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1堤基覆盖层工程地质条件
萝卜市段岸坡稳定，堤基由含砂漂卵石层组成，漂卵石磨园度较好，岩质坚硬，粒间充填较紧密，处于稍密～中密状，无不良的软土夹层，承载力较高，堤基漂卵石层能满足承载及变形要求。堤基开挖边坡高7.5～13.5m，由含砂漂卵石层组成，建议开挖坡1∶1.0～1∶1.25。萝卜市段存在的主要工程地质问题有:(1)堤基含砂漂卵石层透水性强，基坑开挖时应有相应的排水措施;(2)含砂漂卵石层结构松散，抗冲能力差，且该段位于回水区，施工应采取适当工程处理措施以避免堤基冲刷、淘蚀，影响堤身稳定;(3)原港务大楼楼脚外侧存在架空层(桩号K2+688～K2+717m、(堤)0+19～(堤)0+30范围内，宽近11m，东西长近39m的含砂漂卵石层中架空层)(见图1)，该处早期原为一条小河沟并架一座人行石桥，后期经人工改造回填，局部形成架空结构(CH48钻孔中架空段达3.7m，深度为16.61～20.58m)，该段沉降量较大，应采取有效的工程处理措施。
2堤基覆盖层的利用与处理建议
萝卜市段岸坡稳定，堤基由含砂漂卵石层组成，颗粒粗大，承载力较高，能满足承载及变形要求。在设计施工中应注意的问题有:(1)地形上该处为一回水区，堤基含砂漂卵石层结构松散，抗冲能力差，对堤脚部位应进行适当保护，以免堤基冲刷、淘蚀，影响堤身稳定。(2)港务大楼外侧楼脚前存在架空层，原为一条小河沟，距堤轴线15～30m范围(见图1)，后期经人工改造回填，局部形成架空结构，因此施工中针对其进行钻孔高压灌浆处理。经回填灌浆检查孔注浆法检查，满足设计要求。该段堤脚(桩号K2+679.04～K2+930.58m)采用现浇C15混凝土挡墙(高程:136.20～142.10m，宽1.0～3.0m)，挡墙顶高程由140.4m自然过度到142.10m。由于堤基漂卵石层透水性强，针对漂卵石基础抗渗稳定性差，预防漂卵石层被冲刷、淘蚀以保护细颗粒不被水流带走，设计施工时在基脚混凝土挡墙外侧长20.50m左右漂卵石层范围内采取铺盖防渗处理。确保大堤抗滑稳定。
3结束语
重庆涪陵防护工程运行至今，经历了2004年该处长江段165m(黄海高程)的较高水位，近年来进行了回访，大堤竣工后进行不定期检查:城区的地表水、地下水，尤其是大的厂矿排放的污水严禁进入堤体，严格按照城区规划或向防护堤排洪渠集中排泄;对埋设在堤基、堤体部位的各种监测仪器进行长期观测，认真分析各种监测资料，尤其是萝卜市段软基建堤:桩号K2+688～K2+717m、(堤)0+19～(堤)0+30范围内，漂卵石层架空结构回填灌浆处理后的沉降量满足设计要求，确保了大堤安全。通过对该工程堤基覆盖层物理力学特性的分析，根据其特点提出了覆盖层利用与处理的合理建议。今后遇类似堤防工程需建在河漫滩深厚覆盖层之上，应研究覆盖层物理力学特性及工程性质，并根据不同的覆盖层特点采取不同的处理方法，对于工程建设具有十分重要的作用。
作者：李廷友 单位：中国水电顾问集团成都勘测设计研究院
物理力学教学作为基础课程，其教学中把握教材，分析现状，提高教学效益，是当前课堂教学改革的关键。它只是阐述了物理学中最基本、最基础的知识，并不是十分严谨的物理。其主要内容是经典物理学的基础知识，而以力学、电学为重点。我就以力学部分的教学方法为例谈谈看法。
一、物理力学教学面临的问题
（一）部分教师的课堂提问仍以封闭型为主，激编辑。不起学生的探究欲望。
在新一轮的课程改革中，几乎所有教师都参加过不同类型的培训。大部分教师通过培训了解了新课程实施的目标与理念，转变了教学观念。但是部分教师已有的课堂提问技能跟不上学科发展的速度，课堂提问仍以封闭型为主。所谓封闭型问题，是指教师提问时要求学生朝某个特定的方向去思考，只有一个或者几个固定的标准答案的问题。而开放型问题是指没有明确的、固定的标准答案的问题或者说有多个正确答案的问题。他们虽有实施新课程改革的愿望，但实施效果不佳。
（二）对培养学生学习探究能力的重视不够。
在注重升学率的今天，物理教学只注重了教材知识的传授，而忽视对学生的探究能力的培养，这是学生感到物理难学的一个重要因素。另外，力学教学中还需要用数学工具解决物理问题。函数图像、矢量的运算、几何知识、极值等多种数学工具的综合运算对学生来说，是非常生疏和困难的。这更增加了学习的难度，导致学生的学习效率很难提高。
（三）物理力学教学中普遍存在指导学生学习方法不当的问题。
当前学生的学习更多地习惯于由教师传授知识，主动学习开展很少。加上目前我国的教育更多关注的是为高等学校输送人才，物理的实际教学目标与要求过高，多数学校用两年时间上完三年中学物理内容，平时加时加量，使一部分基础薄弱及思维反应稍慢的学生跟不上教学进度，导致问题越积越多，最后完全丧失学习物理的信心，无奈地选择文科。这是导致物理力学教学问题的人为因素。
二、提高物理力学教学效率的具体措施
（一）改革单一的师资培训模式，内化教育理念。
新课程发展的核心是新课程理念的落实，改变教学行为首先要转变教学理念。上述问题存在的主要原因是教师没有内化教学理念，没有掌握新的教学方法。目前我国大多数地方采用的是单一的师资培训模式，即集中讲座式培训，专家讲，教师听，培训内容主要以课程纲要和标准的解读为主。但是，这种培训本身就是传统教育模式的反映，且仅靠一两次这样的培训整理就让教师们掌握和内化教育理念、掌握新的教学方法是不现实的。
（二）把握教学的起点，注意阶段性和层次性。
在教学衔接过程中，根据学生的知识基础和平均学习能力确定教学起点，认真抓好物理概念和物理规律的教学，注意概念形成的阶段性和层次性，防止出现忽略学生的接受和理解能力等问题。在教学时，设法创设思维情境，激活学生的思维，引导学生运用比较分析、抽象、概括、类比、等效、控制变量等方法，在学习中抓住主要因素和本质的联系，忽略次要因素和非本质的联系，抽象概括出事物的本质属性和规律，建立科学的物理概念和物理规律。总之，在不同的阶段应通过不同的物理规律来深化力的概念，通过解决具体的物理问题加深对力的概念的理解。
（三）强化学生学习的相关环节，做到有的放矢。
1.做好新课内容的预习。通过预习，初步了解新知识的大致内容，回顾所需要的旧知识并及时复习淡忘了的部分，找出本节内容的要点，初步学习导出新知识的思路和方法，找出那些仍不明白的问题。有了这样的准备工作，学生上课听课就具有针对性、主动参与性，由知识的表面深入知识的内涵，进入较高层次的学习阶段。为了增强预习的效果，在高一开始阶段，教师应引导学生学会预习。
2.认真听课。听课是学习物理的一个重要环节，为了能使学生更好地听好课，教师应根据课堂教学内容，尽量设置一些有利于学生积极主动参与的活动，包括动手、思考、讨论等，尽量发挥学生的主体作用，同时强调学生听课的几个环节，真正做到教师能有效地教，学生能有效地学。
3.课后复习。复习是学习知识的继续和深化。复习，一是要及时，当天的内容应当天复习，这是高效、省时的学习方法之一；二是要抓住课本，抓住基础知识的要点，进行一番认真深入的思考，融会贯通；三是注意总结、归纳，使知识系统化；四是记住、记牢所学的知识。
课后复习的总结，一章或一个单元后的总结相当重要。知识在于积累，积累不是简单的堆砌，而是要使知识系统化。要使学生在复习的过程中，注意及时总结所学的知识，归纳整理出本章的结构，找出章节之间的联系，建立起一个新的认识结构和知识系统。这样既巩固和加深了所学的知识，又学到了方法，更提高了能力。
（四）培养学生学习的兴趣。
1.增强教师个人魅力。教师作为教学活动中的主体，起到“传道、授业、解惑”的作用。大学生处于心理成熟期，生活中受到来自多方面的诱惑，有些学生反感某位老师时也会反感上这位老师的课。这就要求教师能吸引学生，将他们的注意力引导到课堂上，为他们指引学习的方向。教学需要教师与学生共同努力才能达到理想的效果。具体做法如让学生口头或书面向教师提出意见，指出教师的不足之处，以及提出他们能接受的或他们觉得更好的教学方法或讲授内容。
2.各章引言介绍。“良好的开端是成功的一半”。除了认真准备好第一堂课，激发学生的兴趣外，在讲授每一章前都准备一个精彩的引言，介绍高科技领域的新成果，让学生感到学有所用。
