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运动学的描述精选(九篇)

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运动学的描述

第1篇:运动学的描述范文

中学物理课本中对速度是这样表述的:“速度是表示物体运动快慢的物理量。”那么,什么是运动快慢呢?显然这样的表述是不准确的,没有直接表示出速度的真正物理意义。要想准确理解速度,应该先从物理学中为什么要引入这个物理量入手。我们都知道运动学是研究一个物体相对于别的物体的位置发生变化的规律的学科,所以运动学中首先需要引入一个物理量来描述物置的变化,那就是位移。因运动物体的位置是随时间发生变化的,又必须再引入一个物理量来描述物体的位置随时间变化的快慢,那就是速度,所以速度是表示物体的位置变化快慢的物理量。

而物体的速度又会随时间发生变化,因而需再引入一个物理量来描述物体的速度随时间变化的快慢,那就是加速度。速度是矢量,速度的大小或方向发生变化都会引起加速度的变化。许多人认为,如果是速度的大小发生了变化,导致加速度变化,那么加速度表示的就是物体速度大小变化的快慢;如果是速度的方向发生了变化,导致加速度变化,那么加速度表示的就是物体速度方向变化的快慢。

毋庸置疑,加速度是描述物体的速度随时间变化快慢的物理量,它反映的是物体的速度矢量随时间变化的快慢。因而它既不同于速度的大小变化快慢,也不同于速度的方向变化快慢。速度的大小变化快慢其实表示的是速率随时间变化的快慢,而速度的方向变化快慢则表示的是速度矢量转过的角度随时间变化的快慢,也就是角速度,所以加速度既不表示速度的大小变化快慢,也不表示速度的方向变化快慢。

第2篇:运动学的描述范文

【关键词】高中 物理 教学

高中物理是相对较难的学科,太多的基本概念、基本规律,难以记忆而且容易混淆。正因为如此,一部分学生感觉学习物理越来越难,越来越吃力,慢慢地学习成绩越来越差,学习兴趣越来越低,高中物 理知识的学习是一个循序渐进的、漫长的过程,教师要注重对学生学习方法的指导,让学生始终保持对物理的浓厚兴趣,相信这样坚持下来学生的物理成绩会越来越好。

作为高中物理教师,我认为对学生进行指导是非常必要的,不管是课前预习,是上课,还是课后复习。下面我谈一谈我对物理教学的一些想法。

一、重视基本概念、基本规律

对基本概念、基本规律要让学生理解清楚,弄清本质,理清相关概念和相关规律之同的联系,对物理概念从定义式、变形式、计算式以及物理意义、单位、矢标性等方面全面掌握,对定理、定律的理解从实验基础、基本内容、公式形式、适用条件等全面分析。物理概念是物理知识的重要组成部分。物理概念有严格的科学界定。同一物理概念在不同的物理学识水平阶段严密的程度不同。一些能力较差的学生对物理概念的界定模糊不清,思维混乱,解题注意分配不合理。如:质点的位置、位移、速度、加速度、及其时间是描述运动学的物理量,几个物理量之间有密切的联系。位移是描述物置变化快慢的物理量,速度是描述物置变化快慢的物理量,而加速度是描述物体速度变化快慢的物理量。

匀变速直线运动公式,抛体运动公式,匀速圆周运动公式等,都是我们在研究运动学动力学问题时常常要用到的。从动力学角度看运动学概念、规律能加深理解,能知道它的本质。如:加速度是力产生的,它建立了运动学和动力学的联系;抛体运动是质点在恒力作用下的加速度恒定的曲线运动;简谐运动是质点在线性回复力作用下的运动等。

二、注重物理思想、解题方法的指导

物理方法是物理思想的具体表现。研究物理的方法很多,如有观察法、实验法、假设法、极限法、类比法、比较法、分析法、综台法、控制变量法、图像法、归纳法、总结法、发散思维法、抽象思维法、逆向思维法、模拟想象法、知识迁移法、数学演变法等。

极限法是刊用物理的某些临界条件来处埋物理问题的一种方法也叫临界(或边界)条件法:在一些物理的运动状态变化过程中,往往达到某个特定的状态(临界状态时,有关的物理量将要发生突变,此状态叫临界状态,这时有临界值。如果题目中出现如“最大、最小、至少、恰好、满足什么条件”等一类词语时,一般都有临界状态,可以利用临界条件值作为解题思路的起点,设法求出临界值,再作分析得出讨论结果。此方法是一种很有用的思考途径,关键在于抓住满足的临界条件,准确地分析物理过程。

类比法是指通过对内容相似、或形式相似、或方法相似的一类不同问题的比较来区别它们异同点的方法。这种方法往往用于帮助理解、记忆、区别物理概念、规律、公式很有好处。通常用于同类不同问题的比较。如:电场和磁场,电路的串联和并联,动能和动量,功能定理和动量定理,单位物理量的形式(如单位体积的质量、单位面积的压力)等的比较。而比较法可以是不同类的比较,更有广义性:比如数学中曲线的斜率在物理图象里表示的物理意义是不同的,应学会比较,有比较才能有区别。

