物理实验建模论文
物理实验设计论文(5篇)
物理实验设计论文(5篇)物理试验设计论文(5篇)物理试验设计论文范文第1篇一、试验设计教学的必要性1996年上海高考第四（5）题要求测定陶瓷管上匀称电阻膜的厚度，就属于设计型试验．但由于题目给出了全部试验器材和全部相关量，使试验定位在电阻或电阻率的测定上，又大大降低了试验难度，只属于局部设计型试验．无论命题者出于何种考虑，设计型试验究竟半遮半掩地消失了，这多少给教学工提了个醒．1．从小处着眼，加强试验设计教学上海作为高考改革的试点城市，其胜利的改革将为全国高考供应可能的改革方向，甚至一些新奇的题型和情境，都可能为全国高考所借鉴．如1996年全国高考第21题就是从1995年上海高考第一（5）题脱胎而来的．无疑上海高考关于试验设计的考查是又一个胜利的改革举措，极有在全国推广的价值．而物理《考试说明》中要求“会用在这些试验中学过的试验方法”，也为试验设计的考查在全国的推广供应了可能．2．从大处着眼，加强试验设计教学闻名核物理学家钱三强先生在为郭奕玲、沈慧君编著的《物理学史》所作的序中，曾严峻指出：“今日我们科学界有一个弱点，这就是思想不很活泼，这或许跟大家过去受的教育有肯定关系……”我们经常教育同学“应当……”“必需……”；我们的考试题目经常不惜笔墨描述背景、附加条件，最终只有一个小小的空格“是……”．这样培育选的人才在学校是好同学，步入社会是好职员，大脑中只是机械地跳动着两个问题：“你要我做什么？你要我怎么做？”工作经常：“完成”的相当美丽，但思想僵化，毫无创见．这正是我们的悲伤！长期以来的这种教育选拔模式，致使我们现在仍只能在很羞怯地提到几个美籍华人时才有一种借来的荣光与骄傲！思想不活跃，是由于我们给了同学太多的“必需”的限制；思想僵化，是由于我们留给同学太少的“可能”的余地．试验设计的教学，正是活跃思想，培育力量的一种好方法，授以试验的基本方法，让同学自己去考虑有哪些可能的做法，自己会怎么做．二、试验设计的基本方法1．明确目的，广泛联系题目或课题要求测定什么物理量，或要求验证、探究什么规律，这是试验的目的，是试验设计的动身点．试验目的明确后，应用所学学问，广泛联系，看看该物理量或物理规律在哪些内容中消失过，与哪些物理现象有关，与哪些物理量有直接的联系．对于测量型试验，被测量通过什么规律需用哪些物理量来定量地表示；对于验证型试验，在相应的物理现象中，怎样的定量关系成立，才能达到验证规律的目的；对于探究型试验，在相应的物理现象中，涉及哪些物理量……这些都是应首先分析的．举例来说，要测定地球表面四周的重力加速度，我们就应检索：在所学学问范围内，哪些内容涉及到重力加速度，它与其他物理量有何定量关系，并一一排列出来：（1）在静力学中，静止物体对竖直悬绳的拉力或对水平支持物的压力大小就等于重力，即T＝N＝mg．若T（或N）和m能测出，则重力加速度g可测定．（2）在超重或失重（但不完全失重）系统中，F－mg＝±ma．若F、a 和m可测出，则重力加速度g可测定．（3）在运动学中，物体从光滑斜面上由静止下滑，s＝12gsinθt2．若s、θ和t可测定，则重力加速度g也可测定．（4）在运动学中，物体从粗糙斜面上由静止下滑，s＝12（gsinθ－μgcosθ）t2．若s、θ、μ和t可测，则重力加速度g也可测定．（5）自由落体运动中，h＝12gt2．若h和t可测出，则重力加速度g 也可测定．（6）用重力加速度测定仪测定．（7）在平抛运动中，竖直方向在连续相等的时间内位移之差Δy＝gt2．若Δy和t可测，重力加速度g同样可以测出．（8）在斜抛运动中，水平射程可以表示为x＝v02sin2θ／g．若x、v0和θ可测出，则重力加速度g也可测出．（9）单摆做简谐振动时，其周期可以表示为T＝2πl／g．若T和l可测，则g可测．（10）在焦耳测定热功当量的试验中，若能测出水的质量和上升的温度，算出水增加的内能，再测出重物的质量和下落的高度，同样可测定重力加速度．（11）带电粒子在的匀强电场平行板电容器中平衡时，mg＝qU／d．若U、d和带电粒子的荷质比（q／m）可测定，则g可测出．（12）假设一物体在地球表面四周绕地球做圆周运动，mg＝GMm／R2，g ＝GM／R2．…………2．选择方案，简便精确对于每一个试验目标，都可能存在多条思路、多种方案．教材中关于某个试验目标的试验方案，也只是众多方案中的一种，而且不肯定是最好的一种，而只是较可行的一种．那么在众多试验方案中，我们应如何选择呢？一般来说，选择试验方案主要有三条原则：（1）简便性原则即要求所选方案原理简洁、操作简便，各量易测．应尽量避开实施那些原理简单、操作繁琐和被测量不易直接测量的试验方案．（2）可行性原则试验方案的实施要平安牢靠，不会对人身和器材造成危害；所需装置和器材要易于置备，不能脱离实际，不能超消失有条件．（3）精确性原则不同的试验方案，其试验原理、所用仪器以及试验重复性等方面所引入的误差是不同的．在选择方案时，应对各种可能的方案进行初步的误差分析，尽可能选用精确度高的试验方案．以上三原则通常要综合考虑．在前述方案中，方案（1）中常用的测力计误差较大；（2）中F和a均不易测定；（3）中θ和t不易测定且难以保证斜面足够光滑；（4）中θ、t和μ均不易测定；（5）中若用秒表计时人为因素较大，若用打点计时器计时，纸带受振针阻力与通常小物块所受重力相比不能忽视；（6）中仪器先进但一般中学没有；（7）中若用闪光照像技术则是一种好方案，但设备和技术都达不到要求，若用平抛运动的讨论方法误差较大；（8）中θ和v0的测量难度较大；（9）中相对而言较切合中学实际；（10）中需测定的物理量多且很难实行绝热措施；（11）中学阶段不易测定荷质比；（12）只是一个思想试验，无法付诸实践，但可估算，代入数据得g ＝9．857m／s2，与标准值9．81m／s2只相差4．8．综上所述，中学阶段通常采纳单摆法测定重力加速度．3．依据方案，选定器材试验方案选定之后，考虑该方案需要哪些装置，被测量与哪些物理量有直接的定量关系，这些物理量分别需用什么仪器来测定，从而确定整个试验需要哪些器材．在“用单摆测定重力加速度”的试验中，是利用单摆装置来进行试验的，故需铁架台、细线和摆球等来组装单摆．重力加速度可表示为g＝4π2l ／T2，周期需用秒表测定；摆长l是从悬点到摆球中心的距离，因此需用米尺和游标卡尺分别测定摆线长度l和摆球直径d．从试验原理表达式可以看出，试验与摆球质量无关，故毋需使用天平．当然，从试验便利性和精确性角度考虑，还需对所选器材作进一步要求，以期把系统误差降到最小．如上述器材中，摆线的伸缩性和质量应较小，摆球的质量应较大．摆线伸缩性大，其长度会随拉力变化而变化；摆球与摆线质量相差越小，系统（摆线和摆球）质心偏离摆球中心越远，误差就越大．为了便于观看，摆球振动的路径宜长，但又要确保单摆做简谐振动，故摆线宜长些，常取1米左右．4．拟定步骤，合理有序试验之前，要做到心中有数：如何组装器材，哪些量先测，哪些量后测，应从正确操作和提高效率的角度拟定一个合理而有序的试验步骤．对一些可直接测量的物理量，可先行测量；对需通过试验装置才能测定的物理量，须先组装器材，再进行试验、观看和测量．在“利用单摆测定重力加速度”的试验中．原理表达式g＝4π2l／T2中的l和T分别为单摆的摆长和单摆做简谐振动的周期．因此应先组装单摆，再测定摆长，最终让单摆做简谐振动，测定周期T．依据所测数据计算出重力加速度g的值．至于过程细节不再赘述．5．数据处理，误差分析高考对此要求不高，但常用的数据处理和误差分析的方法还是应当把握，在设计试验时也应予考虑．三、建议物理试验设计论文范文第2篇。
