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物理建模PPT课件

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高中物理 万有引力与物理建模课件

高中物理 万有引力与物理建模课件

1 an 2 r
GM v r
GM r3
v
1 r
1 r3
o
M r1 r2
m1
m2
Mm G 2 m 2 r r

Mm 2 2 G 2 m( ) r T r
r3 T 2 GM
T r3
【例1】2010年10月1 日“嫦娥二号”成功发射，在 奔月的天路上飞驰112小时后，于10月6日上午，在近 月点踩下刹车，再经两次制动，进入周期为118分钟 的圆形 “使命轨道”. 对我国的这次探月壮举,很多 网站都进行了报道，有的还制作了视频和动画.某网 站的动画显示，“嫦娥二号”成功实施近月制动后， 在距月200公里的圆形轨道上飞行.请问此动画有没有 科学性错误？已知月球的半径为r=1.738×106m,月球 1 的质量为M=7.35×1022kg. 2 GMT 2 3 Mm 4 h m 2 ( r h) 【解析】 G r 2 2 ( r h) T 4
x
【解析】 由双星模型规律
m1 m2 4 2 G 2 m1 2 x L T m1 m2 4 G 2 m2 2 ( L x ) L T
2
①
m1 x
o
m2
②
m2 x L m1 m2
L T 2 L G( m1 m2 )
【例3】宇宙中存在一些离其他恒星较远的、由质量相 等的三颗星组成的三星系统，可忽略其他星体对它们 的引力.稳定的三星系统存在两种基本形式：一种是三 颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径 为R的圆轨道上运行；另一种是三颗星位于等边三角形 的三个顶点上，并沿外接圆运行，每颗星的质量均为m.
例4宇宙中存在一些质量相等且离其他恒星较远的四颗星组成的四星系统忽略其他星体对它们的引力作用设每个星体的质量均为m四颗星稳定地分布在边长为a的正方形的四个顶点上已知这四颗星均在正方形外接圆上做匀速圆周运动引力常量为g

数学建模课件-物理模型

数学建模课件-物理模型

大,y 也增大,可求出函数 y =y(v)
W W W B W B Cv y ( ln ), 2 g C C W B
令 v =40(英尺/秒)，g=32.2(英尺/秒)
算出
y = 238.4 (英尺)＜300（英尺）
问题的实际解答： 美国原子能委员会处理 放射性废物的做法是极其危险的，必须改变.
量纲分析的原理 是：当度量量纲的基本单位改变时，公式 本身并不改变，例如，无论长度取什么单位，矩形的面积 总等于长乘宽，即公式 S=ab并不改变。此外，在公式中只 有量纲相同的量才能进行加减运算，例如面积与长度是不 允许作加减运算的，这些限制在一定程度上限定了公式的 可取范围，即一切公式都要求其所有的项具有相同的量纲， 具有这种性质的公式被称为 “量纲齐次”的。
2
d dr
Fr G m1m2
2
dim G L M T
3
1
2
量纲分析法建模
物理量大都带有量纲，其中基本量纲通常是质量（用M表 示）、长度（ 用L表示）、时间（ 用T表示），有时还有温 度（用Θ表示）。其他物理量的量纲可以用这些基本量纲来 表示，如速度的量纲为LT-1，加速度的量纲为 LT-2，力的量纲 为 MLT-2，功的量纲为 ML2T-2等。
2 F (P P ) r 1 2
其它流层与该流层的作用面积S=2 πrL，由于 牛顿粘性定律可知，作用于该圆柱形流体元上 ，式中负号表 的粘性阻力 F 2rL d dr 示υ随r 的增大而减小。 当流体做定常流动时，以上两力大小必然相等， 即：
(P 1P 2 )r 2rL
g g kt g g 1 kt g h t 2 e 2 (t e ) 2 k k k k k k