三、引导、鼓励学生表述解题过程

教学的宗旨是,在能力培养方面让每个学生都获得成功,首先应相信每个学生都能成功。敢于在老师而前“班门弄斧”是难得的好事,只有这样学生的真实想法才能展现出来,误区才能暴露出来。例如对一些选择题,按常规填写出选项符号就行了,我认为不能简单处理,也没有因为某道题有一定的难度,举一个类似的例题,教会学生解这

道题了事。而是鼓励学生对问题首先进行解析,要求学生做到“恨据、在前,结论在后”,要鼓助学生在老师面前当老师。这佯从学生的思维活动中,不仅可以了解他们知识掌握的情况和漏洞,更重要的是找到学生学法上的问题所在,以便列他们进行有的放矢的点拨、疏导和教育。对选择题、填空题不仅进行解析,还让学’“自己当老老师,

第3篇:运动学的描述范文

    一.高中物理知识结构特点与初中物理的区别:

    1、初中物理研究的问题相对独立,高中物理则有一个知识体系。第一学期所学的物理必修1,第一章:  运动的描述,第二章:匀变速直线运动的研究,第三章:相互作用,第四章:牛顿运动定律等本身就构成一个动力学体系。第一章,着重是让学生认识一些基本的运动学概念(如:位移,速度,速率,加速度等),给学生一段适应的时间,来体会初高中物理的差别,是准备阶段。第二章,在第一章的基础上,从运动学的角度研究物体的运动规律,同时通过数学上变换找出第一章中所学的各个物理量之间的联系,为第四章的学习做铺垫。第三章相互作用,是从力是怎么产生的,怎么样去描述力,力会产生什么样的效果等方面让学生较为深刻的去认识力。第四章,牛顿运动定律,从知识点的联系上看,是一个比较综合的章节,因为这一章把前三章的知识全部联系起来了,把运动和力之间的关系呈现了出来。从必修1中,我们能感受到物理学在逻辑上是非常的严密和完美的。

    2、初中物理只介绍一些较为简单的知识,高中物理则注重更深层次的研究。如物体的运动,初中只介绍到速度及平均速度的概念,高中对速度概念的描述更深,速度是矢量,速度的改变必然有加速度,而加速度又有加速和减速之分。又如摩擦力,高中仅其方向的判定就是一个难点,“摩擦力总是阻碍物体的相对运动或相对运动趋势 ”。首先要分清是相对哪个面,其次要用运动学的知识来判断相对运动或相对运动趋势的方向,然后才能找出力的方向,有一些问题中还要用物体平衡的知识能才得出结论。例如:在水平面上有一物体B,其上有一物体A,今用一水平力F拉B物体,它们刚好在水平面上做匀速直线运动,求A和B之间的摩擦力。分析:A物体作匀速直线运动受力平衡),在水平方向不受力的作用,故A和B之间的摩擦力为零。

    3、初中物理注重定性分析(注重于描述,数学知识应用的少)高中物体则注重定量分析(各个物理量之间基本上用公式连接起来,因为这在应用时将牵涉到公式的变形,公式间的转换,所以数学的知识应用的较多)。定量分析比定性的要难,当然也更精确。如对于摩擦力,初中只讲增多大和减少摩擦的方法,好理解。高中则要分析和计算摩擦力的大小,且静摩擦力的大小一般要由物体的状态来决定。高中物理还强调:(1)注重物理过程的分析:就是要了解物理事件的发生过程,分清在这个过程中哪些物理量不变,哪些物理量发生了变化。特别是针对两个以上的物理过程更应该分析清楚。若不分析清楚过程及物理量的变化,就容易出错。(2)注意运用图象:图象法是一种分析问题的新方法,它的最大特点是直观,对我们处理问题有很好的帮助。但是容易混淆。如位移图象和速度图象就容易混淆,同学们常感到头痛,其实只要分清楚纵坐标的物理量,结合运动学的变化规律,就比较容易掌握。(3)注意实验能力和实验技能的培养:高中物理实验分演示实验和学生实验,它对于我们学习知识和巩固知识都起到重要的作用。因此,要求同学们要认真观察演示实验,切实做好学生实验,加强动手能力的锻炼,注意对实验过程中出现的问题进行分析。

    二.初、高中两个阶段之间的物理台阶产生的原因:

    初中学生毕业后,升入高中一年级学习,普遍感到物理难学,教师也感到难教,这种在初、高中两个阶段之间的物理教学中出现的脱节现象被称之为台阶。根据上述高中物理的知识结构特点与初中物理的区别,经过分析,产生台阶的原因主要有以下几个方面:

