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《惯性》教学设计

《惯性》教学设计



第一篇:《惯性》教学设计

《惯性》教学设计

【设计依据】

教育心理学研究成果显示,学习效果取决于学生学习的主动性。因此教师在教学过程中应引导学生质疑、调查、探究、实践、即动手又动脑,创设能使学生主动参与的学习情景,激发他们学习物理的积极性。【学情分析】

初二学生的思维习惯是:直观形象思维能力较强,抽象的理性思维能力较弱,有一定的逻辑推理能力。因此“堂中的教学实验”是本节的关键内容,是学习惯性的思维支撑点。【教材分析】

惯性的概念可以通过一系列的堂演示实验,从而让学生概括出一切物体都具有惯性,无论物体是静止的还是运动的,都具有惯性。惯性现象的解释是惯性知识的延伸,学生虽然了解、也能讲出生活中的一些惯性现象,但都比较抽象,要他们真正用惯性知识来描述还存在着一定的困难。而这样安排能让学生更深层次的理解惯性——是物体的固有属性,一切物体都有惯性。【教学目标】 知识技能: 1

知道什么是惯性,认识一切物体都有惯性。2

会解释惯性现象。过程与方法:

培养和提高实验设计与操作、现象描述、总结归纳等能力。情感态度价值观:

培养实事求是的科学态度。【教材重、难点】 惯性的定义

应用惯性知识解释惯性现象 【教学原则】

启发教学原则,循序渐进原则。【教学方法】

讨论法 探究法 启发法

情境教学法。【重难点片段描述】

一、惯性

对生活中常见现象的质疑,引出新。

当你乘车时,你一定有这样的感受,汽车紧急刹车时,你会突然向前倾倒,这是为什么呢?要认识这个现象,就需要引入一个新的概念-------惯性。演示书本p28实验探究:

1、笔帽实验-------静止的物体具有惯性。

2、本橡皮实验--------运动的物体具有惯性。教师增加实验:

3、移动水杯实验----液体具有惯性。

4、口吹纸筒实验-----气体具有惯性。

学生概括:所有的物体(无论是固体、液体还是气体)都具有惯性,无论物体做什么性质的运动,都具有惯性。(多样的实验是学生的思维支撑点,通过实验学生可以很轻松的概括出惯性的特征。)

教师进一步强调惯性是物体本身的固有属性,一切物体在任何时候都具有惯性。而且惯性的大小与物体的质量大小有关,物体质量越大,惯性越大。

惯性与惯性定律的区别,以及惯性与力的区别。

二、惯性现象描述:

1、演示惯性球实验:小木片在铁片弹击下飞出去,小球原位落入凹槽。

设问:⑴确定研究的对象?

⑵研究对象原来做什么运动?

⑶发生了什么变化?

⑷由于惯性,研究对象将有怎样的表现?

学生讨论:木片上的小球原先处于静止状态,木片由于铁片弹击而运动,但小球由于惯性仍保持原来的静止状态,故最后在原位置落入凹槽。(学生还不是很熟练,教师适当补充。)(设计意图:运用实验激发学生求知欲,同时深化惯性现象。)引导学生进行讨论交流:免费旅游的办法可行吗? 学生讨论,得出结论:人与地球原来是运动的,当人跳起时,由于具有惯性,还要保持原来的运动状态,所以会落回原地,所以免费旅游的想法是不正确的。

2、通过幻灯片适当练习各种惯性现象的描述

⑴纸飞机离开手以后,还会继续飞行,这是为什么?

⑵把锤柄在固定的物体上撞几下,锤头就牢牢的套在锤柄上了,为什么?