中学物理教学中学生建模能力培养的实践研究BW
论文摘要：“科学的基本活动就是探索和制定模型”，建模对物理学的发展起着推动前进的作用，建模能力是学生物理能力的核心能力之一。
本文通过“抽象、等效”建模，“假设、类比”建模和“简化、形象”建模的教学实践，探讨了中学物理教学中如何提高学生的物理建模能力，提出了若干建议。
中学物理教学中学生建模能力培养的实践研究随着新课程标准的执行，及上海二期课改的实施，在高中物理教学中，培养学生的探究精神和创新意识越发显得尤为重要，而这一切又离不开物理建模能力的培养。
我们知道物理学的研究对象遍及整个物理世界，大至天体，小至基本粒子，面对复杂具体的物体，研究它的形形色色的运动，是中学物理教学的重要内容之一。
如何帮助学生理解各种形形色色的运动，建立起物理模型，并能运用到解决实际问题中去，是中学物理教学重点，也是难点。
因此我们在进行二期课改物理教学时，一定要注重指导学生多关注社会、观察自然现象、关心科技动态、联系生活实际去拓宽视野，发挥想象和创新的潜能。
联系实际的对象包括自然现象以及科学实验中、现代生活中的各种实际问题。
解决这类问题的关键是要善于挖掘出实际问题的本质内涵，进行模型化处理，把不熟悉的问题转化为熟悉的问题，再注意知识和方法的灵活应用，问题就迎刃而解。
从物理学的角度来看，所谓“建模”，就是将我们研究的物理对象或物理过程通过抽象、理想化、简化和类比等方法形成物理模型。
它是一种重要的科学思维方法，能够较好培养学生抽象思维能力和创新意识。
在高中物理教学中通过物理建模能力的培养，提高学生的抽象逻辑思维能力，是必须的也是必要的，同时物理学科对培养学生的建模能力也有着得天独厚的条件和优势，因为从物理学的发展历史来看，建模对物理学的发展起着推动前进的作用。
如初期的托勒密的“地心说”和后来哥白尼的“日心说”，都是对天体运动的建模，是结构模型；早期的枷利略提出的匀变速运动是对运动过程的建模，是运动模型等等，“科学的基本活动就是探索和制定模型”，建模最能反映一个学生的抽象思维能力和素质。
设备物理建模实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解设备物理建模的基本原理和方法。
2. 掌握使用计算机软件进行设备物理建模的操作技巧。
3. 通过实验，提高对设备物理结构的认识和分析能力。
二、实验内容1. 实验原理设备物理建模是指利用计算机软件，根据设备的实际结构和工作原理，构建设备的虚拟模型。
该模型可以用于分析设备的性能、优化设计、故障诊断等方面。
2. 实验软件本实验采用AutoCAD、SolidWorks等软件进行设备物理建模。
3. 实验步骤（1）打开AutoCAD或SolidWorks软件，新建一个项目。
（2）根据设备图纸，设置模型单位（如mm、cm等）。
（3）按照图纸要求，绘制设备的各个部件。
（4）将部件进行装配，形成完整的设备模型。
（5）对模型进行尺寸标注、材料属性等设置。
（6）对模型进行渲染、动画制作等后期处理。
4. 实验实例以一台工业搅拌器为例，进行设备物理建模实验。
（1）绘制搅拌器主体结构，包括搅拌臂、搅拌叶、支架等。
（2）绘制搅拌器电机部分，包括电机壳体、轴承、传动轴等。
（3）将搅拌器主体结构和电机部分进行装配。
（4）对模型进行尺寸标注、材料属性等设置。
（5）对模型进行渲染、动画制作等后期处理。
三、实验结果与分析1. 实验结果通过实验，成功构建了一台工业搅拌器的物理模型。
该模型包括搅拌器主体结构、电机部分等，可以用于分析搅拌器的性能、优化设计、故障诊断等方面。
2. 实验分析（1）设备物理建模可以帮助我们直观地了解设备结构和工作原理。
（2）通过模拟实验，可以预测设备在不同工况下的性能，为优化设计提供依据。
（3）设备物理建模可以用于故障诊断，提高设备运行稳定性。
四、实验结论1. 本实验验证了设备物理建模的基本原理和方法。
2. 通过实验，掌握了使用计算机软件进行设备物理建模的操作技巧。
3. 设备物理建模在工程领域具有广泛的应用前景。
五、实验心得1. 在实验过程中，我深刻体会到设备物理建模的重要性。
2. 通过本次实验，我对计算机辅助设计（CAD）有了更深入的了解。
物理 数学建模小论文)
数学建模小论文、物理化学应用论文或实验报告写作指导及范文一、写作指导（1）形式：数学组：数学建模小论文；物理组：物理应用论文或实验报告；化学组：化学应用论文或实验报告。
（2）要求：①主题不限，题目自拟。
②数学组：运用自己所学的数学知识，发现并解决生活中的实际问题，写成论文并提交。
③物理组：运用物理知识解释生活当中的现象或解决生活当中的问题，写成应用论文或实验报告并提交。
④化学组：运用化学知识通过实验解释生活当中的现象或解决生活当中的问题，写成应用论文或实验报告并提交。
（3）论文(或实验报告)的格式要求：①写作顺序：标题、作者所在省份、城市、学校名称、班级、作者姓名（联系电话）、指导教师姓名、摘要及关键词、正文、参考文献。
②参考文献的书写格式严格按以下顺序：序号、作者姓名、书名（或文章名）、出版社（或期刊名）、出版时间或发表年、卷、期号。
③实验报告中须包含实验的目的、构想、步骤、结论，并提供证明实验结果的数据及照片等。
④字体：各类标题（包括“参考文献”标题）用粗宋体；作者姓名、指导教师姓名、摘要、关键词、图表名、参考文献内容用楷体；正文、图表、页眉、页脚中的文字用宋体；英文用Times New Roman字体。
⑤字号：论文题目用三号字体，居中；正文用四号字体；页眉、页脚用小五号字体；其他用五号字体；图、表名居中。
⑥正文打印页码，下面居中。
⑦打印纸张规格：A4 210mm×297 mm。
⑧必须同时提交打印稿和电子版。
（4）说明：参评论文的作者必须是作品的合法拥有者，具有著作权，并承担相应法律责任，组委会对获奖作品具有无偿展示权、宣传权、使用权。
二、范文1、数学范文房屋家具摆设的方案摘要：本文主要是对家具摆设提出一个具体方案，达到尽量合理地摆设家具，以此来方便人们生活。
本文中的住房模型来源于某小区某种户型的平面示意图，具有真实性与典范性。
在模型的基础上，对房屋高度，家具等信息有一定的合理假设，并通过计算、设数等数学思想来制订出较好的摆设方案。
浅谈高中物理建模论文
浅谈高中物理建模论文物理模型方法是物理学中最常见、最重要的科研方法之一。
物理学家和科研工作者的研究方法之一就是建立模型，应用模型，在应用模型的过程中逐步完善模型。
下面是店铺为大家整理的高中物理建模论文，供大家参考。
高中物理建模论文范文一：浅谈高中生物理建模能力的培养摘要在物理知识体系中，物理建模的思想与方法贯穿于其各类分支，具备物理建模能力是帮助学生构建物理学体系最直接有效的方法。
本文就高中生物理建模能力的培养提出几点想法与建议。
