發(fā)布時間：2022-04-17 05:45:47
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了1篇的物理力學(xué)論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
1堤基覆蓋層工程地質(zhì)條件
蘿卜市段岸坡穩(wěn)定，堤基由含砂漂卵石層組成，漂卵石磨園度較好，巖質(zhì)堅硬，粒間充填較緊密，處于稍密～中密狀，無不良的軟土夾層，承載力較高，堤基漂卵石層能滿足承載及變形要求。堤基開挖邊坡高7.5～13.5m，由含砂漂卵石層組成，建議開挖坡1∶1.0～1∶1.25。蘿卜市段存在的主要工程地質(zhì)問題有:(1)堤基含砂漂卵石層透水性強，基坑開挖時應(yīng)有相應(yīng)的排水措施;(2)含砂漂卵石層結(jié)構(gòu)松散，抗沖能力差，且該段位于回水區(qū)，施工應(yīng)采取適當工程處理措施以避免堤基沖刷、淘蝕，影響堤身穩(wěn)定;(3)原港務(wù)大樓樓腳外側(cè)存在架空層(樁號K2+688～K2+717m、(堤)0+19～(堤)0+30范圍內(nèi)，寬近11m，東西長近39m的含砂漂卵石層中架空層)(見圖1)，該處早期原為一條小河溝并架一座人行石橋，后期經(jīng)人工改造回填，局部形成架空結(jié)構(gòu)(CH48鉆孔中架空段達3.7m，深度為16.61～20.58m)，該段沉降量較大，應(yīng)采取有效的工程處理措施。
2堤基覆蓋層的利用與處理建議
蘿卜市段岸坡穩(wěn)定，堤基由含砂漂卵石層組成，顆粒粗大，承載力較高，能滿足承載及變形要求。在設(shè)計施工中應(yīng)注意的問題有:(1)地形上該處為一回水區(qū)，堤基含砂漂卵石層結(jié)構(gòu)松散，抗沖能力差，對堤腳部位應(yīng)進行適當保護，以免堤基沖刷、淘蝕，影響堤身穩(wěn)定。(2)港務(wù)大樓外側(cè)樓腳前存在架空層，原為一條小河溝，距堤軸線15～30m范圍(見圖1)，后期經(jīng)人工改造回填，局部形成架空結(jié)構(gòu)，因此施工中針對其進行鉆孔高壓灌漿處理。經(jīng)回填灌漿檢查孔注漿法檢查，滿足設(shè)計要求。該段堤腳(樁號K2+679.04～K2+930.58m)采用現(xiàn)澆C15混凝土擋墻(高程:136.20～142.10m，寬1.0～3.0m)，擋墻頂高程由140.4m自然過度到142.10m。由于堤基漂卵石層透水性強，針對漂卵石基礎(chǔ)抗?jié)B穩(wěn)定性差，預(yù)防漂卵石層被沖刷、淘蝕以保護細顆粒不被水流帶走，設(shè)計施工時在基腳混凝土擋墻外側(cè)長20.50m左右漂卵石層范圍內(nèi)采取鋪蓋防滲處理。確保大堤抗滑穩(wěn)定。
3結(jié)束語
重慶涪陵防護工程運行至今，經(jīng)歷了2004年該處長江段165m(黃海高程)的較高水位，近年來進行了回訪，大堤竣工后進行不定期檢查:城區(qū)的地表水、地下水，尤其是大的廠礦排放的污水嚴禁進入堤體，嚴格按照城區(qū)規(guī)劃或向防護堤排洪渠集中排泄;對埋設(shè)在堤基、堤體部位的各種監(jiān)測儀器進行長期觀測，認真分析各種監(jiān)測資料，尤其是蘿卜市段軟基建堤:樁號K2+688～K2+717m、(堤)0+19～(堤)0+30范圍內(nèi)，漂卵石層架空結(jié)構(gòu)回填灌漿處理后的沉降量滿足設(shè)計要求，確保了大堤安全。通過對該工程堤基覆蓋層物理力學(xué)特性的分析，根據(jù)其特點提出了覆蓋層利用與處理的合理建議。今后遇類似堤防工程需建在河漫灘深厚覆蓋層之上，應(yīng)研究覆蓋層物理力學(xué)特性及工程性質(zhì)，并根據(jù)不同的覆蓋層特點采取不同的處理方法，對于工程建設(shè)具有十分重要的作用。
作者：李廷友 單位：中國水電顧問集團成都勘測設(shè)計研究院
物理力學(xué)教學(xué)作為基礎(chǔ)課程，其教學(xué)中把握教材，分析現(xiàn)狀，提高教學(xué)效益，是當前課堂教學(xué)改革的關(guān)鍵。它只是闡述了物理學(xué)中最基本、最基礎(chǔ)的知識，并不是十分嚴謹?shù)奈锢怼Ｆ渲饕獌?nèi)容是經(jīng)典物理學(xué)的基礎(chǔ)知識，而以力學(xué)、電學(xué)為重點。我就以力學(xué)部分的教學(xué)方法為例談?wù)効捶ā?
一、物理力學(xué)教學(xué)面臨的問題
（一）部分教師的課堂提問仍以封閉型為主，激編輯。不起學(xué)生的探究欲望。
在新一輪的課程改革中，幾乎所有教師都參加過不同類型的培訓(xùn)。大部分教師通過培訓(xùn)了解了新課程實施的目標與理念，轉(zhuǎn)變了教學(xué)觀念。但是部分教師已有的課堂提問技能跟不上學(xué)科發(fā)展的速度，課堂提問仍以封閉型為主。所謂封閉型問題，是指教師提問時要求學(xué)生朝某個特定的方向去思考，只有一個或者幾個固定的標準答案的問題。而開放型問題是指沒有明確的、固定的標準答案的問題或者說有多個正確答案的問題。他們雖有實施新課程改革的愿望，但實施效果不佳。
（二）對培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)探究能力的重視不夠。
在注重升學(xué)率的今天，物理教學(xué)只注重了教材知識的傳授，而忽視對學(xué)生的探究能力的培養(yǎng)，這是學(xué)生感到物理難學(xué)的一個重要因素。另外，力學(xué)教學(xué)中還需要用數(shù)學(xué)工具解決物理問題。函數(shù)圖像、矢量的運算、幾何知識、極值等多種數(shù)學(xué)工具的綜合運算對學(xué)生來說，是非常生疏和困難的。這更增加了學(xué)習(xí)的難度，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)效率很難提高。
（三）物理力學(xué)教學(xué)中普遍存在指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)方法不當?shù)膯栴}。
當前學(xué)生的學(xué)習(xí)更多地習(xí)慣于由教師傳授知識，主動學(xué)習(xí)開展很少。加上目前我國的教育更多關(guān)注的是為高等學(xué)校輸送人才，物理的實際教學(xué)目標與要求過高，多數(shù)學(xué)校用兩年時間上完三年中學(xué)物理內(nèi)容，平時加時加量，使一部分基礎(chǔ)薄弱及思維反應(yīng)稍慢的學(xué)生跟不上教學(xué)進度，導(dǎo)致問題越積越多，最后完全喪失學(xué)習(xí)物理的信心，無奈地選擇文科。這是導(dǎo)致物理力學(xué)教學(xué)問題的人為因素。
二、提高物理力學(xué)教學(xué)效率的具體措施
（一）改革單一的師資培訓(xùn)模式，內(nèi)化教育理念。
新課程發(fā)展的核心是新課程理念的落實，改變教學(xué)行為首先要轉(zhuǎn)變教學(xué)理念。上述問題存在的主要原因是教師沒有內(nèi)化教學(xué)理念，沒有掌握新的教學(xué)方法。目前我國大多數(shù)地方采用的是單一的師資培訓(xùn)模式，即集中講座式培訓(xùn)，專家講，教師聽，培訓(xùn)內(nèi)容主要以課程綱要和標準的解讀為主。但是，這種培訓(xùn)本身就是傳統(tǒng)教育模式的反映，且僅靠一兩次這樣的培訓(xùn)整理就讓教師們掌握和內(nèi)化教育理念、掌握新的教學(xué)方法是不現(xiàn)實的。
（二）把握教學(xué)的起點，注意階段性和層次性。
在教學(xué)銜接過程中，根據(jù)學(xué)生的知識基礎(chǔ)和平均學(xué)習(xí)能力確定教學(xué)起點，認真抓好物理概念和物理規(guī)律的教學(xué)，注意概念形成的階段性和層次性，防止出現(xiàn)忽略學(xué)生的接受和理解能力等問題。在教學(xué)時，設(shè)法創(chuàng)設(shè)思維情境，激活學(xué)生的思維，引導(dǎo)學(xué)生運用比較分析、抽象、概括、類比、等效、控制變量等方法，在學(xué)習(xí)中抓住主要因素和本質(zhì)的聯(lián)系，忽略次要因素和非本質(zhì)的聯(lián)系，抽象概括出事物的本質(zhì)屬性和規(guī)律，建立科學(xué)的物理概念和物理規(guī)律?？傊?，在不同的階段應(yīng)通過不同的物理規(guī)律來深化力的概念，通過解決具體的物理問題加深對力的概念的理解。
（三）強化學(xué)生學(xué)習(xí)的相關(guān)環(huán)節(jié)，做到有的放矢。
1.做好新課內(nèi)容的預(yù)習(xí)。通過預(yù)習(xí)，初步了解新知識的大致內(nèi)容，回顧所需要的舊知識并及時復(fù)習(xí)淡忘了的部分，找出本節(jié)內(nèi)容的要點，初步學(xué)習(xí)導(dǎo)出新知識的思路和方法，找出那些仍不明白的問題。有了這樣的準備工作，學(xué)生上課聽課就具有針對性、主動參與性，由知識的表面深入知識的內(nèi)涵，進入較高層次的學(xué)習(xí)階段。為了增強預(yù)習(xí)的效果，在高一開始階段，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會預(yù)習(xí)。
2.認真聽課。聽課是學(xué)習(xí)物理的一個重要環(huán)節(jié)，為了能使學(xué)生更好地聽好課，教師應(yīng)根據(jù)課堂教學(xué)內(nèi)容，盡量設(shè)置一些有利于學(xué)生積極主動參與的活動，包括動手、思考、討論等，盡量發(fā)揮學(xué)生的主體作用，同時強調(diào)學(xué)生聽課的幾個環(huán)節(jié)，真正做到教師能有效地教，學(xué)生能有效地學(xué)。
3.課后復(fù)習(xí)。復(fù)習(xí)是學(xué)習(xí)知識的繼續(xù)和深化。復(fù)習(xí)，一是要及時，當天的內(nèi)容應(yīng)當天復(fù)習(xí)，這是高效、省時的學(xué)習(xí)方法之一；二是要抓住課本，抓住基礎(chǔ)知識的要點，進行一番認真深入的思考，融會貫通；三是注意總結(jié)、歸納，使知識系統(tǒng)化；四是記住、記牢所學(xué)的知識。
課后復(fù)習(xí)的總結(jié)，一章或一個單元后的總結(jié)相當重要。知識在于積累，積累不是簡單的堆砌，而是要使知識系統(tǒng)化。要使學(xué)生在復(fù)習(xí)的過程中，注意及時總結(jié)所學(xué)的知識，歸納整理出本章的結(jié)構(gòu)，找出章節(jié)之間的聯(lián)系，建立起一個新的認識結(jié)構(gòu)和知識系統(tǒng)。這樣既鞏固和加深了所學(xué)的知識，又學(xué)到了方法，更提高了能力。
（四）培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