高三复习物理模型PPT课件

高三复习物理模型PPT课件
22
例：如图所示，水平放置的平行板电容器，其正对的两极 A、B板长均为L，在距A、B两板右边缘L处有一竖直放置的 足够大荧光屏，平行板电容器的水平中轴线OO′垂直荧光 屏交于O″点，电容器的内部可视为匀强电场，场强为E， 其外部电场不计．现有一质量为m、电荷量为q的带电小球 从O点沿OO′射入电场，最后恰好打在荧光屏上的O″点， 小球运动中没有碰撞A板或者B板，已知重力加速度为 g．则下列说法正确的是 A．小球一定带负电 B．小球一定垂直打在荧光屏的O″点上
34
A. mg月R (h2R) Rh
B.mg月R(h 2R) Rh
C.mg月R(h 2 R) Rh 2
D.mg月R(h1R) Rh 2
D
35
（4）卫星间距最小或间距最大问题
[2014·新课标全国卷Ⅰ] 太阳系各行星几乎在同一平面 内沿同一方向绕太阳做圆周运动．当地球恰好运行到某地 外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天 文学称为“行星冲日”．据报道，2014年各行星冲日时间 分别是：1月6日木星冲日；4月9日火星冲日；5月11日土 星冲日；8月29日海王星冲日；10月8日天王星冲日．已知 地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示，则 下列判断正确的是( )
注:s0是开始时两物体间的距
离
19
例：甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动， 它们的v～t图像如图所示。两图像在t1时相交于P点， P在横轴上的投影为Q，△OPQ的面积所表示的位移 大小为s，在t=0时刻，乙车在甲车前面，两车相 距为d，已知此后两车相遇两次，且第一次相遇的 时刻为t′,则下面四组t′和d的组合中可能的是
主要用力与运动 的关系规律分析 （也用能量观点）
常用能量观点
4

高中物理物理模型和物理方法公开课PPT课件

高中物理物理模型和物理方法公开课PPT课件

物理规范解题的要求 一、要明确研究对象，如：以***为研究对象。有的题目涉 及的物体比较多，这时明确研究对象是很重要的，必须针 对不同的问题灵活选取研究对象。 二、作必要的示意图或函数图象要规范
三、要说明研究对象所经历的物理过程。不同的物理过程 所对应的函数关系式就不同，对不同的过程必须一一说明。 四、列方程式要规范。
将据代入，可解得a=5m/s2 f=0.2N
2r
(2)当磁感应强度均匀增大时，闭合电中和有恒定的感应电流I，以
b棒为研究对象，它受到的安培力逐渐增大，静摩擦力也随之增大，
当磁感应度增大到b所受安掊力F与最大静摩擦力f相等时开始滑动.
感应电动势：E=
I= 棒b将要运动时，有f=BtIL
∴耳B热t=为IQfL =1TI22rt=0根.0Bt 据L32 60B.0J2Vt=B02Er+
1A
B
t
0.1
0.5t
,得t=1.8s
T
t
回路和产生焦
首先，列方程所依据的物理规律、定理、公式一定要加以 文字说明，如：由***定理得。 其次，列方程的字母要规范，题设中没有说明的字母在应 用时必须加以说明，如：设物体A的速度为v等。 最后，所列方程必须是用题设中字母表示的原始式子，而 不是变形式或带入数据之后的式子，如：不要直接用 R=mv/qB,而应先写出qvB=mv2/R
物理计算题解题方法
一、主干知识——熟练 在清楚明确整个高中物理知识框架的同时，对主干知识（如牛 顿定律、能量守恒、闭合电路欧姆定律、带电粒子在电场、磁 场中的运动特点、法拉第电磁感应定律）的公式来源、使用条 件、常见应用特别要反复熟练，在弄懂弄通的基础上抓各种知 识的综合应用、横向联系，形成纵横交错的网络。 二、解题方法——灵活 基本方法：审题技巧、分析思路、选择规律、建立方程、求解 运算、验证讨论等

