范文一:大学物理结课论文
大 物 结 课 论 文
光现象————地磁场对生命的保护 摘要:我们知道 , 空气、阳光和水是生命的三大 要素 . 但是 , 除了这些基本的要素之外 , 对于 生命的发生和 发展 , 还有一个几乎与此同样重 要 , 对我们经常起作用 , 然而我们又无法直接感 到的重要因素 , 这就是围绕着我们的地磁场,在 浩瀚的宇宙中,地球有幸成为生命的摇篮 ,依仗 于地球生成后的宙境和地理环境 , 众多的物理因 素构建了生命物质的存在条件,也为地球生命提 供了保护伞 , 它有 效 地削弱宇宙射线对生命的 伤害 ,功不可没。
关键字:保护作用、地球磁场、生命、健康 极光是出现于星球的高磁纬地区上空,是一种绚 里多彩的发光现象。极光是由于太阳带电粒子流 (太阳风)进入地球磁场,在地球南北两极附近 地区的高空,夜间出现的灿烂美丽的光辉。在南 极被称为南极光,在北极被称为北极光。地球的 极光是来自地球磁层或太阳的高能带电粒子流 (太阳风) 使高层大气分子或原子激发 (或电离) 而产生。
无处不在的地磁场影响着我们生活, 地球是个 富有生命力的星球 , 它以各种各样的形式释放着
内部的活力 。地磁场是地球最基本的物理场 , 地磁场似乎很深奥 , 感觉不到它与人类有什么 关系的确 , 它不像空气和水对于人是那么习以为 常。 没有空气 、 水 , 或者空气 、 水被污染了 , 人们马上就有感觉 。实际上 , 地磁场也像空气 一样 , 人人都生活在其中。 地磁场与空气的差别 , 最显著之处是它不仅存在于地球表面及其周围 , 而且存在于地球内部和遥远的太空。如同空气一 样 ,地磁场也随时问和空问的变化而变化 ,只 不过它的变化极其缓慢 ,往往被人类忽视 。古 代中国人和希腊人最早知道天然磁石具有吸引力 的性质 。研究了磁石对生命健康的作用,古代枕 磁枕百年耳不聋。 地磁场在地球表面形成的磁层 , 除了能保护地球的大气层不被太阳风吹走 , 从而 挡住大部分宇宙射线和电磁辐射 , 造成地球上生命 发生和发展的特定生态环境外 , 地磁场还直接作 用于生物机体的 内代谢过程。
在地质历史上地磁场层多次发生倒转 (即南北极 翻 转 ) 。 在极性转向时期 , 地磁场强度随之减弱 , 失去 对大气层 的保护作用。这时不仅大气质量 大量丧失 , 臭氧层也遭到更大的破坏 , 难以屏蔽 大量有害宇宙射线的辐射。这就是地质历史上多
次生物群体大规模灭绝 都发生在地磁场倒转时 期的重要原因 。一个值得注意的变化是 , 近百年 来地磁偶极矩减少 5 % , 如果保持这个下降势头 , 再过 2 0 0 0 年地磁场将完全消失 。近期的究结 果证明 , 南极上空臭氧空洞的扩大和臭氧量的减 少 , 可能是地磁俩极矩长期减少的一个直接结 果 , 应该引起世人的注意 。
我们知道呼吸作用是由于红细胞在血浓循环 过程中 , 将氧气送到组织 , 把二氧化碳带到肺部 排出而实现的 . 但是 , 组织中毛细血管的直径大约 为 2 .8 x10 米 , 而红细胞象一个两面凹陷的透镜 , 其直径要 比毛细血管大两倍 , 那么红细胞是怎 样通过毛细血管 的呢 ? 原来 , 这一工作也是在地 磁场的参与下实现的。由此可见 , 地球的磁场是真 正赋与生命的重要因素巧妙的利用人工磁场对于 维持和刺激某些生命过程也是完全可行的 . 现在 , 人们已经在一定程度上了解了磁场对于生命的作 用机制 , 磁疗在国外也被广泛地应用 . 磁场无论作 为单独治疗 , 还是作为与其他方法相结合的治疗手 段 , 都已取得了一定的成效为了成功地应用磁疗 , 还必须进一步加强研究 , 以彻底了解磁场对于生物 分子的作用性作用程度和功用 .