1.增強教師個人魅力。教師作為教學(xué)活動中的主體，起到“傳道、授業(yè)、解惑”的作用。大學(xué)生處于心理成熟期，生活中受到來自多方面的誘惑，有些學(xué)生反感某位老師時也會反感上這位老師的課。這就要求教師能吸引學(xué)生，將他們的注意力引導(dǎo)到課堂上，為他們指引學(xué)習(xí)的方向。教學(xué)需要教師與學(xué)生共同努力才能達到理想的效果。具體做法如讓學(xué)生口頭或書面向教師提出意見，指出教師的不足之處，以及提出他們能接受的或他們覺得更好的教學(xué)方法或講授內(nèi)容。
2.各章引言介紹。“良好的開端是成功的一半”。除了認真準備好第一堂課，激發(fā)學(xué)生的興趣外，在講授每一章前都準備一個精彩的引言，介紹高科技領(lǐng)域的新成果，讓學(xué)生感到學(xué)有所用。
3.多媒體的合理使用。多媒體是指文字、圖像、音頻、影像等形式相互結(jié)合的媒體，通常是指在計算機程序控制下，將文字、圖形、動畫、視頻、音頻等結(jié)合的信息傳播媒體。在流體力學(xué)課程的教學(xué)過程中，采用多媒體有利于學(xué)生對流動現(xiàn)象的感性認整理識，加深對概念的理解，提高學(xué)習(xí)興趣。
（五）認真上好學(xué)生分組實驗課，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和實驗操作技能。
分組實驗多以測量性、驗證性和實用性實驗為主。要提高學(xué)生分組實驗的教學(xué)效果，就必須明確課堂教學(xué)的目的不在于教師完成某種過程，而在于通過某種活動促使學(xué)生在行為上發(fā)生某些重要的變化，如引起學(xué)生在認識上、理解上、技能上、態(tài)度上的變化。如果學(xué)生通過主動參與教學(xué)，在教師的積極指導(dǎo)下獲得物理知識，則會印象更加深刻，并增強他們的學(xué)習(xí)動機。
總之，只要我們切實掌握物理力學(xué)的特點，從學(xué)生實際出發(fā)，就一定能實現(xiàn)中學(xué)物理力學(xué)教學(xué)效益的提升。
一、力學(xué)教材的基本知識結(jié)構(gòu)
牛頓運動定律是經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ),也是經(jīng)典物理的基礎(chǔ)之一.動能定理和動量定理及其守恒定律為經(jīng)典力學(xué)的棟梁.現(xiàn)行教材的體系是先講靜力學(xué),后講運動學(xué),最后講動力學(xué).把牛頓三定律按三、一、二的順序安排,第三定律放在靜力學(xué)中講授.這種安排符合由易到難、循序漸進的原則.即學(xué)習(xí)靜力學(xué)時,有牛頓第三定律作準備知識,學(xué)習(xí)牛頓第二定律時,有力的合成與分解作先行.通過靜力學(xué)的教學(xué),要求學(xué)生正確理解力的概念。
二、物理思維方式
思維是人腦對客觀事物進行加工的過程,是人腦的功能,通過表象、概念判斷和推理以及其它過程來反映客觀現(xiàn)象的能動過程.物理思維就是運用思維的一般規(guī)律于物理學(xué)習(xí)、研究中所體現(xiàn)的具體的一種思維方式。
第一章“力”要重點講清三種力產(chǎn)生的條件及力的大小和方向,為物體受力分析做好準備.力的三要素,在初中已經(jīng)講過,對質(zhì)點來說不會發(fā)生關(guān)于力的作用點的問題,而對剛體來說,力的作用效果除了跟力的大小和方向有關(guān)外,還跟力的作用點的位置有關(guān).教材中雖然沒有明確提出剛體概念,但所說的物體都是指剛體.力的作用點可以沿力的作用線移到剛體內(nèi)任一點而不改變力的作用效果.因此,與其說力的作用點是一個要素,還不如說力的作用線是一個要素.物體的平衡,用了“平衡”和“固定轉(zhuǎn)動軸的物體”等理想模型方法;“力的分解和合成”用了分析、綜合、整理等效的方法。
第二章“物體的運動”用了理想模型(過程模型)的方法.高中教材以初中教材為基礎(chǔ),先提出質(zhì)點這個理想化模型,在研究物體在一直線上的運動以后,立即研究物體在一個平面內(nèi)運動的有關(guān)概念、規(guī)律和描述方法.運動學(xué)是力學(xué)的重要組成部分,是學(xué)習(xí)其它各章的必備知識.對平面運動的速度的合成與分解運用了分析、綜合、等效的方法。
第三章“牛頓運動定律”用了經(jīng)驗歸納方法論.雖然第一定律不能用實驗直接證明,但由第一定律推導(dǎo)出的一切結(jié)論都與實驗結(jié)果相符合,這就間接地證明了牛頓第一定律的正確性.當今的實驗已能近似地驗證這個定律,例如用氣墊導(dǎo)軌實驗,運動物體——滑塊在水平方向可以近似地認為不受力,因而它近似地做水平勻速直線運動.隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展,牛頓第一定律有可能得到更加嚴密的證明.牛頓第二定律是通過實驗歸納得出的.在功和能,機械能守恒定律,動量、動量守恒這幾章中,主要是用了推理的方法.如教材中機械能守恒定律是借助于運動學(xué)和動力學(xué)的知識推導(dǎo)出來的.但應(yīng)當明確一點,這是一條實驗規(guī)律,是實踐經(jīng)驗的總結(jié),是客觀規(guī)律的反映.這此規(guī)律能夠相互推導(dǎo),這說明它們之間存在著內(nèi)在聯(lián)系.動量定理出自于牛頓第二定律,又異于牛頓第二定律。
三、數(shù)學(xué)是表達物理學(xué)規(guī)律最精確的語言
在教學(xué)過程中,只有將教材的教學(xué)方法、結(jié)構(gòu)搞清楚,才能達到運用數(shù)學(xué)方法解決物理問題的目的.在“力”這一章中,重點解決什么是矢量和矢量的運算方法問題.對物理矢量必須透徹理解,掌握其數(shù)學(xué)運算法則——矢量的平行四邊形法則.引導(dǎo)學(xué)生對“代數(shù)和”與“矢量和”進行對比,體會矢量的質(zhì)的差別,從而自覺地運用矢量運算法則.在“物體的運動”這一章中,先提出質(zhì)點這個理想化模型,并研究質(zhì)點動力學(xué)中的幾個基本概念、位移、速度、加速度等.從數(shù)學(xué)角度分析這些量之間的函數(shù)關(guān)系(包括文字敘述、數(shù)學(xué)公式、函數(shù)圖象等),再進行運動的合成與分解的矢量運算。
在“牛頓運動定律”這一章中,牛頓運動定律起著承上啟下的作用,即能進一步加深對靜力學(xué)、運動學(xué)知識的理解,又能為順利學(xué)習(xí)機械能和動量鋪平道路.牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達式,只有以地球和相對地球靜止或做勻速直線運動的物體為參照系才是適用的.教材由分析物體只受一個力產(chǎn)生加速度與力的關(guān)系,過渡到分析物體受幾個力產(chǎn)生加速度,以及加速度與力的關(guān)系,從而概括出能適合各種情況的牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達式ΣF=ma.在公式中,力與加速度都是矢量,故此式是一個矢量式整理.牛頓第二定律概括了力的獨立性原理(或力的疊加原理),即幾個力同時作用在一個物體上所產(chǎn)生的加速度,應(yīng)等于每個力單獨作用時所產(chǎn)生的加速度的疊加——矢量和.在解題中,運用了正交分解法等基礎(chǔ)知識。
機械能和動量這兩章是在運動學(xué)和動力學(xué)的基礎(chǔ)上,討論力的空間和時間積累效應(yīng),從而引出功和能、沖量和動量等概念.功和能將矢量運算變成了代數(shù)運算.教材從力對物體做功引出動能和動量定理,研究了重力、彈力做功的特點,引出勢能的概念,得出在只有重力、彈力做功時,機械能守恒.最后,從一般的功能原理闡明功的本質(zhì)是能量變化的量度作為本章的總結(jié).能的轉(zhuǎn)換和守恒揭示了物理學(xué)各部分的內(nèi)在聯(lián)系.在討論動量定理時,應(yīng)強調(diào)牛頓第二定律的關(guān)系式是一個瞬時關(guān)系,而動量定理則說明狀態(tài)過程,應(yīng)用它研究某一過程而不是研究某一瞬時,只有在t0時,才是相等的.實驗是講述動量守恒定律的基礎(chǔ),教材這樣處理是考慮到動量守恒定律的產(chǎn)生不是從牛頓運動定律推導(dǎo)得出的,而是一個獨立的物理規(guī)律。
摘要：對油杉Keteleeriafortunei木材的物理與力學(xué)性質(zhì)進行測定與比較，結(jié)果表明，油杉木材的氣干密度為0.576g?cm-3，全干密度為0.544g?cm-3，屬中密度木材。油杉木材的氣干徑向、弦向和體積干縮系數(shù)分別為4.408%、3.272%和7.892%，氣干差異干縮為1.347，油杉木材具有不易開裂和變形的特征。油杉木材的抗彎強度、順紋抗壓強度分別為92.701、57.217Mpa，端面、弦面和徑面硬度分別為4635.9、3420.8和3606.8N，其抗彎強度、順紋抗壓強度和硬度均屬中等。50年生油杉木材的物理力學(xué)性質(zhì)優(yōu)于22年生馬尾松Pinusmassoniana、濕地松Pinuselliottii和28年生杉木Cunninghamialanceolata、禿杉Taiwaniacryptomerioides。
關(guān)鍵詞：油杉；木材；物理性質(zhì)；力學(xué)性質(zhì)；差異比較
油杉Keteleeriafortunei為松科大喬木，喜光樹種，根系粗壯、發(fā)達，對土壤的適應(yīng)性較廣，適宜干旱環(huán)境。其樹干端直，木材黃褐色，材質(zhì)重，紋理直，耐水濕，抗腐性強，是珍貴的用材樹種[1—2]。目前關(guān)于油杉的研究主要集中在生物學(xué)和生態(tài)學(xué)特性以及育苗和造林等方面[3]，未見對油杉木材材性研究的報道。本文對取自福建省永春縣的油杉試材進行物理力學(xué)性質(zhì)測定，并與馬尾松Pinusmassoniana、濕地松P.elliottii、杉木Cunninghamialanceolata、禿杉Taiwaniacryptomerioides木材進行比較，為油杉木材的加工利用提供技術(shù)參數(shù)。
1材料與方法
1.1試驗地概況
試驗地在福建省永春縣桃城鎮(zhèn)大坪村湖內(nèi)，海拔490～590m，地理坐標為東經(jīng)118°17′44″，北緯25°21′05″。土壤類型為山地紅壤，土層深厚，立地質(zhì)量等級為II級，林下植被主要為亞熱帶常綠闊葉樹種和蕨類植物。屬南亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，氣候溫暖濕潤，雨量充沛，年均降水量1676.3mm，極端最高溫39.2℃，極端最低溫–3.2℃，年均氣溫20.4℃，≥10℃年均積溫6984℃，年無霜期310d。群落面積約2hm2，2000年劃為自然保護小區(qū)[1—3]。