3.多媒体的合理使用。多媒体是指文字、图像、音频、影像等形式相互结合的媒体，通常是指在计算机程序控制下，将文字、图形、动画、视频、音频等结合的信息传播媒体。在流体力学课程的教学过程中，采用多媒体有利于学生对流动现象的感性认整理识，加深对概念的理解，提高学习兴趣。
（五）认真上好学生分组实验课，培养学生的创造性思维和实验操作技能。
分组实验多以测量性、验证性和实用性实验为主。要提高学生分组实验的教学效果，就必须明确课堂教学的目的不在于教师完成某种过程，而在于通过某种活动促使学生在行为上发生某些重要的变化，如引起学生在认识上、理解上、技能上、态度上的变化。如果学生通过主动参与教学，在教师的积极指导下获得物理知识，则会印象更加深刻，并增强他们的学习动机。
总之，只要我们切实掌握物理力学的特点，从学生实际出发，就一定能实现中学物理力学教学效益的提升。
一、力学教材的基本知识结构
牛顿运动定律是经典力学的基础,也是经典物理的基础之一.动能定理和动量定理及其守恒定律为经典力学的栋梁.现行教材的体系是先讲静力学,后讲运动学,最后讲动力学.把牛顿三定律按三、一、二的顺序安排,第三定律放在静力学中讲授.这种安排符合由易到难、循序渐进的原则.即学习静力学时,有牛顿第三定律作准备知识,学习牛顿第二定律时,有力的合成与分解作先行.通过静力学的教学,要求学生正确理解力的概念。
二、物理思维方式
思维是人脑对客观事物进行加工的过程,是人脑的功能,通过表象、概念判断和推理以及其它过程来反映客观现象的能动过程.物理思维就是运用思维的一般规律于物理学习、研究中所体现的具体的一种思维方式。
第一章“力”要重点讲清三种力产生的条件及力的大小和方向,为物体受力分析做好准备.力的三要素,在初中已经讲过,对质点来说不会发生关于力的作用点的问题,而对刚体来说,力的作用效果除了跟力的大小和方向有关外,还跟力的作用点的位置有关.教材中虽然没有明确提出刚体概念,但所说的物体都是指刚体.力的作用点可以沿力的作用线移到刚体内任一点而不改变力的作用效果.因此,与其说力的作用点是一个要素,还不如说力的作用线是一个要素.物体的平衡,用了“平衡”和“固定转动轴的物体”等理想模型方法;“力的分解和合成”用了分析、综合、整理等效的方法。
第二章“物体的运动”用了理想模型(过程模型)的方法.高中教材以初中教材为基础,先提出质点这个理想化模型,在研究物体在一直线上的运动以后,立即研究物体在一个平面内运动的有关概念、规律和描述方法.运动学是力学的重要组成部分,是学习其它各章的必备知识.对平面运动的速度的合成与分解运用了分析、综合、等效的方法。
第三章“牛顿运动定律”用了经验归纳方法论.虽然第一定律不能用实验直接证明,但由第一定律推导出的一切结论都与实验结果相符合,这就间接地证明了牛顿第一定律的正确性.当今的实验已能近似地验证这个定律,例如用气垫导轨实验,运动物体——滑块在水平方向可以近似地认为不受力,因而它近似地做水平匀速直线运动.随着科学技术的日益发展,牛顿第一定律有可能得到更加严密的证明.牛顿第二定律是通过实验归纳得出的.在功和能,机械能守恒定律,动量、动量守恒这几章中,主要是用了推理的方法.如教材中机械能守恒定律是借助于运动学和动力学的知识推导出来的.但应当明确一点,这是一条实验规律,是实践经验的总结,是客观规律的反映.这此规律能够相互推导,这说明它们之间存在着内在联系.动量定理出自于牛顿第二定律,又异于牛顿第二定律。
三、数学是表达物理学规律最精确的语言
在教学过程中,只有将教材的教学方法、结构搞清楚,才能达到运用数学方法解决物理问题的目的.在“力”这一章中,重点解决什么是矢量和矢量的运算方法问题.对物理矢量必须透彻理解,掌握其数学运算法则——矢量的平行四边形法则.引导学生对“代数和”与“矢量和”进行对比,体会矢量的质的差别,从而自觉地运用矢量运算法则.在“物体的运动”这一章中,先提出质点这个理想化模型,并研究质点动力学中的几个基本概念、位移、速度、加速度等.从数学角度分析这些量之间的函数关系(包括文字叙述、数学公式、函数图象等),再进行运动的合成与分解的矢量运算。
在“牛顿运动定律”这一章中,牛顿运动定律起着承上启下的作用,即能进一步加深对静力学、运动学知识的理解,又能为顺利学习机械能和动量铺平道路.牛顿第二定律的数学表达式,只有以地球和相对地球静止或做匀速直线运动的物体为参照系才是适用的.教材由分析物体只受一个力产生加速度与力的关系,过渡到分析物体受几个力产生加速度,以及加速度与力的关系,从而概括出能适合各种情况的牛顿第二定律的数学表达式ΣF=ma.在公式中,力与加速度都是矢量,故此式是一个矢量式整理.牛顿第二定律概括了力的独立性原理(或力的叠加原理),即几个力同时作用在一个物体上所产生的加速度,应等于每个力单独作用时所产生的加速度的叠加——矢量和.在解题中,运用了正交分解法等基础知识。
机械能和动量这两章是在运动学和动力学的基础上,讨论力的空间和时间积累效应,从而引出功和能、冲量和动量等概念.功和能将矢量运算变成了代数运算.教材从力对物体做功引出动能和动量定理,研究了重力、弹力做功的特点,引出势能的概念,得出在只有重力、弹力做功时,机械能守恒.最后,从一般的功能原理阐明功的本质是能量变化的量度作为本章的总结.能的转换和守恒揭示了物理学各部分的内在联系.在讨论动量定理时,应强调牛顿第二定律的关系式是一个瞬时关系,而动量定理则说明状态过程,应用它研究某一过程而不是研究某一瞬时,只有在t0时,才是相等的.实验是讲述动量守恒定律的基础,教材这样处理是考虑到动量守恒定律的产生不是从牛顿运动定律推导得出的,而是一个独立的物理规律。
摘要：对油杉Keteleeriafortunei木材的物理与力学性质进行测定与比较，结果表明，油杉木材的气干密度为0.576g•cm-3，全干密度为0.544g•cm-3，属中密度木材。油杉木材的气干径向、弦向和体积干缩系数分别为4.408%、3.272%和7.892%，气干差异干缩为1.347，油杉木材具有不易开裂和变形的特征。油杉木材的抗弯强度、顺纹抗压强度分别为92.701、57.217Mpa，端面、弦面和径面硬度分别为4635.9、3420.8和3606.8N，其抗弯强度、顺纹抗压强度和硬度均属中等。50年生油杉木材的物理力学性质优于22年生马尾松Pinusmassoniana、湿地松Pinuselliottii和28年生杉木Cunninghamialanceolata、秃杉Taiwaniacryptomerioides。
关键词：油杉；木材；物理性质；力学性质；差异比较
油杉Keteleeriafortunei为松科大乔木，喜光树种，根系粗壮、发达，对土壤的适应性较广，适宜干旱环境。其树干端直，木材黄褐色，材质重，纹理直，耐水湿，抗腐性强，是珍贵的用材树种[1—2]。目前关于油杉的研究主要集中在生物学和生态学特性以及育苗和造林等方面[3]，未见对油杉木材材性研究的报道。本文对取自福建省永春县的油杉试材进行物理力学性质测定，并与马尾松Pinusmassoniana、湿地松P.elliottii、杉木Cunninghamialanceolata、秃杉Taiwaniacryptomerioides木材进行比较，为油杉木材的加工利用提供技术参数。
1材料与方法
1.1试验地概况
试验地在福建省永春县桃城镇大坪村湖内，海拔490～590m，地理坐标为东经118°17′44″，北纬25°21′05″。土壤类型为山地红壤，土层深厚，立地质量等级为II级，林下植被主要为亚热带常绿阔叶树种和蕨类植物。属南亚热带季风气候区，气候温暖湿润，雨量充沛，年均降水量1676.3mm，极端最高温39.2℃，极端最低温–3.2℃，年均气温20.4℃，≥10℃年均积温6984℃，年无霜期310d。群落面积约2hm2，2000年划为自然保护小区[1—3]。
1.2试材采集
在试验山场的上坡、中坡和下坡三处各设1个10m×10m样地，在各样地选择标准木1株，共选取标准木3株。标准木树龄50年，平均树高22.66m，平均胸径23.81cm。标准木伐倒后，在0m、1.3m、1.5m及以上按2m区分段，分别取5cm厚圆盘；在1.3m以上部位截取2m试材各一段，将每个圆盘和每段试材分别编号。
1.3方法
