450-9889(2014)11B-0076-02

随着基础教育课程改革的逐步深入,在新课程标准中,对高中生在学习物理过程中的学习能力提出了更高的要求,由此教会学生运用物理猜想方法可以让学生更有效地学好物理。为了促进中学生学会运用物理猜想方法,新课程的物理教材刻意设计了许多研究物理现象的活动。以此增进学生对物理知识的理解,提高学生学习物理知识的能力,例如提出问题、猜想与假设、合作与交流等能力。这些基本能力是确保科学研究各种物理现象得以顺利进行的前提和基础。只有通过猜想、假设,并经过许多的研究活动,才能使研究物理现象过程顺利完成。根据笔者这十多年的教学经验,总结出物理猜想对高中物理教学的作用以及如何通过物理猜想提高物理教学的经验,现浅谈自己的看法。

一、物理猜想对中学物理教学有着重要的意义

新课标义务教育阶段的物理课程中,提出要鼓励学生积极大胆地进行科学研究,使学生从基本的科学研究过程中学到科学研究的方法,最终达到提高他们的科学研究能力的目的。使学生养成尊重事实、大胆想象的科学习惯,发扬研究真理的科学精神;培养学生敢于质疑、勇于创新、战胜困难的信心和决心。在中学物理教学中教师的作用是引导学生进行科学猜想,引导学生进行科学探索活动,提升他们的科学探索创新能力。鼓励他们在研究活动过程中,根据已经了解的物理知识和物理现象,进行猜想与假设,然后设计实验,通过亲自动手做实验来验证自己的猜想与假设。因此,要达到新课标中的要求,笔者认为猜想在新课程标准的教学过程中的运用起到了关键的作用。物理猜想的运用是教育教学发展的要求,也是促进物理教育教学改革和发展的需要。笔者认为运用物理猜想法在中学物理教学中有以下几个重要的意义。

1.提高学生学习兴趣和增进学生学习主动性

学生往往对新生事物比较好奇,都希望能够尽快了解其中的知识、规律和奥秘。如果在中学物理教学过程中多鼓励学生对所要学习的物理现象猜想出其可能出现的某些现象或规律,那么不但能增强学生的新奇心,而且还能激发学生的探究意识和能力,使他们更能积极地深入到学习新知识当中。锻炼和培养中学生的物理猜想能力,能提高学生对研究物理问题的兴趣和欲望。兴趣和欲望正是学生学习物理知识的动力。因此,物理猜想是提高学生学习兴趣和增进学生主动学习的好方法。

2.提高学生的思维能力

在中学物理教学过程中,教师要经常通过提出问题并引导学生根据他们现有知识和理解问题的能力进行猜想,经过观察、实验、归纳、总结等进行严格推理和验证,使学生在学习物理知识的过程中逐渐提高他们的发散思维能力,也使他们思想更加灵活。因此通过猜想法不仅使学生容易理解和掌握物理知识,而且有利于提高学生的思维能力。

3.有利于学生巩固所学的物理知识

物理猜想是学生根据自己的思维意识进行推测,是开放性的思维方式。经过对事物仔细观察和辩别认识,提高了学生对事物整体性的研究,促进学生的思维进程,使学生迅速地理解和掌握新知识。如果这些新知识是由学生自己主动猜想后经过验证推理得来的,那么学生就比较容易接受。因此,这些物理现象及规律就会深深刻印在学生的心里,巩固这些新的物理知识。

4.培养学生创新能力

在新课程标准中,特别着重对中学生创新能力培养。科学的物理猜想是培养中学生创新能力的主要方法之一。科学的物理猜想对中学生创新能力的培养起着积极的作用,它能提高学生的反应能力和灵活解题能力。因此,科学的物理猜想能够非常有效地提高中学生的创新能力。

二、教师在物理课堂教学中引导学生进行物理猜想的方法

教师在教学过程中为了尽可能地发挥学生的想象能力,要根据学生现已掌握的物理知识、兴趣爱好和想象能力等引导学生提出猜想。教师如何更好地引导学生运用已掌握的物理知识和技能来构建出新的物理猜想呢?笔者认为,教师在实际教学过程中需要讲究提出猜想一些方法。

1.启发学生根据自己各种经历、各种经验和已学的知识提出猜想

科学发展的经验告诉我们,科学的猜想并非胡乱猜测,它需要有科学依据,要根据学生的经历、经验、生活常识等提出猜想。爱因斯坦创立的“相对论”起初就是根据前人的经验、自己的经历以及自己掌握的科学知识提出的猜想,然后通过观察、推理、推导、证明,才提出了理论依据,最后才建立了举世闻名的“相对论”。例如,在学习“自由落体运动”时,先让学生观察羽毛和铁片在有空气的玻璃管中同时下落的情况,再启发他们猜想如果将玻璃管中的空气抽出后,再让羽毛和铁片同时下落会出现什么情况。让学生猜想并记下这些猜想,然后通过演示实验让学生观察,最后得出结论。这种通过启发学生猜想和实验演示相结合的教学方法,更能加深学生理解所学的物理知识。

2.激励学生讨论,诱发物理猜想

在教学过程中学生引导学生进行猜想时,应该将学生分成几个组,让各组提出各自不同的猜想,并由他们各自陈述自己猜想的理由和依据。激励他们讨论、争辩,经过讨论和争辩提高他们对物理猜想的兴趣和对物理猜想的积极性。例如,在学习“牛顿第二定律”时,将同学们分成两个小组,一组猜想物体的加速度与力的关系,另一组猜想物体的加速度与质量的关系,然后让他们分别做实验,得出结论。教师在课堂中认真听取各组学生的观点后,引导诱发他们讨论并猜想加速度与力及质量的关系,最后总结出牛顿第二定律。这样能更好地完成教学任务,取得更好的教学效果。

3.鼓励学生大胆猜想

在教学过程中许多学生由于害怕自己提出的猜想被其他同学取笑或者自己提出的猜想不正确被老师责怪而羞以启齿,这时教师应该鼓励、引导学生大胆猜想,消除他们的顾虑。例如,研究玻璃的折射率时,可以猜想单色光通过平行玻璃砖后传播方向是否发生改变。先鼓励学生大胆进行猜想其出射的方向,并记下来。不管他们的猜测是否合理、准确,教师都要持平和的态度,让实验验证结果。只有这样才能提高学生的学习积极性,增强学生科学猜想的意识。

4.创造良好的猜想条件

在教学过程中,当教学到有利于培养学生猜想能力的内容时,教师应该积极引导鼓励学生进行猜想。例如,在“楞次定律”教学中,教师在课堂演示让磁体的N极靠近闭合的铝环的实验之前,先启发学生猜想让磁体的N极靠近闭合的铝环时会看到什么现象,让磁体的N极去靠近有缺口的铝环时又会看到什么现象。然后通过实验引导学生注意观察实验现象。同样,让磁体的S极去靠近闭合的铝环时又会出现什么情况。总之,教师要尽最大可能为学生进行猜想创造条件。

物理猜想既是一种自由尝试,也是一种严谨的创造,因此,在教学过锃中,教师要善于抓住每一个有利于提高学生猜想能力的机会,鼓励学生大胆猜想,从而提高他们的思维能力,增加他们学习物理的兴趣,进而提高物理教学的效率。

【参考文献】

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