1.2試材采集
在試驗山場的上坡、中坡和下坡三處各設(shè)1個10m×10m樣地，在各樣地選擇標準木1株，共選取標準木3株。標準木樹齡50年，平均樹高22.66m，平均胸徑23.81cm。標準木伐倒后，在0m、1.3m、1.5m及以上按2m區(qū)分段，分別取5cm厚圓盤；在1.3m以上部位截取2m試材各一段，將每個圓盤和每段試材分別編號。
1.3方法
按照GB/T1929-2009《木材物理力學(xué)試材鋸解及試樣截取方法》對油杉試材初步加工，加工的試材進行自然氣干后，再按照《木材物理力學(xué)性質(zhì)試驗方法》(GB/T1932、1933、1934.2、1935、1936.1、1941-2009)進行各項物理力學(xué)性能測定。采用全數(shù)字電子萬能材料試驗機和擺錘式?jīng)_擊試驗機對各項力學(xué)強度指標進行測定。測定的有效樣本數(shù)為30個。將50年生油杉木材的物理力學(xué)性質(zhì)與22年生馬尾松和濕地松[4]、28年生杉木和禿杉[5]木材的物理力學(xué)性質(zhì)進行比較。
2結(jié)果與分析
2.1油杉木材物理性質(zhì)
2.1.1木材密度
木材密度是直接反映木材性質(zhì)的重要指標，影響著木材的抗壓強度和抗彎強度等木材力學(xué)指標，木材密度與力學(xué)強度呈正相關(guān)關(guān)系[6]。從表2可以看出，油杉木材的氣干密度為0.576g?cm-3，全干密度為0.544g?cm-3。根據(jù)《木材的主要物理力學(xué)性質(zhì)分級表》[7]，油杉木材屬于中密度木材(氣干密度0.551～0.750g?cm-3)。
2.1.2干縮性
干縮性能是木材性質(zhì)的重要指標，直接影響木材和木制品的尺寸、性狀和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及使用性能的美觀等[8]。油杉木材全干徑向、弦向和體積干縮率分別為7.363%、5.397%和12.855%，木材氣干徑向、弦向和體積干縮率分別為4.408%、3.272%和7.892%(表2)。油杉木材干縮率較小，表明油杉作為用材時，具有尺寸穩(wěn)定性好、變形小的優(yōu)點。差異干縮(弦向干縮與徑向干縮之比)是判斷木材是否容易開裂及變形的重要依據(jù)。差異干縮數(shù)值偏大，說明木材干燥時容易發(fā)生翹曲和開裂；木材各方向的干縮較均勻，說明木材尺寸穩(wěn)定性較好[9]。根據(jù)木材差異干縮的大小，可以大致判斷木材對特殊用材的適應(yīng)性[10]。油杉木材從濕材到全干狀態(tài)，差異干縮為1.364，從濕材到氣干狀態(tài)，差異干縮為1.347，均小于2，說明油杉木材不易開裂和變形。
2.1.3濕脹性
木材濕脹性反映木材吸水后的尺寸變化。沿各方向的尺寸變化不均勻會導(dǎo)致木材開裂和變形，從而影響木材制品的利用[11]。油杉木材的徑向、弦向、體積氣干濕脹率分別為3.195%、2.250%和5.708%，徑向、弦向、體積飽水濕脹率分別為7.963%、5.715%和14.794%，差異濕脹分別為2.492、2.540和2.592(表2)。油杉木材濕漲率和差異濕脹較小，表明油杉木材尺寸穩(wěn)定性較好。
2.2油杉木材力學(xué)性質(zhì)
2.2.1抗彎強度
木材的抗彎強度體現(xiàn)了木材承受靜力彎曲荷載的最大能力[12]。油杉木材的抗彎強度為92.701Mpa，根據(jù)《木材物理力學(xué)性質(zhì)分級表》，油杉木材的抗彎強度屬于中等(88.1～118.0Mpa)。
2.2.2木材順紋抗壓強度
木材的順紋抗壓強度體現(xiàn)了木材沿紋理方向承受壓力荷載的最大能力[10]。油杉木材的順紋抗壓強度為57.217Mpa，根據(jù)《木材物理力學(xué)性質(zhì)分級表》，油杉木材的順紋抗壓強度屬于中等(44.1～59.0Mpa)。
2.2.3硬度
木材硬度是指木材抵抗其他剛體壓入的能力[10]。木材的硬度跟木材的密度密切相關(guān)，密度越大則硬度越高，反之則低[13]。油杉木材的端面硬度、弦面硬度和徑面硬度分別為4635.9、3420.8、3606.8N，根據(jù)《木材物理力學(xué)性質(zhì)分級表》，油杉木材的硬度屬于中等(端面硬度4010～6500N)(表3)。
2.3油杉與其他樹種木材物理力學(xué)性質(zhì)比較
將油杉木材物理力學(xué)性質(zhì)與福建省主要造林樹種馬尾松[4]、濕地松[4]、杉木[5]和禿杉[5]等進行比較(表4)。油杉木材的氣干密度和全干密度最大，分別是馬尾松、濕地松、杉木、禿杉的1.11、1.09、1.51、1.61倍和1.25、1.22、1.66、1.86倍。油杉木材的抗彎強度僅次于濕地松，分別是馬尾松、杉木、禿杉的1.03、0.96、1.48、1.47倍。油杉木材的木材順紋抗壓強度最大，分別是馬尾松、濕地松、杉木、禿杉的1.68、1.56、1.65、1.75倍。油杉木材的端面硬度、弦面硬度和徑面硬度均為最大。油杉木材徑向氣干干縮率、弦向氣干干縮率和體積氣干干縮率最大，分別是馬尾松、濕地松、杉木、禿杉的1.53、1.51、3.22、3.36倍、1.70、1.66、1.14、1.20倍和1.61、1.59、1.83、1.91倍，但油杉木材的差異干縮最小，油杉各個方向的干縮比較均勻。采用加權(quán)法綜合評價木材物理力學(xué)性質(zhì)(其中氣干密度、全干密度、抗彎強度、木材順紋抗壓強度、端面硬度、弦面硬度和徑面硬度的比重分別為1/7)，50年生油杉木材物理力學(xué)性質(zhì)優(yōu)于福建省主要造林樹種22年生馬尾松和濕地松、28年生杉木和禿杉。
3結(jié)論
油杉木材的氣干密度為0.576g?cm-3，全干密度為0.544g?cm-3，屬中密度木材。木材氣干徑向、弦向和體積干縮系數(shù)分別為4.408%、3.272%和7.892%，氣干差異干縮為1.347，木材具有不易開裂和變形的特征。油杉木材的抗彎強度、順紋抗壓強度、端面硬度、弦面硬度和徑面硬度分別為92.701Mpa、57.217Mpa、4635.9N、3420.8N和3606.8N，油杉木材的抗彎強度、順紋抗壓強度和端面硬度均屬于中等。綜合比較，50年生油杉木材的物理力學(xué)性質(zhì)優(yōu)于22年生馬尾松濕地松和28年生杉木、禿杉。根據(jù)對油杉生長規(guī)律的研究[1]，在快速生長期時，油杉樹高年均生長0.55m，胸徑年均生長0.61cm。目前，馬尾松的松材線蟲病害嚴重，而同為松科的油杉具有木材好、生長較快，抗病害性強和抗瘠薄等優(yōu)點。因此，從木材利用和林木生長速度方面以豐富造林樹種的角度考慮，油杉推廣種植意義重大，具有較高經(jīng)濟價值和生態(tài)價值。
力學(xué)是初中物理教學(xué)的重點內(nèi)容，但學(xué)生在學(xué)習(xí)壓強、密度、浮力等力學(xué)知識時存在著理解物理概念、規(guī)律的能力、知識的應(yīng)用能力不強的現(xiàn)狀，究其原因，“應(yīng)試理念”尚未革除，教師大搞死記硬背、題海戰(zhàn)術(shù)，合作探究變?yōu)闊o效的玩耍，自主學(xué)習(xí)淪為“放羊式”，啟發(fā)式教學(xué)成為無聊的提問，影響了物理教學(xué)成效，也影響了學(xué)生的全面發(fā)展。在力學(xué)教學(xué)中，教師要樹立生本理念，豐富教學(xué)形式，提高力學(xué)教學(xué)成效。
一、關(guān)注過程，將知識傳授與發(fā)展能力結(jié)合起來
學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人，是積極的思考者、傾聽者、質(zhì)疑者，教師不能為知識而教，而要關(guān)注學(xué)生的發(fā)展。知識的傳授與能力的發(fā)展彼此聯(lián)系、相互促進，兩者不可偏廢。如在《浮力》教學(xué)中，教師既要讓學(xué)生了解阿基米德原理，也要讓學(xué)生親歷探究測量浮力大小的過程。讓學(xué)生將曲別針、乒乓球、石塊、木塊放入盛水的燒杯，觀察實驗現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)石塊、曲別針沉入燒杯的底部，而木塊、乒乓球漂浮在水面上，會提出問題：“石塊、曲別針等下沉的物體也受浮力嗎？”學(xué)生以小組為單位進行討論交流，提出自己的假設(shè)，有同學(xué)認為在水中下沉的物體不受浮力的作用，理由是物體沒有浮起來。也有同學(xué)認為它們受到浮力的作用，理由是物體下沉的速度比較慢。教者讓學(xué)生用彈簧測力計分別測量石塊、浸沒在水中的石塊，觀察彈簧測力計的示數(shù)有無變化。學(xué)生在探究中習(xí)得知識、培養(yǎng)能力，也提高了學(xué)習(xí)物理的興趣。
二、以情優(yōu)教，實施積極情感策略
“親其師，信其道”。教師要以淵博的知識、良好的人格魅力影響學(xué)生，以高度的熱情投入到課堂學(xué)習(xí)中，要關(guān)心學(xué)生、愛護學(xué)生，與學(xué)生溝通、交流，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓他們愿意學(xué)習(xí)物理、了解物理。“判天地之美，析萬物之理?！苯處熞诰蚪滩闹?，讓學(xué)生感受到大到天體運動，小到分子運動，都是物理學(xué)研究的范疇。教師要拓展學(xué)生視野，為學(xué)生描繪物理研究的廣闊天地，激發(fā)學(xué)生的探究欲望，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師要以物理學(xué)史影響學(xué)生，讓學(xué)生體會到知識的進化過程，以科學(xué)家的故事激勵他們不斷前行，形成正確的世界觀、人生觀。教師以靈活的導(dǎo)入，吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。一堂課的成功與否，導(dǎo)課顯得至關(guān)重要。一是以生動的故事導(dǎo)入，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從科學(xué)家的不懈探索中受到感染。如在學(xué)習(xí)浮力內(nèi)容時，教師可以向?qū)W生講述亥尼洛國王做了一頂王冠，懷疑工匠以銀替金，讓阿基米德在不損壞王冠的前提下查出是不是純金制成的，阿基米苦思冥想而不得其解。一次，他跨入放滿水的浴桶，這時有一部分水溢出，他看到這個現(xiàn)象，智慧的火花迸發(fā)了，狂奔街頭，大呼“找到了”。他獲得真理的快樂是常人難以想象的。二是以問題導(dǎo)入。教師也可以設(shè)置疑難問題，能抓住學(xué)生的注意力，讓學(xué)生覺得好奇有趣的同時，將學(xué)生置于憤悱的境地。如在學(xué)習(xí)壓強內(nèi)容時，教者提出問題：在雪地上行走，人為什么容易陷入積雪中，而穿上寬寬的滑雪板就不會陷入雪中還能滑行？用手指輕輕夾住鋼筆的兩端，為什么兩個手指會有不同的感受？學(xué)生聯(lián)系自己的生活經(jīng)驗，通過思考、討論、交流，考慮到可能與受力面積有關(guān)，從而進入壓強的學(xué)習(xí)。三以多媒體導(dǎo)入。多媒體集視頻、動畫、圖畫文字于一體，能給學(xué)生帶來直觀的感受。如在學(xué)習(xí)《物體的浮與沉》內(nèi)容時，教者向?qū)W生播放遼寧號航母在海面上自由航行，潛水艇可以自由在水中下潛、上浮的視頻，讓學(xué)生身臨其境，感受到生活中隨處可見浮沉現(xiàn)象。教師以有趣的導(dǎo)入，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引發(fā)他們的探究物理知識的欲望。