    1、从定性到定量的飞跃是第一个原因。

    初中物理教学对许多物理问题都重在定性分析,即使进行定量计算,一般来说也是比较简单的;而高中物理教学,大部分物理问题不单是作定性分析,而且要求进行大量相当复杂的定量计算。学生对这种从定性到定量的飞跃不适应。

    2、从形象思维到抽象思维的飞跃是第二个原因。

    初中物理教学基本上是建立在形象思维基础上的,它以生动的自然现象和直观的实验为依据,从而使学生通过形象思维获得知识。初中物理中的大多数问题看得见、摸得着。进入高中后,物理教学便从形象思维向抽象思维领域过度。从目前的教材来看,这个台阶是较高的。如高一物理教材中的静摩擦力的方向,瞬时速度,物体受力情况的分析,力的合成与分解等都要求学生有较强的思维能力。从人的认识过程来看,从形象思维到抽象思维是认识能力的一大飞跃。

    3、从通常是单因素的简单逻辑思维到多因素的复杂逻辑思维(包括判断、推理、假设、归纳、分析演绎等)的过度是第三个原因。

    初中生进入高一以后普遍不会解题,要么就乱套公式,糊里糊涂地做题,头脑中缺乏清晰的思路。其中一个重要的原因就是缺乏较为复杂的逻辑思维能力。不善于判断和推理,不会联想,缺乏分析、归纳、演绎的能力。在这一点上,学生与学生之间存在的个体差异也是很大的。

    4、在运用数学工具解决物理问题上,从单纯的算术、代数方法到函数、图象、矢量运算、极值等各种数学工具的综合应用的变化是第四个原因。

    运用数学工具解决物理问题在初中物理教学中并不突出,到高中物理教学中已经成为能否处理各种实际问题的至关重要手段了。特别应该指出的是,高中物理中的矢量概念和运算对初中学生来说是非常生疏和困难的。建立这个概念,掌握其运算需要一个过程。如果再考虑到个别数学工具的应用和学生实际掌握的数学知识存在明显的差距这一事实。那么,这个台阶就更为突出了。

第4篇:运动学的描述范文

【关键词】运动解剖学;素质教育;能力培养

现代教育理论强调素质教育,体育运动学校的教学注重技能培养,其实都是要求对学生能力进行培养。运动解剖学是体育运动学里一门重要的必修理论课程,是体校学生认识人体形态结构、了解人体功能的第一门基础课,是学习其它基础理论课的基础,是学习体育技术的理论支持。在运动训练过程中,只注重对专项运动技术的要求,而对运动理论的要求不太注重,这就造成了现在广大的运动员中运动理论知识匮乏的现状,运动水平越高,产生的瓶颈就越明显。因此,在运动员的日常训练中,应理论知识指导训练,训练中逐步验证理论,最终理论和实践训练相结合,达到提升运动成绩的目的。

一、培养运用运动解剖学知识的能力

从课本上学习认识肩胛骨、锁骨、肱骨及其它上臂骨的形态结构,这是知识,能够在身体上找到、触摸并描述它们的结构、功能,这是能力,这种能力在认知处于感性阶段就可以产生;在书本和标本上认识三角肌、肱二头肌、肱肌、肱三头肌等这些上臂肌肉,这是知识,能够在做运动动作时,知道骨骼关节的形态,肌肉的发力过程,这是能力,这种能力需要进行形象思维,建立上肢的三维立体模型后才可以实现;在书本和模型上认识肌肉的作用,运动技术这是知识,能够在运动训练过程中,通过运动技术和运动理论相结合,改正自己技术的错误,提高技术的合理性,这个是能力,这种能力是需要创造性思维的,需要进行知识的充分理解和重新组合才能够做到的,这是认知的理性阶段。学习运动解剖学需要培养在这三个层面运用解剖学知识的能力。

二、培养准确描述的能力

准确的运用运动解剖学姿势、方位术语、运动解剖学名词和运动技术,进行口头和书面描述是学习运动解剖学的基本要求,也是在运动训练过程中对运动技术进行解剖学分析的基本功,是未来作为运动员或者教练员,通过书本、图画学习新的技术动作,书写描述运动动作所必须的能力。在运动解剖学教学过程中,要训练学生运用方位术语和解剖学名词,更要强调在运动实践中的阶段性和方位概念,因为书本知识是死的,运动动作是连续不断进行的,要特别强调对各个阶段运动环节的方位的准确描述,一旦运动方位和运动阶段出现偏差,就会造成运动动作脱节,形成错误动作,不利于运动成绩的提高。