按照GB/T1929-2009《木材物理力学试材锯解及试样截取方法》对油杉试材初步加工，加工的试材进行自然气干后，再按照《木材物理力学性质试验方法》(GB/T1932、1933、1934.2、1935、1936.1、1941-2009)进行各项物理力学性能测定。采用全数字电子万能材料试验机和摆锤式冲击试验机对各项力学强度指标进行测定。测定的有效样本数为30个。将50年生油杉木材的物理力学性质与22年生马尾松和湿地松[4]、28年生杉木和秃杉[5]木材的物理力学性质进行比较。
2结果与分析
2.1油杉木材物理性质
2.1.1木材密度
木材密度是直接反映木材性质的重要指标，影响着木材的抗压强度和抗弯强度等木材力学指标，木材密度与力学强度呈正相关关系[6]。从表2可以看出，油杉木材的气干密度为0.576g•cm-3，全干密度为0.544g•cm-3。根据《木材的主要物理力学性质分级表》[7]，油杉木材属于中密度木材(气干密度0.551～0.750g•cm-3)。
2.1.2干缩性
干缩性能是木材性质的重要指标，直接影响木材和木制品的尺寸、性状和结构的稳定性以及使用性能的美观等[8]。油杉木材全干径向、弦向和体积干缩率分别为7.363%、5.397%和12.855%，木材气干径向、弦向和体积干缩率分别为4.408%、3.272%和7.892%(表2)。油杉木材干缩率较小，表明油杉作为用材时，具有尺寸稳定性好、变形小的优点。差异干缩(弦向干缩与径向干缩之比)是判断木材是否容易开裂及变形的重要依据。差异干缩数值偏大，说明木材干燥时容易发生翘曲和开裂；木材各方向的干缩较均匀，说明木材尺寸稳定性较好[9]。根据木材差异干缩的大小，可以大致判断木材对特殊用材的适应性[10]。油杉木材从湿材到全干状态，差异干缩为1.364，从湿材到气干状态，差异干缩为1.347，均小于2，说明油杉木材不易开裂和变形。
2.1.3湿胀性
木材湿胀性反映木材吸水后的尺寸变化。沿各方向的尺寸变化不均匀会导致木材开裂和变形，从而影响木材制品的利用[11]。油杉木材的径向、弦向、体积气干湿胀率分别为3.195%、2.250%和5.708%，径向、弦向、体积饱水湿胀率分别为7.963%、5.715%和14.794%，差异湿胀分别为2.492、2.540和2.592(表2)。油杉木材湿涨率和差异湿胀较小，表明油杉木材尺寸稳定性较好。
2.2油杉木材力学性质
2.2.1抗弯强度
木材的抗弯强度体现了木材承受静力弯曲荷载的最大能力[12]。油杉木材的抗弯强度为92.701Mpa，根据《木材物理力学性质分级表》，油杉木材的抗弯强度属于中等(88.1～118.0Mpa)。
2.2.2木材顺纹抗压强度
木材的顺纹抗压强度体现了木材沿纹理方向承受压力荷载的最大能力[10]。油杉木材的顺纹抗压强度为57.217Mpa，根据《木材物理力学性质分级表》，油杉木材的顺纹抗压强度属于中等(44.1～59.0Mpa)。
2.2.3硬度
木材硬度是指木材抵抗其他刚体压入的能力[10]。木材的硬度跟木材的密度密切相关，密度越大则硬度越高，反之则低[13]。油杉木材的端面硬度、弦面硬度和径面硬度分别为4635.9、3420.8、3606.8N，根据《木材物理力学性质分级表》，油杉木材的硬度属于中等(端面硬度4010～6500N)(表3)。
2.3油杉与其他树种木材物理力学性质比较
将油杉木材物理力学性质与福建省主要造林树种马尾松[4]、湿地松[4]、杉木[5]和秃杉[5]等进行比较(表4)。油杉木材的气干密度和全干密度最大，分别是马尾松、湿地松、杉木、秃杉的1.11、1.09、1.51、1.61倍和1.25、1.22、1.66、1.86倍。油杉木材的抗弯强度仅次于湿地松，分别是马尾松、杉木、秃杉的1.03、0.96、1.48、1.47倍。油杉木材的木材顺纹抗压强度最大，分别是马尾松、湿地松、杉木、秃杉的1.68、1.56、1.65、1.75倍。油杉木材的端面硬度、弦面硬度和径面硬度均为最大。油杉木材径向气干干缩率、弦向气干干缩率和体积气干干缩率最大，分别是马尾松、湿地松、杉木、秃杉的1.53、1.51、3.22、3.36倍、1.70、1.66、1.14、1.20倍和1.61、1.59、1.83、1.91倍，但油杉木材的差异干缩最小，油杉各个方向的干缩比较均匀。采用加权法综合评价木材物理力学性质(其中气干密度、全干密度、抗弯强度、木材顺纹抗压强度、端面硬度、弦面硬度和径面硬度的比重分别为1/7)，50年生油杉木材物理力学性质优于福建省主要造林树种22年生马尾松和湿地松、28年生杉木和秃杉。
3结论
油杉木材的气干密度为0.576g•cm-3，全干密度为0.544g•cm-3，属中密度木材。木材气干径向、弦向和体积干缩系数分别为4.408%、3.272%和7.892%，气干差异干缩为1.347，木材具有不易开裂和变形的特征。油杉木材的抗弯强度、顺纹抗压强度、端面硬度、弦面硬度和径面硬度分别为92.701Mpa、57.217Mpa、4635.9N、3420.8N和3606.8N，油杉木材的抗弯强度、顺纹抗压强度和端面硬度均属于中等。综合比较，50年生油杉木材的物理力学性质优于22年生马尾松湿地松和28年生杉木、秃杉。根据对油杉生长规律的研究[1]，在快速生长期时，油杉树高年均生长0.55m，胸径年均生长0.61cm。目前，马尾松的松材线虫病害严重，而同为松科的油杉具有木材好、生长较快，抗病害性强和抗瘠薄等优点。因此，从木材利用和林木生长速度方面以丰富造林树种的角度考虑，油杉推广种植意义重大，具有较高经济价值和生态价值。
力学是初中物理教学的重点内容，但学生在学习压强、密度、浮力等力学知识时存在着理解物理概念、规律的能力、知识的应用能力不强的现状，究其原因，“应试理念”尚未革除，教师大搞死记硬背、题海战术，合作探究变为无效的玩耍，自主学习沦为“放羊式”，启发式教学成为无聊的提问，影响了物理教学成效，也影响了学生的全面发展。在力学教学中，教师要树立生本理念，丰富教学形式，提高力学教学成效。
一、关注过程，将知识传授与发展能力结合起来
学生是学习的主人，是积极的思考者、倾听者、质疑者，教师不能为知识而教，而要关注学生的发展。知识的传授与能力的发展彼此联系、相互促进，两者不可偏废。如在《浮力》教学中，教师既要让学生了解阿基米德原理，也要让学生亲历探究测量浮力大小的过程。让学生将曲别针、乒乓球、石块、木块放入盛水的烧杯，观察实验现象，发现石块、曲别针沉入烧杯的底部，而木块、乒乓球漂浮在水面上，会提出问题：“石块、曲别针等下沉的物体也受浮力吗？”学生以小组为单位进行讨论交流，提出自己的假设，有同学认为在水中下沉的物体不受浮力的作用，理由是物体没有浮起来。也有同学认为它们受到浮力的作用，理由是物体下沉的速度比较慢。教者让学生用弹簧测力计分别测量石块、浸没在水中的石块，观察弹簧测力计的示数有无变化。学生在探究中习得知识、培养能力，也提高了学习物理的兴趣。
二、以情优教，实施积极情感策略
“亲其师，信其道”。教师要以渊博的知识、良好的人格魅力影响学生，以高度的热情投入到课堂学习中，要关心学生、爱护学生，与学生沟通、交流，培养学生的学习兴趣，让他们愿意学习物理、了解物理。“判天地之美，析万物之理。”教师要挖掘教材之美，让学生感受到大到天体运动，小到分子运动，都是物理学研究的范畴。教师要拓展学生视野，为学生描绘物理研究的广阔天地，激发学生的探究欲望，培养学生的学习兴趣。教师要以物理学史影响学生，让学生体会到知识的进化过程，以科学家的故事激励他们不断前行，形成正确的世界观、人生观。教师以灵活的导入，吸引学生的学习兴趣。一堂课的成功与否，导课显得至关重要。一是以生动的故事导入，激发学生的学习兴趣，从科学家的不懈探索中受到感染。如在学习浮力内容时，教师可以向学生讲述亥尼洛国王做了一顶王冠，怀疑工匠以银替金，让阿基米德在不损坏王冠的前提下查出是不是纯金制成的，阿基米苦思冥想而不得其解。一次，他跨入放满水的浴桶，这时有一部分水溢出，他看到这个现象，智慧的火花迸发了，狂奔街头，大呼“找到了”。他获得真理的快乐是常人难以想象的。二是以问题导入。教师也可以设置疑难问题，能抓住学生的注意力，让学生觉得好奇有趣的同时，将学生置于愤悱的境地。如在学习压强内容时，教者提出问题：在雪地上行走，人为什么容易陷入积雪中，而穿上宽宽的滑雪板就不会陷入雪中还能滑行？用手指轻轻夹住钢笔的两端，为什么两个手指会有不同的感受？学生联系自己的生活经验，通过思考、讨论、交流，考虑到可能与受力面积有关，从而进入压强的学习。三以多媒体导入。多媒体集视频、动画、图画文字于一体，能给学生带来直观的感受。如在学习《物体的浮与沉》内容时，教者向学生播放辽宁号航母在海面上自由航行，潜水艇可以自由在水中下潜、上浮的视频，让学生身临其境，感受到生活中随处可见浮沉现象。教师以有趣的导入，激发学生的学习兴趣，引发他们的探究物理知识的欲望。