关键词物理建模教师学生一、要有建立物理模型的意识高中阶段的物理模型有很多，一般可分三类：物质模型(质点、轻弹簧、理想气体等)、状态模型(气体的平衡态、原子所处的基态和激发态等)、过程模型(匀速直线运动、匀变速直线运动、匀速圆周运动等)，而物理题目的设置均是围绕着这些物理模型展开的。
在教学过程中，教师要引导学生树立物理模型的意识，让学生逐步认识到华丽包装的题目后就是赤裸裸的常见的物理模型，做题时要剥离出题目本质，联系旧有知识，促进知识迁移。
也就是说，要有把问题转化成为物理模型来研究的意识和习惯。
例如关于摩擦力有这样几个常见判断题：滑动摩擦力(静摩擦力)的方向可以与物体的实际运动方向相同吗?相反吗?能成任意角度吗?运动(静止)的物体可以受静(滑动)摩擦力吗?很多学生迷惑在这些概念题中不能自拔。
但当学生心中有了擦黑板、走路、传送带、手握瓶子任意方向运动等情境时，这些问题便极易解决了。
打个不是很恰当的比喻，高中物理学什么?无非是弹簧弹来弹去，滑块在斜面上滑来滑去，子弹与木块碰来碰去，带电粒子在电磁场中飞来飞去。
二、及时对已学过的物理模型归纳与总结教师要善于为学生对已学物理模型进行归纳与总结，更要善于引导学生自己进行这项工作。
例如我们在讲《功》这一节，必然要讲到摩擦力做功的问题：滑动摩擦力能做正功吗?负功呢?能不做功吗?静摩擦力呢?虽说这是功的内容，实际上如果学生对关于摩擦力的相应物理模型很熟悉的话(擦黑板、走路、传送带、手握瓶子任意方向运动等)，这个问题会很容易被解决，而我们很自然地就把重难点转移到一对儿滑动摩擦力或静摩擦力做功代数和为何值这个问题上。
物理建模论文_
影响实心球射程的因素讨论[摘要]理论分析表明，在实心球出手时有三个重要因素会影响实心球的射程，它们分别是出手高度、出手角度和出手初速度。
本文则通过模拟实验与理论分析，分别研究了出手高度、出手角度和出手初速度对实心球射程的影响情况。
据此，对初中生练习实心球提出一些简单建议，供他们在训练中进行有针对性的练习。
一、问题的提出随着教育事业的发展，德、智、体、美、劳全面发展目标的提出，投掷实心球被列为中考招生的体育考试项目之一。
大多数考生认为力气大，实心球就可投掷的远。
可在实践中发现，事实并非如此。
那么，在实心球出手时，到底有哪些因素在影响实心球的射程呢？二、理论分析图1：实心球运动原理示意图图1为实心球出手后的运动原理示意图，此图忽略空气阻力的影响。
其中x是实心球的水平方向运动距离，V0是实心球出手时的初速度，θ是出手角度（或叫投掷角度），即实心球出手运动方向与水平方向的夹角，h是出手高度，即投掷者的躯干和四肢的各个关节都彻底打开时手指根能达到的最高点高度，g是重力加速度，取值为2/8.9s m g =。
从运动学原理可以计算出实心球水平方向运动距离S 的表达式，计算过程如下；实心球出手水平初速度：θcos 01v v =实心球出手垂直初速度：θsin 02v v = 实心球出手到最高点用时：g v g v t θsin 021== ∴实心球第一阶段水平运动距离：g v t v x 22sin 20111θ== 根据方程：)sin (2)(22022g v h g gt θ+= 可得实心球从最高点到落地用时：g ghv t 2sin 2202+=θ ∴实心球第二阶段水平运动距离：g gh v v t v x 2sin cos 2200212+==θθ ∴实心球水平方向运动距离：g ghv v v x x x 22sin cos 22sin 22002021++=+=θθθ从关系式可以看出，影响射程x 大小的因素主要有三个，分别为出手初速度V 0、出手高度h 、出手角度θ。
《虚拟仿真系统的物理建模》论文
《虚拟仿真系统的物理建模》论文
《虚拟仿真系统的物理建模》
近年来，虚拟仿真技术已经在各个领域中取得了巨大的进步，这也促使物理建模的发展。
物理建模不仅可以用于模拟复杂的实体流动和施加外力的情况，而且可以帮助我们模拟影响物体运动的不同变量，从而更好地理解模拟系统行为。
在物理建模中，主要是以三维模型方式来模拟物体的空间分布。
通过依次构建空间分布函数（如球、椭圆、四棱柱等），可以得到客观外形变化以及其相对应的受力变化情况。
此外，通过添加约束系数可以有效控制物体的旋转、碰撞等状态，以实现真实物体的模拟。
根据不同的模型定义及参数，可以计算出物体的运动轨迹和位置，并对对应的受力作出反应。
通过这种方式，我们可以将虚拟仿真系统中所有物体及其相互作用建模。
在实现仿真的过程中，可以模拟出物体之间的真实弹性碰撞以及弹簧及质量的影响，实现物体的真实模拟。
随着计算机硬件的提升和虚拟仿真技术的发展，物理建模技术在对复杂物体的仿真上取得了巨大的进步，可以有效的模拟真实世界中的物体运动情况。
总之，虚拟仿真系统的物理建模是利用空间模型、约束系数和弹性参数，将复杂物理系统中的物体及其相互作用仿真出来，以此帮助我们更好地理解物体运动的规律。
未来，结合虚拟仿真和物理建模技术将会在多个领域取得更大的进步，如自然灾害的研究、机器人技术的研发等。
高中物理建模论文
—－可编辑修改，可打印——别找了你想要的都有！精品教育资料——全册教案，，试卷，教学课件，教学设计等一站式服务——全力满足教学需求，真实规划教学环节最新全面教学资源，打造完美教学模式运动模型的应用内容摘要：中学物理教材中无论哪一部分的内容都是以物理模型为基础向学生传达物理知识的。
物理模型是中学物理知识的载体，通过对其进行分析与讲解，是学生获得物理知识的一种基本方法，更是培养学生创造思维能力的重要途径。
本文拟从习题教学中浅谈提高运动模型的建模能力。
关键词：运动模型、匀速圆周运动学好物理，关键是学习物理思想和物理方法。
常有高中学生说，物理听课易懂，做题难。
难就难在对物理模型的应用上，也就是学生在解题过程中往往存在一些问题，读不懂题或做题过程思维混乱。
这在很大程度上是由于学生不良解题习惯、建模能力差造成的。
据对学生的调查，发现大多数学生的解题模式是：一般来说，较为有效的解决物理问题的思维流程应该是通过审题先确定研究对象，对其进行抽象建立物理模型，再应用模型知识求解。
此过程大致可以归纳为：求解读题 想公式如果在解题过程中快速准确地建立起与题目相符合的物理模型是至关重要的。
这个解题流程学生容易模仿，如果说正确识别或建立物理模型是正确解题的前提，那么在解决具有物理过程的物理习题时，学生头脑中对物理过程的一个清晰的图景则是解决此类物理问题的关键和保证。
下面以力学中运动模型的应用为例。
一、 基本模型1． 两种直线运动模型匀速直线运动：00,v v t v x ==匀变速直线运动：atv v at t v x +=+=02210,(特例：自由落体运动：gtv gt h ==,221) 2． 两种曲线运动模型平抛运动： 水平方向为匀速直线运动竖直方向为自由落体运动匀速圆周运动：r Tm r mw r mv ma F F n 2222n 4π=====合（天体运动：物理解释 数学演算 数学抽象科学抽象 一个具体的物理问题 物理模型 数学方程（物理问题的数学表达式） 方程的数学解物理问题之解由万有引力提供向心力）二、模型应用运动模型的应用，要求我们对模型所遵循的规律十分熟悉，从而才能对具体的物理问题加以纯化、抽象，灵活地运用规律进行推理和计算。
物理建模论文及实验报告
摘要：随着科技的不断发展，智能家居逐渐成为人们生活的一部分。