三、培养思维能力

抽象思维和形象思维是运动训练中经常使用的思维方式。在运动解剖学的教学过程中,培养抽象思维很重要,要把书本的文字、挂图转化成为技术动作、运动动作各阶段的骨骼的位置,肌肉的位置,肌肉的发力方向,要在脑海中完成技术动作的演示,这都是运用抽象思维。形象思维的培养就是培养想象力,想象力可以在运动动作的学习和训练中发挥很大的作用,一个新技术动作的学习掌握,需要不断的练习,练习分机械的练习和有目的、有想象力的练习。在实践过程中发现,很多学生在练习时大多都是机械的练习,这样学习掌握动作很慢,而且很容易形成错误的动作,如果错误动作得不到纠正,就会形成动作的固定,必然影响运动成绩的提高。如果加强想象力的培养,在练习的过程中,不断想象正确的模型,就能够不断校正自己的练习动作,不至于使运动动作练习偏离正确的方向。因此,只有是立体的、动态的、分解与整体相结合的运动解剖学知识才是更有用的知识,这是通过和想象力相结合产生的效果,所以,在教学过程中应当注重对思维能力的培养。

四、培养观察能力和自学能力

观察能力是运动训练很注重的一项素质,优秀的观察力是一个优秀运动员所必需的。在运动解剖学的教学过程中,应注意培养学生的观察能力,有条理的、仔细深入的观察,可以见别人所未见的,通过观察现象,了解事物的本质,发现运动的规律,这对将来从事体育运动,指导训练有很大的意义。

自学能力是阅读、查找、识图、思维能力和观察力的综合表现,是将来获得知识的一个主要手段,也是运动员培养的重要组成部分。所谓在体育上的“师傅领进门,修行靠个人”,讲的也是自学能力,作为运动解剖学来说,是第一个运动的基础理论课,也是最基本的形态学理论课,作为锻炼学生的自学能力,非常合适。

通过这些方式上的转变,在体育运动学校中开展的运动解剖学素质教育,在一定程度上提高了学生学习体育基础理论课的兴趣,也提高了学习效果,对于提升学生运动成绩上起到了一定的作用,今后还要进一步进行改进,把以能力教育为主的素质教育做的更好。

参考文献:

[1]胡声宇.运动解剖学[M].人民体育出版社,2000.

第5篇:运动学的描述范文

Abstract: Improvement machine software compensation method and the coordinate measuring machine accuracy to a certain extent depends on machine error modeling and measurement methods. The most commonly used method is based on the error parameter combinations of individual axis articulation of the tool position error or the position error of the nib. The purpose of this paper is to machine error analysis based on the error classification. This approach through case studies mechanisms of joint movement angle and linear axis machine straightness errors. Based pure and abstract mathematical experiment, exploring simulate joint movement straightness and angle error. The results of the experimental results indicate that the articulation straightness errors in some cases can not be integrated as an estimated joint kinematic point error basis.

关键词: 运动误差;导轨;机械;转角误差;直线度误差

Key words: motion error;rail;machinery;angular error;straightness errors

中图分类号:TH115 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)02-0029-04

0 引言

在机器误差分析中,联合运动的直线度误差表现为通过机器轴行程一体化的关节运动学的角度误差,所以,通常使用联合运动学的角度误差作为机床轴运动的直线度误差评价指标。虽然它的应用很广泛,但在特定的情况下,根据运动机轴、导轨配置,这种技术会得到错误结果。这是因为该建模方法需要确立换位表面几何直线程序测量的自准直,而这个值容易出现错误的运动学角读数。该错误的出现是由于系统的物理参数需要确定在一个基本的水平参数上,这些物理参数的轴承间距、导轨几何误差和轴承的刚性都会导致误差,而且,这些参数对每个关节的运动误差的影响(直线和角)有所不同。

因此,物理参数可能承担任何先验关系之间的联合运动误差。因此,如何组合多个机轴的运动误差,如何产生体积误差,代表着误差层次的最高水平。在本文中,这种分类的重要性将通过联合运动的误差关系来实现。

联合运动的直线度误差和角度误差参数之间高度相关[1]。在此基础上,在模型中减少联合运动的直线度误差组件,增加运动转角误差组件,从而通过减少的数量来确定未知参数的稳健性。联合运动角误差的优势在于它长期抵消手臂机械的体积误差,联合运动直线通过整合关节运动转角误差的作用就像一个低通滤波器,能够消除表面偏差较高的空间频率,以此作为轴承间距运作的截止限制。

综上所述,在本文中,首先分层分类提出机器误差概念,在此基础上进一步分析,然后进行联合运动与几何导轨的模拟实验,分析联合运动角与联合运动直线的关系。

1 机器误差

在本文中,机器误差主要分为三种:几何误差、联合运动学误差以及体积误差[2]。

几何误差分为两个不同的子类。一个是由机械轴导轨移动以及特定轴导轨的相对位置误差表示的直线度几何误差。另一个是由一般机器结构的装配误差、确定运动轴的相对位置(例如,X和Y轴之间的垂直)的几何误差联合组成。几何误差表示错误类别的最低水平,各有不同,有些错误是可以衡量的[3]。

运动学误差主要是轴运动误差。一个联合运动误差是托架同时移动的导轨结合各种几何误差的结果(图2)。导轨几何误差和联合运动误差之间的密切联系已经引起机器误差的广泛分析。联合运动的误差通常是由激光干涉测量[4]。