人们利用地磁场导航 已经 400年的历史了, 现在发现鸽子、海鸥、蝙蝠和乌龟等大量动物都 用地球磁场来导航 。 地球表面以及近地空间的地 磁 场在不同地区是不同的, 这种不同性构成了不 同地区的一种典型特征。利用这种特征来确定载 体所在的地理位置。就是地磁导航所依据的基本 原理。地磁导航具有无源性,与其他有源制导和 导航方式 相比, 地磁制导与导航在军事领域有着 无可比拟的优势。使用地磁制导的导弹抗干扰性 能强,突防能力得到大大提升。
地磁场的奥秘是无穷无尽的直到今天人们还 在孜孜不倦的研究着 ,期待能用地磁场发电:研 究地磁场和人的生理磁场的关系,通过心磁图和 脑磁图观测,希望能用来改进人的大脑 ,为人类 服务。然而人类才建立 了 4 00年的地磁场数据, 还有更多的规律期待人们去研究 , 为什么今天的 地磁场在慢慢消失 ? 为什么地磁的南北极每过一 段时间要翻转 ? 如果真的有一天地磁场消失了,人 类又何去何从 ? 也许在不远的将来那一层层神秘 的面纱就会掀开,事实全部展现在人们的面前。 参考文献
[1]孟昭渊,李金刚.太阳能电动自行车可行性分
析与实践 [J].太阳能, 2007, (7) .
[2]范小春.电动轮椅的运动控制系统设计 [J].萍 乡高等专科学校学报, 1998, (4) .
[3]李国栋 , 一中华物理医学杂志 , 2 ( 1980 )16 [4]中国大百科全书《天文学》 , 中国大百科全书出 版社 . 北 京 , 上海 19 8 0 .
范文二:大学物理结课论文
成绩
中国农业大学
课程论文
,2011-2012学年春季学期,
论文题目:空翻中的角动量守恒定律
课程名称:大学物理学
任课教师:祁铮
班 级:试验112
学 号:1108140412
姓 名:吴薛伟
空翻中的角动量守恒定律
杂技和芭蕾舞演员、跳水、滑冰以及体操运动员的各种空翻等高难度优美动作经常美得让人叹为观止。它们都是人体在一定的时间、空间范围内相对于地面或器械的机械运动,它们依靠人体肌肉的力量改变人体各部分的相对位置,进而完成这些动作。本文试从角动量守恒定律的角度研究人体在完成这些动作过程中所遵行的力学原理。
1、 空翻的力学要求
竞技运动中的空翻常见于跳马空翻和体操中的前后空翻等等。其运动特点是人体在腾空后,通过腰的水平轴转动。实现转动和翻转要求的力学条件是:腾空前要有翻转力矩,使人体获得绕其质心转动的初角速度ω,ω是完成翻转转动角度的前提条件。为有充足的时间在00
空中完成更大的翻转转动角,起跳初速度v应该尽可能的大,同时尽可能提高人体相对支撑0
物的质心位置,以提高腾起高度H。
翻转力矩与v、θ、H之间是相互联系和制约的。图1为助跑团身前空翻全过程示意图,0
其人体质心运动轨迹如图2所示。
由功能原理可得:
12 m(vsinθ)=mgH (1) 02
22vsinθ0 H= (2) 2g
(2)式表明,人体腾起高度H 取决于起跳时的初速度v和腾起角θ。为形成对人体质心00
0的翻转力矩效应,起跳时必须使腾起角θ偏离90这个值。即使人体质心偏离支撑点的垂线以产生可供运动员作出动作的翻转力矩。
2、 角动量守恒与空翻方式
人体腾空过程中,只受作用于重心的重力的作用。因而对于通过质心的任一轴线而言,重力力矩为零。那么在这种空气阻力亦可忽略不计的情况下,人体所受合外力矩为零。这样