三、因材施教，根据教学内容与学生特点开展
教学一是灵活开展实验教学。物理是一门以实验为主的学科，教师要借助于物理实验培养学生的科学探究、合作学习能力，提升学生的科学素养。教师要重视演示实验，向学生完整展示物理规律，引导学生主动探究，解决疑难问题。如在学习《阿基米德原理》内容时，教者让学生动手实验验证，比较浸入液体中的物体所受浮力的大小与物体排开的液体的重力关系，从而验证了阿基米德原理。有一些实验，无法在教室里完成，如测定大气压强值时，需要做托里拆利实验，而汞是有毒的，教师可以借助于多媒体完成实验，测得大气压强的值，弥补了无法实验的遗憾。二是以类比生活。在学习液体、气体压强时，学生常会提出问题：“液体容器内的压强是否随深度的加深而增大？同一深度液体向各方向的压强是否相等？”教者将液体所受的压强与班级相类比，大家在班级是平等的，如同同一深度所受的压强相同；大家都受到纪律的约束，随着年级的增大，对学生提出的要求也增多，如同液体的压强随深度的加深而增大。通过类比，学生能学得轻松，不再感受到物理知识抽象难懂。
总之，在初中物理力学教学中，教师要关注学生的发展，关注学生的学习过程，培养学生的学习兴趣，创设教学情境，拉近知识与生活之间的距离，以问题开启学生思维，引发学生思考，促进学生的主动发展。
作者：窦长国 单位：安徽省明光市津里中学
苏教版新课改革不断深入，许多地区的初中物理教学逐渐趋于开放性，意在建立学生的思维模式并且引导其不断地总结提高自己．开放性试题需要通过不同的角度，达到锻炼学生，引导学生进行思考的目的，因此开放性试题的设计要具备一定的技巧和方法．通过对试题的条件、结论及解题策略等方面的训练，有针对性的设计题目，使学生进行充分的思考．
1物理力学开放性试题的设计技巧
1．1推陈出新，用新颖的方法设计问题在设计试题时，摆脱传统的试题的提问方法，运用新颖的提问，或者不同形式的描述题目的方法，通过图文设计，将试题变得有新意．这种试题可以增加学生对于题目、问题的印象，提高其记忆力．
1．2用小制作设计问题在设计物理力学题目时，可以使用动手制作的方法，用身边常见的物品将题目具体化，通过制作以及实验的方法，加深对题目的印象和对试题的理解，有助于快速掌握题目中涉及到的知识点．通过小制作，设计出相关的问题，是设计物理力学开放性试题的有效方法．
1．3用生活中的事例设计开放性问题物理力学知识本身就充斥于我们周围的生活中，通过开放性试题的设计，将力学问题应用到生活中．让同学能够多观察周围事物所存在的力学现象，思考其涉及到的力学知识．不仅能够使学生通过观察，增加他们对于生活的热爱，还充分学习和应用了初中的力学知识．
1．4利用其它学科的知识设计开放性试题物理力学的学习涉及到的不仅仅是物理方面的知识，还可能会涉及到其他学科的知识．在设计物理力学开放性试题时，可以通过不同学科与物理力学之间的联系，设计出新颖独到的试题．
2物理力学开放性试题设计案例
例1“5．7”大连空难飞机的黑匣子已经找到，潜水员在出事地点从10m深的海底将它匀速托出水面．它是体积约为50×20×10cm3，质量为20kg、表面桔红色的长方体．黑匣子防护要求很高，能经受1000℃的高温而不被烧坏，平放时能经受2．5×104N的挤压而不变形，在海水(设ρ海水=1．0×103kg/m3)中浸泡36h而不渗水，请根据上述条件，自己设计提出一个问题，并解答你所提出的问题．(g=10N/kg)分析此问题为结果开放性试题，给出了许多物理条件，并且要求学生通过给出的条件自己设计相关问题．这个题目的答案具备多样性．首先分析题目，涉及到了重力、水中压力两方面的问题．可根据这两个方面进行问题的设计．提出问题:“黑匣子”在水中受到了多大的作用力?解答:黑匣子本身的重力G=Mg=20×10N=200N，黑匣子受到海水的浮力F=ρgh=1×103×10×10N=1×105N，黑匣子受到力的总和为F总=F－G=9．98×104N．因此，黑匣子受到了浮力的作用，力的总和为9．98×104N．例2实验室提供的器材有:量程为5N的弹簧测力计两只，木质刻度尺一把，烧杯两只(每只50g)，溢水杯一只，铁架台一架，水和细线若干，待测小矿石一块(ρ矿＞ρ水)．要求测出该矿石的重力．小刚同学设计的实验数据和实验方案如表1和图1所示．(1)计算阻力大小．(2)并且根据所给器材设计出另外一个测量矿石重力的方法．
分析：
此题涉及到了杠杆的平衡、力的合成、浮力等物理知识．主要考察了重力的测量和计算．第一题通过动力臂和阻力臂与其所受力的大小成反比的定律计算出矿石的重力后，根据矿石的重力设计出其他方案，计算矿石的重力．第一个问题考察范围窄，第二个问题具有典型的开放性试题的特征．解答(1)6N(解题过程略)(2)弹簧测力计的量程为5N，经第一题的计算，矿石的重力为6N，超出了其测量范围，不能使用一只弹簧测力计直接测量．方案一:用平行并列的两只弹簧测力计将矿石吊起测量，则矿石的重力为两个弹簧测力计上读数相加之和．方案二:先将一个空烧杯放入盛水的溢水杯中，再将矿石放入空烧杯中，拿另外一只烧杯接住溢出的水．拿出矿石，将烧杯中的水倒入另一个烧杯中，用测力计通过细线分别测出两只烧杯和水的重力，示数为F1、F2，烧杯重力表示为G0，则矿石重力为G=F1+F2－3G0．
总结:
此类结果开放性的试题有许多，以上述两个例题为例，一个是让学生自己设计问题，并且根据自己设计的问题作出解答．另一种是提出问题，让学生自己设计方案，通过不同的实验方案达到巩固知识，发散思维的目的．3结论在初中物理力学的学习中，开放性试题对于学生的学习能够起到很大的帮助作用，巩固所学知识，将力学问题综合考虑，有时可以通过其他学科内容的运用，达到掌握力学知识的目的．本文中所提到的两个例题，仅仅是开放性试题中的结论开放性问题，希望能够对初中物理力学开放性试题的设计提供借鉴．
作者：杜海麟 单位:南通市田家炳中学
摘要：
提出了一种动力学系统的物理参数辨识方法。应用Padé多项式对动力学系统的动刚度曲线进行拟合，通过最小二乘法确定Padé多项式中的系数矩阵，利用遗传算法对Padé拟合式中的参数进行优化，从而得到系统的质量矩阵、阻尼矩阵和刚度矩阵。数值算例表明该方法具有较高的辨识精度且适用于黏性阻尼系统和非黏性阻尼系统。
关键词：
参数识别；系统辨识；结构动力学系统；Padé拟合；最小二乘法
在动力学响应分析过程中，系统辨识起着十分重要的作用，结构动力学系统的物理参数辨识一直是结构动力学领域的研究热点。准确辨识结构的质量矩阵、阻尼矩阵和刚度矩阵，是准确地预计结构动力学响应的前提。Phan［1］等利用系统的输入输出信号，通过状态空间模型辨识系统的质量矩阵、阻尼矩阵和刚度矩阵。Chen和Tsuei［2］同时考虑了黏性阻尼和结构阻尼来对系统的物理参数进行了辨识。Lee和Kim［3］对Chen和Tsuei的方法进行了改进，将原来方法拓展到多输入多输出系统，并在实验验证中发现，Tsuei等人的方法若从动刚度的角度出发，辨识过程将得到很大简化，且辨识结果受测量误差和噪声的影响较小。但是，正如Lee和Kim［3］在文中所说，利用结构动刚度进行动力学参数辨识的研究还很少。广泛应用于系统降阶及参数拟合的Padé多项式是一种曲线拟合方法。Chazot［4］等将Padé多项式用于黏弹性结构降阶，其计算效率与直接计算方法相比，得到很大提高。王学雷［5］提出了一种基于Padé近似的频域辨识方法，研究了基于积分最小二乘指标的SISO时滞系统频域辨识问题。叶华［6］等利用Padé多项式来逼近时滞环节，提出了一种时滞电力系统特征值的计算方法。Fournodavlos和Nestoridis［7］从数学角度也研究了Padé在参数拟合方面的应用。作者［8］在之前的研究中，曾研究过利用Padé多项式对频域广义气动力拟合，得到时域气动力表达式，进而研究带迟滞非线性环节二元机翼的气动弹性响应问题。本文从线性结构动力学系统的动刚度出发，采用Padé多项式拟合，对动力学系统的物理参数进行辨识。首先分别从黏性阻尼和非黏性阻尼两种动力学系统介绍了系统参数辨识方法，并通过数值仿真算例对两种动力学系统的物理参数进行辨识，验证了该方法具有较高的辨识精度。
