对称性在物理教学中的应用

来源 :考试周刊 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hq260
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  自然界中很多事物都具有对称的特征。研究对称性,能更好地认识事物的物理性质,理解其所遵循的物理规律,利用对称性可以简化物理问题,找到简捷解决问题的途径。学会利用对称性分析问题、解决问题,应该作为物理教学的要求。
  1.对称性在力学受力分析中的应用
  所以,不用去求解方程式,直接分析系统的对称性,就可以简单找到结果。
  2.对称性在运动学中的应用
  在运动学中,常常要研究物体的上抛运动问题。假如有一个竖直上抛运动的物体,如图2所示,到达最高点的最后一秒内的高度是它上行到最大高度的1/5,求它上升的最大高度。
  对于这个问题,如果用通常的方法,用竖直上抛的运动方程规律列出多个方程,然后解联立方程组,则显得较麻烦。现在,用对称性方法,先对这种上抛运动作一个简单分析。物体的上抛运动,在时间的反演变换下就变成了一个自由落体运动。由运动的对称性可知物体作竖直上抛运动到达最大高度前的最后一秒钟上升的高度,正好就是物体作自由落体时最初一秒钟内落下的高度。因此,立即就可以得到物体最大高度为
  这样就使问题大为简化。
  3.对称性在电路中的应用
  若三个不等值电阻并联,如图3:
  图3 图4
  若电路连接是两电阻并联后与第三个电阻串联,则三个电阻对电路的影响并不是对称的,两电阻互换,结果中体现出不对称性,在原因中寻找不对称性,原来这些电阻的阻值不同,两电阻互换不是等价互换,让学生进一步体会对称互换的等价性。
  4.对称性在静电场中的应用
  如图5所示,带电量为 g的点电荷与均匀带电薄板相距为2d,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。若图中a点处产生的电场强度为零,根据对称性,带电薄板在图中b点处产生的电场强度大小为多少,方向如何?(静电力恒量为k)
  对称性存在于物理学的基本规律中,在研究许多物理问题时,从对称性或构造对称性的角度考察一个物理过程,能够深入到物理问题的本质。物理学处处体现了对称性,对物理规律的理解应该以对称性为基石,对未知物理规律的探索也应该以对称性为向导,对客观实际的思考也应该以对称性为本,这样才能使人类对物理问题理解得更深更透,利用对称性解决问题,往往不需要复杂的计算过程,只要用对称性分析,就能概括出物理问题的核心,有效解决物理问题,对称性是探索物理问题的一种极为有效的方法。
  参考文献:
  [1]刘荣兵.物理学中“对称法”应用之探讨[J].数理化学习,2012(9):12-13.
  [2]张东,张宁.对称性在物理学中的应用[J].北京联合大学学报(自然科学版),2006,20(1):19-22.
  [3]吴宗新.对称性原理在新课程物理教学中的运用[J].新课程(中学),2010(7).
  [4]袁泽星.在物理解题中应用对称性分析的讨论[J].中外教育研究,2009(10):149.
其他文献
在思想品德教育中渗入心理教育是解决应中学生心理问题的有效途径,可以全面推动学生的身心健康发展。教师在教学活动中,应当重视对学生心理素质和道德理念的培养,引导学生以健康积极的心态面向学习、面向生活。初中生正处于一个过渡阶段,其生理和心理都在慢慢发生变化,容易受到外界的压力和诱惑。因此,为了使学生更好地发展,教师对学生进行心理教学是必不可少的。  一、心育在思想品德教学中的必要性分析  1.教育改革的
磺胺抗菌增效剂是人工合成的二氨基嘧啶类药物,在我国二甲氧苄啶和甲氧苄啶是最常用的两种磺胺抗菌增效剂。该类药物能增强磺胺药和多种抗生素的疗效,广泛用于畜禽细菌性疾病
水禽呼肠孤病毒病包括番鸭呼肠孤病毒病(俗称“番鸭肝白点病”,Muscovy duckreovirusis,MDR)和新型鸭呼肠孤病毒病(俗称”鸭出血坏死性肝炎”,Novel duck reovirusis,NDR)均是近年我
microRNA是一类非编码单链小分子RNA,长度为20~23个碱基(nucleotide,nt)。通过与靶mRNA的3'UTR特异结合,它可以引起靶mRNA的降解或翻译抑制,在转录后水平上调控基因表达。核转录
本论文提出了以控制分散浮选、剪切絮凝浮选相结合的疏水絮凝新工艺——控制分散-剪切絮凝浮选工艺。该工艺成功地进行了微粒菱锰矿及磷灰石单矿物的分离,并从混合矿中有效地
近年来废水处理技术的改进,使得日本矿山和冶炼厂的污染防治取得了惊人的进展。日本最大的铅锌矿—神冈矿,已经建立了稳定的控制系统,使废水水质远远好于政府法令所规定的标
我市北辛武乡北辛武村农民曹锦礼1994年种了20亩冬油菜,由于科学管理,取得了亩产125公斤好收成。他的主要经验如下。 1.及时定苗 油菜种子小,播种后出苗数多,易长成高脚苗影
本研究使用光电浊度法,扫描电镜和显微电泳仪等试验手段,研究了微粒菱锰矿与石英、方解石的互凝行为和机理及分散剂阻止矿物间互凝的作用和机理。研究阐明了六偏磷酸钠的分散
初中是学生的人生观、世界观、价值观逐步树立的关键时期,学生在这个阶段对于周围事物的认知程度及效果会直接影响其整个观念形态的塑造。因此,思想品德教育在初中阶段学习中的地位显得尤为重要。以下是笔者在实际教学过程中通过师生互动的形式增强教学效果的做法,希望通过简单阐述对广大初中教师的教学创新有所启发。  一、以情境为入口,进行体验式互动  情境教学法是很多学科的课堂教学之中都会运用的有效教学方法,思想品
社会新闻是以当前社会生活、社会问题、社会风气为题材,与广大群众生活、利益、情趣密切相关的新闻报道。按其内容来分,有反映社会生活中新动向的趋向性社会新闻;有反映社会