体积误差主要描述机械末端工作对象体积方面的位置和方向的总误差。联合运动误差和机器轴几何运动误差的联合构成了最高级别的误差类别。它们常用的测量方法是校准工件或者通过伸缩球杆来测量。

2 方法和仿真

本文采用的参考滑块导轨配置的物理结构如图1所示,希望通过模拟可以证明几何误差关系的联合运动的相关性提出。

在图1中,假设小轮1和2的半径无限小,支架的距离为L,代表推进的两个刚性轴承导轨A,考虑在Z轴方向的联合运动直线度误差?啄z(x)以及关节的运动学误差?着y(x)[5]。因为本文只考虑静态几何误差的来源,直接联合运动平直度在轴承的中点进行模拟(中心间距),因此,做以下假设:①轴承作为刚性接触点进行了数值模拟,轴承界面效应被忽视(如赫兹应力)。②弹性导轨运载重量所产生的影响被忽视。③不考虑动态影响,只处理准静态情况。

布莱恩描述了滑动直线度测量技术和机床轴的角度误差之间的相互关系,并强调了承载(支撑轴承间距)与联合运动直线的几何误差函数空间的波长(或频率)的比值对角度误差的影响,其中,最引人注目的是关节运动的直线度和角度误差之间缺乏关联。

这表明,如果当轴承间距的几何误差与波长之比L/?姿=1,2,3,…时,就不用测量关节运动转角误差了。以类似的方式,当比值L/?姿=0.5,1.5,2.5,…时,就不用测量没有关节运动轴承中心距的直线度误差了。

在导轨上的移动载荷的联合运动直线度误差和角度误差引起的几何误差?驻(x)分别是:

?着y(x)=■(1)

?啄z(x)=■(2)

联合运动直线度误差获得的是关节运动转角误差的整合,即载荷从开始的位置行进到目前的位置x。

?啄z(x)int=■?着y(x)dx(3)

在使用三角函数形式表示几何误差的情况下

?驻(x)=?琢sin(■)+?茁cos(■)(4)

关节运动角度和直线度误差分别是[6]:?着y(x)=

(5)

=■(?琢cos(■)-?茁sin(■))

?着y(x)=

=cos(■)(?琢sin(■)+?茁cos(■))(6)

其中,x代表轴承几何中心位置上载荷的位置范围。在托架的长度大大高于导轨几何误差的假设下,近似小角度用来评价角运动误差是有效的。

在方程(5)、(6),可以观察到从各自的正弦和余弦函数角与直线运动误差之间相差90°。另外,根据机械预计,随着轴承间距L的变化,角联合运动误差的幅度会减小。

下一步探讨的是获得联合运动直线度误差的情况下,使用关节运动转角误差的整合。公式(5)是x从开始位置行进到目前位置的集合:

?啄z(x)int=■■dx

=■sin(■)(?琢sin(■)+?茁cos(■))(7)

通过模拟公式(6)、(7)可用于比较直接和集成计算联合运动直线度误差。假设一个导轨的几何直线度误差用正弦函数的形势表示(如图2所示)。图3和4分别描绘托架——关节运动直线误差、一体化联合运动转角误差。其中,表面偏差波长?姿=200mm,托架长度分别为L=300mm。

当轴承的间距为300mm,关节运动转角误差的整合提供了相当大的关节运动的直线度误差,而直接的关节运动的直线度误差是零。

图5和图6显示了联合运动误差的循环性能。直线幅度峰值和托架角联合运动误差的振荡之间的零值与最大值取决于L/λ的比值,而且,随着L/λ比值增大,运动学的角度误差幅度减少。

为了阐明直接关节运动的直线度误差和表达式(6)、(7)的范围之间的关系,重新排列式(7)的条件,并通过整合获得L/λ的值变化。最后,得到表达式(8)、(9):

?啄z(x)=■(cos(■)(?琢sin(■)+?茁cos(■))

=?琢sin(■)+?茁cos(■)(8)

?啄z(x)int=■((■)(?琢sin(■)+?茁cos(■)))=?琢sin(■)+?茁cos(■)(9)

如果L/λ的比值变为零,第一项的极限(即cos(L/λ)和sin(L/λ))在表达式(8)、(9)中将减小到1,从而直接直线度误差和导轨几何误差集成计算的直线度误差会达到平衡。

图6说明了直接计算与集成计算联合运动的直线度误差的振幅调制随L/λ比值的变化而变化。它表明当L/λ的比值很小时,直接计算与集成计算运动直线度误差非常接近预定值。然而当比率增加,出现了差异形式。当表面偏差的波长相对于轴承间距越变越小时,转角整合产生的直线度值相对于直接得到的直线度值小,这是因为低通滤波器集成的影响。