关于常见的物理模型课件

关于常见的物理模型课件
程弹簧都处于弹性限度内，取g=10m/s2）. 求：
（1）此过程中物体A的加速度的大小。 （2）此过程中所加外力F所做的功。
❖ 解：（1）开始时弹簧被压缩X1，对A： KX1=mAg ①
❖ B刚要离开地面时弹簧伸长X2，对B： KX2=mBg ②
❖ 又mA=mB=m 代入①②得：X1=X2 ❖ 整个过程A上升：S=X1+X2=2mg/K=0.3m ❖ 根据运动学公式： S 1 at 2
2
❖ 物体A的加速度：a2s3.75(m/s2)
t2
❖ （2）设A末速度为Vt 则由：S V0 Vt t
得：
Vt
2S t
1.5(m/s)
2
∵X1=X2
∴此过程初、末位置弹簧的弹性势能不变，弹
簧的弹力做功为零。设此过程中所加外力F做
功为W，根据动能定理：Wmgs12mVt2
Wmg 1 2smt2V 4.9 5(J)
v
v
v0 v0
0
t
甲：子弹嵌在木块中
0
t
乙：子弹穿出木块
Hale Waihona Puke ❖ 方法：把子弹和木块看成一个系统，利用
❖ A：系统水平方向动量守恒；mvo=(m+M)v（嵌入） 或mvo=mv1+Mv2（穿出）
❖ B：系统的能量守恒（机械能不守恒）；
系统损失的机械能等于阻力乘以相对位移，即
fs相 Q Ek系统
(嵌入)
江苏高考
❖ 水平传送带被广泛地应用于机场和火车站， 用于对旅客的行李进行了安全检查。图1为一 水平传送带装置示意图，绷紧的传送带AB始 终保持v＝1m/s的恒定速率运行，一质量为 m＝4kg的行李无初速地放在A处，传送带对 行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线 运动，随后行李又以与传送带相等的速率做 匀速直线运动。设行李与传送带间的动摩擦 因数μ＝0.1，AB间的距离L＝2m，g取 10m/s2。

物理建模小船渡河模型ppt课件

物理建模小船渡河模型ppt课件
(1)小船在静水中的速度v1的大小； (2)河水的流速v2的大小； (3)在第二次过河中小船被冲向下游的距离sCD。
转到解析
备选训练
【备选训练】(多选)河水的流速与河岸距离的变化关系如图甲所示，
船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示，若要使船以最短时间渡
河，则( )．
A．船渡河的最短时间是60 s
解析显隐
2．[小船过河情景分析] 如图6所示，河宽d＝120 m，设小船在静水 中的速度为v1，河水的流速为v2。小船从A点出发，在过河时，船身 保持平行移动。若出发时船头指向对岸上游的B点，经过10 min，小 船恰好到达正对岸的C点；若出发时船头指向正对岸的C点，经过8 min，小船到达C点下游的D点。求：
5 m/s. 答案 BD
解析显隐
目录
【备选训练】 如图示，一条小船位于 200 m 宽的河正中 A 点处，从这里向下游
100 3 m 处有一危险区，当时水流速度为 4 m/s.为了使小船避开危险区沿直线
到达对岸，小船在静水中的速度至少是( )
43 A. 3 m/s C. 2 m/s
83 B. 3 m/s D. 4 m/s
B．小船在河水中的最大速度是5 m/s
C．小船在距南岸200 m处的速度小于在距北岸200 m处的速度
D．小船渡河的时间是160 s
转到解析
目录
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目录页
Contents Page
物理建模： 小船渡河模型
1.模型特点 2.典例剖析 3.规律方法 4.备选训练 5.高考模拟演练
基础课
目录
1.模型特点