⑶跳远时利用助跑,使自己跳的更远。

三、学生列举生活中的惯性现象,并加以交流分析:

1、拍衣服上的灰尘 学生概括:灰尘原先和衣服一起处于静止状态,衣服在拍击之下而运动,而灰尘由于惯性依然保持原先的静止状态,故能从衣服上飘下来。(学生虽然了解这是惯性现象,但用惯性知识来描述还是很生疏)

2、刹车后车轮停止转动,汽车还要滑行一段距离 学生概括:汽车原先处于运动状态,车轮由于刹车而停止转动,但汽车由于惯性仍然保持原有的运动状态,故还要滑行一段距离。

3、学生表演运动着的人脚受到阻碍而摔倒的现象 学生表演:(学生具有非常强的表演欲望,表演很形象、生动、到位,其他同学也很开心看到精彩的表演。将惯性这个抽象的知识用精彩的节目形式展现给大家,既吸引了学生的注意力,又通俗易懂。)学生很容易概括出来:运动着的人的脚由于受到其他同学的阻碍而静止,但上身仍然保持着原先的运动状态,故导致不平衡而摔倒。

4、学生表演列车启动、刹车、转弯时乘客的各种姿态变化

学生表演:(该实验前半段应该说非常成功,汽车启动和刹车时候,车内乘客的各种姿态变化也表演的很到位,同学对于此惯性现象的描述也挺具体。但后半段关于汽车转弯的各种姿态变化描述却有待进一步完善。对于刚接触惯性的学生而言,解释这么复杂的变化还稍显牵强。所以在这里如果换成悬挂的小球的动向变化可能会更好!)

(设计意图:对于这一环节,教师要特别重视,因为这一过程需要学生分析、想象、设计、创造,这是发展学生能力的关键环节,要给学生充分考虑的时间。对于接受能力快的同学来说,表演给他们提供了一个展示自己的舞台,让他体验到成功的喜悦。对于接受能力慢的同学来说,则可借此机会向别人请教,最终获得探究的成功。“交流”它贯穿于整个探究活动中,教学时,教师可组织学生以小组为单位进行交流,也可全班交流。)【教学反思】

本堂开始用多种方式的实验展示推出一切物体,且无论是静止的还是运动的,都具有惯性。实验简显易懂,堂效果理想。实验是学习抽象的惯性概念的思维支撑点。

在本的重难点突破中,还是选择学生为主体,让学生以丰富的节目形式来展现他们在堂中的所得!学生的表演欲望和表演才能是关键的所在。教师应立足与如何引导学生将理论知识与实际生活相联系,并适时进行点拨,要求学生后要多观察,把生活带入堂,再把学到的知识带入社会中。

第二篇:论惯性

摘要:对经典力学范围内现行的惯性观提出了不同的看法,认为对于惯性要区分:个别研究对象的性质与存在的性质;保持某种状态的性质与改变某种状态的性质;物理学规律的动力学特性与审美性。

关键词:惯性;存在;时间;空间

惯性是经典力学中的一个基本概念,同时它又是人们日常生活中的一个基础性观念,并且惯性问题也是经常被物理学界讨论的一个话题(1)。可是,尽管经典力学经过了漫长的发展时期,大部分的物理教师在此问题上还存在着很多的混乱性(2),本文试从几个方面对惯性进行了讨论,望引起大家的共识。

一、惯性的意义

大家知道,惯性是物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质(3)。一个物体,只要不受外力作用,原来静止的就会一直静止下去,而原来运动的则会一直作匀速直线运动。这里的问题在于:惯性是否是物体的性质?依据牛顿第一运动定律,任何物体均具有惯性。因而,看来惯性不是被研究物体的性质,因为这一性质是一切物体所具有的,也就是说它与物体的个别特征无关。因而,惯性只能是存在的一个特征,是被研究对象周围的环境在此对象上的表现。换一句话说,它是存在于物体周围的一种条件,一种约束。

二十世纪初,德国数学家诺特尔(4)证明了:空间平移对称性导致动量守恒、空间转动对称性导致角动量守恒、而时间均匀性导致能量守恒。事实上,物体的惯性是时间均匀性与空间对称性的必然结果。因而它与个别的特殊研究对象无关。惯性不是个别存在物的性质,个别存在物只是惯性的显现者,惯性的本质与个别存在物的特性无关。从而我们就不能用反映个别存在物性质的量(例如质量)来测度惯性。因为惯性作为存在的一种显现,并无大小可言,它只是存在之状态的表达。

