相似原理和模型試驗(yàn)基礎(chǔ)課件

相似原理和模型試驗(yàn)基礎(chǔ).相似原理和模型試驗(yàn)基礎(chǔ).相似原理和模型試驗(yàn)基礎(chǔ).?相似原理和工程流體力學(xué)、水力學(xué)的問(wèn)題,由于邊界條件復(fù)雜,大多數(shù)不能單純依靠解析法求得嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕獯?即使是少數(shù)可以求解的問(wèn)題,也要做相當(dāng)簡(jiǎn)化和假定;對(duì)于重要的工程,為確保工程安全,在付諸實(shí)施之前,一般還要經(jīng)過(guò)模型實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證12.I相似模型和群忌相似模型研究水流現(xiàn)象的模型,不僅要求形體上與原型相象,更重要的是能夠體現(xiàn)原來(lái)現(xiàn)象的物理本質(zhì)?；蛘哒f(shuō),在模型中演示的現(xiàn)象與原型中的現(xiàn)象之間必須存在著科學(xué)的關(guān)聯(lián)。相似模型:能將某些物理現(xiàn)象(例如水流)中的量縮小或擴(kuò)大來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的裝置魯迅作為20世紀(jì)中國(guó)最偉大的思想家和文學(xué)家，其作品在中國(guó)文學(xué)史上的價(jià)值和地位是不容置疑的。他的每一部作品都可以被稱(chēng)作文化大餐，對(duì)初中學(xué)生思想道德培養(yǎng)和文學(xué)素養(yǎng)的提高有著不可估量的作用。然而，在初中語(yǔ)文教學(xué)中，教師們發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)這樣的經(jīng)典作品卻并不“感冒”，甚至有著很深的隔閡，認(rèn)為魯迅作品難讀難懂，毫無(wú)欣賞價(jià)值可言。由于這一問(wèn)題長(zhǎng)期得不到解決，所以魯迅作品教學(xué)在初中語(yǔ)文教學(xué)過(guò)程中就成了一個(gè)“燙手山芋”。據(jù)此，筆者就將針對(duì)這一問(wèn)題，選取教學(xué)案例，談?wù)勛约涸诮虒W(xué)實(shí)踐過(guò)程中是如何解決這一“燙手山芋”的，希望能給廣大讀者提供借鑒。一、教學(xué)定位――深入挖掘文章內(nèi)涵筆者認(rèn)為，教師在教學(xué)準(zhǔn)備環(huán)節(jié)應(yīng)當(dāng)深刻意識(shí)到魯迅作品有別于其他名家作品。在其作品中蘊(yùn)含的民族思想文化、批判精神、人生感悟是其他很多作品所不能及的。因此教師在教學(xué)魯迅作品的時(shí)候就應(yīng)當(dāng)深入挖掘作品中的內(nèi)涵，但同時(shí)至關(guān)重要的一點(diǎn)在于，必須結(jié)合學(xué)生現(xiàn)有學(xué)習(xí)水平和心理發(fā)展水平。例如，在課外閱讀教學(xué)中，我選擇了《風(fēng)箏》一文，初讀課文后，不難發(fā)現(xiàn)編者是按照“親情”這一主題來(lái)選編教材的。因此，在教學(xué)《風(fēng)箏》的時(shí)候重點(diǎn)要突出的就是文章“親情”的主題。然而，必須要注意到，作為一篇優(yōu)秀的經(jīng)典作品，文章反映的主題絕不僅僅局限于“親情”。教師在備課環(huán)節(jié)就要意識(shí)到在課堂上還必須帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)一步探討文章之內(nèi)涵。例如，該篇散文中，作者通過(guò)回憶20年前做錯(cuò)的事情，表達(dá)出一種悲痛之情，教師就可以帶領(lǐng)學(xué)生探討作者緣何“悲”，緣何“痛”。除此以外，文章中還有很多可以深入剖析的地方，但是對(duì)于初一年級(jí)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，教師不必一一窮盡，教學(xué)定位不宜過(guò)難過(guò)高，而是應(yīng)當(dāng)有所取舍。筆者認(rèn)為，對(duì)初一學(xué)生學(xué)習(xí)《風(fēng)箏》這一篇課文來(lái)說(shuō)，只要學(xué)生在學(xué)習(xí)和了解作者情感以后能有所感悟即可。