本文针对家居环境温度控制问题，运用物理建模方法，设计了一种智能家居温控系统。
通过对系统原理、模型建立、仿真实验和结果分析等方面的研究，验证了该系统的可行性和有效性，为智能家居的发展提供了有益的参考。
关键词：物理建模；智能家居；温控系统；仿真实验一、引言随着我国经济的快速发展，人们的生活水平不断提高，对居住环境的要求也越来越高。
智能家居作为一种新型的居住环境，旨在为人们提供舒适、便捷、节能的居住体验。
其中，家居环境温度控制是智能家居系统的重要组成部分。
本文旨在运用物理建模方法，设计一种智能家居温控系统，以提高家居环境的舒适度和节能效果。
二、系统原理智能家居温控系统主要由传感器、控制器、执行器等部分组成。
系统原理如下：1. 传感器：实时采集室内温度、湿度等环境参数。
2. 控制器：根据预设温度和实时温度，对执行器进行控制，调节室内温度。
3. 执行器：根据控制器指令，调节室内温度，如开启或关闭空调、暖气等。
三、模型建立1. 室内温度模型：采用一维稳态传热方程描述室内温度分布，即：\[ \frac{\partial T}{\partial t} = \alpha \nabla^2 T \]其中，\( T \)为室内温度，\( \alpha \)为材料导热系数，\( \nabla^2 \)为拉普拉斯算子。
2. 空调系统模型：采用一维稳态传热方程描述空调系统，即：\[ \frac{\partial T}{\partial t} = \alpha \nabla^2 T + \frac{Q}{V} \]其中，\( Q \)为空调系统散热量，\( V \)为空调系统体积。
3. 暖气系统模型：采用一维稳态传热方程描述暖气系统，即：\[ \frac{\partial T}{\partial t} = \alpha \nabla^2 T + \frac{Q}{V} \]其中，\( Q \)为暖气系统散热量，\( V \)为暖气系统体积。
物理建模论文范文
物理建模论文范文【文章导读】随着社会的不断进步,人类对事物的本质的认识也是不断深入和提高的,物理模型也相应地由初级向高级开展并不断完善。
事物千差万别,各门学科的研究、学习都有着各自独特的方法. 下面关于物理建模论文，希望可以帮助到您。
物理是一门以科学实验为根底的自然科学，从伽利略开创近代物理研究开始，实验验证法就是物理学科研究的重要手段，同时根据实际实验的情况进行合理地，科学的理论推演，从而得到正确的结论是物理学研究的根本方法。
而物理教学中的根本建模思想正是在这种研究思想的指导下提出的通过一定的抽象思维，适当地对物理研究对象进行理想化设想形成物理模型，进而解决物理问题的一种方法.有效地掌握，合理地应用根本物理模型是提高物理学习效率和提升考试效益的有效方法。
尤其是现在课程改革后所使用的教科版物理教材，更加注重对物理根本模型和根本建模思想的培养和应用。
所以加强物理根本模型和根本建模思想的培养是对学好物理大有益处的。
下面针对高中物理教学中建模方面的问题谈点自己的看法。
物理学是与实际联系很密切，且理论性、系统性很强的学科，其所研究的对象宽泛而繁杂，往往研究对象并不是以一个孤立系统而存在，同时还有可能存在许多的外部影响.为了方便进行物理的理论分析，要将一些对研究会造成影响的因素忽略。
当然不能忽略问题研究的本质。
这就要求在研究问题时，要根据本质，分析其影响因素的主次，进而抛去次要因素，抓住主要因素，从中抽象出研究对象的简化的理想的物理模型，这样才能更加充分的抓住问题关键，这就是物理建模.建立根本的物理模型，应该具有三个特点，即代表性、方法性和美学性.根本物理模型的代表性，是从许多的物理对象中经过有针对性的忽略外部次要因素后保存下来的，抓住了研究对象的本质属性和内在联系，因此每个物理模型都具有非常典型的代表性。
例如运动学中的质点，电学中的点电荷，试探电荷等等。
根本物理模型的方法性，是说明每一个物理模型确实立不是凭空得出的，而是由大量的物理研究，数学推演证明，经过反复思考完善才最终形成的，物理模型反映了物理学科的研究方法和数学根本分析思维方式。
物理实验中的模拟计算与建模技术
物理模型的建立
01
抽象化
从具体物理现象中抽象出关键要 素，忽略次要细节，构建简化模 型。
理想化
02
03
等效替代
引入理想化条件或假设，如质点 、无摩擦、无重力等，简化模型 复杂度。
用等效的物理量、过程或系统替 代复杂现象，以便进行数学处理 。
数学模型的构建
1 2
方程建立
根据物理定律和原理，建立描述系统状态的数学 方程。
热学实验中的应用
热传导模拟
利用计算机建立热传导模型，模拟热量在物 体内部的传递过程，研究热传导的基本规律 。
热对流模拟
通过计算机模拟流体中的热对流现象，分析流体的 温度分布、流动状态等，研究热对流的基本原理。
热辐射模拟
利用计算机建立热辐射模型，模拟物体之间 的热辐射过程，研究热辐射的基本规律及其 影响因素。
物理实验中的模拟计算与建模 技术
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2024-01-05
目
CONTENCT
录
• 引言 • 物理实验中的模拟计算技术 • 物理实验中的建模技术 • 模拟计算与建模技术在物理实验中
的应用 • 模拟计算与建模技术的优势与局限
性 • 未来发展趋势与展望
01
引言
物理实验的重要性
理解物理现象
物理实验是探索和理解物理现象的基础，通过观察 和测量，可以验证物理理论和定律，加深对物理世 界的认识。
有价值的信息。
跨学科融合推动物理实验创新
01
物理与计算机科学的融合
借鉴计算机科学中的算法、数据结构和编程技术，为物理实验提供更加
高效和准确的计算工具。
02
物理与数学的融合
运用数学中的理论和方法，对物理实验进行更加深入和精确的描述和分
物理建模论文
二胡构造与各部分功能及其发声原理山东省淄博市桓台县实验学校【摘要】演奏二胡，通过把位的变换，可以改变二胡的音调，奏出动听的曲子。
而二胡每一个部分又有不同的功能，也能改变音调的高低。
琴筒是二胡的共鸣箱，可以使二胡的音色更为动听；琴皮的松紧程度、琴弦的长短、粗细、琴轴的转动、千斤的位置，都能起到控制二胡发声音调的作用；琴杆有一定的传导震动作用。
二胡通过琴弦与弓毛之间的摩擦产生的震动，发出声音，加之琴筒的共鸣作用，将产生的声音放大之后，声波通过空气传播到人耳中，听到二胡发出的声音。
【关键词】二胡构造与功能；发声原理（如图-1）图-1一、问题的提出坐在阳台上，拿出二胡，拉起一曲热情奔放的《赛马》。
我学习二胡已经有三年了，但是二胡各个部分的功能是什么呢？二胡的发声原理又是什么呢？我并不清楚。
于是我仔细地观察了一下手中的二胡，想从物理的角度彻底了解它。
二、分析问题二胡的构造是很容易观察到的，每一部分“掌管”的工作不同，它的作用也会不同，所以我认为，通过探究二胡各部分的功能，就能够探究出其发声的原理。
三、实验探究及原理分析（一）琴筒琴杆图-2在二胡的下端，是一个六边形的木筒（如图-2）因为二胡的内外弦就连接在琴筒上，所以琴筒有产生共鸣的作用，是二胡的共鸣箱，扩大和渲染琴弦振动。
琴筒的前端蒙皮，叫做琴皮。
琴皮改变音调的特征与鼓皮有些相似，二胡发出音调的高低与琴皮蒙在琴筒上的松紧程度有关。