对于通过质心的任一轴线的角动量L都是守恒的。我们将运动员看成刚体来进行研究,此时运动员的空翻可以看成是以角速度ω绕定轴z转动,其上任意一点在各自的转动平面上做圆周运动。取其上任意一点P,其质量为Δm,速度为v,与转轴的垂直距离为r,则该质点对iiiz轴的角动量为
2 L=Δmvr=Δmrω i iii ii
由于刚体上任一质点对z轴的角动量都具有相同的方向(或者说都具有相同的正负号),因此整个刚体对z轴的角动量应为所有质点对z轴角动量之和,即
2 L=?L=(?Δmr)ω=Jω i ii
即 L= Jω
22而又有 J=?Δmr=?rdm ii
所以当人体的四肢伸开或靠拢时,就会改变转动惯量J的大小,从而引起角速度ω的改变。由公式得
LL ω= = 2J ?rdm
所以运动员在上升时四肢伸展,处在远离质心的位置,回转半径r增大,进而转动惯量J也增大,此时角速度ω较小,空翻转动不明显;到达最高点时,运动员尽量收拢四肢,处在靠近质心的位置,这时回转半径r减小,转动惯量J大为减小,从而转动角速度ω大为增大,此时空翻转动非常明显,此时是整个空翻动作最具观赏性的时刻,空翻运动的动态美也在这一刻被展现地淋漓尽致;将近完成翻转时,再次充分伸展四肢到远离质心的位置,以增大回
动惯量J,使旋转角速度ω减小至停止翻转,平稳着地。 转半径r而增大转
另一空翻方式是,当人体运动到一定位置的瞬间,身体原先的加速部分做减速运动,从而使身体的另一部分得以加速而完成动作的技术过程,称为“制动”。当人体上翻至最高点时,上体做反方向的制动,使上肢的角动量迅速减小。又空翻过程中运动员的总角动量是守恒的,从而使下肢的角动量增加,由于由公式得其他条件一定时ω?L,所以下肢的角速度ω也会增加,因而加速下肢带动身体上翻,迅速完成动作。如跳马侧手翻向内转团身后空翻。运动员首先通过助跑得到了初速,双脚撞板后急速制动,下肢对支点形成的角动量迅速向躯干及上肢传递,身体获得了绕额状轴向前翻转的角动量。离板后,左臂迅速向下肢方向回落,而右臂则继续朝前上方挥摆,同时左髋角持续减小,右髋角增大。根据角动量守恒定律,在无支撑的腾空翻转过程中,改变身体姿势将使左右半身的角速度不同,这就形成了绕身体垂直轴的转动条件。当翻至前半周时,双臂抱膝,使绕轴的转动惯量减小,再由公式L= Jω可得,空翻角速度加大;当翻至后半周时,身体质心到了最高点,随即进人抛物线下落阶段,髋角与膝角开始变大,转动惯量增大,同样由式子L= Jω可得,空翻速度减慢,为最后着陆准备,完成动作全过程。
由以上分析可得,体育中的各种美丽的动作都是遵循物理学原理的,虽然用“枯燥”的、数字化的理论来对其分析有焚琴煮鹤、大煞风景之感,但真正掌握了其原理之后,我们可以
更好的欣赏其中蕴含着的美。再者,所谓“物格无极限,理运有常时。”生活中从来都不缺少知识,缺少的只是我们的研究兴趣,只要善于发现生活中的物理现象,乐于对其分析,终有一天不会对物理感到枯燥,而会发现其中的无穷奥妙。“细推物理须行乐 何用浮名绊此身。”愿更多的人能发现物理学中的乐趣,并乐于对其研究,让物理学的奥妙去点缀平静的生活。
【参考文献】
【1】 孙春峰,邓翠芳.《角动量守恒定律在体育运动中的应用研究》
【2】 高德文,赵英(《几个角动量守恒问题的讨论[J]》(物理与工程,2002,(2):27
【3】 余家荣(《体育运动中的力学原理[J]》(现代物理知识,1993,(4):32—33
【4】 搜搜文库. 《大学物理论文范文》.