二、惯性与物体运动状态变化的难易程度无关

通常认为质量是物体惯性大小的量度是据于这样的理由:质量大的物体在相同的力作用下其运动状态不容易改变。这是由牛顿第二定律所得到的基本结论。而事实上物体运动状态是否变化,物体运动状态的变化是难还是容易是与惯性无关的。惯性所揭示出的物体之性质不在于其使(或抗拒)物体运动状态的改变或代表改变的难易程度的能力,而在于它的保持某种特定状态(静止或匀速直线运动)的本领:在最相似的物之间,错觉说着最巧妙的谎;最小的罅隙是最难度(5)。因而惯性与物体的质量无关。倘若惯性与物体的质量有关的话,则我们也可以说力与惯性也有关系。因为对于相同质量的物体而言,力越小其运动状态就越难改变。因而,也即力越小物体的惯性越大。事实上,在惯性概念发展的最初时期,牛顿就将惯性与力进行等价的思考,当然现在大家知道牛顿的把惯性等同于力的思想是错的了。如果要说质量与惯性确有联系的话,作者以为也只能从这样的一个视角来看:惯性是由其表现物体周围存在着的与时空有关的天体质量分布情况决定着的性质。这是因为,根据广义相对论,空间的性质是由天体质量的分布所决定的。至于时间,自从奥古斯丁(6)提出“什么是时间?”以来,人们还没有认清它的真面目,也因而从更深的层次上而言,人们只认识到什么是惯性而还没有搞清惯性是什么。

惯性不是一种由个别物体自身所具备的原因(诚然,所有物体均会表现出惯性),它不是我们的一种吃力的、需要支撑的、痛苦感的反映,事实上,它是存在之美感的绽开。因而“惯性是物体对任何改变其运动状态的外来作用的阻抗的性质”(7)这样一种说法就是不当的。因为这一注释还是从对牛顿第二定律的基本分析而来的,在这一注释中已经隐藏了牛顿第二定律及对惯性与物体质量等价的认同感。其实,惯性是一种令人十分安全的、舒适的、和谐的存在之性质,它使物体的存在行为非常简单,而人们也往往由于常见到这种存在的简单性而忽视了它的深层含义。静止的永远静止,运动的永远作匀速直线运动,惯性就是将存在如此单调而重复地显现在人们眼前。凡是背离了这两种物体的存在情况而用惯性去解释其存在原因的,作者以为均属一种不当的诡辩行为。可是这种诡辩行为不仅麻木了人的脑神经而且充斥着各种各样的教科书(8),我们来看一些下面的例子。

例1.惯性也有不利的一面,高速行驶的车辆因惯性而不能及时制动常造成交通事故。所以,在城市的市区,对机动车的车速都有一定的限制,以利于行车安全。(9)

在这里,不能及时制动是由于惯性还是由于制动力不够大?略作思考,读者就可判断出是由于后者。将惯性看成一种破坏力是十分荒唐的。而发生交通事故的真正原因是,由于车辆质量较大,而相应的制动力在如此质量的物体上所产生的加速度很小,不能使车辆很快地减速,从而在短时间内停下来。倘若对于质量较大的车辆来说制动力也允许更大,那么作者认为还是可以在一定的时间内制动车辆的。

并且,这个例子中的“高速行驶的车辆”及“对机动车的车速都有一定的限制”的字句很容易使学生认为惯性和物体的运动速度有关。这对于初学者来说是一个很大的误导。

例2.把斧柄的一端在水泥地面上撞击几下,斧头就牢牢地套在斧柄上了,这是什么缘故呢?(10)