物理建模的思想方法整理.ppt


4、《普通高中物理课程标准》
在过程与方法的目标中指出： “通过物理概念和物理规律的学习过 程，了解物理学的研究方法，认识物 理实验、物理模型和数学工具在物理 发展中的作用。”
5、浙江省深化普通高中课程改革
（六）增加选修。选修课程分为知识拓展、职业 技能、兴趣特长、社会实践等四类。（1）知识拓展类 选修课程包括必修内容的拓展课程、大学初级课程、 介绍学科最新成果的课程和学科应用性课程等，旨在 让学生形成更为扎实的知识基础。（2）职业技能类选 修课程是通过中等职业学校合作，从职业教育引入的 职业教育课程，旨在让学生掌握一定的职业技能，培 养创新精神和动手能力。（3）兴趣特长类选修课程为 有助于培养学生兴趣，发展个性特长的各类课程。（4） 社会实践类选修课程指指调查探究活动、社会实践活 动、校园文化活动、学生社团活动等课程。
2、 建模是人类预测能力发展、社会 文明程度提高的重要标志.
建模思想渗透于各个领域，如：房屋建筑 模型、航空航天模型、桥梁建筑模型、经 济动力学模型等。
法国科学方法论学者阿雷指出：科学的基 本活动，就是探索和制定模型。
3、数学建模活动，引起我对物理建模的 进一步思考。
物理学原是客观研究物质万象的学科，建模思 想源于物理，物理教学本身就是一种物理模型的 教学，它是景象与意象相结合的教学，也是具象 与抽象相结合的教学。是感性思维与理性思维的 统一。在物理学习中培养学生的建模思维，有得 天独厚的学科优势。物理建模教育可以使学生冲 破现实与经验的局限，对物理概念和规律进行心 理成像；用建模作为认知的工具，可形成富有想 象力的教学。
本课题获宁波市第五届基础教育教学成果奖
高中《物理建模》课程开发的研究
慈溪中学 叶 全 浩
教育研究最佳实验室之一就是教室。

《物理模型》PPT课件

（保持不变）、电阻率为 ，外接负载电阻的阻值为R。等
离子体从一侧沿垂直磁场且与金属板平行的方向进入两板 间，求通过负载电阻的电流I。
P
v
× ×
× ×
× ×
××B××
R
等离子体
Q a
b
-
Bdvab
参考答案： Rab
d
【例9】如图所示为利用电磁作用输送非导电液体装置的示意图。 一边长为L、截面为正方形的塑料管道水平放置，其右端面上有 一截面积为A的小喷口，喷口离地的高度为h，管道中有一绝缘活 塞。在活塞的中部和上部分别嵌有两根金属棒a、b，其中棒b的 两端与一电压表相连，整个装置放在竖直向上的匀强磁场中。当 棒a中通有垂直纸面向里的恒定电流I时，活塞向右匀速推动液体 从喷口水平射出，液体落地点离喷口的水平距离为S。若液体的密 度为p，不计所有阻力，求： （1）活塞移动的速度；（2）该装置的功率。
参考答案：1.7s
-
【例2】一升降机在箱底装有若干个弹簧，设在某次事故 中，升降机吊索在空中断裂，忽略摩擦力，则升降机在 从弹簧下端触地后直到最低点的一段运动过程中， （A）升降机的速度不断减小 （B）升降机的加速度不断变大 （C）先是弹力做的负功小于重力做的正功，然后是弹 力做的负功大于重力做的正功 （D）到最低点时，升降机加速度的值一定大于重力加 速度的值。
-
参考答案：CD
【例3】 人的心脏每跳一次大约输送8×10-5m3的 血液，正常人血压（可看作心脏压送血液的压强） 的平均值约为1.5×104Pa，心跳约每分钟70次。据 此估测心脏平均功率约为________W。
参考答案：1.4W
-
二、抽象模型的还原
【例4】单摆模型
-
例4-1：固定光滑圆弧轨道AB部分所对应的圆心角 小于5°，末端切线水平。两个相同的小球a、b分别 从轨道的顶端和正中由静止开始下滑，比较它们到 达轨道底端所用的时间：ta＿＿tb。