刚买的二胡，琴皮蒙的较紧，震动较快，所以音调高，音色尖；而使用时间太长的二胡，琴皮会很松，使得发音沉闷，需要改变琴皮的松紧度。
所以，琴筒能够使二胡发生共鸣，而琴皮能够控制音调的高低。
琴杆也叫"琴柱"（图-1右），是支撑琴弦、供按弦操作的重要支柱。
衡量一把二胡的发音纯净与否与琴杆材料的选择有很大关系（一般用紫檀木、乌木、红木等硬质木料），但是，二胡发声时的震动很少会涉及到琴杆（但对于产生的震动有传导作用），所以，琴杆与二胡声音的产生及音调的高低并没有太大关系。
大学物理实验小论文物理仿真实验论文
大学物理实验小论文物理仿真实验论文仿真实验在物理实验教学中的应用分析【摘要】仿真实验可以和真实实验互相取长补短，在大学物理教学和学习中共同发挥作用。
本文基于仿真实验的原理，阐述了仿真实验法在大学物理教学中具体应用。
【关键词】仿真实验物理实验物理教学1引言作为一门自然科学，物理是以实验为基础的。
因此，大学物理教学的重要环节是实验教学和演示实验，实验环节是学生应用知识与探究并获取知识过程中的重要组成部分。
仿真实验方法将教学和实验与计算机仿真技术相结合。
仿真实验法在大学物理教学中正逐渐被接受，在大学物理教学中与传统实验相结合而也正被广泛地发展起来。
本文将基于仿真实验的原理，阐述仿真实验法在大学物理教学中应用，旨在为基于仿真实验法的教学方式的开发奠定基础。
2仿真实验系统的原理所谓仿真，指的是系统模型的建立，对一个存在的或设计中的系统进行基于模型的实验和研究。
所谓物理仿真实验，指的是以基本的物理定律为准，用数字化的变量对物理体系的状态进行描述，在此基础上利用计算机的强大计算功能，对这些离散变量在基本物理定律制约下的演变进行计算，使物理过程的规律和方法得到体现。
3仿真实验在物理教学中的应用分析3.1真实实验的作用与不足（1）真实实验的作用。
真实实验最大的作用在于，能使实验者获取第一手感性材料。
要认识物理规律和形成物理概念，首先必须在学习物理的过程中获取一定的感性认识。
而真实实验和学生的生活环境提供的物理事实是这种感性认识最重要的来源。
此外，真实实验真实、形象、生动的特点，有助于提高学生的操作技能，培养学生的学习兴趣，还能激发学生探索科学的欲望。
对于物理实验中所涉及的大量的实验仪器和实际的器材、材料，学生都可以通过真实实验获取最直接的感性认识。
（2）真实实验的不足。
真实实验的不足之处在于，由于常受到仪器本身的限制，导致无法开设和进行某些实验。
此外，真实实验结果会由于实验仪器本身的因素带来很大的误差，而某些具有一定危险性的真实实验，大批学生参与就不太现实。
物理实验建模论文
第三部分物理实验论文案例摘录1.1水果电池探秘【摘要】我们主要探究的内容是影响水果电池电压的主要因素。
我们分别就水果本身特性、电极插入深度、电极横截面积以及两电极之间的距离这四大方面进行了探究。
我们主要利用课余时间进行亲自实验，通过观察实验现象，记录并分析数据，查阅相关背景资料等方法更进一步地了解了上述因素对水果电池电压影响的大小以及电压的变化趋势，从相对客观的角度深入剖析水果电池，并在整个过程中体会科学探究的精神，体验科学探究的过程，从中增长知识，乐在其中，学以致用。
研究背景在前不久的物理课上，我们进行了对“电压”这一知识的学习。
在课堂上，我们初步进行了对水果电池的研究，但没有进行严格的实验操作。
由于同学们所使用的水果不同，电极插入深度以及两电极间的距离都不尽相同，因而产生了不同的实验结果。
对于这些结果，我们进行了质疑与初步分析。
通过前期对水果电池有关知识的查找与总结，我们发现：大部分的文献资料均只能给予我们理论上的知识分析但往往忽略了水果电池的实际应用。
由于对水果电池探秘的共同兴趣，我们结成小组进行了对影响水果电池电压因素的基本分类，并设计实验，希望能够以实验数据来更直观地进行分析论证，并从中发现新的问题，不断探究，不断学习。
研究内容我们主要探究的内容是影响水果电池电压的主要因素。
对于水果电池的研究，不仅涉及到物理方面的知识，还涉及到一些相关的化学知识。
研究水果电池，可以使我们从中建立学科间的联系，对水果电池进行分析与改良，更加有效地发掘并利用其在生活中的价值。
实验报告一、实验名称水果电池探秘二、实验日期 2008年12月3日实验员王乐君子刘碧莹三、实验目的通过制作并测量不同形式的“水果电池”，研究“水果电池”的电压与哪些因素有关。
四、实验器材电压表一个；不同粗细（直径）的铜、锌电极一宗；导线若干根；各种水果若干枚。
五、实验猜想1、水果电池的电压与水果的种类有关；2、水果电池的电压与两电极之间的距离有关；3、水果电池的电压与两电极插入水果的深度有关；4、水果电池的电压与两电极的粗细（直径）有关。
物理模型论文范文3篇
物理模型论⽂范⽂3篇物理模型物理教学论⽂⼀、物理模型的定义和教学意义物理模型是指在进⾏物理科研或教学的过程，采⽤适当的⽅法对抽象的物理理论做简化处理，⽤⼀种能反应物质(现象)本质的理想化结构去描述实际的物质(现象)，这种理想化结构我们称之为“理想模型”[1]。
因此，在⾼中物理的教学过程中，通过“物理模型”的建⽴，来帮助学⽣对物理知识产⽣更深刻的理解，不仅⾮常有利于更好学习物理这⼀门学科，还更有利于培养其创造性思维，对于物理教师来讲，也是提⾼物理教学质量不可多的的⽅法。
⼆、⾼中物理模型的建⽴⽅法(⼀)围绕教学⽬标，精炼物理模型建⽴物理模型最终是为教学⽬标服务的，⽽不是⽤来供学⽣观赏的⼀般艺术品。
所以⾼中物理模型务必做到精炼，尽管⼀些旁枝末节的部分可能在客观上也是研究和学习对象本⾝的⼀部分，但之于本教学⽬标，并不能够起到促使学⽣认识物理现象本质的作⽤，物理教师应该在建⽴物理模型的时候删去这些不必要的环节，以更简单明了的形式，集中突出教学⽬标要求的知识范围即可。
这样做的理由就在于，过于花俏的物理模型容易使学⽣的注意⼒偏移教学的主要⽬标，物理模型也就失去了本来意义。
(⼆)围绕本质理论，发掘模型作⽤物理是⼀门基础的⾃然学科，所以从物理模型的定义来说，⾼中物理教学的终极⽬标是要帮助学⽣通过各种物理的现象去认识其本质，充分发掘物理模型的作⽤，让学⽣透彻理解事物或现象之间的关联因素和发⽣发展规律，加深对物理本质理论的理解，⽽不是仅仅停留在模型教学的表⾯现象。
从这个意义层⾯来看，物理的模型教育如果不围绕本质理论，就可能会仅仅落个课堂上的三分钟热闹，⽽对学⽣的物理学习⼏乎帮助很⼩。
(三)围绕物理规律，避免失败模型根据⾼中物理教学内容的不同，教师在建⽴物理模型的时候，应当做到有所侧重。
⽐如某些物理模型，正如⽅法⼀所介绍的那样，应当突出体现事物或现象的主要因素；⼜⽐如某些物理模型，主要是针对某些常见且相对容易理解的物理现象，所以建⽴的物理模型也只需适当的模拟描述即可。
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本文部分内容来自网络整理，本司不为其真实性负责，如有异议或侵权请及时联系，本司将立即删除！== 本文为word格式，下载后可方便编辑和修改！ ==物理建模论文篇一：高中物理建模论文运动模型的应用内容摘要：中学物理教材中无论哪一部分的内容都是以物理模型为基础向学生传达物理知识的。