通常标准答案是这样的:开始斧头和斧柄同时向下运动,当斧柄遇到障碍物时突然停止,而斧头由于惯性保持原来的运动状态,这样斧头就牢牢地套在斧柄上了。

事实上,斧头在斧柄上套牢是由于斧头克服了阻力相对于斧柄运动了一段位移,而惯性不是克服某种阻力使斧头运动的原因。在此问题中的一个效果是斧头相对于斧柄产生了某种(克服一定力的)运动,因而我们必须以斧柄为参照系来考察此种运动的实质。当以斧柄为参照时,实际上斧柄在撞击的过程中是一个非惯性系,它相对于惯性系有一个向上的加速度。因而斧头在此参照系中必受到一个向下的“惯性力”,正是此力与斧头的重力克服了斧头与斧柄之间的弹力与摩擦阻力使斧头相对于斧柄前进了一段位移,从而使斧头在斧柄上套牢。如果一定要以地面为参照系来看斧头在斧柄上套牢的问题,那么可以这样认为:虽然斧头在斧柄上向下套牢的过程中没有受到除重力以外的向下的另外力,但相对于地面而言斧头具有一定的动能和重力势能,正是这个能量克服了阻力作功从而转化为内能。所以从效果上看,一是斧头相对于斧柄向下移动了一段位移,二是斧头与斧柄的接触面上在发热。

如果仅从动力学的角度来看,斧头在斧柄上套得牢不牢是由其受到的作用力大小与作用时间(或所通过的位移)所共同决定的,也就是说它和斧头相对于斧柄的动能或动量变化有关。斧柄在“水泥地面”上“撞击”这两个条件只是使斧柄产生了相对于水泥地面的较大的动量变化率,从而也使斧头具有了相对于斧柄的惯性力。但是,虽然这个惯性力构成了斧头套牢在斧柄上的直接原因,可严格地说,斧头在斧柄上套得牢不牢的原因还和斧头的重力及斧柄的弹性和斧头与斧柄的摩擦力大小均有关系。并且斧头在斧柄上套得牢不牢和作用时间也大有关系,因而,撞击“几下”也是一个非常重要的条件。

例3.小车上竖直放置一个木块,让木块随小车沿着桌面向右运动,当小车被档板制动时,车上的木块向右倾倒。这是怎么回事呢?(11)

教科书上的答案是这样的:小车突然停止的时候,由于木块和小车之间的摩擦,木块的底部也随着停止,可是木块的上部由于惯性要保持原来的运动状态,所以木块向右倾倒。

事实上,本例中小车上木块的倾倒是由于力矩作用的缘故。若以地面为参照物,小车对木块的摩擦力对木块的重心而言有一个顺时针旋转的力矩,从而木块向右倾倒。若以小车为参照物,小车被档板制动时已是一个非惯性系,作用在木块(重心)上的“惯性力”对木块的底端也产生一个使木块作顺时针旋转的力矩。

需要指出的是,在上述例2和例3中,斧头在斧柄上套牢和木块在小车上倾倒已是一个涉及物体在非惯性系中的动力学的问题。其中例2是非惯性系中的质点动力学问题,而例3则是非惯性系中的刚体动力学问题。可是,在非惯性系中,我们通常意义上所论述的牛顿第一定律已不成立,从而也失去了此两例的代表意义。也就是说,这两个例子不仅是不准确的解释而且是不适当的例子。在涉及惯性的问题上我们必须分别那些是属于惯性现象,而那些则不属于惯性现象——即为动力学现象。牛顿的例子,毫无疑问是正确的(12),但我们许多的物理学工作者却将惯性对事物的解释范围作了相当随意而并不恰当的扩展或扭曲。其实在讲述惯性时,用不着举更新鲜的特别例子,倒是需指出惯性使我们对事物常态的存在方式太熟视无睹了。这里问题的关键在于,惯性不是使物体改变运动状态(使火车制动、使斧头套牢在斧柄上、使小木块倾倒)的原因。严格地说,这些原因和物体的惯性无关,只和力有关,而至于火车制动得及时不及时,斧头套在斧柄上牢不牢,小木块倾倒得快不快,则不仅与力有关,还和物体的质量、形体、初速度有关。但即使如此地与质量和初速有关却也与惯性无关。

