进动讲解专题
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大班科学旋转的陀螺教案反思一、教学内容本节课选自大班科学领域教材第四章《物体的运动》第三节《旋转的陀螺》。
教学内容详细包括:了解陀螺的结构和特点;掌握陀螺旋转的基本原理;通过观察和实验,探究陀螺旋转速度与稳定性之间的关系。
二、教学目标1. 知识目标:学生能够认识陀螺的结构,了解陀螺旋转的基本原理。
2. 技能目标:学生能够通过实际操作,掌握陀螺的旋转方法,并能够运用所学知识解释陀螺旋转现象。
3. 情感目标:培养学生对科学现象的好奇心和探索精神,激发学生学习科学知识的兴趣。
三、教学难点与重点1. 教学难点:陀螺旋转原理的理解与应用。
2. 教学重点:陀螺的结构、旋转方法及其与旋转速度、稳定性之间的关系。
四、教具与学具准备1. 教具:陀螺模型、实验器材(平衡木、计时器等)。
2. 学具:每人一个陀螺、实验记录表、画图工具。
五、教学过程1. 实践情景引入:教师展示不同类型的陀螺,引导学生观察陀螺的结构和特点。
2. 例题讲解:教师讲解陀螺旋转的基本原理,并通过演示实验,让学生了解旋转速度与稳定性之间的关系。
3. 随堂练习:学生分组进行实验,观察陀螺旋转现象,记录实验数据,分析旋转速度与稳定性之间的关系。
5. 课堂小结:教师点评学生实验报告,强调陀螺旋转原理在实际生活中的应用。
六、板书设计1. 陀螺的结构与特点2. 陀螺旋转原理3. 旋转速度与稳定性之间的关系七、作业设计1. 作业题目:请结合本节课所学内容,设计一个陀螺旋转实验。
八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思:本节课学生对陀螺的结构和旋转原理有了较为深入的了解,但在实验操作过程中,部分学生对实验数据的处理不够熟练。
2. 拓展延伸:引导学生了解其他物体的旋转现象,如风力发电机的旋转、地球的自转等,激发学生对科学知识的探索兴趣。
重点和难点解析1. 教学难点:陀螺旋转原理的理解与应用。
2. 实验操作过程中学生对实验数据的处理。
一、陀螺旋转原理的理解与应用1. 陀螺的旋转轴:陀螺的旋转轴是固定的,即陀螺的上端(尖部)和下端(底部)分别作为旋转轴。
我制作的陀螺教案教案标题:探索陀螺的力学原理教案目标:1. 了解陀螺的基本知识和力学原理。
2. 学习如何正确使用陀螺。
3. 提高学生的观察力和实验设计能力。
4. 培养学生的团队合作和沟通能力。
教案步骤:引入活动:1. 引导学生观察并描述陀螺的外观和特点。
2. 提问学生是否了解陀螺的工作原理,并引导他们思考。
知识讲解:1. 介绍陀螺的基本构造和组成部分。
2. 讲解陀螺的力学原理,包括陀螺的自转和进动运动。
3. 解释陀螺的稳定性原理,包括陀螺的角动量和陀螺进动的原因。
实验设计:1. 将学生分成小组,每个小组准备一个陀螺实验。
2. 引导学生思考并设计实验来验证陀螺的力学原理。
3. 提供一些实验想法和材料供学生选择,例如改变陀螺的质量、形状、旋转速度等。
实验操作:1. 学生按照实验设计进行实验操作。
2. 鼓励学生记录实验过程和结果,并进行数据分析和讨论。
讨论与总结:1. 学生展示他们的实验结果,并与其他小组分享。
2. 引导学生讨论实验结果和观察到的现象,以及与理论知识的联系。
3. 总结陀螺的力学原理和实验结果,强调陀螺的应用领域和意义。
拓展活动:1. 鼓励学生进一步探索陀螺的应用,例如陀螺仪在导航系统中的应用。
2. 提供更多相关实验和研究的资料,供学生自主学习和探索。
评估方式:1. 观察学生在实验中的参与程度和团队合作能力。
2. 评估学生对陀螺力学原理的理解程度,可以通过小组讨论和个人报告等形式进行评估。
教学资源:1. 陀螺模型和实验材料。
2. 陀螺力学原理的讲解材料和图示。
3. 实验设计和数据记录表格。
4. 相关的拓展阅读和研究资料。
教案延伸:1. 可以与物理学知识相结合,深入探讨陀螺的力学原理和应用。
2. 可以引导学生设计更复杂的陀螺实验,例如改变陀螺的旋转轴、增加外力等。
请根据实际情况和学生的年级、能力进行适当的调整和修改。
相位进动如何储存序列讲解
在前面常规GRE和扰相GRE序列一节中,我们介绍了当不能满足TR<<T2*时,前一次a角射频脉冲激发并采集回波后,残留的横向磁化矢量将对后一次a角射频脉冲激发产生的横向磁化矢量产生影响,从而出现带状伪影。
解决的方法可以采用扰相GRE序列。
在本节中,我们将介绍另一种解决方法,即稳态进动快速成像方法。
扰相GRE序列与TrueFISP序列的比较图a为扰相GRE序列,该序列在前一次脉冲激发的回波釆集后,后一个射频脉冲来临前在层面选择方向。
相位编码方向及频率编码方向都施加一个强大的扰相梯度场,以去除残留的横向磁化矢量。
FISP序列不但不施加扰相梯度,而且在层面选择方向、相位编码方向和频率编码方向都施加了与相应编码梯度大小相同方向相反的梯度场,使由于这三个编码梯度场造成的质子失相位得到纠正,从而在下一次射频脉冲激发前,前一次脉冲激发残留的横向磁化矢量得以最大程度的保留。