1系统物理参数辨识方法
1．1黏性阻尼系统由式（11），（13）可见，βi的取值会影响参数辨识的结果，因此，在对动刚度矩阵进行拟合时，需要对βi的取值进行优化，即βi值的确定为一个寻优过程。本文利用遗传算法对优化变量βi值的选取进行优化，优化目标为使得重构后的动刚度矩阵与原始的动刚度矩阵在关心的频率范围内其误差的范数最小，其中，重构的动刚度矩阵通过对重构的频响函数求逆获得。此时刚度矩阵也不再是一个常矩阵，但对黏性阻尼系统和非黏性阻尼系统来说，刚度矩阵都应是常矩阵，所以当辨识得到的阻尼矩阵和刚度矩阵不再是常矩阵时，说明之前假设的阻尼模型不恰当。由此可见，采用式（11）或（13）不仅可以辨识结构的阻尼，还能够在一定程度上反映出结构的阻尼机理：即如果识别出的频率修正项比较小甚至接近为零时，说明结构的阻尼为黏性阻尼，否则，结构的阻尼应按照非黏性阻尼模型重新辨识。
1．2非黏性阻尼系统对非黏性阻尼结构，其阻尼项一般用核函数的卷积分表示［10］，系统的运动方程可写为令c（t）＝C0g（t），C0为对称的正定系数矩阵，g（t）为核函数的类型。显然，当g（t）＝δ（t），δ（t）为狄拉克函数（Diracdeltafunction）时，式（15）退化为黏性阻尼系统。
2数值仿真算例
2．1算例1如图1所示的三自由度质量－弹簧系统，假设阻尼为黏性阻尼。本例中Padé多项式的取修正项数l＝2，利用Matlab遗传算法工具箱对βi的取值进行优化，选择概率、交叉概率等参数的选取采用默认值（本文所有算例均采用默认值），采用遗传算法得到的一组优化解为［β1β2］＝［－1．4572．296］，相应地按照第1．1节的黏性阻尼系统辨识过程进行参数辨识，得到系数矩阵如下。然而，在实际情况中，往往存在模态截断的问题，此时，动刚度曲线为有限长度，即动刚度曲线没有覆盖全部模态，如本例中仅利用覆盖第一阶模态的0～2Hz频段内的动刚度曲线进行辨识，采用相同的辨识过程进行辨识，则遗传算法得到的一组优化解。
2．2算例2如图2所示的二自由度质量－弹簧系统，假设阻尼为黏弹性阻尼。
2．2．1用黏性阻尼模型进行辨识为了说明本文方法对系统阻尼模型的辨识功能，首先对算例给出的黏弹性阻尼系统采用黏性阻尼模型进行辨识。同样，取Padé多项式的修正项数l＝2。可见，质量矩阵得到准确辨识，但识别得到的系统刚度矩阵不是常数阵，阻尼矩阵为实数矩阵，由前文所述可知，选用黏性阻尼模型对该系统进行辨识是不合理的。这里，仅给出在1～100rad／s频率带宽范围内，辨识得到的阻尼矩阵（或刚度矩阵）与原始阻尼矩阵（或刚度矩阵）中的一些元素随频率的变化曲线对比，如图3和4所示。由图3和4可见，虽然刚度矩阵中的元素K11和K22的最大相对误差分别为1．99％和3．32％，但已表现出随频率变化的特性，而且阻尼矩阵的虚部信息明显缺失，所以用于辨识的阻尼模型选用黏性阻尼模型是不合理的，应按非黏性阻尼模型进行辨识。
2．2．2用非黏性阻尼模型进行辨识当辨识阻尼模型选用非黏性阻尼模型时，采用前述针对非黏性阻尼系统的Padé多项式拟合法，对系统的物理参数矩阵进行辨识，取修正项数l＝2。如图5所示为对βi的取值优化前，取不同βi值得到的辨识结果，其中实线表示的是松弛因子μ取100时的原始阻尼矩阵中的元素随频率的变化曲线。显然，需要按前一节所述对βi的取值进行优化。可见，松弛因子和系数矩阵得到了精确地辨识。在1～100rad／s频率带宽范围内，如图6所示为辨识得到的阻尼矩阵与原始阻尼矩阵的各个元素随频率的变化曲线对比（根据阻尼矩阵对称性，C21＝C12，C22＝C11）。显然，阻尼矩阵的辨识精度也相当高。当出现模态截断时，如本例中仅利用覆盖第一阶模态的0～20rad／s频段内的动刚度曲线进行辨识，采用相同的辨识过程进行辨识，则遗传算法得到的一组优化解为［β1β2］［］＝100．006128．503，辨识得到的系数矩阵如下。
3结论
（1）本文利用Padé多项式对系统的动刚度进行拟合，提出了动力学系统参数辨识的一种新方法，该方法同时适用于黏性阻尼系统和非黏性阻尼系统。并且，本文方法的辨识结果能够反映一定的阻尼机理，当频率修正项较小或接近为零时，用于辨识的阻尼模型应按黏性阻尼模型进行辨识；当频率修正项较大时，用于辨识的阻尼模型应按非黏性阻尼模型进行辨识。（2）本文以Padé多项式修正项中的参数为变量，求得辨识得到的动刚度矩阵与原始的动刚度矩阵之间的误差矩阵，以误差矩阵的范数为目标函数，通过遗传算法对修正项中的参数进行优化，从而提高Padé多项式曲线拟合的精度，辨识得到的质量矩阵、阻尼矩阵和刚度矩阵具有较高的准确度。
作者：杨智春 丁允停 王乐 单位：西北工业大学结构动力学与控制研究所
1前言
目前，开发和利用沿海滩涂资源进行的围垦工程成为解决我国沿海地区用地紧张、推动区域发展的重要战略之一。近年来，沿海地区围垦工程呈现逐步向深水、低涂、超软地基发展的特点［1］。沿海地区多有深厚的淤泥、淤泥质软土层，这类软土一般具有高含水量、高压缩性、低渗透性、低抗剪强度、显著的结构性与流变性等特点，这些基本特性对工程会产生潜在的不利影响，其中以土体的结构性最甚。沈珠江院士早已指出粘性土结构性问题研究的重要性［2］。吕海波与汪稔等［3－4］对琼州海峡南北港防波堤区软土的结构性进行了初步的机理分析。研究结构性土的物理、力学性质指标及其相关性对于土体特性的判定、工程特性的分析及其为工程提供可靠的设计参数具有重要的实用价值。通过指标间的相关性分析，利用常规的土性参数预测变形与强度参数也有一定的工程价值［6］。然而目前对结构性粘土物理力学性质指标的变化规律及其相关性的研究并不多见［7］。因此，有必要对结构性存在条件下软粘土的物理、力学性质指标及其相关性展开统计分析。
2工程概况
浙江漩门三期围垦工程是至今该省最大的围垦工程，总围垦面积45．3km2。实体工程位于玉环县楚门半岛与玉环岛之间的漩门港湾，海堤总长5314m。本试验重点研究最长的中段珠港海堤范围内的深厚淤泥质软土的物理力学特性，珠港海堤地基主要由Ⅰ层淤泥夹粉土、Ⅱ层淤泥、Ⅲ层淤泥质粉质粘土、Ⅳ层粘土夹粉细砂等组成。本研究钻探取样位置选择在海堤建造影响范围外（编号BZK），取土最大深度为59．8m，所取土样主要为Ⅱ、Ⅲ层，兼有部分Ⅰ层。
3土层的物理力学特性指标
根据研究内容，我们设计了相关的室内试验方案，进行基本物理性质试验，同时还进行了一维固结试验与无侧限抗压强度试验。以上试验的操作方法均按照《土工试验规程》［8］严格进行。土层的物理力学性质指标统计分析见表1，其随土层深度的变化见图1。从表中可以看出，漩门湾海相软粘土的天然含水率高，孔隙比大。液性指数范围1．15～1．94，土体全部处于流塑状态。各物理力学特性指标的变异系数较小，表明该地区各土层的性质空间分布的差异较小，在设计中可将每一土层的设计参数取作常量。从图中可以看出，只有灵敏度与土层的深度呈近似线性关系，其他各指标与土层深度并非线性关系，而在Ⅱ层中出现突变，表明该层土与上下土层物理力学性质存在较大的差异，原状土与重塑土的无侧限抗压强度试验的结果表明，该层土的结构性强、灵敏度大，表明该土层物理力学指标的变化与结构性相关。该地区软土的灵敏度在2～4之间，与已有文献调查台州地区的软土灵敏度的数据吻合［9］，按照该指标评价此次试验软土为中等结构性土。
4结构性粘土的物理力学性质指标相关性分析