惯性,这个我们通常认为是由物体内在因素决定的性质,其实是物体存在方式的一种条件性:“试取汽车为参考系统来研究‘当汽车急剧刹车的时候,车中乘客有向前倾倒的倾向’这个问题,在汽车急剧刹车前,相对于汽车而言,乘客是静止的,在汽车急剧刹车时,乘客突然向前倾,这就是说,以汽车为参考系统,乘客由静止而突然向前倾,并不保持其静止状态,并不表现出惯性”(13)。这个条件就是:物体要表现出惯性,它必须处于惯性参考系中。而“事物的存在顽强地延续维持不变,无论运动是快是慢抑或停止。”(14)也只在惯性系中才成立。在研究物体的运动学与动力学问题时,惯性系总有着特殊的地位。可是,这个特殊地位的存在并不单单是人类抽象理性的功劳,并不是人类贪懒和间集化的一个报应,惯性系的存在有其形而上的基础:自然之美的呈现及人对自然之美呈现体认的同一性。如果没有了存在的时间均匀性与空间对称性,我们选取的相对于地面作匀速直线运动的参考系对研究动力学问题而言也就将成为一个畸形的怪胎。惯性系不仅在计算上向人类提供了联系物体的相互作用与相对运动的便利方式,其更根本的是它使人与存在的关系成为审美性的。惯性定律给我们的启示是:存在是美的。而惯性系则是自然对人的一个馈赠。也因而,我们应当从审美的视角来看待惯性,而不应当将它看成一个恶魔或一件便宜货。

所有的老师都要求学生不要把惯性与惯性定律混为一谈,可是当我们的老师用动力学的观点来看待惯性——也就是说,把惯性与牛顿第二定律混为一谈的时候,对学生的这一期望是合适的吗?其实这是一个误区:当教完一些物理学的基本概念与规律以后,就要求学生用它们解释自然现象。事实上,物理学中有些基本概念与规律不是要求我们去解释自然现象,它没有这个功能,它只是告诉我们要去感受些什么,它提供给我们的不是一种推理的方式,而是一个判断的原则 :它促成我们的判断更接近于自然之美的呈现。

三、惯性定律与牛顿第二定律的关系

当物体所受的合外力为零时,从牛顿第二定律可知物体处于静止状态或作匀速直线运动。可是,仅依据这一点却不能认为牛顿第一定律是牛顿第二定律的一个特例。因为这两个定律的论述对象其实是不一样的。牛顿第二定律的研究对象是一个物体,而牛顿第一定律论述的是整个存在的性质。惯性——这个任何物体均具有的性质其实不是我们的个别研究对象所具有的性质,因为这个“任何物体”,包括了天地间的万物,而万物的总称(15)即是宇宙:“四方上下曰宇,古往今来曰宙”.也即任何个别的物体都不可能无条件地具有惯性:惯性是存在的特性,是存在着的时空的特性,是宇宙的特性。

其次,牛顿第二定律是关于个别物体因果性的规律,而牛顿第一定律却与个别物体的因果性无关,它是存在之状态的表述,它的表述是与具体的特定的时间无关的、瞬时性的。正是这种非时间性(16)构成了牛顿力学的本质特征。也正是牛顿第一定律所成立的时间均匀性与空间对称性构成了惯性系的特殊地位,从而使我们可以在牛顿第二定律的意义上来研究物体的动力学关系。因为毫无疑问,物体的运动性质和规律与采用怎样的空间和时间来度量有着密切的关系(17)。由此可见,不仅牛顿第一定律不是牛顿第二定律和特例,恰恰相反,现行的动力学规律正是牛顿第一定律所揭示的存在之性在具体的个体事物上的展现。惯性定律比牛顿第二定律具有更强的基础性。也就是说,正是惯性现象,构成了牛顿动力学所以成立的操作平台。由于物体在不受外力作用下保持其速度不变,因而物体运动速度的变化才跟物体的受力相关。