二、教學(xué)實(shí)施――多樣手法剖析文章傳統(tǒng)的語(yǔ)文課文教學(xué)一般都是按照“背景介紹――字詞教學(xué)――內(nèi)容解讀――重點(diǎn)分析――延伸學(xué)習(xí)”這樣五個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)展開(kāi)的。然而，筆者在實(shí)施這五個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的過(guò)程中意識(shí)到由于魯迅文章較其他作品來(lái)說(shuō)晦澀難懂，因此教師如果按照這一傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)節(jié)來(lái)實(shí)施，學(xué)生很可能提不起興趣，把握不了文章的內(nèi)涵。因此在魯迅作品教學(xué)中筆者主張深入淺出，即先不介紹魯迅其人和創(chuàng)作背景，而是直接把握文本內(nèi)涵。1.從故事矛盾入手對(duì)于《風(fēng)箏》這一篇文章來(lái)說(shuō)，教師就可以著重從文章敘述的三件事情入手。為了讓學(xué)生自己主動(dòng)把握文章內(nèi)涵，教師不宜直接點(diǎn)出答案，而是可以通過(guò)啟發(fā)式的提問(wèn)方法讓學(xué)生一步步領(lǐng)會(huì)文章想要表達(dá)的內(nèi)涵。例如筆者在教學(xué)時(shí)就向?qū)W生提問(wèn)：“文中‘我’和弟弟直接的矛盾是如何產(chǎn)生的？”“文章圍繞風(fēng)箏主要敘述了哪三件事？”學(xué)生在閱讀和思考之后不難整理出這三件事：一是“我”發(fā)現(xiàn)弟弟偷偷做風(fēng)箏，就很生氣地把風(fēng)箏撕毀了；二是“我”看到一本書(shū)以后才知道游戲是兒童正當(dāng)?shù)男袨?；三是“我”想要向弟弟道歉，但是弟弟已?jīng)忘記這件事了。正是因?yàn)檫@三件事，兄弟倆產(chǎn)生了矛盾。由故事入手，學(xué)生就能消除對(duì)魯迅文章的隔閡感：大師的經(jīng)典作品并不是晦澀難懂，講述的也是發(fā)生在我們身邊的故事。盡管對(duì)一些詞句不太理解，但是學(xué)生通過(guò)抓重點(diǎn)抓主干，已經(jīng)能初步地感受作者想要通過(guò)文章表達(dá)的意思。魯迅文章之所以晦澀難懂，關(guān)鍵原因就在于一些詞句難以理解。因此，要消除學(xué)生對(duì)文章的陌生感，進(jìn)一步拉近與作者的距離，就必須帶領(lǐng)學(xué)生去把握一些重點(diǎn)的字句。筆者在分析這些詞語(yǔ)的時(shí)候就緊扣文章內(nèi)涵進(jìn)行。例如文章開(kāi)篇“嫌惡”一詞，筆者在課堂教學(xué)中除了點(diǎn)出它的意思以外，還進(jìn)一步圍繞主題說(shuō)明，“嫌惡”一詞引出了文章的主要內(nèi)容，點(diǎn)出了“我”和弟弟之間的矛盾之深，影響之大。在“我”發(fā)現(xiàn)弟弟偷偷做風(fēng)箏的時(shí)候，文中“抓斷、擲、踏”這一連續(xù)的動(dòng)詞形象生動(dòng)，筆者就引導(dǎo)學(xué)生思考作者運(yùn)用這些動(dòng)詞表達(dá)出了怎樣的一種情感。在“我”要向弟弟道歉的時(shí)候發(fā)現(xiàn)，弟弟已經(jīng)把這件事忘記了，為什么“我”的心又“沉重”了，筆者就引導(dǎo)學(xué)生思考“我”心情沉重原因何在。3.聯(lián)系背景整體感悟?yàn)榱俗寣W(xué)生進(jìn)一步理解文章內(nèi)涵，教師就可以向?qū)W生介紹作者其人其事以及創(chuàng)作背景。通過(guò)這一教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生對(duì)魯迅就有了更深的了解。教師再向?qū)W生介紹魯迅先生的其他作品，鼓勵(lì)學(xué)生自己課外閱讀，讓學(xué)生對(duì)魯迅進(jìn)一步理解，從而深入體會(huì)作者的思想感情。創(chuàng)設(shè)物理情景，可展現(xiàn)物理過(guò)程，認(rèn)清物理本質(zhì)，能豐富學(xué)生感性認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、思維能力、自學(xué)能力、運(yùn)用物理知識(shí)解決問(wèn)題的能力。