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科技活动是物理知识应用的好舞台

2017-12-28江楚乔华中师范大学第一附属中学

数码世界 2017年11期
关键词:滑翔机滑翔太阳能

江楚乔 华中师范大学第一附属中学

科技活动是物理知识应用的好舞台

江楚乔 华中师范大学第一附属中学

随着高中教学改革工作的不断推进,学生在进行高中物理课程学习时不仅需要掌握基础的物理知识,同时还应当拥有物理知识灵活运用的能力。而科技活动的开展则为学生的物理知识应用提供了重要的平台。本文简要就科技活动对物理知识应用的重要作用进行分析,并以此为基础,列举实例探讨了如何实现科技活动中的物理知识应用,以期为广大高中学生实现物理知识灵活运用水平提升提供参考。

科技活动 物理知识 应用舞台

高中阶段的物理课程相比初中阶段更难,学生在学习过程中可能会由于学习难度、知识枯燥等多种原因造成学习信心与学习兴趣的缺失,不仅难以实现物理知识的灵活运用,就连理论知识理解都面临着一定的难度。学生应当有意识地参与到物理相关的科技活动当中,利用科技活动激发个人的学习兴趣,并在物理知识应用的过程中加深知识理解,提高个人学习水平。

1 科技活动对于物理知识灵活应用的重要性分析

随着社会的不断发展,传统应试教育已经难以适应当前的社会人才需求。为满足现代化建设工作的需求,积极实现学生的创新意识提升与实践能力提升势在必行。学生也应当在实际物理课程学习过程中,明确素质教育工作开展的重要性,积极参与到科技活动当中,尽可能的进行个人能力的展示,同时最大程度的提升自身的知识应用能力。这主要是由于物理相关的科技活动要求学生根据活动要求运用所学的物理知识进行科技产品的创新研究,学生在这过程中需要进行所学知识的应用,从而提升对知识的深入理解。同时,在这过程中,学生还能强化个人的物理意识,全面提升自身的学习积极性,不断开发个人的潜力,培养创新意识,从而成为与现代社会发展相适应的人才。

2 举例探讨科技活动中的物理知识应用

四川某地区举办了市级“中学生太阳能应用大赛”这一科技活动,邀请广大高中学生参与到活动总来,并设置多组奖项。其中,科技活动中设置了“太阳能滑翔机”比赛项目。学生通过物理教师的指导,积极运用高中所学的受力分析知识、力学知识以及能量知识等物理知识进行作品设计,极大程度上调动了学生的参与兴趣与学习兴趣。

首先,从物理能量知识应用展开分析。太阳能滑翔机之所以能够运用,是由于太阳能电池为其提供了能量。但是由于小型太阳能滑翔机中的太阳能电池储备能量较少,且自身存在着重力,所以要使得滑翔机运行距离与时间得到延长,则应当尽可能的控制太阳能消耗量。因此,学生需要通过能量损失计算来进行设计原材料的选择和滑翔机外形设计。若滑翔机整体重量过大,滑翔轮与机身之间存在较大的摩擦,都将会造成滑翔机运动过程中出现大量的能量损失,造成滑翔机难以运行。即使滑翔机运行起来,也会因为水平运动速度太小而出现坠落。所以,学生在进行滑翔机设计时,应当压缩滑翔轮轴的直径,采用较轻的材料进行滑翔轮与螺旋桨制作,以此来降低摩擦损耗。

其次,从物理力学知识应用展开分析。仅仅依靠以上的设计理念依旧难以实现滑翔机起飞,其还应当进行对飞机的飞行原理分析,针对性的滑翔机受力探讨。飞机作为常见的飞行器,其要想实现飞行,首先应当克服重力与空气阻力所造成的限制。而飞机之所以能形成提升力,则主要是由于其将飞机机翼的形状设置为拱起状,使其形成上下气压差,为飞机的上升提供气压支持。而滑翔机由于缺乏引擎所提供的动力,因此其想实现升空主要可通过以下方式。其一,设置弹射机,将滑翔机控制在弹射机上,使其在弹力作用下向外发射。其二,将车辆与滑翔机进行捆绑,车辆运行过程中滑翔机将会上升,当上升至一定高度时再解开两者的关联。但是滑翔机在升空之后可能会在空气阻力的影响下出现滑翔速度降低甚至降落的情况。所以,学生还应当利用所学知识探讨,如何保证滑翔机在升空后能长时间远距离的飞行,即保证滑行机飞行时具有足够大的升力阻力比。

受力分析是滑翔机研究中的重难点,突破这一项研究之后,学生还会发现滑翔机滑翔过程中所受到的升力的大小还在很大程度上受到空气密度、飞行速度以及翅膀面积等方面因素的影响。但是滑翔机在实际运行中由于动力不足,速度较低,难以就空气密度进行更改。要想使得滑翔机在运行过程中得到较大的提升力,则学生应当通过滑翔机翅膀面积更改的方式来实现问题解决,确保滑行机能在较低的运行速度下得到更多的提升力。同时,学生要实现滑翔机设计水平的提升,其还应当在网络中进行更多的知识寻找,不断的丰富个人物理知识,借助他人的设计经验实现设计。

高中物理是高中阶段的重难点课程,学生在实际学习过程中仅仅依靠课堂学习与习题练习是难以实现自身的知识应用能力提升的。学生应当明确科技活动对物理知识应用的重要性,并积极组织或参与到科技活动当中。这不仅能提升学生的创新能力、知识应用能力,同时还能提升其高中考试成绩。也只有这样,才能满足当前社会对人才的应用需求。

[1]张鸿.在物理科技活动中培养学生的科学素养[J].中学物理,2017,35(01):15-16.

[2]王国强.课外科技活动对物理教学的作用[J].读与写(教育教学刊),2014,11(04):253.

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