三、因材施教，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生特點開展
教學(xué)一是靈活開展實驗教學(xué)。物理是一門以實驗為主的學(xué)科，教師要借助于物理實驗培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究、合作學(xué)習(xí)能力，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。教師要重視演示實驗，向?qū)W生完整展示物理規(guī)律，引導(dǎo)學(xué)生主動探究，解決疑難問題。如在學(xué)習(xí)《阿基米德原理》內(nèi)容時，教者讓學(xué)生動手實驗驗證，比較浸入液體中的物體所受浮力的大小與物體排開的液體的重力關(guān)系，從而驗證了阿基米德原理。有一些實驗，無法在教室里完成，如測定大氣壓強值時，需要做托里拆利實驗，而汞是有毒的，教師可以借助于多媒體完成實驗，測得大氣壓強的值，彌補了無法實驗的遺憾。二是以類比生活。在學(xué)習(xí)液體、氣體壓強時，學(xué)生常會提出問題：“液體容器內(nèi)的壓強是否隨深度的加深而增大？同一深度液體向各方向的壓強是否相等？”教者將液體所受的壓強與班級相類比，大家在班級是平等的，如同同一深度所受的壓強相同；大家都受到紀律的約束，隨著年級的增大，對學(xué)生提出的要求也增多，如同液體的壓強隨深度的加深而增大。通過類比，學(xué)生能學(xué)得輕松，不再感受到物理知識抽象難懂。
總之，在初中物理力學(xué)教學(xué)中，教師要關(guān)注學(xué)生的發(fā)展，關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，拉近知識與生活之間的距離，以問題開啟學(xué)生思維，引發(fā)學(xué)生思考，促進學(xué)生的主動發(fā)展。
作者：竇長國 單位：安徽省明光市津里中學(xué)
蘇教版新課改革不斷深入，許多地區(qū)的初中物理教學(xué)逐漸趨于開放性，意在建立學(xué)生的思維模式并且引導(dǎo)其不斷地總結(jié)提高自己．開放性試題需要通過不同的角度，達到鍛煉學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生進行思考的目的，因此開放性試題的設(shè)計要具備一定的技巧和方法．通過對試題的條件、結(jié)論及解題策略等方面的訓(xùn)練，有針對性的設(shè)計題目，使學(xué)生進行充分的思考．
1物理力學(xué)開放性試題的設(shè)計技巧
1．1推陳出新，用新穎的方法設(shè)計問題在設(shè)計試題時，擺脫傳統(tǒng)的試題的提問方法，運用新穎的提問，或者不同形式的描述題目的方法，通過圖文設(shè)計，將試題變得有新意．這種試題可以增加學(xué)生對于題目、問題的印象，提高其記憶力．
1．2用小制作設(shè)計問題在設(shè)計物理力學(xué)題目時，可以使用動手制作的方法，用身邊常見的物品將題目具體化，通過制作以及實驗的方法，加深對題目的印象和對試題的理解，有助于快速掌握題目中涉及到的知識點．通過小制作，設(shè)計出相關(guān)的問題，是設(shè)計物理力學(xué)開放性試題的有效方法．
1．3用生活中的事例設(shè)計開放性問題物理力學(xué)知識本身就充斥于我們周圍的生活中，通過開放性試題的設(shè)計，將力學(xué)問題應(yīng)用到生活中．讓同學(xué)能夠多觀察周圍事物所存在的力學(xué)現(xiàn)象，思考其涉及到的力學(xué)知識．不僅能夠使學(xué)生通過觀察，增加他們對于生活的熱愛，還充分學(xué)習(xí)和應(yīng)用了初中的力學(xué)知識．
1．4利用其它學(xué)科的知識設(shè)計開放性試題物理力學(xué)的學(xué)習(xí)涉及到的不僅僅是物理方面的知識，還可能會涉及到其他學(xué)科的知識．在設(shè)計物理力學(xué)開放性試題時，可以通過不同學(xué)科與物理力學(xué)之間的聯(lián)系，設(shè)計出新穎獨到的試題．
2物理力學(xué)開放性試題設(shè)計案例
例1“5．7”大連空難飛機的黑匣子已經(jīng)找到，潛水員在出事地點從10m深的海底將它勻速托出水面．它是體積約為50×20×10cm3，質(zhì)量為20kg、表面桔紅色的長方體．黑匣子防護要求很高，能經(jīng)受1000℃的高溫而不被燒壞，平放時能經(jīng)受2．5×104N的擠壓而不變形，在海水(設(shè)ρ海水=1．0×103kg/m3)中浸泡36h而不滲水，請根據(jù)上述條件，自己設(shè)計提出一個問題，并解答你所提出的問題．(g=10N/kg)分析此問題為結(jié)果開放性試題，給出了許多物理條件，并且要求學(xué)生通過給出的條件自己設(shè)計相關(guān)問題．這個題目的答案具備多樣性．首先分析題目，涉及到了重力、水中壓力兩方面的問題．可根據(jù)這兩個方面進行問題的設(shè)計．提出問題:“黑匣子”在水中受到了多大的作用力?解答:黑匣子本身的重力G=Mg=20×10N=200N，黑匣子受到海水的浮力F=ρgh=1×103×10×10N=1×105N，黑匣子受到力的總和為F總=F－G=9．98×104N．因此，黑匣子受到了浮力的作用，力的總和為9．98×104N．例2實驗室提供的器材有:量程為5N的彈簧測力計兩只，木質(zhì)刻度尺一把，燒杯兩只(每只50g)，溢水杯一只，鐵架臺一架，水和細線若干，待測小礦石一塊(ρ礦＞ρ水)．要求測出該礦石的重力．小剛同學(xué)設(shè)計的實驗數(shù)據(jù)和實驗方案如表1和圖1所示．(1)計算阻力大?。?2)并且根據(jù)所給器材設(shè)計出另外一個測量礦石重力的方法．
分析：
此題涉及到了杠桿的平衡、力的合成、浮力等物理知識．主要考察了重力的測量和計算．第一題通過動力臂和阻力臂與其所受力的大小成反比的定律計算出礦石的重力后，根據(jù)礦石的重力設(shè)計出其他方案，計算礦石的重力．第一個問題考察范圍窄，第二個問題具有典型的開放性試題的特征．解答(1)6N(解題過程略)(2)彈簧測力計的量程為5N，經(jīng)第一題的計算，礦石的重力為6N，超出了其測量范圍，不能使用一只彈簧測力計直接測量．方案一:用平行并列的兩只彈簧測力計將礦石吊起測量，則礦石的重力為兩個彈簧測力計上讀數(shù)相加之和．方案二:先將一個空燒杯放入盛水的溢水杯中，再將礦石放入空燒杯中，拿另外一只燒杯接住溢出的水．拿出礦石，將燒杯中的水倒入另一個燒杯中，用測力計通過細線分別測出兩只燒杯和水的重力，示數(shù)為F1、F2，燒杯重力表示為G0，則礦石重力為G=F1+F2－3G0．
總結(jié):
此類結(jié)果開放性的試題有許多，以上述兩個例題為例，一個是讓學(xué)生自己設(shè)計問題，并且根據(jù)自己設(shè)計的問題作出解答．另一種是提出問題，讓學(xué)生自己設(shè)計方案，通過不同的實驗方案達到鞏固知識，發(fā)散思維的目的．3結(jié)論在初中物理力學(xué)的學(xué)習(xí)中，開放性試題對于學(xué)生的學(xué)習(xí)能夠起到很大的幫助作用，鞏固所學(xué)知識，將力學(xué)問題綜合考慮，有時可以通過其他學(xué)科內(nèi)容的運用，達到掌握力學(xué)知識的目的．本文中所提到的兩個例題，僅僅是開放性試題中的結(jié)論開放性問題，希望能夠?qū)Τ踔形锢砹W(xué)開放性試題的設(shè)計提供借鑒．
作者：杜海麟 單位:南通市田家炳中學(xué)
摘要：
提出了一種動力學(xué)系統(tǒng)的物理參數(shù)辨識方法。應(yīng)用Padé多項式對動力學(xué)系統(tǒng)的動剛度曲線進行擬合，通過最小二乘法確定Padé多項式中的系數(shù)矩陣，利用遺傳算法對Padé擬合式中的參數(shù)進行優(yōu)化，從而得到系統(tǒng)的質(zhì)量矩陣、阻尼矩陣和剛度矩陣。數(shù)值算例表明該方法具有較高的辨識精度且適用于黏性阻尼系統(tǒng)和非黏性阻尼系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞：
參數(shù)識別；系統(tǒng)辨識；結(jié)構(gòu)動力學(xué)系統(tǒng)；Padé擬合；最小二乘法
在動力學(xué)響應(yīng)分析過程中，系統(tǒng)辨識起著十分重要的作用，結(jié)構(gòu)動力學(xué)系統(tǒng)的物理參數(shù)辨識一直是結(jié)構(gòu)動力學(xué)領(lǐng)域的研究熱點。準確辨識結(jié)構(gòu)的質(zhì)量矩陣、阻尼矩陣和剛度矩陣，是準確地預(yù)計結(jié)構(gòu)動力學(xué)響應(yīng)的前提。Phan［1］等利用系統(tǒng)的輸入輸出信號，通過狀態(tài)空間模型辨識系統(tǒng)的質(zhì)量矩陣、阻尼矩陣和剛度矩陣。Chen和Tsuei［2］同時考慮了黏性阻尼和結(jié)構(gòu)阻尼來對系統(tǒng)的物理參數(shù)進行了辨識。Lee和Kim［3］對Chen和Tsuei的方法進行了改進，將原來方法拓展到多輸入多輸出系統(tǒng)，并在實驗驗證中發(fā)現(xiàn)，Tsuei等人的方法若從動剛度的角度出發(fā)，辨識過程將得到很大簡化，且辨識結(jié)果受測量誤差和噪聲的影響較小。但是，正如Lee和Kim［3］在文中所說，利用結(jié)構(gòu)動剛度進行動力學(xué)參數(shù)辨識的研究還很少。廣泛應(yīng)用于系統(tǒng)降階及參數(shù)擬合的Padé多項式是一種曲線擬合方法。Chazot［4］等將Padé多項式用于黏彈性結(jié)構(gòu)降階，其計算效率與直接計算方法相比，得到很大提高。王學(xué)雷［5］提出了一種基于Padé近似的頻域辨識方法，研究了基于積分最小二乘指標的SISO時滯系統(tǒng)頻域辨識問題。葉華［6］等利用Padé多項式來逼近時滯環(huán)節(jié)，提出了一種時滯電力系統(tǒng)特征值的計算方法。Fournodavlos和Nestoridis［7］從數(shù)學(xué)角度也研究了Padé在參數(shù)擬合方面的應(yīng)用。作者［8］在之前的研究中，曾研究過利用Padé多項式對頻域廣義氣動力擬合，得到時域氣動力表達式，進而研究帶遲滯非線性環(huán)節(jié)二元機翼的氣動彈性響應(yīng)問題。本文從線性結(jié)構(gòu)動力學(xué)系統(tǒng)的動剛度出發(fā)，采用Padé多項式擬合，對動力學(xué)系統(tǒng)的物理參數(shù)進行辨識。首先分別從黏性阻尼和非黏性阻尼兩種動力學(xué)系統(tǒng)介紹了系統(tǒng)參數(shù)辨識方法，并通過數(shù)值仿真算例對兩種動力學(xué)系統(tǒng)的物理參數(shù)進行辨識，驗證了該方法具有較高的辨識精度。