本文著重討論如何創(chuàng)設(shè)物理情景進(jìn)行教學(xué)的問(wèn)題。一、通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)設(shè)物理情境物理是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，要突出物理學(xué)科特點(diǎn)，發(fā)揮實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的重要作用。物理實(shí)驗(yàn)真實(shí)、直觀、形象、生動(dòng)，可以有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和自主探究的強(qiáng)烈欲望。在講授“聲現(xiàn)象”時(shí)，做一個(gè)小玩偶，放在一個(gè)小舞臺(tái)上，小舞臺(tái)的臺(tái)面是一個(gè)紙盒，其中藏著一個(gè)連在錄音機(jī)上的揚(yáng)聲器。先把玩偶小人放在桌面上，學(xué)生唱歌或者用錄音機(jī)放音樂(lè)，玩偶小人都沒(méi)有反應(yīng)。然后把它放在紙盒上，隨著音樂(lè)的旋律，玩偶小人在臺(tái)面上翩翩起舞，把它重新放回桌面上，又不跳舞了。這就使持不同觀點(diǎn)的學(xué)生在判斷上出現(xiàn)沖突，進(jìn)而對(duì)小舞臺(tái)發(fā)生興趣。有趣、生動(dòng)、引人深思的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，使學(xué)生感受藝術(shù)美和科學(xué)美，進(jìn)而感受物理奧妙無(wú)窮，能夠激起學(xué)生求知的愿望。二、通過(guò)生活事例，創(chuàng)設(shè)物理情景物理學(xué)科的特點(diǎn)就是緊密聯(lián)系生活實(shí)際。在日常生活中蘊(yùn)含著大量的物理學(xué)知識(shí)，在教學(xué)中根據(jù)學(xué)科的特點(diǎn)和學(xué)生的實(shí)際情況創(chuàng)設(shè)出學(xué)生是既熟悉但又暫時(shí)無(wú)法解釋的物理情景，引起師生心理上的共鳴，促進(jìn)情感的交流。例如在講重力勢(shì)能與高度的關(guān)系時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生想像生活中的現(xiàn)象：從一棟樓前經(jīng)過(guò)，抬頭看到兩個(gè)一樣的花盆，一個(gè)在二樓的陽(yáng)臺(tái)，一個(gè)在一樓的陽(yáng)臺(tái)，你會(huì)認(rèn)為哪個(gè)掉下來(lái)會(huì)砸傷你更嚴(yán)重，學(xué)生很容易得出是放在二樓陽(yáng)臺(tái)的花盆，于是得出重力勢(shì)能與高度的關(guān)系；在講動(dòng)能與速度的關(guān)系時(shí)，我曾借用當(dāng)時(shí)網(wǎng)上熱議的杭州飚車(chē)案，使學(xué)生很容易得出質(zhì)量一定時(shí)，速度越大，動(dòng)能越大的結(jié)論。學(xué)生對(duì)此也印象深刻，不容易忘記，同時(shí)也達(dá)到情感價(jià)值觀的培養(yǎng)。三、巧設(shè)課堂導(dǎo)語(yǔ)，創(chuàng)設(shè)物理情景好的導(dǎo)語(yǔ)往往能夠很好地引導(dǎo)學(xué)生積極、主動(dòng)地參與課堂學(xué)習(xí)。別出心裁的導(dǎo)語(yǔ)能夠激發(fā)學(xué)生積極參與課堂學(xué)習(xí)和探究的興趣，能夠引起學(xué)生的情感共鳴，愉快地融入課堂學(xué)習(xí)。在一次授課時(shí)，我剛進(jìn)入課堂，就發(fā)覺(jué)氣氛與以往不一樣，緣來(lái)是上節(jié)課歷史進(jìn)行了小測(cè)試，學(xué)生一時(shí)之間還不能從考試的情緒中轉(zhuǎn)移出來(lái)。怎樣才能使學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)新課的狀態(tài)呢？