物理模型的构建课件

例1 例2
r h
v0
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
规律小结
练习1 练习2 练习 练习
例3
结束语
文字
确定研究对象: 确定研究对象
情景
从题文中发现： 从题文中发现：“陀螺 的转动轴在全部时间内都 保持竖直” 保持竖直”， 因此将陀螺当作平动 的物体研究。 的物体研究。依照题意画 出陀螺平动的草图。 出陀螺平动的草图。
例1 例2
圆锥形陀螺在 光滑水平桌面上快 速绕轴旋转， 速绕轴旋转，同时 向右运动， 以速度v0向右运动， 若陀螺的转动轴在 r 全部时间内都保持 竖直， 竖直，则v0至少等于 h 多少， 多少，才能使陀螺 从桌面滑出后不会 与桌边发生碰撞
情景： 情景： 推进器中海水在磁场的作用下向后运动（电磁泵） 模型： 模型： 对象模型： 对象模型： 通电导体 过程模型： 过程模型： 通电导体在磁场中受安培力作用 规律： 规律： L U I= , R=ρ , F = BIL S R
例1 例2 规律小结 练习1 练习2 练习 练习 例3 结束语
解答： 根据安培力公式 推力F 根据安培力公式,推力 解答：(1)根据安培力公式 推力 1=I1Bb,其中 其中 I1= U , R＝ρ b ＝
例1 例2 规律小结 练习1 练习2 练习 练习 例3 结束语
例1
例2
规律小结
练习1 练习2 练习 练习
例3
结束语
对象模型 质点
物理解题中常见的模型
过程模型 特征 静止、匀速运动、 与物体的大小、 静止、匀速运动、匀 与物体的大小、形 （变）加速直线运动， 状无关，所受力为 加速直线运动， 状无关， 抛体运动、圆周运动、 抛体运动、圆周运动、 共点力 振动、 振动、碰撞 静止、 静止、直线运动 与物体的线度有关 不讨论转动） （不讨论转动）
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UML建模 实例教程
第9章 物理建模
1
本章学习导航
本章学习导航
UML建模实例教程
2
本章学习要点
物理建模概述 组件图的功能及组成 绘制组件图 部署图的功能及组成 绘制部署图
建议课时：4课时
UML建模实例教程
3
任务1
任务目标 了解物理建模的基本任务和主要内容。
教学方法
分组教学法 资料查询法 案例教学法
完成步骤 （6）绘制组件间的关系。
组件图用依赖关系表示各组件之间存在的关系。在UML中，组件图中 依赖关系的表示方法与类图中依赖关系表示方法相同。在绘制组件图时， 根据软件系统的组成情况，绘制出组件之间的关系。
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19
课堂实践 1
操作要求
（1）阅读下图所示的C++系统的组件图，试着描述该系统中各组件之间的关系。 （2）绘制图书管理系统的组件图。
接口和组件的关系分为两种：实现关系和依赖关系。接口和组件之间 用实线连接表示实现关系，如图9-4所示。接口和组件之间用虚线箭头表 示依赖关系，如图9-4所示。
UML建模实例教程
11
9.2.3 绘制WebShop电子商城组件图
完成步骤 （1）打开工程WebShop.mdl。 （2）新建组件图。 在视图区域中依次选择【Component View】【main】节点，进入组 件图绘制状态。也可以右键单击【Component View】，依次选择 【New】【Component Digram】，新建一个组件图
UML建模实例教程
12
9.2.3 绘制WebShop电子商城组件图
完成步骤 （3）添加组件到组件图。 根据软件应用系统的组件分布情况，选择组件图绘图工具栏上的相应图 标绘制组件。
UML建模实例教程
13
9.2.3 绘制WebShop电子商城组件图
完成步骤 （4）设置组件属性。 组件添加到组件图以后，可以通过右键单击组件，选择【Open Standard Specification】菜单，打开组件属性设置对话框 。
类和对象物理上分布在哪一个程序或进程中？ 程序和进程在哪台计算机上运行？ 系统中有哪些计算机和其它的硬件设备，它们是如何连接在一起？ 不同的代码文件之间有可关联？如果某一文件被改变，其它的文件 是否需要重新 编译？
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9.1.1硬件