对于有多个谐波组合形成的几何误差,振幅调制器的每个谐波成分具体取决于各自的L/λ比值。最终的运动直线度误差将取决于多个几何误差谐波的复合效应。

3 实验验证

实验装置是由陶瓷束和CMM组成的X轴的空气轴承和托架组成。安装在3米厚的钢筋混凝土楼板的实验室的高档花岗岩测量表上。实验室内温度控制在±0.1℃。

为了得到不同L/λ的比值,要求验证所提出方程的预测能力,导轨几何误差波长λ为变量,轴承间距保持不变。

获得的导轨模式可以由傅立叶级数近似为方波:

f(x)=■■■sin(■)(10)

计算机模拟表明,托架运动性能将是非常类似N=1的纯正弦函数,可以通过每个谐波成分和各自的作用对运动误差的影响减少振幅。因此,它假设的L/λ比例将由第一谐波确定,也就是说由纯正弦函数的最大波长确定。

实验验证过程包括以下几个阶段:①放在陶瓷梁顶面板块之后,测量导轨几何误差?驻m(x)。②通过式(1)、(2)计算导轨几何误差的联合直接直线度误差?啄z(x)c和角度误差?着y(x)c[7]。③用式(3)评估联合运动直线度误差?啄z(x)int的整合计算方式[8]。④在下一阶段,计算关节运动转角误差?着y(x)c,测量联合运动直接直线度?啄z(x)m和角度误差?着y(x)m。⑤通过式(3)评估整合计算的联合运动直线度误差?啄z(x)m,int,用来测量关节运动转角误差?着y(x)m。

在此阶段,可实现两种不同的分析:

①比较计算和测量联合运动直线度误差(?啄z(x)c和?啄z(x)m),以验证模型之间导轨的几何误差和关节运动误差之间的关系。

②比较直接直线度和整合计算联合运动直线度误差(?啄z(x)c和?啄z(x)m,?啄z(x)m和?啄z(x)m,int),分析联合运动误差之间耦合机制。

几何误差通过一个分辨率为0.0001in的指示器测量。采取在测量区域附近放置一个U形重物的措施。图7~9显示为三种不同的板测量的几何误差。鉴于固有的不可控的喷漆工艺,不能生成完美的方波面。

图10~12显示了通过测量获得的导轨几何误差和直接平直度(?啄z(x)m)和角度测量(?啄z(x)m,int)来计算直接平直度误差(?啄z(x)c)和整合计算联合运动平直度误差(?啄z(x)c,int)。在测量导轨几何误差后,为了模拟机器运动的紧密型,要考虑在计算期间轴承平均效果的联合运动平直度误差。

由上所述,能得到以下内容:

有几点是确定的预测,即:

①L/λ=1时,直接关节运动的直线度误差幅度大大高于通过整合角误差获得的联合运动直线误差。

②L/λ=0.5时,通过整合角误差获得的联合运动直线误差幅度大大高于直接关节运动的直线度误差。

③L/λ=0.25时,直接关节运动的直线度误差幅度接近通过整合角误差获得的联合运动直线误差。

也就是说,通过直接的直线度和角度测量来获得的联合运动直线误差与测量导轨几何误差计算值很接近。

4 结论

本文的主要目标是突出机器误差建模方法的有效性,认为几何误差发生在更强的相关物理导轨。这种方法表明,影响机械部件的长期的几何误差是指具体的几何性质的偏差,而不是联合运动误差。

使用这种方法对联合运动的直线度和角度误差之间的关系进行了分析。通过模拟表明,在某些情况下的关节运动直线度误差不得作为估计整合联合运动学角度误差的依据,这两者之间的关系变化,是依赖的L/λ比。根本关联是彼此之间的导轨几何误差(轴承间距L和导轨几何误差波长λ)与运动误差,而不是运动误差之间。这一特点是通过不同的L/λ=1比对实验台进行实验验证。

参考文献:

[1]赵辉.高准确度导轨直线运动误差检测系统的研究[J].宇航计测技术,1995,15(4):14-20.

[2]王秀山,陈英.国外数控机床误差建模与补偿技术研究的历史及现状分析[J].科技情报开发与经济,2010,20(31):151-154.

[3]辛立明,徐志刚,赵明扬等.基于改进的多体系统误差建模理论的激光拼焊生产线运动误差模型[J].机械工程学报,2010,46(2):61-68.

[4]王晓峰,范晋伟,王称心等.通过几何误差分区来提高数控机床加工精度的研究[J].制造技术与机床,2011(08):157-159.

[5]李业农,张丽萍,陈振玉等.VMCL600型立式加工中心精度检测与误差辨识[J].南通职业大学学报,2008,22(4):66-69.

[6]方海燕.非正交系非接触坐标测量机关键技术研究[D].西安理工大学,2005.