最后,牛顿把惯性定律放在三个运动定律的首位也是与其对自然的信仰因素有关的。因为在文艺复兴之前的绝大部分思想家继承了亚里士多德关于物体运动内在决定论的观点。但在牛顿看来,基本的物质粒子完全是惰性的,没有任何自发的运动,而电、磁、光这些‘非物质’的力量则成为神在自然中的行动的载体(18)。也就是说,惯性定律内隐含着牛顿否定亚里士多德运动观的内在目的论从而建立新力学的形而上基础。

四、惯性与具体物体的质量无关

从上面的讨论可以看出:“质量是物体惯性大小的量度”这个论题,在几个角度去看都是错误的。第一,质量不是物体惯性大小的量度。个别研究对象的质量与其所揭示的惯性毫无关联。因为这两者从数量上来看是一对无穷大的关系,从内容上来看是个体与存在的关系,在它们之间,人类的理性不可能找到逻辑上的因果链。第二,“物体(的)惯性”这样的说法缺乏依据,因为惯性不是物体的性质。物体只是作为惯性的表现者而存在的。第三,“惯性(的)大小”这样的说法也缺乏依据,因为惯性没有大小,惯性只是存在的一种表达方式,一种特定状态的显现。第四,既然惯性并无大小,我们也不可去进行量度,事实上,任何一本教科书上也没有指出惯性与质量的函数关系,因为这一函数关系并不存在,它只是人们的一个虚假的逻辑推测,谁也不能证明质量与惯性成正比或不成正比,更不能得出它们之间的比例系数,因为这些关系均是虚假的。因而,物理学界流传的物体的惯性等于它的质量(19)只是人们一个随心所欲的错误言说。

由于物体质量与惯性无关,所以,将牛顿第二定律中的质量称为惯性质量就是不当的,质量的确对物体运动状态的改变有一种象力一样的阻抗作用,质量在改变物体运动的状态上而言似乎有一种“消解”、“抗拒”力的性质。因而作者认为可将现行的“惯性质量”改称为物体的“抗性质量”。正如牛顿所说:“物体只有当有其他力作用于它,或者要改变它的状态时,才会产生这种力。这种力的作用既可以看做是抵抗力,也可以看做是推斥力。(20)”因为质量与物体运动状态的变化快慢有关,它事实上具有动力学特征,当一个物体的质量大时,它对运动状态改变的阻抗能力就越大。

从逻辑上而言,我们只有将惯性从物质的内在因素中解除出来,才能完全地克服牛顿时代的机械论自然观与牛顿第一运动定律之间存在着的深刻矛盾。也就是说,这样才能使牛顿第一定律恰如其分地建立在由文艺复兴所形成的机械论而不是亚里士多德的目的论的形而上学基础之上。

五、惯性定律的表述方式

牛顿第一定律是动力学定律的基础,但它本身并不表征物体的某种动力学性质,它是关于人类体认自然之美、自然之和谐的陈述。据于上面的论述,对牛顿第一定律的陈述方式作以下的要求是并不过分的:反映时间的均匀性,空间的对称性,及自然之美对人的呈现。可是,现行的许多教科书中对牛顿第一定律的陈述是很不一致的。当然,这种不一致性用老眼光来看是无伤大雅的,但以今天的眼光来看,这种差异性就成为值得商讨的了。

例如:一个物体,如果没有受到其他物体的作用,它就保持自己的静止状态或匀速直线运动状态(21)。这样的陈述可能离惯性定律的本义较远,因为这一陈述的方式是在动力学的维度上来进行的,陈述的对象是“一个物体”。这和牛顿第二定律的研究对象是一致的,这样方式的陈述毫无疑问地可以把惯性定律认为是牛顿第二定律的一个特例,因为“如果没有”这几个字就表达了陈述事件的某种特殊性。