物理模型是中学物理知识的载体，通过对其进行分析与讲解，是学生获得物理知识的一种基本方法，更是培养学生创造思维能力的重要途径。
本文拟从习题教学中浅谈提高运动模型的建模能力。
关键词：运动模型、匀速圆周运动学好物理，关键是学习物理思想和物理方法。
常有高中学生说，物理听课易懂，做题难。
难就难在对物理模型的应用上，也就是学生在解题过程中往往存在一些问题，读不懂题或做题过程思维混乱。
这在很大程度上是由于学生不良解题习惯、建模能力差造成的。
据对学生的调查，发现大多数学生的解题模式是：一般来说，较为有效的解决物理问题的思维流程应该是通过审题先确定研究对象，对其进行抽象建立物理模型，再应用模型知识求解。
此过程大致可以归纳为：如果在解题过程中快速准确地建立起与题目相符合的物理模型是至关重要的。
这个解题流程学生容易模仿，如果说正确识别或建立物理模型是正确解题的前提，那么在解决具有物理过程的物理习题时，学生头脑中对物理过程的一个清晰的图景则是解决此类物理问题的关键和保证。
下面以力学中运动模型的应用为例。
一、基本模型1．两种直线运动模型匀速直线运动：x?v0t,v?v02匀变速直线运动：x?v0t?(特例：自由落体运动：2at,v?v0?at2) h?1gt,v?gt2．两种曲线运动模型平抛运：水平方向为匀速直线运动竖直方向为自由落体运动mv24?22?mwr?m2r（天体运动：匀速圆周运动：F合?Fn?man?rT由万有引力提供向心力）二、模型应用运动模型的应用，要求我们对模型所遵循的规律十分熟悉，从而才能对具体的物理问题加以纯化、抽象，灵活地运用规律进行推理和计算。
物理实验技术中的数学建模方法探究
物理实验技术中的数学建模方法探究引言：物理实验是科学研究中不可或缺的一环。
通过实验，我们可以准确地测量物理现象和特性，获取重要的数据和信息。
然而，只依靠实验数据往往难以发现物理模式和规律，这就需要借助数学建模方法来解释和预测实验现象。
本文旨在探讨物理实验技术中的数学建模方法，展示其在研究中的重要性和应用。
第一部分：实验中的数据处理物理实验过程中，我们会收集大量的数据，例如测量物体的位置、质量、速度等。
然而，这些数据往往是杂乱无章的，需要进行整理和处理。
数学建模方法可以帮助我们对实验数据进行统一的分析和处理。
首先，我们可以利用最小二乘法拟合实验数据。
最小二乘法是一种常用的数据拟合方法，通过寻找最小化残差平方和的参数，来拟合实验数据与数学模型之间的关系。
例如，在自由落体实验中，通过使用最小二乘法可以得到物体下落的加速度。
其次，数学建模方法还可以用于数据的插值和外推。
插值是指根据已知数据点的信息，通过数学函数来估计两个已知数据点之间未知数据点的值。
而外推是利用已知数据点的信息，通过数学模型来预测超出已知数据范围的值。
这些方法在实验数据分析中非常实用，可以填补实验数据之间的空缺和推断未知数据。
第二部分：实验结果的数学表达实验结果往往呈现出某种规律或者趋势，这需要用数学模型来进行表达和解释。
数学模型可以将实验结果与理论知识相结合，为实验现象提供深入的解释。
例如，对于一个简谐振动实验，通过分析实验数据，我们可以得到振动的周期和振幅，然后利用数学模型来推断振子的质量和弹簧的劲度系数。
数学模型不仅可以解释实验结果，还可以通过模拟和推演，预测实验中未测量的一些参数和现象。
第三部分：优化实验设计在进行物理实验时，我们常常需要考虑一些实验参数的调整，以获得更准确和可靠的实验结果。
数学建模方法可以帮助我们优化实验设计，提高实验的效率和准确性。
例如，实验中可能存在一些误差和噪音，我们可以利用数学模型来分析其来源和影响，从而改进实验步骤和仪器设备，降低误差和噪音的影响。
物理实验技术的数学模型建立与预测方法
物理实验技术的数学模型建立与预测方法引言：在物理学研究中，物理实验技术被广泛应用于数据采集和验证理论模型。
然而，为了更好地理解实验数据并预测新的物理现象，建立数学模型并进行预测成为一种重要的手段。
本文将探讨物理实验技术的数学模型建立和预测方法，并介绍一些实际应用。
一、物理实验技术与数学模型物理实验技术是物理学研究的重要手段之一。
通过实验技术，我们可以收集大量的实验数据，并以此验证或推翻理论模型。
然而，尽管实验技术可以提供大量的数据，但理论模型的建立和预测依然需要数学模型作为支撑。
数学模型可以描述物理实验中的各种关系，并通过分析和计算预测新的实验结果。
数学模型的建立需要基于实验数据和物理规律的理解，同时也包括数学方法的选择和适当的参数拟合。
基于不同的物理系统和实验目标，数学模型的建立可以使用不同的数学工具，如微积分、线性代数、概率论等。
二、数学模型建立的步骤数学模型的建立需要经过一系列的步骤。
首先，通过对实验数据的收集和预处理，得到一组可靠的实验数据。
其次，根据实验数据的特点和分析目标，选择合适的数学方法和模型类型。
例如，对于线性关系的实验数据，可以使用线性回归模型进行拟合；对于非线性关系的实验数据，可以使用曲线拟合模型。
接下来，在确定数学模型类型后，需要进行参数的拟合和优化。
拟合过程是找到最佳参数使数学模型与实验数据最为吻合的过程。
具体而言，可以使用最小二乘法来确定参数的最优值。
最小二乘法是一种基于误差最小化的参数估计方法，通过将实际观测值与模型预测值之间的差异最小化，获得最优的模型参数。
最后，通过模型的验证和检验，评估数学模型的准确性和可靠性。
这可以通过统计分析方法来进行。
在模型的验证中，可以计算残差的均方差、相关系数和置信区间等指标来评估模型与实验数据的拟合程度。
三、数学模型的预测方法数学模型的预测是通过已知的实验数据和参数拟合结果，对未知的实验结果进行预测。
在进行预测时，需要考虑实验数据的可靠性和模型的适用范围。
基于建模思想视角下初中物理实验创新教学策略分析
基于建模思想视角下初中物理实验创新教学策略分析摘要：在开展初中物理实验教学过程中，要注重把握物理实验教学的特点，注重引导初中生借助于物理实验，对物理知识进行深入地学习及理解，促进物理知识点的内化。
本文在对初中物理实验教学研究过程中，注重从建模思想视角入手，对物理实验教学进行创新，以提升物理课堂教学的针对性和有效性，进一步培养初中生物理核心素养。
关键词：建模思想；初中物理；实验教学前言：物理实验教学工作开展，对建模思想的应用，注重指引学生结合物理模型，对物理实验进行深入地学习及思考，培养学生观察能力、实践操作能力、体验创新能力，促进物理知识点的内化。
建模思想视角下开展初中物理实验教学，要注重把握物理理论知识的有效渗透，借助于物理实验，使物理知识点更加直观化、形象化的展示，引导初中生对物理知识进行有效理解，把握物理规律，以提升物理实验教学的质量。
一、结合对象模型，强化理解认知结合物理模型的内容来看，每个模型的应用都有一定的条件和适用范围，在教学过程中，教师要引导初中生对模型的应用条件及范围做好把握，从而使初中生利用物理模型对实际问题进行解决[1]。
对象模型的应用，注重联系物理实验的实际内容，借助于实验引导学生对物理模型进行有效地学习及理解，把握物理模型的内涵，使初中生对物理知识点进行深入地学习及理解。
结合物理对象模型来看，主要涉及到了质点、杠杆、连通器、均匀介质等。
在物理实验教学过程中，需要联系物理对象模型的内容，引导学生观察物理实验现象，加深物理知识点的学习及理解[2]。