第6篇:运动学的描述范文

一、有利于学生透彻理解教材。

课本里讲的是前人长期探索积累下来的知识,由于客观条件的限制,一些重要概念的产生、发展及应用往往分散在不同章节里,教师往往不可能在一节课里把这些文章交待得很清楚,这样就把本来是整体的内容分散开了,这对学生透彻理解概念带来一定的影响。因此,必须重视章节导语使学生透彻理解教材的功能,加强指导。例如:很多自以为力学学得很好的学生,往往对“什么是力学?”这一问题答非所问。必修课本教材第一章的导语中明确地写着:“现在我们开始学习力学知识,力学所要解决的中心课题是力和运动的关系,这一章学习有关力的知识,下一章学习怎样描述物体的运动,有了这两章 的知识准备,到第三章就可以学习力和物体运动的关条了。这段话使学生有了学习和思考的线索,一些爱动脑筋的学生在学了前三章后会想:第二章中既讲了直线运动,又讲了曲线运动,那么,第三章中的牛顿定律对曲线运动也一样正确吗?

答案当然是肯定的。?这为今后在选修本中学习第二、?三两章的内容留下良好的“契机”。当力学部分全部学完后再让学生重温这段导语,学生就会悟出,《动能》、《机械能》等章不过是从别的角度来研究运动和力关系的。

二、有利于学生能力的培养。

能力的培养是中学物理教育的一个极其重要的任务,能力培养应渗透在教学过程的各个方面,注意对物理学研究问题方法的教学,对提高和培养学生的能力是很重要的。教材为了体现这一思想,安排了很多精彩的导语,注意这些,在教学中往往会收到事半功倍的效果。例如:《匀速直线运动》这节的导语是这样的:“我们研究物体的运动,就是要掌握它的运动规律……我们研究物体的运动,就从简单的匀速直线运动开始,将来你能体会到从简单现象着手是一种十分有益的研究方法。重视这段导语的教学,无疑对今后学习热学、电子、光学等都具有重要意义,学生由此会逐步地,自然地认识到选择理想模型的重要性,形成科学的思维方法。

三、有利于激发学生学习的兴趣。

兴趣是最好的老师,物理学发展历史和物理学家探索物理问题时的成功和失败,是培养学生兴趣的最好素材,而这些在正文中不可能说得太多,注意这类章节导语会使学生兴趣盎然。

“19世纪60年代麦克斯韦提出了电磁说,光的电磁说使光的波动理论发展到相当完美的地步,取得了巨大成就,但是这个学说并不能完美地解释所有的光现象,还在赫兹用实验证实光的电磁说的时候,就发现了后来叫做光电效应的现象,这个现象使光的电磁说遇到了无法克服的困难……”学生的心情定会迭宕起伏,由此产生浓厚的兴趣。

四、有利于学生将知识系统化。学习的过程也是积累知识和提高能力的过程。

第7篇:运动学的描述范文

纳维-斯托克斯方程(英文名:Navier-Stokesequations),描述粘性不可压缩流体动量守恒的运动方程。简称N-S方程。

流体力学是连续介质力学的一门分支,是研究流体(包含气体,液体以及等离子态)现象以及相关力学行为的科学纳维-斯托克斯方程基于牛顿第二定律,表示流体运动与作用于流体上的力的相互关系。纳维-斯托克斯方程是非线性微分方程。

其中包含流体的运动速度,压强,密度,粘度,温度等变量,而这些都是空间位置和时间的函数。一般来说,对于一般的流体运动学问题。

需要同时将纳维-斯托克斯方程结合质量守恒、能量守恒,热力学方程以及介质的材料性质,一同求解。由于其复杂性,通常只有通过给定边界条件下,通过计算机数值计算的方式才可以求解。

(来源:文章屋网 )

第8篇:运动学的描述范文

一、初、高中物理的区别

1.初中物理只介绍一些实验现象和较为简单的知识,高中物理则注重更深层次的研究。如电学当中的欧姆定律,初中只介绍除电源以外的部分电路,而高中对欧姆定律的描述更深入,扩展到包括电源在内的全电路。又如摩擦力,高中仅其方向的判定就是一个难点,“摩擦力总是阻碍物体的相对运动或相对运动趋势”。首先要理解什么是相对运动、什么是相对运动趋势,其次要用运动学的知识来判断相对运动或相对运动趋势的方向,然后才能找出摩擦力的方向与这些方向相反。有一些问题要用物体平衡的知识才能得出结论。

2.初中物理研究的问题之间联系比较少,各章之间比较独立,一章内容掌握不好并不会影响其他章节的学习。而高中物理则是一个知识体系。例如高一物理第一章:力,第二章:直线运动,第三章:牛顿运动定律,第四章:物体的平衡,这四章构成一个动力学体系。第一章讲述力的知识,为动力学及牛顿定律做准备。第二章从运动学的角度研究物体的运动规律,找出物体运动状态改变的物理量――加速度。第三章牛顿运动定律,从力学的角度进一步阐述运动状态改变、产生加速度的原因。第四章分析物体的运动状态不改变的物体平衡的规律。如果一章内容没有理解到位,肯定会影响其他章节的学习。