另外一种常见的陈述方式是:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。(22)这样一种表述比前一种完整多了,它几乎就是牛顿的(本文权属文秘之音所有,更多文章请登陆www.feisuxs查看)原义,但这里的“一切物体”应当换成“任何物体”(23)。因为在此论述中的“任何物体”实际上是对一切物体的否定,而“有外力”应当换成“其它物体的作用”,因为惯性定律是不涉及力的,操作意义上的力这个动力学的基本概念与惯性无关。

作者试着这样来陈述惯性定律:存在着的宇宙有这样一种性质,它使任何物体在没有受到其它物体作用的时候总保持静止状态或匀速直线运动状态。或许,这样的一种陈述方式是较明晰的陈述方式,它强调了惯性与惯性的表现者(个别研究对象)的严格区分,这个陈述的主语是性质,这样的陈述才可称为关于“惯性”的定律。而我们也应当将惯性定义为:使物体保持静止或匀速直线运动状态的性质。

第三篇:惯性导航系统

惯性导航系统(Inertial Navigation System,INS)

惯性导航系统(INS)是一种不依赖于外部信息、也不向外部辐射能量的自主式导航系统 INS is an Autonomous Navigation System,relying on the outside information, not radiating energy, not easily disturbed by enemy.抗干扰能力强strong anti-interference ability

精确性好,good accuracy

长期精度差accuracy for long time work

价格昂贵 expensive

Step1:

傅科(Leon Foucault)提出陀螺的定义、原理及应用设想

the meaning and application of gyroscope(by Leon Foucault).第一代惯性技术奠定了整个惯性导航发展的基础

Step 2

开始于上世纪40年代火箭发展的初期begin from the rocket’s development

惯性传感器inertial sensor,(accelerometer加速度计)

提高INS的性能,improve INS’performance.静电陀螺(ESG)、Electrostatic Suspension Gyroscope动力调谐陀螺(DTG)Dynamically Tuned Gyroscope环形激光陀螺(RLG)、干涉式光纤陀螺IFOG等

4:

高精度、高可靠性high accuracy, high stable,小型化miniaturization

惯导平台inertial navigation platform

定轴性(inertia or rigidity)

转子的转动惯量愈大,稳定性愈好;

转子角速度愈大,稳定性愈好。

进动性(precession)

外界作用力愈大,其进动角速度也愈大;

转子的转动惯量愈大,进动角速度愈小;

转子的角速度愈大,进动角速度愈小。

现代光纤陀螺仪包括干涉式陀螺仪和谐振式陀螺仪两种,现代陀螺仪是一种能够精确地确定运动物体的方位的仪器,它是现代航空,航海,航天和国防工业中广泛使用的一种惯性导航仪器,它的发展对一个国家的工业,国防和其它高科技的发展具有十分重要的战略意义。

中程弹道导弹 Intermediate range ballistic missile

Its Navigation System let DF-21D gets strong anti-interference ability

导航系统强的抗干扰能力

航母杀手Aircraft Carrier killer

第四篇:“惯性”的教学心得

“惯性”的教学心得

西六支乡南社中学

“惯性”教学的心得

“惯性”一节的教学,课本首先是给出惯性的定义,然后再演示“静止的物体具有惯性”、“运动的物体具有惯性”这两个实验,来验证一切物体都有惯性。这种从理论到实验的安排给人一种“顺理成章、安全稳妥”的感觉,虽然精炼,却略显得简洁明快有余而生动活泼不足,不宜引起学生的兴趣。学生在学习“惯性”前头脑中关于惯性现象的资料太少,课本提供的“伽利略实验”也不易引起学生的共鸣。因此,我在教学中采取了:先实验,后理论的探究性教学方法,效果很好。下面我就谈谈在探究性“惯性”教学中的几点心得体会。

1.为学生建立惯性概念(1)提问,引出“惯性

①奔跑的人,当脚下被东西绊了一下的时候,为什么会向前倾倒?

②坐在公交车里的乘客,当车突然开动时,乘客为什么会向后倒呢?