范文三:大学物理论文题目
2011-2012学年第一学期
大学物理论文要求及推荐题目
要求:(1)论文要与本学期所学的大学物理课程内容相关。具体论文题目由学生自己选定,最好来源于自己对实际生活中遇到的物理现象的思考。
(2)要求学生在教师指导下独立完成论文,严禁抄袭,对不合格的论文退回重做。
(3)字数限制在1500-3000字之间。应包涵以下几部分:标题、作者 (姓名 班级)、摘要(150字内)、论文正文、主要参考文献(约3-5篇)。 参考题目:
1. 惯性质量与引力质量相等的实验验证。
2. 谈谈伽利略的相对性原理。
3. 惯性系与非惯性系中物理学规律之间联系的讨论。
4. 生活中的惯性力,科里奥利力,举例说明自然界中的科里奥利效应。
5. 谈谈角动量守恒及其应用。
6. 质心参照系的利用。
7. 论述“嫦娥一号”奔月的主要过程及其其中的物理学原理。
8. 谈谈刚体中的打击中心问题。
9. 谈谈冰箱的工作原理及如何实现冰箱节能。
10. 论述汽车发动机与热力学的关系。
11. 论述燃煤电厂效率提高的发展趋势。
12. 热力学第一定律及其思考。
13. 热力学第二定律及其思考。
14. 举例说明永动机是不可能制成的。
15. 从热力学第二定律的角度论述生命活动的本质。
16. 谈谈日常生活中的混沌现象。
17. 举例说明乐器中的物理学。
18. 谈谈共振的应用及其危害。
19. 谈谈阻尼振动的应用及其危害。
20. 举例说明多普勒效应及其应用。
21. 杨氏双缝干涉实验的结果及其思考。
22. 谈谈等厚干涉及其应用。
23. 谈谈偏振光的产生及其应用。
24. 全息照相在光学工程中的应用。
范文四:大学物理论文题目
本文由未央de涅槃贡献
在实施过程中,要掌握“三自”原则,最好是学生自己构思和选题,自己查 阅资料、设计和研究,自己撰写。以自己现有的知识,通过自己观测,从目前的 学习、生活、社会活动中选择自己喜欢的或自己以往留意并感兴趣的问题作为研 究题目和对象,通过网络、图书馆、向人当面请教等方式,制定出实施方案,通 过自己的考察、 努力获得自己的成果。 在此基础上也可与教师、 同学讨论、 交流, 最后写出“小论文”。教师要发挥指导作用,实施过程中要注意科学性,即选题 和成果的科学意义,技术方法的合理,研究方法的正确,分析推论的依据。要注 意难易程度要适宜,即在可操作性上给予建议指导,也要注意些实用性。主要注 意其先进性和新颖性,即提倡思想和方法的创新。强调创新能力、创新意识的开 发和培养,不要太注意成果的大小,因为物理教师毕竟不是结业指导导师,也不 是专业课的专业教师。主要目的是创新学习氛围和风气的形成,体现物理学科教 学中的研究性学习。 一、 要求
“小论文”的重点应放在物理原理的阐述上,突出主题,不要过多地叙述 具体的工程技术细节。文中要有自己的观点、见解或体会,不能机械地抄袭参考 资料。 “小论文”字迹要清晰、工整。一定要装订好,附上封面。封面上写明标 题、作者姓名、班级、学号,也可注明指导教师的姓名。 “小论文”参考格式是: 题目 作者 摘要(约 100 字) 关键词(2—3 个), 正文(2000-3000 字) , 参考文献。
二、 参考题目
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万有引力与航空技术 浅谈惯性力 帆船逆风前行的物理原理 浅论大气旋转力 生活中的摩擦 ? ? ? ? ?
飞船变轨的物理原理 牛顿 爱因斯坦 莱特兄弟 惯性与参照系
1
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惯性质量与引力质量 相对性原理 潮汐原理及周期 潮汐能的利用 风能及其应用 ? ? ? ? ?
引力与黑洞 保守力与势能 能量和物质 能量守恒和宇宙大爆炸 核能与核电技术 ? ? ? ? ?