1系統(tǒng)物理參數(shù)辨識方法
1．1黏性阻尼系統(tǒng)由式（11），（13）可見，βi的取值會影響參數(shù)辨識的結(jié)果，因此，在對動剛度矩陣進行擬合時，需要對βi的取值進行優(yōu)化，即βi值的確定為一個尋優(yōu)過程。本文利用遺傳算法對優(yōu)化變量βi值的選取進行優(yōu)化，優(yōu)化目標為使得重構(gòu)后的動剛度矩陣與原始的動剛度矩陣在關(guān)心的頻率范圍內(nèi)其誤差的范數(shù)最小，其中，重構(gòu)的動剛度矩陣通過對重構(gòu)的頻響函數(shù)求逆獲得。此時剛度矩陣也不再是一個常矩陣，但對黏性阻尼系統(tǒng)和非黏性阻尼系統(tǒng)來說，剛度矩陣都應(yīng)是常矩陣，所以當辨識得到的阻尼矩陣和剛度矩陣不再是常矩陣時，說明之前假設(shè)的阻尼模型不恰當。由此可見，采用式（11）或（13）不僅可以辨識結(jié)構(gòu)的阻尼，還能夠在一定程度上反映出結(jié)構(gòu)的阻尼機理：即如果識別出的頻率修正項比較小甚至接近為零時，說明結(jié)構(gòu)的阻尼為黏性阻尼，否則，結(jié)構(gòu)的阻尼應(yīng)按照非黏性阻尼模型重新辨識。
1．2非黏性阻尼系統(tǒng)對非黏性阻尼結(jié)構(gòu)，其阻尼項一般用核函數(shù)的卷積分表示［10］，系統(tǒng)的運動方程可寫為令c（t）＝C0g（t），C0為對稱的正定系數(shù)矩陣，g（t）為核函數(shù)的類型。顯然，當g（t）＝δ（t），δ（t）為狄拉克函數(shù)（Diracdeltafunction）時，式（15）退化為黏性阻尼系統(tǒng)。
2數(shù)值仿真算例
2．1算例1如圖1所示的三自由度質(zhì)量－彈簧系統(tǒng)，假設(shè)阻尼為黏性阻尼。本例中Padé多項式的取修正項數(shù)l＝2，利用Matlab遺傳算法工具箱對βi的取值進行優(yōu)化，選擇概率、交叉概率等參數(shù)的選取采用默認值（本文所有算例均采用默認值），采用遺傳算法得到的一組優(yōu)化解為［β1β2］＝［－1．4572．296］，相應(yīng)地按照第1．1節(jié)的黏性阻尼系統(tǒng)辨識過程進行參數(shù)辨識，得到系數(shù)矩陣如下。然而，在實際情況中，往往存在模態(tài)截斷的問題，此時，動剛度曲線為有限長度，即動剛度曲線沒有覆蓋全部模態(tài)，如本例中僅利用覆蓋第一階模態(tài)的0～2Hz頻段內(nèi)的動剛度曲線進行辨識，采用相同的辨識過程進行辨識，則遺傳算法得到的一組優(yōu)化解。
2．2算例2如圖2所示的二自由度質(zhì)量－彈簧系統(tǒng)，假設(shè)阻尼為黏彈性阻尼。
2．2．1用黏性阻尼模型進行辨識為了說明本文方法對系統(tǒng)阻尼模型的辨識功能，首先對算例給出的黏彈性阻尼系統(tǒng)采用黏性阻尼模型進行辨識。同樣，取Padé多項式的修正項數(shù)l＝2。可見，質(zhì)量矩陣得到準確辨識，但識別得到的系統(tǒng)剛度矩陣不是常數(shù)陣，阻尼矩陣為實數(shù)矩陣，由前文所述可知，選用黏性阻尼模型對該系統(tǒng)進行辨識是不合理的。這里，僅給出在1～100rad／s頻率帶寬范圍內(nèi)，辨識得到的阻尼矩陣（或剛度矩陣）與原始阻尼矩陣（或剛度矩陣）中的一些元素隨頻率的變化曲線對比，如圖3和4所示。由圖3和4可見，雖然剛度矩陣中的元素K11和K22的最大相對誤差分別為1．99％和3．32％，但已表現(xiàn)出隨頻率變化的特性，而且阻尼矩陣的虛部信息明顯缺失，所以用于辨識的阻尼模型選用黏性阻尼模型是不合理的，應(yīng)按非黏性阻尼模型進行辨識。
2．2．2用非黏性阻尼模型進行辨識當辨識阻尼模型選用非黏性阻尼模型時，采用前述針對非黏性阻尼系統(tǒng)的Padé多項式擬合法，對系統(tǒng)的物理參數(shù)矩陣進行辨識，取修正項數(shù)l＝2。如圖5所示為對βi的取值優(yōu)化前，取不同βi值得到的辨識結(jié)果，其中實線表示的是松弛因子μ取100時的原始阻尼矩陣中的元素隨頻率的變化曲線。顯然，需要按前一節(jié)所述對βi的取值進行優(yōu)化?？梢姡沙谝蜃雍拖禂?shù)矩陣得到了精確地辨識。在1～100rad／s頻率帶寬范圍內(nèi)，如圖6所示為辨識得到的阻尼矩陣與原始阻尼矩陣的各個元素隨頻率的變化曲線對比（根據(jù)阻尼矩陣對稱性，C21＝C12，C22＝C11）。顯然，阻尼矩陣的辨識精度也相當高。當出現(xiàn)模態(tài)截斷時，如本例中僅利用覆蓋第一階模態(tài)的0～20rad／s頻段內(nèi)的動剛度曲線進行辨識，采用相同的辨識過程進行辨識，則遺傳算法得到的一組優(yōu)化解為［β1β2］［］＝100．006128．503，辨識得到的系數(shù)矩陣如下。
3結(jié)論
（1）本文利用Padé多項式對系統(tǒng)的動剛度進行擬合，提出了動力學(xué)系統(tǒng)參數(shù)辨識的一種新方法，該方法同時適用于黏性阻尼系統(tǒng)和非黏性阻尼系統(tǒng)。并且，本文方法的辨識結(jié)果能夠反映一定的阻尼機理，當頻率修正項較小或接近為零時，用于辨識的阻尼模型應(yīng)按黏性阻尼模型進行辨識；當頻率修正項較大時，用于辨識的阻尼模型應(yīng)按非黏性阻尼模型進行辨識。（2）本文以Padé多項式修正項中的參數(shù)為變量，求得辨識得到的動剛度矩陣與原始的動剛度矩陣之間的誤差矩陣，以誤差矩陣的范數(shù)為目標函數(shù)，通過遺傳算法對修正項中的參數(shù)進行優(yōu)化，從而提高Padé多項式曲線擬合的精度，辨識得到的質(zhì)量矩陣、阻尼矩陣和剛度矩陣具有較高的準確度。
作者：楊智春 丁允停 王樂 單位：西北工業(yè)大學(xué)結(jié)構(gòu)動力學(xué)與控制研究所
1前言
目前，開發(fā)和利用沿海灘涂資源進行的圍墾工程成為解決我國沿海地區(qū)用地緊張、推動區(qū)域發(fā)展的重要戰(zhàn)略之一。近年來，沿海地區(qū)圍墾工程呈現(xiàn)逐步向深水、低涂、超軟地基發(fā)展的特點［1］。沿海地區(qū)多有深厚的淤泥、淤泥質(zhì)軟土層，這類軟土一般具有高含水量、高壓縮性、低滲透性、低抗剪強度、顯著的結(jié)構(gòu)性與流變性等特點，這些基本特性對工程會產(chǎn)生潛在的不利影響，其中以土體的結(jié)構(gòu)性最甚。沈珠江院士早已指出粘性土結(jié)構(gòu)性問題研究的重要性［2］。呂海波與汪稔等［3－4］對瓊州海峽南北港防波堤區(qū)軟土的結(jié)構(gòu)性進行了初步的機理分析。研究結(jié)構(gòu)性土的物理、力學(xué)性質(zhì)指標及其相關(guān)性對于土體特性的判定、工程特性的分析及其為工程提供可靠的設(shè)計參數(shù)具有重要的實用價值。通過指標間的相關(guān)性分析，利用常規(guī)的土性參數(shù)預(yù)測變形與強度參數(shù)也有一定的工程價值［6］。然而目前對結(jié)構(gòu)性粘土物理力學(xué)性質(zhì)指標的變化規(guī)律及其相關(guān)性的研究并不多見［7］。因此，有必要對結(jié)構(gòu)性存在條件下軟粘土的物理、力學(xué)性質(zhì)指標及其相關(guān)性展開統(tǒng)計分析。
2工程概況
浙江漩門三期圍墾工程是至今該省最大的圍墾工程，總圍墾面積45．3km2。實體工程位于玉環(huán)縣楚門半島與玉環(huán)島之間的漩門港灣，海堤總長5314m。本試驗重點研究最長的中段珠港海堤范圍內(nèi)的深厚淤泥質(zhì)軟土的物理力學(xué)特性，珠港海堤地基主要由Ⅰ層淤泥夾粉土、Ⅱ?qū)佑倌?、Ⅲ層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、Ⅳ層粘土夾粉細砂等組成。本研究鉆探取樣位置選擇在海堤建造影響范圍外（編號BZK），取土最大深度為59．8m，所取土樣主要為Ⅱ、Ⅲ層，兼有部分Ⅰ層。
3土層的物理力學(xué)特性指標
根據(jù)研究內(nèi)容，我們設(shè)計了相關(guān)的室內(nèi)試驗方案，進行基本物理性質(zhì)試驗，同時還進行了一維固結(jié)試驗與無側(cè)限抗壓強度試驗。以上試驗的操作方法均按照《土工試驗規(guī)程》［8］嚴格進行。土層的物理力學(xué)性質(zhì)指標統(tǒng)計分析見表1，其隨土層深度的變化見圖1。從表中可以看出，漩門灣海相軟粘土的天然含水率高，孔隙比大。液性指數(shù)范圍1．15～1．94，土體全部處于流塑狀態(tài)。各物理力學(xué)特性指標的變異系數(shù)較小，表明該地區(qū)各土層的性質(zhì)空間分布的差異較小，在設(shè)計中可將每一土層的設(shè)計參數(shù)取作常量。從圖中可以看出，只有靈敏度與土層的深度呈近似線性關(guān)系，其他各指標與土層深度并非線性關(guān)系，而在Ⅱ?qū)又谐霈F(xiàn)突變，表明該層土與上下土層物理力學(xué)性質(zhì)存在較大的差異，原狀土與重塑土的無側(cè)限抗壓強度試驗的結(jié)果表明，該層土的結(jié)構(gòu)性強、靈敏度大，表明該土層物理力學(xué)指標的變化與結(jié)構(gòu)性相關(guān)。該地區(qū)軟土的靈敏度在2～4之間，與已有文獻調(diào)查臺州地區(qū)的軟土靈敏度的數(shù)據(jù)吻合［9］，按照該指標評價此次試驗軟土為中等結(jié)構(gòu)性土。
4結(jié)構(gòu)性粘土的物理力學(xué)性質(zhì)指標相關(guān)性分析