我靈機(jī)一動(dòng)，對(duì)學(xué)生說(shuō)：“上節(jié)課歷史是不是考試了？”學(xué)生回答：“是”。我接著說(shuō)：“那我們接著考?xì)v史?！睂W(xué)生一臉詫異，張大了嘴巴。我于是提問(wèn)：“近代史上最強(qiáng)大的是國(guó)家哪個(gè)？”學(xué)生異口同聲回答：“英國(guó)?！蔽矣謫?wèn)：“那它為什么強(qiáng)大呢？”學(xué)生答：“重視科技，涌現(xiàn)出大量的科技人才?！蔽依^續(xù)問(wèn)：“有哪些呢？”學(xué)生答：“瓦特、牛頓、達(dá)爾文……”我繼續(xù)問(wèn)：“是啊，有很多，你認(rèn)為他們當(dāng)中對(duì)科學(xué)界貢獻(xiàn)最大是哪位呢？”學(xué)生答：“牛頓。”我于是引入新課：“對(duì)，牛頓！今天就讓我們循著這位近代最偉大的科學(xué)家的足跡，來(lái)重溫一下他的第一定律?！睂W(xué)生這時(shí)才明白我的用意，而在這幾問(wèn)幾答中，學(xué)生也從歷史試卷中擺脫了出來(lái)，進(jìn)入了物理空間。四、提出問(wèn)題，創(chuàng)設(shè)物理情景科學(xué)探究始于問(wèn)題，教師在教學(xué)導(dǎo)入中善于提出問(wèn)題，引起學(xué)生的好奇、懷疑、困惑和矛盾，從而激發(fā)學(xué)生的探索心理，形成探究問(wèn)題的情境，促使學(xué)生積極獨(dú)立地思考，產(chǎn)生合作交流與探究的欲望。例如，在講授“凸透鏡成像”時(shí)，提出問(wèn)題：通過(guò)放大鏡看到的物體總是放大的嗎？學(xué)生根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)知道，用放大鏡看到的東西總是放大的。在做實(shí)驗(yàn)前讓學(xué)生猜想這個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，學(xué)生的猜想大多是根據(jù)以前概念提出的?？梢宰寣W(xué)生用放大鏡看窗外的物體（要提請(qǐng)學(xué)生注意，不要用凸透鏡對(duì)準(zhǔn)強(qiáng)光源，例如太陽(yáng)），通過(guò)觀察來(lái)引起沖突，激發(fā)學(xué)生探究科學(xué)真諦的興趣，這個(gè)認(rèn)知沖突，也為以后的探究作鋪墊。五、通過(guò)文娛活動(dòng)，創(chuàng)設(shè)物理情境文娛引入法就是通過(guò)文化娛樂(lè)的形式，如故事、影視，有獎(jiǎng)競(jìng)答等引入新課，溶知識(shí)性、趣味性、思想性于一體，寓教于樂(lè)，使學(xué)生在輕松、愉快的教學(xué)氛圍中積極投入到新課的學(xué)習(xí)。例如在講授慣性時(shí)，我給學(xué)生播放成龍的《警察故事》中一場(chǎng)公車(chē)追逐戲，影片中當(dāng)公車(chē)急停，匪徒從車(chē)前窗時(shí)翻了出去時(shí)，我突然提出問(wèn)題：匪徒為什么從車(chē)中翻了出去？從激烈的影片中剛剛回味過(guò)來(lái)的學(xué)生學(xué)習(xí)熱情高漲，思維也格外地活躍。通過(guò)這種形式，既活躍了課堂氣氛，又利于學(xué)生對(duì)慣性的理解。創(chuàng)設(shè)問(wèn)題的實(shí)際情境，形式是非常多樣的，它可以是一個(gè)有趣的游戲，一個(gè)趣味性故事，一首詩(shī)詞，一段物理史話(huà)，一個(gè)探究性的實(shí)驗(yàn)，一個(gè)物理與社會(huì)、生活、生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系的實(shí)踐題，一個(gè)與物理、化學(xué)、生物等學(xué)科聯(lián)系的信息題等等?？傊谥袑W(xué)物理教學(xué)中，教師應(yīng)重視創(chuàng)建物理情景，在課堂教學(xué)、物理實(shí)驗(yàn)、習(xí)題處理等方面，不斷引導(dǎo)學(xué)生觀察物理現(xiàn)象，深入分析、綜合，逐漸形成物理現(xiàn)象的正確情景，使學(xué)生養(yǎng)成一種科學(xué)的學(xué)習(xí)習(xí)慣和研究方法，從而提高物理的教學(xué)效果。?