例如，在开展杠杆知识教学过程中，结合杠杆原理，注重在实验教学中引导学生对杠杆的五要素进行了解，并围绕杠杆的平衡条件开展物理实验教学。
在教学中，教师可以结合杠杆平衡的条件，引导学生进行实验探究。
在杠杆实验教学中，为学生准备实验器具，在杠杆的左右两端依次悬挂不同的砝码，假设杠杆右端砝码的重力产生的拉力为F1，左边砝码悬挂物体产生拉力为F2，要想使杠杆平衡，可以结合杠杆平衡条件F1=F2。
物理竞赛论文初中物理建模论文
1. 帮助学生健全知识体系 对照《全国高中物理竞赛大纲》要求，通过学 校正常的课堂教学、课后学生自学、定期教师辅导 等形式帮助学生全面、系统地掌握竞赛所必备的知 识体系。这里尤其要注意两点：一是要高度重视高 中物理知识教学，绝不能避“轻”就“重”，否则于 竞赛、于高考均不利。二是注意补充必要的跨学科 知识和理论联系实际的知识。请看第十七届全国中 学生物理竞赛（预赛）试题第二大题： 一半径 R=1.00m 的水平光滑圆桌面，圆心为 O， 有一竖直的立柱固定在桌面上的圆心附近，立柱与 桌面的交线是一条凸的平滑的封闭曲线 C，如图 2 所示。一根不可伸长的柔软的细轻绳，一端固定在 封 闭 曲 线 上 的 某 一 点 ， 另 一 端 系 一 质 量 为 m=
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具的能力。第三，指导教师必须具有较强的教学能 力。这里主要包括两个方面，一是能吃透学生、善 于因材施教。二是熟练掌握基本的解题方法，如对 称法、等效替代法、叠加法、微元法、割补发、类 比法、解析法、归纳法等。另外，随着竞赛指导工 作的不断深入，指导教师“师”的角色成分将越来 越被遮掩，相反地，“友”的角色成分将越来越凸现。 所以，除了上述三点外，指导教师还应该勇于面对 和接受学生的“围攻”，具有坦荡的胸怀。
物理竞赛指导点滴谈
窦瑾
指导物理学 科竞赛是目前许 多中学尤其是重 点中学的一项常 抓不懈的工作，它在体现新的教育理念、执行新的 课程标准、实施新的教科书、推动教学方式改革、 落实新的课改精神等方面都起着相当重要的作用。 下面仅就指导学生参加全国中学生物理竞赛谈一 点我们的体会。 一、建精良的教练队伍 由于全国中学生物理竞赛不是一项普及性的活 动，所以任何一所学校都不可能在指导学生参赛中 投入很多的人力。许多学校采取的主教练（有的称 首席教练）负责制不失为一种合理、有效的做法。 在这一机制下，除了主教练全面负责全校物理学科 的竞赛组织、指导工作外，另有 1~2 位教师协助并 分担部分内容的竞赛课程的教学和辅导工作。自然， 为了使竞赛指导工作取得好的成效，主教练、教练 的综合素养非常重要，事实也证明，学生之所以优 秀，很大程度上是因为其老师的优秀。首先，担当 主教练和教练重任的教师必须具有实事求是、严谨 治学的作风和善于吃苦、乐于奉献的精神，必须具 有既能独当一面、又能团结协作的能力。其次，竞 赛指导教师必须具有坚实的学科基础。看一下《全 国高中物理竞赛大纲》和《全国中学物理竞赛实验 大纲》摘录的条目：《全国高中物理竞赛大纲》第一 部分力学之运动学：参照系、质点运动的位移和路 程、速度、加速度、相对速度；向量和标量、向量 的合成和分解；匀速及匀变速直线运动及其图像、 运动的合成、抛体运动、圆周运动；刚体的平动和 绕定轴的转动；质心、质心运动定理。《全国高中物 理竞赛大纲》第七部分数学基础：中学阶段全部初 等数学（包括解析几何）；向量的合成和分解、极限、 无限大和无限小的初步概念；不要求用复杂的积分 进行推导和运算。《全国中学物理竞赛实验大纲》第 二部分热学：测水的溶解热；测材料的导热系数。 不难发现，竞赛指导教师要既精通高中物理教科书、 熟悉大学物理教科书，又要具备较强的运用数学工
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第三部分物理实验论文案例摘录1.1水果电池探秘【摘要】我们主要探究的内容是影响水果电池电压的主要因素。
我们分别就水果本身特性、电极插入深度、电极横截面积以及两电极之间的距离这四大方面进行了探究。
我们主要利用课余时间进行亲自实验，通过观察实验现象，记录并分析数据，查阅相关背景资料等方法更进一步地了解了上述因素对水果电池电压影响的大小以及电压的变化趋势，从相对客观的角度深入剖析水果电池，并在整个过程中体会科学探究的精神，体验科学探究的过程，从中增长知识，乐在其中，学以致用。
研究背景在前不久的物理课上，我们进行了对“电压”这一知识的学习。
在课堂上，我们初步进行了对水果电池的研究，但没有进行严格的实验操作。
由于同学们所使用的水果不同，电极插入深度以及两电极间的距离都不尽相同，因而产生了不同的实验结果。
对于这些结果，我们进行了质疑与初步分析。
通过前期对水果电池有关知识的查找与总结，我们发现：大部分的文献资料均只能给予我们理论上的知识分析但往往忽略了水果电池的实际应用。
由于对水果电池探秘的共同兴趣，我们结成小组进行了对影响水果电池电压因素的基本分类，并设计实验，希望能够以实验数据来更直观地进行分析论证，并从中发现新的问题，不断探究，不断学习。
研究内容我们主要探究的内容是影响水果电池电压的主要因素。
对于水果电池的研究，不仅涉及到物理方面的知识，还涉及到一些相关的化学知识。
研究水果电池，可以使我们从中建立学科间的联系，对水果电池进行分析与改良，更加有效地发掘并利用其在生活中的价值。
实验报告一、实验名称水果电池探秘二、实验日期 2008年12月3日实验员王乐君子刘碧莹三、实验目的通过制作并测量不同形式的“水果电池”，研究“水果电池”的电压与哪些因素有关。
四、实验器材电压表一个；不同粗细（直径）的铜、锌电极一宗；导线若干根；各种水果若干枚。
五、实验猜想1、水果电池的电压与水果的种类有关；2、水果电池的电压与两电极之间的距离有关；3、水果电池的电压与两电极插入水果的深度有关；4、水果电池的电压与两电极的粗细（直径）有关。
六、实验过程及纪录在保证水果电池的电压与两电极之间的距离、水果电池的电压与两电极插入水果的深度以及水果电池的电压与两电极的粗细（直径）不变的前提下，选择五种不同的水果进行实验，测试数据见表一。
2、以猕猴桃为对象，在保证水果电池的电压与两电极插入水果的深度以及水果电池的电压与两电极的粗细（直径）不变的前提下，调整电极的间距进行实验，测试数据见表二。
表二3、以猕猴桃为对象，在保证水果电池的电压与两电极之间的距离以及水果电池的电压与两电极的粗细（直径）不变的前提下，调整电极的插入深度进行实验，测试数据见表三。
表三4、以猕猴桃为对象，在保证水果电池的电压与两电极之间的距离以及水果电池的电压与两电极插入水果的深度不变的前提下，调整电极的粗细（直径）进行实验，测试数据见表四。
表四七、分析与论证1、由表一数据可知，当两电极之间的距离、电极插入深度和电极粗细都相同时，不同种水果产生的电压不同，产生电压的大小由大到小依次是：猕猴桃、西红柿、苹果、梨、橘子。
可能的原因：水果越酸，产生的电压越大，水果越软，产生的电压越大，与该种水果的含水量及含糖量无关（反例：梨）；还可能与该种水果的内部结构有关（如橘子、西红柿）。