核聚变原理及应用 超声波在有机废水处理中的应用 超声波无损检测原理及应用 声纳技术原理及应用 信息与熵
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振动与波动的研究方法 振动与工程技术 谈谈冰箱的工作原理及如何实现冰箱节能。 谈谈空调的工作原理。 论述汽车发动机与热力学的关系。
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静电现象及其应用 论述燃煤电厂效率提高的发展趋势。 热力学第一定律及其思考。 热力学第二定律及其思考。 从热力学第二定律的角度论述生命活动的本质。
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信息与熵 生命与熵 举例说明乐器中的物理学。。
2
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杨氏双缝干涉实验的结果及其思考。 谈谈等厚干涉及其应用。
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谈谈光栅衍射的结果及其思考。。 谈谈激光的原理及应用。 激光测距原理。 谈谈偏振光的产生及其应用。 全息照相在光学工程中的应用。
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关于光污染的问题。 光盘的物理原理。 谈谈伽利略的相对性原理。 迈克尔逊干涉仪的原理及其应用。 光电效应及其应用。
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对波粒二象性的理解与认识。 核物理选矿。 原子能及其和平利用。 节约能源,我有妙招。 物理与新技术(比如:“物理与航天技术”、“物理与光学技术”、“物 理与发动机” 、“物理与生命活动”等.也可与自己的专业相结合,谈谈 物理在自己专业中的应用)。 ? ? ? ? ?
举例说明永动机是不可能制成的。 电磁振荡与电磁波 试论研究简谐振动和简谐波的意义 多普勒效应的现代应用(举例说明多普勒效应及其应用) 干涉与衍射的区别与联系 ? ? ? ? ?
关于光的物理本质 关于光速不变原理 太阳能及其应用 太阳能电池 光纤与光通讯 3
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液晶显示原理及其驱动电路 对波粒二象性的理解与认识 光与自动控制 物理与计算技术 物理与新型电机 物理问题编程计算并讨论
物理实验科技小论文
范文 1:树干为什么是圆的
在观察大自然的过程中我偶然发现, 树干的形态都近似圆的——空圆锥状。 树干为什么是圆 锥状的?圆锥状树干有哪些好处?为了探索这些问题,我进行了更深入的观察、分析研究。 在辅导老师的帮助下,我查阅了有关资料,了解到植物的茎有支持植物体、运输水分和其他 养分的作用。树木的茎主要由维管束构成。茎的支持作用主要由木质部木纤维承担,虽然木 本植物的茎会逐年加粗,但是在一定时间范围内,茎的木纤维数量是一定的,也就是树木茎 的横截面面积一定。接着,我们围绕树干横截面面积一定,假设树干横截面长成不同形状, 设计试验,探索树干呈圆锥状的原因和优点。 经过实验,我们发现:(1)横截面积和长度一定时,三棱柱状物体纵向支持力最大,横向承 受力最小;圆柱状物体纵向支持力不如三棱柱状物体,但横向承受力最大;(2)等质量不同 形状的树干,矮个圆锥体形树干承受风力最大;(3)风是一种自然现象,影响着树木横截面 的形状和树木生长的高矮。近似圆锥状的树干,重心低,加上庞大根系和大地连在一起,重 心降得更低,稳度更大;(4)树干横截面呈圆形,可以减少损伤,具有更强的机械强度,能 经受住风的袭击。 同时, 受风力的影响, 树干各处的弯曲程度相似, 不管风力来自哪个方向, 树干承受的阻力大小相似,树干不易受到破坏。 以上的实验反映了自然规律、自然界给我们启示:(1)横截面呈三角形的柱状物体,具有最 大纵向支持力,其形态可用于建筑方面,例如角钢等;(2)横截面是圆形的圆状物体,具有 最大的横向承受力,类似形态的建筑材料随处可见,如电视塔、电线杆等。 在我的观察、试验和分析过程中,逐渐解释、揭示了树干呈圆锥状的奥秘,增长了知识,把 学到的知识联系实际加以应用,既巩固了学到的知识,又提高了学习的兴趣,还初步学会了 科学观察和分析方法。