发生在身边的现象,学生却不能解释,一下激起了学生的兴趣,教师趁机引入“惯性”的概念。

(2)建立“惯性”概念

①学生做“抽纸条”实验:把盛满水的敞开墨水瓶置于学桌边缘,下面压着1cm宽的长纸条,用手突然沿水平方向把纸条抽走,墨水瓶却安然无恙。学生疑惑。

②教师演示“打棋子”实验(略)。学生不解。师生共同得出:实验表明,一切静止的物体都具有保持静止状态的性质。

③教师演示“模拟公交车”实验:把长方形木块竖着立在小车上,手推小车沿桌面匀速移动,当小车遇到障碍停止运动时,立在小车上的木块便向前倾倒摔了下来。

师:小车匀速运动,木块的运动状态怎样? 生:跟车相一样,做匀速运动。

师:车停时,木块的下部受到小车向后的摩擦阻力,木块的下部运动状态发生了怎样的变化?

生:由运动变为了静止。

师:车停时,木块的上部运动状态怎样? 生:继续向前运动,所以向前倾倒摔了下来。师:运动的物体具有怎样的性质? 生:具有保持匀速直线运动状态的性质。

(至此顺理成章水到渠成。教师给出惯性的定义:一切物体都有保持静止或匀速直线运动的性质。板书出:物体保持静止或匀速直线运动状态的性质叫惯性。)

2做好“惯性”实验

做好“惯性”实验,是建立惯性概念的关键。应力求简单让每一个学生都能自己动手去做。要生动有趣,要增加一点儿惊险的内容,这样会更具有说服力,使学生久久难忘。便于顺利的建立起惯性的概念。3解答惯性现象的步骤

在解释惯性现象实验的时候应做分解动作,引导学生探索总结出解答惯性现象的步骤:

(1)确定物体原来的运动状态。

(2)找出物体或物体的哪部分在突发过程中受到外力的作用,而改变了原来的运动状态。

(3)找出物体或物体的哪部分在突发过程中不受外力的作用,由于惯性而保持了原来的运动状态。

例如,一辆公交车在公路上匀速行驶,应故向右急转弯,坐在车上的乘客为什么会向左方倾斜?

答:公交车急转弯前乘客与车一起做匀速直线运动,但车应故向右急转弯时乘客的臀部随车向右急转弯,而人的上部由于惯性要保持原来的匀速直线运动而继续向前运动。因此,汽车向右急转弯时人的上身要向车的左方倾斜。

这样,思路层次清晰,解答惯性现象的题时有规律可寻。通过简单训练,学生基本上可以掌握。从而培养了学生应用知识解决实际问题的能力和逻辑思维的能力,以及探究性学习的能力。

第五篇:初中物理惯性教学案例

初中物理惯性教学案例

在讲惯性一节时,我先给大家演示一下惯性小球的实验,然后让他们自己做一下,来体会一下,把笔或者文具盒放在一张纸上,迅速抽出2纸张时发现放在纸上的物体并没有随纸一起运动,再一次激发学生的求知欲,迫使其回到课本中找到答案。再如在讲述压强一节时,我用以玻璃片盖住装满水的杯子,然后倒过来,发现玻璃片并不会象我们所想的一样掉落在地上,而是象杯子有吸引力一样被紧紧的吸在杯子上面了在讲授声音的发生时,可让学生用手摸摸自己的喉咙,让学生惊奇的发现原来每天都听到的声音是由声带的振动而产生的等等,这样可以集中学生的注意力,激发学生的兴趣,使学生在掌握物理基础知识和技能的同时,了解这些知识的实用价值,懂得在社会中如何对待和应用这些知识,培养学生的科学意识和应用能力。

物理知识和科学技术、社会生活息息相关。关注现代物理科学技术的新科技、新成果、新动向,都能使使学生真正了解到 物理知识的实用价值,使物理教学过程成为学生愉悦的情感体验过程,让学生感悟到实际生活中的物理的奇妙和规律,从而激发学生勇于探索科学知识的最大潜能,真正实现从生活走向物理,从物理走向社会

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