土體的工程特性與其物理力學(xué)特性指標密切相關(guān)，因此，對漩門海相軟粘土各項物理力學(xué)指標進行相關(guān)性分析，對于該地區(qū)土性的認識與工程實踐經(jīng)驗的積累具有重要的參考意義。本文采用最小二乘法對各項指標間的相關(guān)性進行回歸分析，為了便于工程應(yīng)用，這里僅采用一元線性關(guān)系對其進行分析。其物理力學(xué)指標相關(guān)性見圖2和圖3，獲得對應(yīng)的回歸方程式見表2。從圖表中可以看出，土體的密度ρ、塑限wP與含水率w之間線性相關(guān)性較差；而孔隙比e與含水量具有良好的線性相關(guān)性，同時液限wL與w、e具有較好的相關(guān)性，這些表明土體的微觀結(jié)構(gòu)與粘粒含量對土體含水量與液限均產(chǎn)生較大的影響。塑性指數(shù)IP與含水量的相關(guān)性較好，而與孔隙比e的相關(guān)性稍差，表明天然含水量對IP影響更大。壓縮系數(shù)a1－2與w相關(guān)性較好，而與e相關(guān)性稍差，由于該層土體結(jié)構(gòu)性較強，使得該層的壓縮系數(shù)與孔隙比的相關(guān)性較差。壓縮系數(shù)隨著e的增加而增大，在Ⅱ?qū)釉龃蟮乃俾噬仙?，表明該層土的壓縮系數(shù)較大，強度較低，在建造堤壩的過程中易破壞，故不宜作為持力層。另外，由于含水量與a1－2的相關(guān)性較好，故可根據(jù)基本物性試驗，通過經(jīng)驗公式推得a1－2，具有一定的工程意義。從圖中可以看出，土體靈敏度與孔隙比的相關(guān)性較差，表明靈敏度與土體的孔隙比沒有明顯的線性關(guān)系，也可能由于樣本較少造成分析存在誤差，需要進一步的研究才能做出合理的判斷。
5結(jié)論
通過現(xiàn)場原位取樣與室內(nèi)土工試驗對漩門灣海相軟粘土進行了物理力學(xué)特性指標的統(tǒng)計分析，得到以下基本結(jié)論：（1）該地區(qū)各土層的物理力學(xué)特性指標的變異性較小，空間分布差異性不明顯，可忽略空間變異性的影響，取常量作為設(shè)計參數(shù)。（2）土層的物理力學(xué)指標與土層深度呈非線性關(guān)系，各指標沿深度的變化與土體結(jié)構(gòu)性的強弱密切相關(guān)。（3）軟粘土的ρ、wP與含水率w之間線性相關(guān)性較差；而e、wL、IP、a1－2與w具有良好的線性相關(guān)性。液限wL、IP、a1－2與e具有較好的相關(guān)性，而St與e的相關(guān)性較差。根據(jù)含水率w的變化，結(jié)合經(jīng)驗公式能夠獲得土體的變形參數(shù)a1－2，可為該地區(qū)工程評價提供一定的經(jīng)驗依據(jù)。
一、引言
在高中階段的學(xué)習(xí)中，物理是難度較大的一門學(xué)科，相對而言其學(xué)習(xí)過程也較為枯燥，而在物理的力學(xué)學(xué)習(xí)中，物理力學(xué)實驗又是學(xué)習(xí)的重難點，考試當中會直接考查物理力學(xué)實驗相關(guān)內(nèi)容，同時物理理論的學(xué)習(xí)往往也是以力學(xué)實驗為基礎(chǔ)。但是從總體上來看，大部分學(xué)生在物理力學(xué)實驗學(xué)習(xí)方面面臨著較大的困難，無法有效掌握物理力學(xué)實驗的內(nèi)涵，這不僅為物理理論的學(xué)習(xí)帶來了一定的難度，同時也影響了考試成績的進一步提高。因此，對高中物理力學(xué)實驗的學(xué)習(xí)方法進行探索成為每個高中生必須要面對的問題。在下文當中，結(jié)合自己的實際學(xué)習(xí)經(jīng)驗，一起來探討一下關(guān)于高中物理力學(xué)實驗的具體學(xué)習(xí)方法。
二、注意生活的方方面面
我們的物理教師在課堂教學(xué)過程當中反復(fù)強調(diào)學(xué)習(xí)物理應(yīng)該有一雙善于觀察生活的眼睛，因為物理就是通過前人不斷的觀察生活，找到規(guī)律，理解分析之后才慢慢形成的一門學(xué)科。而物理力學(xué)實驗就是前人對生活中的物理力學(xué)現(xiàn)象進行觀察與分析之后，對相關(guān)理論進行驗證的一種手段，實踐性強是物理力學(xué)實驗的基本特征，同時高中物理力學(xué)實驗的相關(guān)內(nèi)容在實際生活當中也具有非常豐富的具體表現(xiàn)，因此，從生活入手進行高中物理力學(xué)實驗的學(xué)習(xí)可以做到事半功倍的效果。具體來說主要體現(xiàn)在以下兩個方面：第一，要有觀察生活的基本意識，對生活中遇到的相關(guān)問題，積極地從物理力學(xué)的角度對其進行分析。第二，挖掘力學(xué)實驗素材，對生活中所遇到的現(xiàn)象進行分析之后，通過力學(xué)實驗對其進行深入的分析。
三、深入思考老師提出的問題
在學(xué)習(xí)高中物理力學(xué)實驗的過程當中，對于老師所提出的問題我們必須要進行深入細致的思考。與我們學(xué)生剛開始接觸物理不同，老師多年從事物理的教學(xué)研究，在多年的教學(xué)生涯當中，對物理力學(xué)實驗的內(nèi)容、原理、考點等都有非常深入的了解，其在課堂當中所提出的問題往往都整合了大量的力學(xué)實驗信息，其內(nèi)涵極為豐富，如果我們不能對這些問題進行深入思考，則必然將只能停留在力學(xué)實驗學(xué)習(xí)的表面當中，無法進行深入學(xué)習(xí)，阻礙力學(xué)實驗學(xué)習(xí)能力的進一步提升。而且，我們在思考老師所提問題的過程當中，不能抱著應(yīng)付差事的態(tài)度，不僅需要進行深入的思考，同時還需要結(jié)合具體問題通過實驗進行論證。
四、參與物理力學(xué)實驗學(xué)習(xí)興趣小組
物理力學(xué)實驗相對較為枯燥，學(xué)習(xí)的難度也相對較大，為了更好地學(xué)習(xí)物理理論知識，掌握力學(xué)實驗的相關(guān)內(nèi)容，可以通過參與或組建興趣小組的方式來進行探討和學(xué)習(xí)。我們班就自發(fā)地組建了物理力學(xué)實驗學(xué)習(xí)興趣小組，大家自愿參加，積極參與，合理的安排搭檔，互相幫助，共同去完成物理力學(xué)實驗，討論自己在實驗中遇到的問題。興趣小組不僅營造了一個濃厚的學(xué)習(xí)氛圍，使大家的物理力學(xué)實驗學(xué)習(xí)興趣得到提高，而且通過互相分析與討論實驗中遇到的問題，可將自己的知識進行查漏補缺，進一步整合。
五、加強物理力學(xué)實驗動手實踐
在現(xiàn)階段，高中物理高考時并不會考查學(xué)生的動手實踐，而僅僅是通過實驗題目的方式進行考查，因此，許多學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程當中也傾向于采用做題的方式來提高自己的動手能力，而不愿意通過親自動手實驗去探索物理力學(xué)實驗的相關(guān)內(nèi)容，這就必然導(dǎo)致大家對于物理力學(xué)實驗的理解依然停留在理論層面上，真正的物理力學(xué)實驗動手能力并沒有得到充分的提高，僅僅是做題能力得到了一定的提高。我們必須要轉(zhuǎn)變這種學(xué)習(xí)理念，積極主動地進行物理力學(xué)實驗實踐才能加強自己對物理力學(xué)實驗的理解，提高物理力學(xué)實驗?zāi)芰Α?
六、加強對物理力學(xué)實驗的分析與總結(jié)
許多學(xué)生認為物理力學(xué)實驗就是對物理的力學(xué)原理進行驗證的過程，在實際的學(xué)習(xí)過程當中，往往只是照本宣科重復(fù)課本當中的力學(xué)實驗，最后完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理，并不會對實驗過程進行充分的分析與總結(jié)。其實在做物理力學(xué)實驗的過程當中，包含的信息相對較多，如果我們不能充分地挖掘潛在的信息，進行自我思考，就無法實現(xiàn)力學(xué)實驗?zāi)芰Φ挠行嵘?。因此，我們在完成實驗學(xué)習(xí)之后，還需要對實驗過程當中所遇到的相關(guān)問題進行深入的探索與討論，歸納總結(jié)其中的問題，并探索具體的解決方案。
七、總結(jié)
可見，高中物理力學(xué)實驗學(xué)習(xí)雖然困難而且枯燥，但是只要掌握好良好的學(xué)習(xí)方法，善于思考，勤于思考，認真地參與物理力學(xué)實驗就可以幫助自己提高學(xué)習(xí)效率，牢固掌握相關(guān)知識內(nèi)容。
作者:朱文謙 單位:湖北省武漢市常青第一中學(xué)
摘要:目前素質(zhì)教育得到快速發(fā)展，掌握一定的學(xué)習(xí)技巧對我們學(xué)生來說極其重要。它不僅能夠讓學(xué)生在答題以及解題的過程中事半功倍，還能讓我們的邏輯思維得到全面性的加強。力學(xué)學(xué)習(xí)技巧在高中物理學(xué)中是非常重要的，對高中物理學(xué)的學(xué)習(xí)技巧進行總結(jié)分析，并提出了相應(yīng)的優(yōu)化措施，希望能對相關(guān)同學(xué)有所裨益，下面做具體的探討和分析。
關(guān)鍵詞:高中物理;力學(xué)學(xué)習(xí)技巧;總結(jié)
高中物理學(xué)習(xí)的知識內(nèi)容較為豐富，知識點相對比較抽象，尤其是在進行力學(xué)的學(xué)習(xí)過程中，不僅需要對公式進行深層次的理解，還要對受力情況進行正確的分析。但力是一個看不到、摸不著的抽象物理量，想要進行深入的研究以及學(xué)習(xí)，需要對其學(xué)習(xí)技巧進行全面性的總結(jié)。
一、深刻理解和熟練掌握力學(xué)的框架及內(nèi)容
1．力學(xué)框架體系的構(gòu)建
在高中物理的學(xué)習(xí)構(gòu)成中，力學(xué)是非常重要的一個部分。在對力學(xué)的研究中，除了要了解力學(xué)本身的特性之外，還需要對力學(xué)的概念進行一個非常深刻的了解。高中物理力學(xué)會涉及到多方面的知識，這些不同的層面都會與力學(xué)構(gòu)成一定的聯(lián)系，同時，在對力學(xué)概念進行學(xué)習(xí)的過程中，還需要對其不同的規(guī)律進行一定的區(qū)分。在高中物理力學(xué)知識學(xué)習(xí)的過程中，除了要注意做好基本概念的理解和掌握之外，還需要不斷進行歸納總結(jié)，要根據(jù)自身學(xué)習(xí)的情況，對知識進行仔細整理并進行詳細分類，尤其是書本上的一些特定的定律，一定要進行一個非常深入的理解，必要的時候，還可以進行相應(yīng)的推導(dǎo)，并對其中各知識點之間的聯(lián)系進行總結(jié)。這樣就可以在學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建一個適合自己學(xué)習(xí)力學(xué)的知識框架，理解更為深刻。
2．力學(xué)重點內(nèi)容的總結(jié)