理论依据：能够做电解液的是酸、碱、盐的水溶液，所以水果中含酸的浓度越高，产生的电压就越大。
2、由表二数据可知：电极插入的深度一定时，两电极间的距离越大，产生的电压越小。
可能的原因：电极吸引电荷的能力（或者说电级对电荷的控制力）是一定的，两电极之间的距离越大，电极对电荷的吸引力就越小，所吸引的电荷数就越少，所以电压就越小。
另外两电极之间的距离越大，正电荷与电子相互移动的阻力就越大，移动的速度就越慢，所以电流就越小。
3、由表三数据可知，两电极间的距离一定时，电极插入的深度越深，产生的电压越大。
可能的原因：电极插入的越深，与水果的接触面积就越大，可以吸引电荷的面积就越大，对电荷的吸引力变大，所吸引的电荷数就越多，所以电压就越大。
4、由表四数据可知，插入电极的粗细对产生电压的大小没有影响（测量精度）或影响较小。
可能的原因：插入电极的粗细对两电极之间的距离和电极与水果接触的面积影响很小，所以吸引电荷的能力没有太大差别，因此电压几乎没有变化。
5、对比表二和表三的数据，分析可知：水果电池电压的大小，受两电极与电解液的接触面积影响较大。
八、结论1、当两电极之间的距离、电极插入深度和电极粗细都相同时，介质含酸的浓度越高，产生电压越大。
2、当电极插入的深度一定时，两电极间的距离越大，产生的电压越小。
3、当两电极间的距离一定时，电极插入的越深，产生的电压越大。
即水果类电池的电压大小与其与某种电解质接触的面积成正比。
4、插入电极的粗细（在一定范围内）对产生电压的大小影响很微小，几乎可以忽略不计。
研究总结在对实验进行分析后我们不难发现：若想提高水果类电池的电压，比较有效的方法是尽量增大电极与电解液的接触面积并且根据水果本身特性，选择含酸的浓度较高的水果进行水果电池的制作。
我们认为，水果电池的制作不应简单地停留在利用水果实体进行实验，更应该利用水果本身导电的特性进行实际的大规模生产与广泛利用。
首先，我们可以设法对不同水果的导电性能进行进一步较全面的实验探究，寻找最佳介质。
其次，我们可以调整电极与电解液的接触面积，提高水果类电池的电压，增效加益。
对于推广水果电池，并不只是简单的兴趣使然，更重要的是，相比于普通电池，水果电池具有如下优势：1、众所周知，现在市场上电池的主要类型是干电池、蓄电池、锂电池等难以降解的化学能电池。
水果导电同样是利用化学能的转化，但水果无公害，使用后的处理相对比较方便与环保，可以尽量避免由于对普通电池的分类回收处理不当而导致的环境破坏。
2、水果电池属于新型电池，能够吸引消费者兴趣。
现今，人们的环保意识越来越强，水果电池将会成为人们更好的选择。
3、水果电池的成分为水果电解液。
市面上有许多掺有水果成分的用品，不仅是食品，日用品也是比比皆是。
如果水果电池能够以“果香芬芳”的天然条件，吸引消费者，那么水果电池的广泛推广则指日可待。
当然，我们在进行水果电池的制作中，也必须要考虑到如下问题：1、水果电解液在日常使用中，势必会发生变质的现象，如何解决这一问题是水果电池制作的关键之一。
我们认为，使用防腐添加剂是解决此问题的方法之一。
但防腐添加剂是否会对水果导电性能产生影响？如，水果电解液中的物质是否会与防腐添加剂发生反应？防腐添加剂是否会降低水果电池的导电性？何种防腐添加剂适宜用于水果电解液的防腐中？适宜的防腐添加剂是否廉价易得？这些都是我们需要进一步探讨的问题。
2、腐烂的水果是否具有导电性还有待探究。
在本次实验中，我们没有进行对腐熟水果导电性能的研究。
但在实际生活中，腐烂的水果可以成为很好的肥料，那么，它的导电性能是否也没有改变呢？若能够以腐烂水果制作水果电池则能避免种植的水果腐烂后只能大批处理的浪费现象，有效地利用资源。
3、电解液的提取问题同样不可忽视。
毕竟，水果种植的第一目的是食用，如何寻找电解液的来源是一大难题。
我们认为，可以通过生物组培的方式进行对水果的大批量短期培养，但前提是保证电解液导电性能无明显变化（实验探究）。
4、通过实验数据可知，单一水果的电压过小，不足以提供可供用电器工作的电压。
是否可以考虑将多种水果的电解液按一定比例混合，通过实验分析，寻找最佳组合，或是提高电池中单一水果电解液的浓度，以增大电压。
文献目录网站资料：/question/1590000833705.html - 61k1.2对热水先冰现象的实验与探究实验名称：对热水先冰现象（姆潘巴效应Mpemba Effect）的实验与探究实验目的：对同质同量同外部环境温度条件下热水和冷水的降温速度进行细致的观察和记录，从而探索热水和冷水降温过程中的规律，探讨热水先冰的姆潘巴现象存在的可能性。
实验用品：两只小烧杯和两只小量杯、水、温度计（量程为-5°至100°，分度值为1）、秒表、记录纸。
实验步骤与方法：实验一1．分别将200ml的65°的热水（沸水晾凉）和13°的冷水加入两个小烧杯中，用正确方法分别将小烧杯中插入温度计待水温达到要求后，放入冰箱冷冻室（见图片），开始每隔15钟记录一次温度；记录数据表格如下(表一)。
同质同量同外部环境温度条件下热水和冷水降温速度比较（表一）单位:%2．将实验所得数据在方格纸上描点，然后将这些点用平滑曲线连接。
图一 同质同量同外部环境温度条件下热水和冷水温度下降曲线3. 现象：观察结冰时的烧杯，发现热水烧杯结冰面低于200ml 的刻度线，显示有液体缺失。
冷水烧杯内液体缺失不明显。
4.将每个时间段水温下降的温差与前一个时间段水温下降度数的百分比相比较,同质同量同外部环境温度条件下热水和冷水降温速度比较（表二） 单位:%5. 将计算所得数据在图中描点，然后将这些点用柱状图连接。
图二同质同量同外部环境温度条件下单位时间内热水温度下降比率比较图三同质同量同外部环境温度条件下单位时间内冷水温度下降比率比较6.分析：（1）在同质同量同外部环境温度条件下，通过冷热水各两次的实验和记录，所得数据真实可靠。
（2）从图一可以看出，单位时间内热水下降速度比冷水快，但是在同质同量同外部环境温度条件下，热水开始结冰的时间出现较晚（120分钟）。
（3）相反，从图一可以看出，单位时间内冷水下降速度比热水慢，但是在同质同量同外部环境温度条件下，冷水开始结冰的时间出现较早（75分钟）。
（4）从表二和图二、图三可以看出，热水在开始和结冰前均有温度加速下降趋势，而冷水仅在结冰前有温度加速下降趋势。
实验结论：在同质同量同外部环境温度条件下，热水先冰的现象（姆潘巴效应Mpemba Effect）不存在，而是冷水先结冰。
实验二1．分别将10ml的95°的热水（沸水）和6°的冷水加入小量杯中，放入冰箱冷冻室（见下图），开始每隔5分钟记录观察一次；记录所见如下（表三）。
2．将实验所得数据在方格纸上描点，然后将这些点用平滑曲线连接。
图四少量同质同量同外部环境温度条件下热水和冷水温度下降曲线3. 现象：观察结冰时的小量杯，页面未见液体缺失现象。
4.分析：（1）在10ml同质同量同外部环境温度条件下，通过冷热水各一次的实验和记录，所得数据真实可靠。
（2）从图四可以看出，单位时间内热水下降速度比冷水快得多，但是在同质同量同外部环境温度条件下，热水开始结冰的时间出现仍然较晚（20分钟）。
（3）相反，从图四可以看出，单位时间内冷水下降速度比热水慢，但是在同质同量同外部环境温度条件下，冷水开始结冰的时间出现较早（10分钟）。