利用残留的横向磁化矢量在扰相GRE序列中,我们利用扰相位梯度场或扰相位射频脉冲去除前一个回波采集后残留的横向磁化矢量(图44a)。
但我们也可以不去除这种残留的横向磁化矢量,反而可以利用这种残留的横向磁化矢量。
在稳态进动快速成像序列中,不施加扰相梯度场,这样前一个回波采集后残留的横向磁化矢量就得以保留。
我们也知道,梯度回波类序列中,在层面选择方向、相位编码方向及频率编码方向都施加了编码梯度场,这些梯度场同样会造成质子失相位,如果在这些空间编码梯度施加后,在这三个方向上各施加一个
与相应的空间编码梯度场大小相同方向相
反的梯度场,那么空间编码梯度场造成的失相位将被剔除,也即发生相位重聚。
进动的影响摘要地球自转是地球的一种非常重要的运动形式,对它的研究具有重要的理论意义和实用价值,南北天极在天球上的移动,反映了地轴在宇宙空间的运动,叫地轴进动。
“进动”一词,原是物理学的术语,是指转动物体的转动轴环绕另一根轴的圆锥形运动,地轴进动是指地轴绕黄轴的圆锥形运动。
以动力学和运动学的理论为基础,通过引入地球动坐标系相对惯性空间的运动,讨论地球地轴绕黄道平面法线的进动,并分析进动产生的原因,分析可能带来的后果,结合地轴上下颠动的章动,和刚体地球的极移,解释岁差和春分点西移现象。
关键词:地轴;进动;陀螺仪;地球自转;影响一、引言地球运动是一个天文问题,也是一个地球物理问题。
研究它的运动对于天体方位的测定有着重要的意义。
地球物理是天体物理中最先发展的一个分支,也是人们十分关注的一个课题,研究地球物理因素对地球运动的影响对于人类了解地球上出现的各种现象有实际的意义。
公元前二世纪古希腊天文学家喜帕恰是岁差现象的最早发现者,牛顿是第一个指出产生岁差的原因是太阳和月球对地球赤道的隆起部分的吸引。
地轴进动与极移在力学机制上有一定的联系,进动与岁差是由同一物理机制引起的。
极移涉及到地球上寒温各带的转换,导致生态环境的改变。
为了扩展课本知识,更加深入地了解进动带来的后果及其发生原因,加深对课本知识的理解,本文以文献综述为基础调查方法,通过查阅各种相关资料,结合书本给出的地轴进动和极移的定义与相关资料分析,并解释地球自转轴进动和岁差产生的原因,春分点西移和极移现象。
二、自转轴进动的原因地球自转轴是倾斜的,地球又不是正球体,在月球或太阳的引力作用下,自转轴有被“扶正”的趋势,但转动着的地球产生一种抗力,使地球自转轴不但不会被扶正,还要保持倾角不变,绕与黄道垂直的轴(黄极)缓缓旋转,扫过一个圆锥面,旋转一周大约是26000年,这一运动称为地球自转轴的进动,如图1所示。
地球自转轴与黄道平面的垂直方向偏离角(黄赤交角26°23′),赤道区隆起的部分(实际是一个环状连续体)到月球或太阳的距离不同,所以受到的引力大小f1和f2不同,f1>f2。
复习题第一章刚体转动1名词解释刚体:如果一个物体在外力作用下,它的各部分之间的距离保持不变,或者它的形状和大小都不发生变化,那这个物体被称为刚体力矩:力矩是指作用力使物体绕着转动轴或支点转动的趋向转动惯量:转动惯量是刚体转动惯性的量度,转动惯量越大,刚体的转动惯性就越大进动:一个自转的物体受外力作用导致其自转轴绕某一中心旋转,这种现象被称为进动2填空:(1) 刚体转动的运动学参数是角位移、角速度、角加速度。
(2) 刚体转动的力学参数是力矩、转动惯量。
(3) 陀螺在绕本身对称轴旋转的同时,其对称轴还将绕竖直回转,这种回转现象称为进动。
3. 问答:(1) 有一个鸡蛋不知是熟还是生,请你判断一下,并说明为什么?可以根据两者旋转情况的不同加以辨别。
熟鸡蛋内部凝结成固态,可近似为刚体,使它旋转起来后对质心轴的转动量可以认为是不变的常量,鸡蛋内各部分相对转轴有相同的角速度,因桌面对质心轴的摩擦力矩很小,所以熟鸡蛋转起来后。
其角速度减小非常缓慢,可以稳定的旋转相当长时间。
生鸡蛋内部可近似为非均匀分布的流体,使它旋转时,内部各部分状态变化的难易程度不相同,会因为摩擦而使鸡蛋晃荡,转动轴不稳定,转动惯量也不稳定。
使它转动的动能因内部摩擦等因素耗散而不能维持,使转动很快停下来。
(2) 地球自转的角速度方向指向什么方向?作图说明。
绕自转轴自西向东的转动(3) 中国古代用指南针导航,现代用陀螺仪导航,请说明陀螺仪导航的原理。
陀螺仪主要是由一个位于轴心且可旋转的转子构成,基于角动量守恒的理论。
陀螺仪一旦开始旋转,由于转子的角动量,陀螺仪有抗拒方向改变的趋向。
物体高速旋转时,角动量很大,旋转轴会一直稳定指向一个方向。
(4) 一个转动的飞轮,如果不提供能量,最终将停下来,试用转动定律解释该现象。
刚体的定轴转动定律为M=Jα。
转动着的飞轮,不供给能量,它只受阻力矩M的作用,角加速度α0,即做减速转动,从而最终停止下来。
第二章物体弹性1. 名词解释:应力:在所考察的截面某一点单位面积上的内力称为应力。