土体的工程特性与其物理力学特性指标密切相关，因此，对漩门海相软粘土各项物理力学指标进行相关性分析，对于该地区土性的认识与工程实践经验的积累具有重要的参考意义。本文采用最小二乘法对各项指标间的相关性进行回归分析，为了便于工程应用，这里仅采用一元线性关系对其进行分析。其物理力学指标相关性见图2和图3，获得对应的回归方程式见表2。从图表中可以看出，土体的密度ρ、塑限wP与含水率w之间线性相关性较差；而孔隙比e与含水量具有良好的线性相关性，同时液限wL与w、e具有较好的相关性，这些表明土体的微观结构与粘粒含量对土体含水量与液限均产生较大的影响。塑性指数IP与含水量的相关性较好，而与孔隙比e的相关性稍差，表明天然含水量对IP影响更大。压缩系数a1－2与w相关性较好，而与e相关性稍差，由于该层土体结构性较强，使得该层的压缩系数与孔隙比的相关性较差。压缩系数随着e的增加而增大，在Ⅱ层增大的速率上升，表明该层土的压缩系数较大，强度较低，在建造堤坝的过程中易破坏，故不宜作为持力层。另外，由于含水量与a1－2的相关性较好，故可根据基本物性试验，通过经验公式推得a1－2，具有一定的工程意义。从图中可以看出，土体灵敏度与孔隙比的相关性较差，表明灵敏度与土体的孔隙比没有明显的线性关系，也可能由于样本较少造成分析存在误差，需要进一步的研究才能做出合理的判断。
5结论
通过现场原位取样与室内土工试验对漩门湾海相软粘土进行了物理力学特性指标的统计分析，得到以下基本结论：（1）该地区各土层的物理力学特性指标的变异性较小，空间分布差异性不明显，可忽略空间变异性的影响，取常量作为设计参数。（2）土层的物理力学指标与土层深度呈非线性关系，各指标沿深度的变化与土体结构性的强弱密切相关。（3）软粘土的ρ、wP与含水率w之间线性相关性较差；而e、wL、IP、a1－2与w具有良好的线性相关性。液限wL、IP、a1－2与e具有较好的相关性，而St与e的相关性较差。根据含水率w的变化，结合经验公式能够获得土体的变形参数a1－2，可为该地区工程评价提供一定的经验依据。
一、引言
在高中阶段的学习中，物理是难度较大的一门学科，相对而言其学习过程也较为枯燥，而在物理的力学学习中，物理力学实验又是学习的重难点，考试当中会直接考查物理力学实验相关内容，同时物理理论的学习往往也是以力学实验为基础。但是从总体上来看，大部分学生在物理力学实验学习方面面临着较大的困难，无法有效掌握物理力学实验的内涵，这不仅为物理理论的学习带来了一定的难度，同时也影响了考试成绩的进一步提高。因此，对高中物理力学实验的学习方法进行探索成为每个高中生必须要面对的问题。在下文当中，结合自己的实际学习经验，一起来探讨一下关于高中物理力学实验的具体学习方法。
二、注意生活的方方面面
我们的物理教师在课堂教学过程当中反复强调学习物理应该有一双善于观察生活的眼睛，因为物理就是通过前人不断的观察生活，找到规律，理解分析之后才慢慢形成的一门学科。而物理力学实验就是前人对生活中的物理力学现象进行观察与分析之后，对相关理论进行验证的一种手段，实践性强是物理力学实验的基本特征，同时高中物理力学实验的相关内容在实际生活当中也具有非常丰富的具体表现，因此，从生活入手进行高中物理力学实验的学习可以做到事半功倍的效果。具体来说主要体现在以下两个方面：第一，要有观察生活的基本意识，对生活中遇到的相关问题，积极地从物理力学的角度对其进行分析。第二，挖掘力学实验素材，对生活中所遇到的现象进行分析之后，通过力学实验对其进行深入的分析。
三、深入思考老师提出的问题
在学习高中物理力学实验的过程当中，对于老师所提出的问题我们必须要进行深入细致的思考。与我们学生刚开始接触物理不同，老师多年从事物理的教学研究，在多年的教学生涯当中，对物理力学实验的内容、原理、考点等都有非常深入的了解，其在课堂当中所提出的问题往往都整合了大量的力学实验信息，其内涵极为丰富，如果我们不能对这些问题进行深入思考，则必然将只能停留在力学实验学习的表面当中，无法进行深入学习，阻碍力学实验学习能力的进一步提升。而且，我们在思考老师所提问题的过程当中，不能抱着应付差事的态度，不仅需要进行深入的思考，同时还需要结合具体问题通过实验进行论证。
四、参与物理力学实验学习兴趣小组
物理力学实验相对较为枯燥，学习的难度也相对较大，为了更好地学习物理理论知识，掌握力学实验的相关内容，可以通过参与或组建兴趣小组的方式来进行探讨和学习。我们班就自发地组建了物理力学实验学习兴趣小组，大家自愿参加，积极参与，合理的安排搭档，互相帮助，共同去完成物理力学实验，讨论自己在实验中遇到的问题。兴趣小组不仅营造了一个浓厚的学习氛围，使大家的物理力学实验学习兴趣得到提高，而且通过互相分析与讨论实验中遇到的问题，可将自己的知识进行查漏补缺，进一步整合。
五、加强物理力学实验动手实践
在现阶段，高中物理高考时并不会考查学生的动手实践，而仅仅是通过实验题目的方式进行考查，因此，许多学生在学习的过程当中也倾向于采用做题的方式来提高自己的动手能力，而不愿意通过亲自动手实验去探索物理力学实验的相关内容，这就必然导致大家对于物理力学实验的理解依然停留在理论层面上，真正的物理力学实验动手能力并没有得到充分的提高，仅仅是做题能力得到了一定的提高。我们必须要转变这种学习理念，积极主动地进行物理力学实验实践才能加强自己对物理力学实验的理解，提高物理力学实验能力。
六、加强对物理力学实验的分析与总结
许多学生认为物理力学实验就是对物理的力学原理进行验证的过程，在实际的学习过程当中，往往只是照本宣科重复课本当中的力学实验，最后完成相应的数据处理，并不会对实验过程进行充分的分析与总结。其实在做物理力学实验的过程当中，包含的信息相对较多，如果我们不能充分地挖掘潜在的信息，进行自我思考，就无法实现力学实验能力的有效提升。因此，我们在完成实验学习之后，还需要对实验过程当中所遇到的相关问题进行深入的探索与讨论，归纳总结其中的问题，并探索具体的解决方案。
七、总结
可见，高中物理力学实验学习虽然困难而且枯燥，但是只要掌握好良好的学习方法，善于思考，勤于思考，认真地参与物理力学实验就可以帮助自己提高学习效率，牢固掌握相关知识内容。
作者:朱文谦 单位:湖北省武汉市常青第一中学
摘要:目前素质教育得到快速发展，掌握一定的学习技巧对我们学生来说极其重要。它不仅能够让学生在答题以及解题的过程中事半功倍，还能让我们的逻辑思维得到全面性的加强。力学学习技巧在高中物理学中是非常重要的，对高中物理学的学习技巧进行总结分析，并提出了相应的优化措施，希望能对相关同学有所裨益，下面做具体的探讨和分析。
关键词:高中物理;力学学习技巧;总结
高中物理学习的知识内容较为丰富，知识点相对比较抽象，尤其是在进行力学的学习过程中，不仅需要对公式进行深层次的理解，还要对受力情况进行正确的分析。但力是一个看不到、摸不着的抽象物理量，想要进行深入的研究以及学习，需要对其学习技巧进行全面性的总结。
一、深刻理解和熟练掌握力学的框架及内容
1．力学框架体系的构建
在高中物理的学习构成中，力学是非常重要的一个部分。在对力学的研究中，除了要了解力学本身的特性之外，还需要对力学的概念进行一个非常深刻的了解。高中物理力学会涉及到多方面的知识，这些不同的层面都会与力学构成一定的联系，同时，在对力学概念进行学习的过程中，还需要对其不同的规律进行一定的区分。在高中物理力学知识学习的过程中，除了要注意做好基本概念的理解和掌握之外，还需要不断进行归纳总结，要根据自身学习的情况，对知识进行仔细整理并进行详细分类，尤其是书本上的一些特定的定律，一定要进行一个非常深入的理解，必要的时候，还可以进行相应的推导，并对其中各知识点之间的联系进行总结。这样就可以在学习的基础上，构建一个适合自己学习力学的知识框架，理解更为深刻。
2．力学重点内容的总结
基础概念是物理力学学习的基础。现在，我们很多的高中老师都会采用整章齐下、重点攻克的方法来给我们学生进行讲解，老师对知识点的总结与归纳是非常的清晰、有条理，对力学知识的理解也是非常深刻的，在老师的引导下，大多数学生能够对物理力学的知识有着更深一层地理解，能够在很大程度上提高学习的效率，但是在进行力学的学习过程中，我们还需要对其重点内容进行总结。在对内容进行总结的过程中，我们尤其要注意牛顿第二定律的全面使用，其公式为:F=M×a。牛顿第二定律成功的将力与重力加速度结合在一起，让物体的整体受力得到了更为直观的表达，我们在学习的过程中，应当在牛顿第二定律的基础上对其进行延生以及拓展，因为在力学的学习过程中，我们通常会考虑到很多力学的因素，如重力、支持力、摩擦力、压力以及电磁力，这些都是我们在物理学习中应当注意的重点。在高中物理的学习中，我们学习力学的主要内容，大致可以分为两个板块:其一，物体在运动过程中速率变化与力产生的关系，其是加速度与力的整体结合;其二，磁场的磁效应产生的力的变化。在学习这两个重要的板块内容时，我们都会用到牛顿第二定律进行力学的阐述，所以，在进行力学的总结以及学习的过程中，我们要深层次的理解牛顿第二定律，并对其进行灵活的运用，从而让自己在学习力学的过程中更容易掌握力学的变化规律。