基礎(chǔ)概念是物理力學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)?，F(xiàn)在，我們很多的高中老師都會采用整章齊下、重點攻克的方法來給我們學(xué)生進行講解，老師對知識點的總結(jié)與歸納是非常的清晰、有條理，對力學(xué)知識的理解也是非常深刻的，在老師的引導(dǎo)下，大多數(shù)學(xué)生能夠?qū)ξ锢砹W(xué)的知識有著更深一層地理解，能夠在很大程度上提高學(xué)習(xí)的效率，但是在進行力學(xué)的學(xué)習(xí)過程中，我們還需要對其重點內(nèi)容進行總結(jié)。在對內(nèi)容進行總結(jié)的過程中，我們尤其要注意牛頓第二定律的全面使用，其公式為:F=M×a。牛頓第二定律成功的將力與重力加速度結(jié)合在一起，讓物體的整體受力得到了更為直觀的表達，我們在學(xué)習(xí)的過程中，應(yīng)當在牛頓第二定律的基礎(chǔ)上對其進行延生以及拓展，因為在力學(xué)的學(xué)習(xí)過程中，我們通常會考慮到很多力學(xué)的因素，如重力、支持力、摩擦力、壓力以及電磁力，這些都是我們在物理學(xué)習(xí)中應(yīng)當注意的重點。在高中物理的學(xué)習(xí)中，我們學(xué)習(xí)力學(xué)的主要內(nèi)容，大致可以分為兩個板塊:其一，物體在運動過程中速率變化與力產(chǎn)生的關(guān)系，其是加速度與力的整體結(jié)合;其二，磁場的磁效應(yīng)產(chǎn)生的力的變化。在學(xué)習(xí)這兩個重要的板塊內(nèi)容時，我們都會用到牛頓第二定律進行力學(xué)的闡述，所以，在進行力學(xué)的總結(jié)以及學(xué)習(xí)的過程中，我們要深層次的理解牛頓第二定律，并對其進行靈活的運用，從而讓自己在學(xué)習(xí)力學(xué)的過程中更容易掌握力學(xué)的變化規(guī)律。
二、構(gòu)建知識模型，融會貫通、靈活運用
在高中物理學(xué)習(xí)的過程中，除了要做好基礎(chǔ)概念的學(xué)習(xí)和掌握，還需要對相關(guān)概念中的理想化研究模型建立一定的認知，并了解其研究過程。理想化模型是一種非常重要的科學(xué)抽象化的方法，也就是說，在進行研究的過程中，要注重主要因素而忽略次要因素，從而達到簡化研究問題的目的。例如，勻變速直線運動、平衡運動、勻速圓周運動等理想化運動模型，質(zhì)點、點電荷等理想化模型，還有能量守恒定律，這些都可以說是一個比較理想化的定律或概念。在進行物理問題思考的過程中，也在建立物理模型，因此在遇到相關(guān)的作業(yè)題型時，一定嚴格按照相關(guān)的模型建立思路，來尋求問題的解決方法，這是學(xué)習(xí)高中物理力學(xué)的最高要求。在進行物理學(xué)習(xí)的過程中，一般都會遇到以下幾個方面的問題:(1)引進理想模型的原因;(2)理想模型與實際模型的差別;(3)如何建立一個正確的理想模型;(4)理想模型研究的意義。我們學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，要對這幾個問題進行一個深刻的思考，在探索物理規(guī)律的過程中，對物理模型的作用能夠有一個比較明確的認知，并在實際的解題中，能夠明確地進行運用。
三、掌握重要研究方法和基本的解題技巧
在進行受力分析的過程中，還要運用一定的方法，對其進行歸納和總結(jié)。例如，在進行受力分析的過程中，可以運用整體法對其進行整理，這可以在很大程度上提高解題的效率，但在進行實際應(yīng)用的過程中，需要不斷進行聯(lián)系，不斷歸納總結(jié)，才能夠又快又準的解決問題。例如:在力的動態(tài)平衡問題中，通常都是采用圖解法來進行解題，但是在一些探究性的試驗中，通常都是采用控制變量法來解決相關(guān)的問題，控制變量的研究方法比較普遍，但是非常必要，在一些實證性的試驗中，也有著非常關(guān)鍵的作用。
四、注重圖像法在力學(xué)問題中的作用
一般在物理力學(xué)的分析過程中，圖像法的使用是非常普遍的。圖像法的應(yīng)用通常都建立在坐標系的基礎(chǔ)上，是一種用于描述物理規(guī)律的重要方法，并且，圖像法在物理學(xué)中的應(yīng)用也非常廣泛，其不僅僅在力學(xué)中有著非常充分地應(yīng)用，在電磁學(xué)、熱學(xué)中也是比較常用的。例如，磁核振動圖像、波動圖像、電磁場圖像、溫差圖像等，都可以運用圖像法將運動的狀態(tài)非常直觀地描述出來。在物理學(xué)中，圖像法具有非常直觀的優(yōu)點，但是在應(yīng)用圖像的時候，還需要注意以下幾個方面的問題:(1)在看圖像的時候，一定要看清楚橫縱坐標的物理量及其相應(yīng)的單位;(2)在理解圖像物理意義的時候，需要非常清楚地了解到圖像所代表的函數(shù)關(guān)系與相關(guān)物理公式之間的聯(lián)系;(3)要對圖像的斜率、截距、面積等相關(guān)的物理量所代表的物理量有一定的了解。但是最關(guān)鍵，最根本的問題就是要熟悉圖像的特性，了解基礎(chǔ)的物理圖像，在一定條件下，可以通過類比的方法，來對相應(yīng)的問題進行解決。
五、注重邏輯推理能力的培養(yǎng)
在高中物理力學(xué)學(xué)習(xí)的過程中，除了要對基本的概念以及方法進行掌握之外，還需要建立一個比較嚴密的邏輯推理思路。例如，在機車啟動這一專題中，就會遇到汽車加速度減小的加速運動問題，在對這一問題分析的過程中，需要了解機車運動的一個狀態(tài)。當機車啟動的時候，先是勻加速運動，但是當機車的功率達到額定功率的時候，就會做加速度減小的加速運動，最終達到最大的速度。這類問題的分析一直是一個難點，但是它的計算比較容易，主要是進行全面的推理，并對各個物理量之間的關(guān)系進行一定的梳理。
六、結(jié)語
綜上所述，在高中物理的學(xué)習(xí)過程中，我們首先需要結(jié)合實際情況，找到基礎(chǔ)的解題方法，并采用多種方式優(yōu)化。在學(xué)習(xí)技巧的總結(jié)過程中，我們需要對力學(xué)知識的各種學(xué)習(xí)方法進行應(yīng)用，在高中物理力學(xué)的學(xué)習(xí)中，一定要扎實學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，并不斷進行歸納總結(jié)，找到適合自己的邏輯分析方法。同時，我們學(xué)生還要注重自己邏輯思維的培養(yǎng)，要學(xué)會養(yǎng)成找到問題、把握重點、快速解題、題后反思的學(xué)習(xí)習(xí)慣。我相信，只要同學(xué)們保持良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，做出持之以恒的努力，定能使高中物理學(xué)的學(xué)習(xí)難度得到全面的降低，自身的綜合物理素養(yǎng)也會得到很大提升。
作者:蔣勇睿 單位:聊城市第三中學(xué)
摘要：在學(xué)習(xí)高中物理課程過程中，掌握正確的學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)技巧對學(xué)習(xí)物理知識、解決物理問題具有非常重要的作用，不僅能夠保證學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量，節(jié)省解題時間，而且還能夠減少解題的計算量，確保解題的正確率。下面圍繞力學(xué)相關(guān)知識分享一下學(xué)習(xí)高中物理知識的感想和心得。
關(guān)鍵詞：高中階段；物理學(xué)科；學(xué)習(xí)
無論課程怎樣改革、變化，物理一直都是高考理科重點考察的科目。對于作為理科生的我們來說，對物理學(xué)科知識的掌握情況直接影響高考整體成績。所以，在學(xué)習(xí)高中物理知識的過程中，沿著正確的學(xué)習(xí)思路，采用恰當?shù)膶W(xué)習(xí)方法是非常必要的，能夠獲得較為理想的成績。
一、加強對解題思路的梳理
在對力學(xué)知識進行學(xué)習(xí)的過程中發(fā)現(xiàn)，在力學(xué)方面問題的過程中大多時候都需要借助能量守恒定律、運動定律等來幫助解題，并且由于物理、化學(xué)、生物等學(xué)科與數(shù)學(xué)具有密切的關(guān)系，所以在解題過程中也需要用到許多數(shù)學(xué)知識，例如，幾何圖形、三角函數(shù)、圖象等[1]。所以，在學(xué)習(xí)物理力學(xué)知識前，應(yīng)當注意積累基礎(chǔ)知識，從而熟練掌握函數(shù)知識和物理相關(guān)定律，以此來形成明確的解題思路。
二、加強對良好學(xué)習(xí)習(xí)慣的培養(yǎng)
良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣對提高學(xué)習(xí)質(zhì)量和效率具有非常重要的作用，而良好習(xí)慣的形成也離不開自主學(xué)習(xí)意識的支持。在學(xué)習(xí)物理力學(xué)知識的過程中，我們需要有意識的、有針對性的學(xué)習(xí)一些較為常規(guī)且容易出錯的知識點，例如，養(yǎng)成正確使用物理符號的習(xí)慣，在日常做題時保證解題步驟書寫的規(guī)范性、嚴步性。唯有如此，才能在解題時清晰、明了的以文字、符號的形式將解題思路表達出來。針對物理試卷中難度較大的壓軸題，我們在解題時可以先根據(jù)題目給出的已知條件進行推理，將可能用到的定理、公式等知識簡要的書寫下來，然后進行推導(dǎo)和計算，在草紙上進行演算的過程中激發(fā)解題靈感，從而成功解題。同時，還應(yīng)當養(yǎng)成良好的審題習(xí)慣，在審題時，仔細觀察是保證解題準確率的重要前提，只有認真審題，仔細觀察，才能明確的掌握題目給出的已知條件，從而充分利用已知條件進行解題。
三、加強對基礎(chǔ)知識的掌握，明確學(xué)習(xí)規(guī)律
如上述所說，基礎(chǔ)知識的掌握對解決物理力學(xué)問題具有非常重要的作用，所以在學(xué)習(xí)物理力學(xué)知識的過程中，對于物理力學(xué)中涉及的定理、定律等知識，我們應(yīng)當熟練掌握，從而在實際解決物理力學(xué)問題的過程中可以針對題目給出的已知條件有依據(jù)的進行推理，以此來理清解題思路，成功攻克力學(xué)難題。在掌握基礎(chǔ)知識的過程中，可以將概念圖學(xué)習(xí)法巧妙的應(yīng)用到其中，首先應(yīng)當構(gòu)建概念圖譜，對構(gòu)建概念圖所需知識點進行選取，保證所構(gòu)建的概念圖能夠有效加強物理新舊知識點的聯(lián)系，完成對新舊知識脈絡(luò)的梳理。然后，對物理知識體系中較為重要的內(nèi)容進行歸類、整理，明確概念圖的各部分內(nèi)容[2]。最后，按照特定的規(guī)律對相關(guān)知識點進行排序，明確概念圖的橫縱結(jié)構(gòu)，完成概念圖的制作。通過將概念圖應(yīng)用到高中物理學(xué)習(xí)中，我們能夠在制作概念圖的過程中對知識點形成系統(tǒng)認識，為后期學(xué)習(xí)提供相應(yīng)的輔助，有助于學(xué)生物理學(xué)習(xí)效果的強化。例如，在學(xué)習(xí)“牛頓第一定律和牛頓第三定律”相關(guān)知識的過程中，可以將其中涉及的知識納入到概念圖譜中（圖1），通過整理、制作概念圖明確牛頓第一定律與牛頓第三定律之間的聯(lián)系。
四、加強對學(xué)習(xí)方法的積累