硬件
1．处理器 处理器是指执行系统中的程序的计算机。处理器可以是任意大小和类型， 从嵌入式系统中的微处理器到超级计算机，从桌面计算机到便携式计算 机，都称为处理器。一般来说需要借助处理器运行系统中的软件。 2．设备 设备指的是目标系统所支持的设备，如打印机、路由器、读卡机等。它 们一般被连接到控制它们的处理器上，提供输入/输出或网络连接功能。 3．连接 处理器之间有连接，处理器与设备之间也有连接。连接表示两个节点间 的通信机制，可以用物理媒体（如，光纤）和软件协议（如，TCP/IP） 来描述。
7
任务2
任务目标 了解组件图的基本功能和绘制方法，并绘制WebShop 电子商城系统的组件图。
教学方法
分组教学法 资料查询法 案例教学法
件图概述 组件图（Component Diagram）描述软件组件及组件之间的关系，显 示代码的结构。组件是逻辑架构中定义的概念和功能（类、对象及它 们之间的关系、协作）在物理架构中的实现。
完成步骤 对于在模型中已经存在的类，也可以建立其与组件的关系。方法一：
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2019/9/22
UML建模实例教程
17
9.2.3 绘制WebShop电子商城组件图
完成步骤 对于在模型中已经存在的类，也可以建立其与组件的关系。方法二：
UML建模实例教程
18
9.2.3 绘制WebShop电子商城组件图
操作提示
（1）通过学习小组讨论和上网查询资料形式完成。 （2）注意组件图和程序功能模块图之间的异同。 （3）完整的WebShop电子商城系统和图书管理系统的组件图请参 阅本书所附资源。
进程表示重量控制流，而线程则代表轻量控制流。它们都被用来描述 活动类，活动对象被分配给一个可执行的组件执行。 3．对象
这里的对象没有自己的执行线程。只有当其它东西发送消息给它们时 （调用它们的操作）它们才运行。它们可被指派给一个进程或线程（一 个可执行的对象）或直接指派给一个可执行的组件。
UML建模实例教程
UML建模实例教程
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9.2.3 绘制WebShop电子商城组件图
完成步骤
（5）设置类和组件的关系。 组件图描述的是系统的实现，因此要指定实现组件功能的文件。在下图8 所示的对话框中选择【Files】选项卡，右键单击中间空白区域，选择 【Insert File】菜单项 。
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9.2.3 绘制WebShop电子商城组件图
UML建模实例教程
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9.1.2 软件
软件
1．组件 在UML中，组件是指“在一组模型元素实例的物理打包时可重用的部
分”。意思是说，组件是系统功能的物理实现（如：源代码文件），它 实现类图或交互图中定义的逻辑模型元素。组件可以看作是开发的不同 阶段（编译时、链接时和运行时）的成果。在一个工程中，经常将组件 的定义映射到编程语言和使用的开发工具。 2．进程和线程
UML建模实例教程
9
9.2.2 组件图组成
组件图组成
1．组件 组件图中的组件是定义了良好接口的物理实现单元，是系统中可替换 的物理部件。组件表示将类、接口等逻辑元素打包而成的物理模块。 （1）名称 （2）组件的种类
UML建模实例教程
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9.2.2 组件图组成
组件图组成 2．接口
在组件图中，组件可以通过其他组件的接口来使用其他组件中定义的 操作。通过使用命名接口，可以避免在系统中各个组件之间直接发生依 赖关系，有利于组件的替换。组件图中的接口使用一个小圆圈表示。 3．接口和组件的关系
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4
9.1 物理建模概述
物理建模概述
软件系统的物理架构详细描述系统的软件和硬件组成。 硬件结构包括不同的节点以及节点间如何连接。 软件结构包括软件运行时，进程、程序和其它组件的分布。 物理架构还说明实现逻辑架构中定义的概念的代码模块的物 理结构和相关性。
进行物理建模的主要目的是解决以下问题：