二、构建知识模型，融会贯通、灵活运用
在高中物理学习的过程中，除了要做好基础概念的学习和掌握，还需要对相关概念中的理想化研究模型建立一定的认知，并了解其研究过程。理想化模型是一种非常重要的科学抽象化的方法，也就是说，在进行研究的过程中，要注重主要因素而忽略次要因素，从而达到简化研究问题的目的。例如，匀变速直线运动、平衡运动、匀速圆周运动等理想化运动模型，质点、点电荷等理想化模型，还有能量守恒定律，这些都可以说是一个比较理想化的定律或概念。在进行物理问题思考的过程中，也在建立物理模型，因此在遇到相关的作业题型时，一定严格按照相关的模型建立思路，来寻求问题的解决方法，这是学习高中物理力学的最高要求。在进行物理学习的过程中，一般都会遇到以下几个方面的问题:(1)引进理想模型的原因;(2)理想模型与实际模型的差别;(3)如何建立一个正确的理想模型;(4)理想模型研究的意义。我们学生在学习的过程中，要对这几个问题进行一个深刻的思考，在探索物理规律的过程中，对物理模型的作用能够有一个比较明确的认知，并在实际的解题中，能够明确地进行运用。
三、掌握重要研究方法和基本的解题技巧
在进行受力分析的过程中，还要运用一定的方法，对其进行归纳和总结。例如，在进行受力分析的过程中，可以运用整体法对其进行整理，这可以在很大程度上提高解题的效率，但在进行实际应用的过程中，需要不断进行联系，不断归纳总结，才能够又快又准的解决问题。例如:在力的动态平衡问题中，通常都是采用图解法来进行解题，但是在一些探究性的试验中，通常都是采用控制变量法来解决相关的问题，控制变量的研究方法比较普遍，但是非常必要，在一些实证性的试验中，也有着非常关键的作用。
四、注重图像法在力学问题中的作用
一般在物理力学的分析过程中，图像法的使用是非常普遍的。图像法的应用通常都建立在坐标系的基础上，是一种用于描述物理规律的重要方法，并且，图像法在物理学中的应用也非常广泛，其不仅仅在力学中有着非常充分地应用，在电磁学、热学中也是比较常用的。例如，磁核振动图像、波动图像、电磁场图像、温差图像等，都可以运用图像法将运动的状态非常直观地描述出来。在物理学中，图像法具有非常直观的优点，但是在应用图像的时候，还需要注意以下几个方面的问题:(1)在看图像的时候，一定要看清楚横纵坐标的物理量及其相应的单位;(2)在理解图像物理意义的时候，需要非常清楚地了解到图像所代表的函数关系与相关物理公式之间的联系;(3)要对图像的斜率、截距、面积等相关的物理量所代表的物理量有一定的了解。但是最关键，最根本的问题就是要熟悉图像的特性，了解基础的物理图像，在一定条件下，可以通过类比的方法，来对相应的问题进行解决。
五、注重逻辑推理能力的培养
在高中物理力学学习的过程中，除了要对基本的概念以及方法进行掌握之外，还需要建立一个比较严密的逻辑推理思路。例如，在机车启动这一专题中，就会遇到汽车加速度减小的加速运动问题，在对这一问题分析的过程中，需要了解机车运动的一个状态。当机车启动的时候，先是匀加速运动，但是当机车的功率达到额定功率的时候，就会做加速度减小的加速运动，最终达到最大的速度。这类问题的分析一直是一个难点，但是它的计算比较容易，主要是进行全面的推理，并对各个物理量之间的关系进行一定的梳理。
六、结语
综上所述，在高中物理的学习过程中，我们首先需要结合实际情况，找到基础的解题方法，并采用多种方式优化。在学习技巧的总结过程中，我们需要对力学知识的各种学习方法进行应用，在高中物理力学的学习中，一定要扎实学习的基础，并不断进行归纳总结，找到适合自己的逻辑分析方法。同时，我们学生还要注重自己逻辑思维的培养，要学会养成找到问题、把握重点、快速解题、题后反思的学习习惯。我相信，只要同学们保持良好的学习习惯，做出持之以恒的努力，定能使高中物理学的学习难度得到全面的降低，自身的综合物理素养也会得到很大提升。
作者:蒋勇睿 单位:聊城市第三中学
摘要：在学习高中物理课程过程中，掌握正确的学习方法和学习技巧对学习物理知识、解决物理问题具有非常重要的作用，不仅能够保证学习效率和质量，节省解题时间，而且还能够减少解题的计算量，确保解题的正确率。下面围绕力学相关知识分享一下学习高中物理知识的感想和心得。
关键词：高中阶段；物理学科；学习
无论课程怎样改革、变化，物理一直都是高考理科重点考察的科目。对于作为理科生的我们来说，对物理学科知识的掌握情况直接影响高考整体成绩。所以，在学习高中物理知识的过程中，沿着正确的学习思路，采用恰当的学习方法是非常必要的，能够获得较为理想的成绩。
一、加强对解题思路的梳理
在对力学知识进行学习的过程中发现，在力学方面问题的过程中大多时候都需要借助能量守恒定律、运动定律等来帮助解题，并且由于物理、化学、生物等学科与数学具有密切的关系，所以在解题过程中也需要用到许多数学知识，例如，几何图形、三角函数、图象等[1]。所以，在学习物理力学知识前，应当注意积累基础知识，从而熟练掌握函数知识和物理相关定律，以此来形成明确的解题思路。
二、加强对良好学习习惯的培养
良好的学习习惯对提高学习质量和效率具有非常重要的作用，而良好习惯的形成也离不开自主学习意识的支持。在学习物理力学知识的过程中，我们需要有意识的、有针对性的学习一些较为常规且容易出错的知识点，例如，养成正确使用物理符号的习惯，在日常做题时保证解题步骤书写的规范性、严步性。唯有如此，才能在解题时清晰、明了的以文字、符号的形式将解题思路表达出来。针对物理试卷中难度较大的压轴题，我们在解题时可以先根据题目给出的已知条件进行推理，将可能用到的定理、公式等知识简要的书写下来，然后进行推导和计算，在草纸上进行演算的过程中激发解题灵感，从而成功解题。同时，还应当养成良好的审题习惯，在审题时，仔细观察是保证解题准确率的重要前提，只有认真审题，仔细观察，才能明确的掌握题目给出的已知条件，从而充分利用已知条件进行解题。
三、加强对基础知识的掌握，明确学习规律
如上述所说，基础知识的掌握对解决物理力学问题具有非常重要的作用，所以在学习物理力学知识的过程中，对于物理力学中涉及的定理、定律等知识，我们应当熟练掌握，从而在实际解决物理力学问题的过程中可以针对题目给出的已知条件有依据的进行推理，以此来理清解题思路，成功攻克力学难题。在掌握基础知识的过程中，可以将概念图学习法巧妙的应用到其中，首先应当构建概念图谱，对构建概念图所需知识点进行选取，保证所构建的概念图能够有效加强物理新旧知识点的联系，完成对新旧知识脉络的梳理。然后，对物理知识体系中较为重要的内容进行归类、整理，明确概念图的各部分内容[2]。最后，按照特定的规律对相关知识点进行排序，明确概念图的横纵结构，完成概念图的制作。通过将概念图应用到高中物理学习中，我们能够在制作概念图的过程中对知识点形成系统认识，为后期学习提供相应的辅助，有助于学生物理学习效果的强化。例如，在学习“牛顿第一定律和牛顿第三定律”相关知识的过程中，可以将其中涉及的知识纳入到概念图谱中（图1），通过整理、制作概念图明确牛顿第一定律与牛顿第三定律之间的联系。
四、加强对学习方法的积累
对高中物理力学方面知识体系进行分析可知，力学的研究对象主要包括安培力、电场力、引力、摩擦力、重力、弹力、洛仑磁力等。在对力的存在进行判断时，需要注意下面几个方面：其一，状态能够影响弹力的情况；其二，以相对运动为机理；其三，通过提示可以判断重力；其四，通常都是先弹力后摩擦力；其五，若是相互垂直的力较大，则平行方向的力不存在。在对力的方向进行判断时，借助同一直线能够判断力的方向，标量是运算结果。针对力隔离和整体相关题型，首先可以通过外力来判断横踢，经过隔离后能够求出内力。在保持同一状态时，需要先看整体，而在处于不同状态时，则运用隔离。若是在不同状态，想利用整体，则需要先假设力的存在或不存在，然后根据已知条件进行推理计算。在坐标方面，一般运用正交分解，轴上矢量较多。在对力的运动趋势进行判断时，在速度与加速度的影响下，同方向的力相叠加，而反向的力则相互抵消。同时，在力的影响下，加速度发生变化，应当明确径向和切向，若是径向的方向发生改变，则切向的大小也发生改变，运动的方向就会偏径向。