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范文 2:皮鞋为什么越擦越亮
每到星期天, 我总要完成妈妈交给我的擦鞋任务。 告诉你, 这可是我一星期零花钱的来源哦! 拿到沾满灰尘的皮鞋后,我先把鞋面的灰尘擦掉,然后涂上鞋油,仔仔细细地擦一擦,皮鞋 就会变得又亮又好看了。可这是为什么呢 我找了同样牌子同样款式的新旧两双皮鞋进行对比观察。 我先用手触摸两双皮鞋的鞋面, 发 现新皮鞋的表面比旧皮鞋的表面光滑得多。旧皮鞋涂上鞋油,仔细擦过后,虽然亮了许多, 但仍无法与新皮鞋相比。皮鞋的亮度是否与鞋面的光滑程度有关呢? 我取来一双没擦过的旧皮鞋,在放大镜下鞋面显得凹凸不平的。然后,我再在皮鞋上圈出两 块表面都比较粗造的 A 区和 B 区,A 区涂上鞋油并仔细擦拭,B 区不涂鞋油作空白对照。 我发现 A 区擦拭后,表面明显变光滑了许多,而且放在阳光下也比 B 区有光泽。为什么两 者会产生这样的差别呢? 我想到在物理课上老师曾经讲过: 影剧院墙壁的表面是凹凸不平的, 这样可以使声音大部分 被吸收掉,让观众不受回声的干扰。同样道理,光线照到任何物体的表面都会产生反射,假 如这个平面是高低不平的,光线就会向四面八方散射掉;假如这个平面是光滑的,那么我们 就可以在一定的方向上看到反射光。 皮鞋的表面原来就不是绝对的光滑,如果是旧皮鞋,它的表面当然更加的不平,这样它就不 能使光线在一定的方向上产生反射,所以看上去没有什么光泽。而鞋油中有一些小颗粒,擦 鞋的时候这些小颗粒正好可以填入皮鞋表面的凹坑中。 如果再用布擦一擦, 让鞋油涂得更均 匀些,就会使皮鞋的表面变得光滑、平整,反射光线的能力也加强了。
5
范文五:大学物理-大学物理小论文题目[1]
2010,2011学年第一学期
大学物理(A)小论文要求及推荐题目 2
为了培养学生的科学素质,大学物理课程设置了学生小论文必做项目。 要求:(1)论文要与本学期所学的大学物理课程内容相关。大学物理教研室提供以下
由学生自己选定,最好是关于自己对实际可供学生参考的论文题目, 具体论文题目可
生活中遇到的、本专业中涉及到的物理现象或关于目前你所了解到的物理前沿问题的独立思考和见解。
(2)小论文占期末大学物理课程总评成绩5%,不交论文者,该部分分数计为0分。要求学生在教师指导下独立完成论文,严禁抄袭,对不合格的论文退回重做。
(3)字数限制在1500-3000字之间。应包涵以下几部分:标题、作者 (姓名 班级 学号)、摘要(150字内)、论文正文、主要参考文献(约3-5篇)。 参考题目:
1. 论述静电的产生、利用及其危害。
2. 论述电磁辐射产生及其电磁干扰的防护。
3. 地球的磁场及起源。
4. 激光光盘的物理原理分析。
5. 霍尔效应的发现及量子霍尔效应的最新研究。
6. 论述太阳能电池的基本工作原理。
7. 电场对空气密度的影响。
8. 如何由迈克斯韦方程组预言电磁波的存在,
9. 麦克耳逊-莫雷实验及其思考。
10. 狭义相对论基本原理及其思考。
11. 广义相对论基本原理及其思考。
12. 人类对光本性的认识。
13. 对波粒二象性的理解与认识。
14. 对测不准原理的理解和应用。
15. 物理与新技术(与自己的专业相结合,比如:“物理与信息技术”、“物理与计算机
技术”、“物理与新型电机” 、“磁学与生物的关系”等)。
大学物理教研室 2010.09.10