對高中物理力學(xué)方面知識體系進行分析可知，力學(xué)的研究對象主要包括安培力、電場力、引力、摩擦力、重力、彈力、洛侖磁力等。在對力的存在進行判斷時，需要注意下面幾個方面：其一，狀態(tài)能夠影響彈力的情況；其二，以相對運動為機理；其三，通過提示可以判斷重力；其四，通常都是先彈力后摩擦力；其五，若是相互垂直的力較大，則平行方向的力不存在。在對力的方向進行判斷時，借助同一直線能夠判斷力的方向，標量是運算結(jié)果。針對力隔離和整體相關(guān)題型，首先可以通過外力來判斷橫踢，經(jīng)過隔離后能夠求出內(nèi)力。在保持同一狀態(tài)時，需要先看整體，而在處于不同狀態(tài)時，則運用隔離。若是在不同狀態(tài)，想利用整體，則需要先假設(shè)力的存在或不存在，然后根據(jù)已知條件進行推理計算。在坐標方面，一般運用正交分解，軸上矢量較多。在對力的運動趨勢進行判斷時，在速度與加速度的影響下，同方向的力相疊加，而反向的力則相互抵消。同時，在力的影響下，加速度發(fā)生變化，應(yīng)當明確徑向和切向，若是徑向的方向發(fā)生改變，則切向的大小也發(fā)生改變，運動的方向就會偏徑向。
五、結(jié)語
綜上所述，物理課程是高中學(xué)習(xí)過程中較為重要的一部分，其內(nèi)容的邏輯性和實踐性比較強，若是在高中物理學(xué)習(xí)過程中未掌握正確的學(xué)習(xí)思路和學(xué)習(xí)方法，就會覺得物理學(xué)習(xí)難度大，逐漸喪失學(xué)習(xí)興趣，最后變成學(xué)困生。為了有針對性的改善物理學(xué)習(xí)難的現(xiàn)狀，我們應(yīng)當善于在日常學(xué)習(xí)過程中積累學(xué)習(xí)經(jīng)驗，掌握正確的學(xué)習(xí)思路和學(xué)習(xí)方法，為更快、更準的掌握物理力學(xué)知識奠定堅實的基礎(chǔ)。
作者:韓庚樾 單位:正定中學(xué)
高中物理中的力學(xué)是很重要的一個知識點，如想在高考中獲得高分，掌握一些解題技巧是非常有必要的。掌握高中力學(xué)要從基礎(chǔ)知識開始，只有打下堅實的基礎(chǔ)，才能不斷地提高學(xué)習(xí)成績，提高學(xué)習(xí)效率。高中物理力學(xué)的解題技巧有哪些呢？
1．高中物理力學(xué)解題步驟分析
力學(xué)解題通常可分為以下步驟：一要明確研究對象，面對一道力學(xué)題，在解題之前必須要了解研究的對象是什么，之后對這個對象的運動進行分析，對受力進行分析，按照物理特點進行分段，以確定解題的思路。二在研究對象和解題思路確定了以后，就要找出與其對應(yīng)的力學(xué)規(guī)律，把對應(yīng)的方程式列出來。三從所有問題中找到重點，對潛在的條件進行深挖，同時，針對問題的特點全方位、多角度、深層次地建立輔助性方程式。
2．打好基礎(chǔ)，做好受力分析
無論是哪一門學(xué)科，基礎(chǔ)知識都非常重要，牢固的基礎(chǔ)是今后學(xué)習(xí)的必備條件，也是提高分數(shù)的有效途徑。力學(xué)的基礎(chǔ)知識是受力分析，一定要掌握熟練。力學(xué)中有一些概念和定理，不僅要背下來，最重要的是理解其中的含義，不要進入誤區(qū)或理解上的錯誤。比如，速度和加速度這兩個概念，雖然只有一字之差，但意思卻是不同的。有些同學(xué)很容易混淆這兩個概念，認為速度是零，加速度也是零；加速度越大，速度也會越大。當基礎(chǔ)概念理解錯誤時，就會大大影響解題的成功率，不能有效提高成績。所以，在高中物理力學(xué)中受力分析是解題的基礎(chǔ)，能夠正確畫出受力分析圖，就等于解題取得了第一步的成功。
3．培養(yǎng)邏輯思維，能夠舉一反三
邏輯思維可以助推物理力學(xué)中的解題，在解題過程中，當遇到很復(fù)雜的受力，就能夠進行有效的分析，使整體的界限清晰明朗，有利于把復(fù)雜的力學(xué)解題變得簡單化。比如：有兩個物體相互糾纏在一起，在這種情況下，想要劃分彼此之間的作用力是比較困難的，如果單獨劃分其中一方的作用力，顯然，在一定程度上，對解題是有負面影響的，就會使解題變得更難了，如果把這兩種物體看作為一個整體的話，對于區(qū)分彼此的受力情況就不那么難了，換而言之，也就降低了解題的難度。此外，還要掌握一個技巧，那就是能夠“舉一反三”。在解題過程中，常常會碰到一些類似的題目，其實這些題目之間存在著一定的關(guān)聯(lián)性，對于同一種類型的題，要學(xué)會總結(jié)，找出其中的解題規(guī)律，久而久之就培養(yǎng)出了一種良好的學(xué)習(xí)能力即“舉一反三”。
4．注重審題，挖掘其中信息
審題對于解題是至關(guān)重要的，審題要特別注意，盡最大限度從題目中挖出深藏的信息，體味題目中的內(nèi)涵，這樣才可以提升解題效率。力學(xué)題目大多會與生活發(fā)生或多或少的聯(lián)系，在審題過程中，要一邊審題一邊認真思考，在題目中挖掘其中的含義，找到重要的信息，這些信息對解題大有幫助。具體地說，在審題過程中要注意以下兩點：第一，對物體的運動形式進行分析，確定其是變速運動，是勻速直線運動，還是靜止，注意運動的相對性。第二，要弄清物體的受力情況，然后進行分析，物體具體受到的外力有哪些，它們的方向怎樣，假如是幾個物體受力，就要對各個物體之間相互的作用力進行分析，把單個物體受力的情況及整體受力的情況分清楚。第三，當物體的受力情況很復(fù)雜時，要先考慮整體受力情況，然后列出所對應(yīng)的受力方程，再分析每一單個物體的受力情況，這樣才能保證物體的受力分析正確?？傊?，高中物理力學(xué)是高中階段學(xué)習(xí)的一個重點和難點，在力學(xué)解題過程中，需要多種解題技巧，這樣才能提高解題效率和準確率，提高成績。
作者:周燦 單位:河南省南陽市一中高三（15）班
摘要：高中物理力學(xué)是物理學(xué)習(xí)中的重點和難點，我們在學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)，力學(xué)知識是構(gòu)成整個物理結(jié)構(gòu)體系的關(guān)鍵所在，所有的物理題目解答幾乎都離不開力學(xué)知識，因此我們在學(xué)習(xí)中應(yīng)當重視力學(xué)解題技巧的分析，針對不同的題目采用相應(yīng)的解題方法，應(yīng)用合適的解題技巧，從而在解題中少走彎路，提高解題速度和準確性。
關(guān)鍵詞：高中物理；力學(xué)知識；解題技巧
高中物理的邏輯性和理論性較強，很多人在物理學(xué)習(xí)中會產(chǎn)生物理難學(xué)的觀念，從而影響了其學(xué)習(xí)成績，甚至有很多人直接學(xué)習(xí)落伍。在物理學(xué)習(xí)中，力學(xué)知識點的作用十分重要，幾乎貫穿到整個物理體系中，幾乎所有的題目解答都用到了力學(xué)知識，因此對同學(xué)們而言，要熟練掌握解題技巧，首先打好理論知識，把理論知識應(yīng)用到力學(xué)題目解答中，下面根據(jù)物理學(xué)習(xí)的經(jīng)驗，詳細談?wù)勎锢砹W(xué)解題的三大技巧。
1強化審題、尋找有效信息
高中物理中審題的至關(guān)重要，題目所提供的解題信息很多都隱藏題目中，因此我們要重視從題目中挖掘有效的信息，尤其是在物理力學(xué)題中，稍不留神就會造成題目理解錯誤，從而無法組織起正確的解題思路。同時在力學(xué)題目審題過程中，要做好審題記錄，對出現(xiàn)的信息進行重點標注，對可能用到的公式或定律進行列舉，發(fā)現(xiàn)其題目中暗示的信息，防止對題目信息挖掘不足，造成思維困難。再者在題目審題時，要努力將題目類型和實際生活中遇到的現(xiàn)象進行結(jié)合，例如在自由落體運動章節(jié)中，我們可以利用自己的經(jīng)驗來聯(lián)想自由落體現(xiàn)象，從而增強了對題目的理解能力。物理受力分析是題目中常見的題型，給出一個物體或者多個物體，我們要通過受力分析來確定物體的狀態(tài)，所給出的物體中有的是部分受力，有的則是全部受力，這時候就要根據(jù)實際情形進行力學(xué)分析，從而找出相應(yīng)的解題思路。在力學(xué)受力分析中，其目的是明確物體的受力情況，作用在物體上的力有哪些，如果是多個物體組成的整體，就要分析整體和部分之間的受力關(guān)系。再者要分析力學(xué)作用下的運動形式，判定其運動是直線運動、靜止運動及變速直線運動等，有助于解題思路設(shè)計，根據(jù)受力分析列出相應(yīng)的受力方程。
2夯實基礎(chǔ)知識、正確分析受力
在物理力學(xué)解題應(yīng)用中，應(yīng)當具備扎實的基礎(chǔ)知識，只有這樣才能理清題目中暗藏的知識點，并清楚其題目要求，從而做出正確的受力分析。對我們高中生而言，一定要弄清楚力學(xué)的基本概念和定理，并活學(xué)活用，有些同學(xué)對于基礎(chǔ)知識點的概念不清楚，其適用范圍也不明確，沒有夯實基礎(chǔ)知識，在受力分析時就會出現(xiàn)各種錯誤，因此我們首先要做好物理力學(xué)的學(xué)習(xí)，強化基礎(chǔ)知識的應(yīng)用。首先要對滑塊進行受力分析，作用在滑塊上的力分別有拉力、重力、支持力、摩擦力，其中支持力垂直于其運動方向，因此支持力并沒有對物體做功，對物體做功的力只有重力、拉力及摩擦力，利用這受力分析就可以列出動能方程和能量守恒定理方程［2］。在本題目的解答中，受力分析至關(guān)重要，我們在解題時可以列出動能定理方程和能量守恒方程，把各種技巧相互配合，從而到達融會貫通的解題能力。力學(xué)解題是一個經(jīng)驗性的工作，我們要反復(fù)進行受力分析訓(xùn)練，在解題分析中，出現(xiàn)錯誤是不可避免的，我們要強化對錯題的回顧，建立相應(yīng)的錯題記錄本，利用這些錯題來糾正解題思維上的錯誤，防止在同一類型題目上反復(fù)犯錯，從而夯實基礎(chǔ)知識，提高力學(xué)題目解題能力。
3注重舉一反三、提升邏輯思維能力
力學(xué)解題中培養(yǎng)邏輯思維至關(guān)重要，高中物理力學(xué)題型的特點是題目組成較為復(fù)雜，一個題目中包含了很多力學(xué)知識，這就要求我們把物體的受力過程進行分解簡化，以嚴謹?shù)倪壿嬓运季S來深入分析力學(xué)受力，例如對兩個相互作用的物體，其受力不是孤立存在的，單獨對其中一種力進行劃分，就會割裂整體性的受力分析，容易造成解題錯誤。因此我們在力學(xué)解題上要注重對題目類型劃分，對類似的題目要注重其關(guān)聯(lián)性，通過反復(fù)的訓(xùn)練來提高思維邏輯性，從而得到科學(xué)的思維方式，提高力學(xué)解題準確性。
4結(jié)語
綜上所述，高中物理的邏輯性和科學(xué)性較強，尤其是力學(xué)知識點的相互聯(lián)系性較強，我們要在復(fù)雜的受力圖中理清其受力關(guān)系，并得出相應(yīng)的方程進行求解，這就需要我們掌握力學(xué)解題的技巧，在題目中尋找有效信息，同時夯實基礎(chǔ)知識，正確分析其受力，通過反復(fù)訓(xùn)練來提升邏輯思維能力，從而提高高中物理力學(xué)題目的解題效率和準確性。
作者:胡嘉奇 單位:湖南省長沙市長郡中學(xué)