五、结语
综上所述，物理课程是高中学习过程中较为重要的一部分，其内容的逻辑性和实践性比较强，若是在高中物理学习过程中未掌握正确的学习思路和学习方法，就会觉得物理学习难度大，逐渐丧失学习兴趣，最后变成学困生。为了有针对性的改善物理学习难的现状，我们应当善于在日常学习过程中积累学习经验，掌握正确的学习思路和学习方法，为更快、更准的掌握物理力学知识奠定坚实的基础。
作者:韩庚樾 单位:正定中学
高中物理中的力学是很重要的一个知识点，如想在高考中获得高分，掌握一些解题技巧是非常有必要的。掌握高中力学要从基础知识开始，只有打下坚实的基础，才能不断地提高学习成绩，提高学习效率。高中物理力学的解题技巧有哪些呢？
1．高中物理力学解题步骤分析
力学解题通常可分为以下步骤：一要明确研究对象，面对一道力学题，在解题之前必须要了解研究的对象是什么，之后对这个对象的运动进行分析，对受力进行分析，按照物理特点进行分段，以确定解题的思路。二在研究对象和解题思路确定了以后，就要找出与其对应的力学规律，把对应的方程式列出来。三从所有问题中找到重点，对潜在的条件进行深挖，同时，针对问题的特点全方位、多角度、深层次地建立辅助性方程式。
2．打好基础，做好受力分析
无论是哪一门学科，基础知识都非常重要，牢固的基础是今后学习的必备条件，也是提高分数的有效途径。力学的基础知识是受力分析，一定要掌握熟练。力学中有一些概念和定理，不仅要背下来，最重要的是理解其中的含义，不要进入误区或理解上的错误。比如，速度和加速度这两个概念，虽然只有一字之差，但意思却是不同的。有些同学很容易混淆这两个概念，认为速度是零，加速度也是零；加速度越大，速度也会越大。当基础概念理解错误时，就会大大影响解题的成功率，不能有效提高成绩。所以，在高中物理力学中受力分析是解题的基础，能够正确画出受力分析图，就等于解题取得了第一步的成功。
3．培养逻辑思维，能够举一反三
逻辑思维可以助推物理力学中的解题，在解题过程中，当遇到很复杂的受力，就能够进行有效的分析，使整体的界限清晰明朗，有利于把复杂的力学解题变得简单化。比如：有两个物体相互纠缠在一起，在这种情况下，想要划分彼此之间的作用力是比较困难的，如果单独划分其中一方的作用力，显然，在一定程度上，对解题是有负面影响的，就会使解题变得更难了，如果把这两种物体看作为一个整体的话，对于区分彼此的受力情况就不那么难了，换而言之，也就降低了解题的难度。此外，还要掌握一个技巧，那就是能够“举一反三”。在解题过程中，常常会碰到一些类似的题目，其实这些题目之间存在着一定的关联性，对于同一种类型的题，要学会总结，找出其中的解题规律，久而久之就培养出了一种良好的学习能力即“举一反三”。
4．注重审题，挖掘其中信息
审题对于解题是至关重要的，审题要特别注意，尽最大限度从题目中挖出深藏的信息，体味题目中的内涵，这样才可以提升解题效率。力学题目大多会与生活发生或多或少的联系，在审题过程中，要一边审题一边认真思考，在题目中挖掘其中的含义，找到重要的信息，这些信息对解题大有帮助。具体地说，在审题过程中要注意以下两点：第一，对物体的运动形式进行分析，确定其是变速运动，是匀速直线运动，还是静止，注意运动的相对性。第二，要弄清物体的受力情况，然后进行分析，物体具体受到的外力有哪些，它们的方向怎样，假如是几个物体受力，就要对各个物体之间相互的作用力进行分析，把单个物体受力的情况及整体受力的情况分清楚。第三，当物体的受力情况很复杂时，要先考虑整体受力情况，然后列出所对应的受力方程，再分析每一单个物体的受力情况，这样才能保证物体的受力分析正确。总之，高中物理力学是高中阶段学习的一个重点和难点，在力学解题过程中，需要多种解题技巧，这样才能提高解题效率和准确率，提高成绩。
作者:周灿 单位:河南省南阳市一中高三（15）班
摘要：高中物理力学是物理学习中的重点和难点，我们在学习中发现，力学知识是构成整个物理结构体系的关键所在，所有的物理题目解答几乎都离不开力学知识，因此我们在学习中应当重视力学解题技巧的分析，针对不同的题目采用相应的解题方法，应用合适的解题技巧，从而在解题中少走弯路，提高解题速度和准确性。
关键词：高中物理；力学知识；解题技巧
高中物理的逻辑性和理论性较强，很多人在物理学习中会产生物理难学的观念，从而影响了其学习成绩，甚至有很多人直接学习落伍。在物理学习中，力学知识点的作用十分重要，几乎贯穿到整个物理体系中，几乎所有的题目解答都用到了力学知识，因此对同学们而言，要熟练掌握解题技巧，首先打好理论知识，把理论知识应用到力学题目解答中，下面根据物理学习的经验，详细谈谈物理力学解题的三大技巧。
1强化审题、寻找有效信息
高中物理中审题的至关重要，题目所提供的解题信息很多都隐藏题目中，因此我们要重视从题目中挖掘有效的信息，尤其是在物理力学题中，稍不留神就会造成题目理解错误，从而无法组织起正确的解题思路。同时在力学题目审题过程中，要做好审题记录，对出现的信息进行重点标注，对可能用到的公式或定律进行列举，发现其题目中暗示的信息，防止对题目信息挖掘不足，造成思维困难。再者在题目审题时，要努力将题目类型和实际生活中遇到的现象进行结合，例如在自由落体运动章节中，我们可以利用自己的经验来联想自由落体现象，从而增强了对题目的理解能力。物理受力分析是题目中常见的题型，给出一个物体或者多个物体，我们要通过受力分析来确定物体的状态，所给出的物体中有的是部分受力，有的则是全部受力，这时候就要根据实际情形进行力学分析，从而找出相应的解题思路。在力学受力分析中，其目的是明确物体的受力情况，作用在物体上的力有哪些，如果是多个物体组成的整体，就要分析整体和部分之间的受力关系。再者要分析力学作用下的运动形式，判定其运动是直线运动、静止运动及变速直线运动等，有助于解题思路设计，根据受力分析列出相应的受力方程。
2夯实基础知识、正确分析受力
在物理力学解题应用中，应当具备扎实的基础知识，只有这样才能理清题目中暗藏的知识点，并清楚其题目要求，从而做出正确的受力分析。对我们高中生而言，一定要弄清楚力学的基本概念和定理，并活学活用，有些同学对于基础知识点的概念不清楚，其适用范围也不明确，没有夯实基础知识，在受力分析时就会出现各种错误，因此我们首先要做好物理力学的学习，强化基础知识的应用。首先要对滑块进行受力分析，作用在滑块上的力分别有拉力、重力、支持力、摩擦力，其中支持力垂直于其运动方向，因此支持力并没有对物体做功，对物体做功的力只有重力、拉力及摩擦力，利用这受力分析就可以列出动能方程和能量守恒定理方程［2］。在本题目的解答中，受力分析至关重要，我们在解题时可以列出动能定理方程和能量守恒方程，把各种技巧相互配合，从而到达融会贯通的解题能力。力学解题是一个经验性的工作，我们要反复进行受力分析训练，在解题分析中，出现错误是不可避免的，我们要强化对错题的回顾，建立相应的错题记录本，利用这些错题来纠正解题思维上的错误，防止在同一类型题目上反复犯错，从而夯实基础知识，提高力学题目解题能力。
3注重举一反三、提升逻辑思维能力
力学解题中培养逻辑思维至关重要，高中物理力学题型的特点是题目组成较为复杂，一个题目中包含了很多力学知识，这就要求我们把物体的受力过程进行分解简化，以严谨的逻辑性思维来深入分析力学受力，例如对两个相互作用的物体，其受力不是孤立存在的，单独对其中一种力进行划分，就会割裂整体性的受力分析，容易造成解题错误。因此我们在力学解题上要注重对题目类型划分，对类似的题目要注重其关联性，通过反复的训练来提高思维逻辑性，从而得到科学的思维方式，提高力学解题准确性。
4结语
综上所述，高中物理的逻辑性和科学性较强，尤其是力学知识点的相互联系性较强，我们要在复杂的受力图中理清其受力关系，并得出相应的方程进行求解，这就需要我们掌握力学解题的技巧，在题目中寻找有效信息，同时夯实基础知识，正确分析其受力，通过反复训练来提升逻辑思维能力，从而提高高中物理力学题目的解题效率和准确性。
作者:胡嘉奇 单位:湖南省长沙市长郡中学