相似原理和工程流體力學(xué)、水力學(xué)的問(wèn)題,由于邊界條件復(fù)雜,大多數(shù)不能單純依靠解析法求得嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕獯?即使是少數(shù)可以求解的問(wèn)題,也要做相當(dāng)簡(jiǎn)化和假定;對(duì)于重要的工程,為確保工程安全,在付諸實(shí)施之前,一般還要經(jīng)過(guò)模型實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證12.I相似模型和群忌相似模型研究水流現(xiàn)象的模型,不僅要求形體上與原型相象,更重要的是能夠體現(xiàn)原來(lái)現(xiàn)象的物理本質(zhì)?；蛘哒f(shuō),在模型中演示的現(xiàn)象與原型中的現(xiàn)象之間必須存在著科學(xué)的關(guān)聯(lián)。相似模型:能將某些物理現(xiàn)象(例如水流)中的量縮小或擴(kuò)大來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的裝置相似比尺相似比尺是指原型和模型同名物理量之比值,可表示為:同名物理量是指原型和模型中同一物理屬性的量,即量綱相同的物理量。用相似比尺表示模型與原型相似,在形似乎很簡(jiǎn)單,而實(shí)質(zhì)上對(duì)于模型是非常嚴(yán)格的要求。因?yàn)?原型和模型上每一點(diǎn)的同名物理量之比均應(yīng)滿(mǎn)足同一個(gè)相似比尺:=9A=9m2一qMI9AqM顯然,沒(méi)有必要把每一點(diǎn)處同名物理量之比一一列出,僅需著眼于某一個(gè)9就足夠了,這個(gè)。q稱(chēng)為特征值或代表值。以后對(duì)于各種具體屬性的物理量,如長(zhǎng)度L、時(shí)間t加等,除非預(yù)先說(shuō)明,一般就認(rèn)為是它們是特征值或代表值?；颈瘸吆蛯?dǎo)出比尺三相似比尺是兩個(gè)系統(tǒng)相應(yīng)物理量之比,那么相似比尺的數(shù)目就與物理量的數(shù)目相同。物理量a為基本量,則相應(yīng)的比尺就是基本比尺;若量q為導(dǎo)出物理量,A。就是導(dǎo)出比尺根據(jù)誘導(dǎo)量綱基本公式可知:所有的物理量均可表示為少數(shù)基本物理量的乘冪之積的形式。所有的相似比尺也可表示為少數(shù)基本比尺的乘冪之積的形式。12.2相似現(xiàn)相似現(xiàn)象的相似特征在兩個(gè)幾何圖形的相應(yīng)長(zhǎng)度都保持固定的比例關(guān)系。即把一個(gè)模型(或原型)的任一長(zhǎng)度尺寸乘比例尺,便得到原型(模型)的相應(yīng)長(zhǎng)度。模型和原型水流如何達(dá)到水流運(yùn)動(dòng)是在一定時(shí)間和空間中進(jìn)行的,它遵循水流運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的規(guī)律。表征液體運(yùn)動(dòng)有三種不同性質(zhì)的物理量:表征流場(chǎng)幾何形狀的表征運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的以及表征動(dòng)力特性的物理量。即描述水流運(yùn)動(dòng)的物理量可以分為三個(gè)類(lèi)型:幾何量、運(yùn)動(dòng)量、動(dòng)力量。因此,兩個(gè)系統(tǒng)的流動(dòng)相似必須做到幾何相似、運(yùn)動(dòng)相似和動(dòng)力相似。即兩個(gè)流動(dòng)系統(tǒng)的相似可用幾何相似、運(yùn)動(dòng)相似及動(dòng)力相似來(lái)描述。原型:Prototype模型:Mode為便于討論,規(guī)定以λ表示其原型量和模型量的比尺,而物理量下標(biāo)P、M則分別表示原型量和模型量。幾何相似流動(dòng)相似運(yùn)動(dòng)相似動(dòng)力相似幾何相似幾何相似是指原型與模型保持幾何形狀和幾何尺寸相似也就是原型和模型的任何一個(gè)相應(yīng)線性長(zhǎng)度保持一定的比例關(guān)系。式中L為長(zhǎng)度比尺。面積比尺體積比尺Ap===7LAc4運(yùn)動(dòng)相似運(yùn)動(dòng)相似是指原型與模型兩個(gè)流