3.初中物理注重定性分析,高中物体则注重定量分析。定量分析比定性分析要难,当然描述也更精确。如对于摩擦力,初中只讲增大和减小摩擦力的方法,较容易理解。高中则要分析和计算摩擦力的大小,且静摩擦力的大小一般要由物体的状态来决定。高中物理还强调:(1)注重物理过程的分析。了解物理事件的发生过程,分清在这个过程中哪些物理量不变,哪些物理量发生了变化。特别是针对两个以上的物理过程更应该分析清楚。若不分析清楚过程和物理量的变化,就很容易出错。(2)注意运用图像。图像法是一种分析问题的新方法,它的最大特点是直观,对处理问题有很大的帮助,但是容易混淆。如位移―时间图像和速度―时间图像就容易混淆,同学们常感到头痛,其实只要分清横纵坐标的物理量,结合运动学的变化规律,就比较容易掌握。(3)注意实验能力和实验技能的培养。高中物理实验分为演示实验和学生实验,它对于我们学习知识和巩固知识都会起到很重要的作用。因此,同学们要认真观察演示实验,切实做好学生实验,加强动手能力的锻炼,注意对实验过程中出现的问题进行分析。

二、注意科学的学习方法

有没有一种比较好的方法使同学们能很好地把初中知识和高中知识衔接起来呢?答案是肯定的。下面给大家介绍一种学习法,即在学习过程中严格贯彻“预习上课复习作业质疑小结”六个环节,另外对于每一章或一单元进行学习前后还应该有“系统”环节。

1.预习

预习对于高中物理学习是一个非常重要的环节。有的同学不注重听课前的这一环节,认为自己在初中从来就没有这个习惯,老师讲一节新课也能理解并记住。需要注意的是,高中物理与初中物理有所不同,无论是课程要求的程度,还是课堂的容量,学生都需要在上课之前对所学内容进行预习。

2.上课

(1)主动听课

听课是必须做到的。大部分知识都是从听课中获得的,可以说如果听好一节40分钟的课比自己课下用功几个小时的效果要好得多,所以应该以积极的态度去听讲,要勤于思考,努力参与到老师的课堂教学中去,争取在听课过程中最大限度地获取知识。

(2)注意课堂要点

心理学研究表明,听课注意力集中的时间一般在20分钟左右,要想一节课几十分钟内都保持精力高度集中是不太可能的,所以应将这有限的集中注意时间用到“刀刃”上。

(3)处理好听课和记笔记的关系

有的同学上课时注意了听课,就忘了记笔记;而记了笔记,就又跟不上老师的思路了。同学们应认识清楚听课和记笔记的关系:听课是主要的方面,记笔记是辅助的学习手段。

3.复习

有的同学课后总是急着去完成作业,一边做作业,一边翻课本、笔记,结果作业做完了,对各类题型该如何解根本却没有一个系统的分析,跟没做过一样。同学们首先要做的不是做作业,而应该静下心来将当天课堂上所学的内容进行认真思考、回顾,在此基础上再去完成作业,就会起到事半功倍的效果。

复习可以分成以下两个步骤:第一步,老师讲完课后,先对课上知识进行回忆,后对照课本、笔记进行补充,并加强对应知识的题型练习。第二步,以后每隔一段时间就把这节课知识拿出来复习,加强对知识的记忆。

4.作业

在复习的基础上再做作业。做作业的目的有两个:一是巩固课堂所学的内容;二是运用课上所学来解决一些具体的实际问题。

明确这两点是重要的,一方面应该认真对待,独立完成,另一方面要积极思考,看知识是如何运用的,并注意对知识进行总结。同学们应时刻记住:“我们做题的目的是提高对知识掌握水平”,切忌“为了做题而做题”。

5.质疑

在以上几个环节的学习中,同学们必然会产生疑难问题和解题错误。及时消灭这些“学习中的拦路虎”对学习有着重要的影响。有的同学不注意及时解决学习过程中的疑难问题,对错误也不及时纠正,其结果是越积越多,形成恶性循环,导致学习无法有效地进行下去。对于疑难问题,同学们应该及时想办法(如请教同学、老师或翻阅资料等)解决,对错题则应该注意分析错误原因,搞清究竟是概念混淆致错还是计算粗心致错,是套用公式致错还是题意理解不清致错,等等。

6.小结

学习的最后一个环节就是对所学知识的小结。小结的常用方法是列概括提纲,将当天所学的知识要点以提纲的形式列出,这样可以使零散的知识形成清晰的脉络,对它的理解更为深入,掌握起来更为系统。

第9篇:运动学的描述范文

本章内容包括电荷、电场、电场力、电场强度、电场线、电势、电势差、电场力功、电容器、电容的定义和平行板电容器电容的决定条件等基本概念,以及库仑定律、静电感应、电场强度与电势差的关系、带电粒子在电场中的运动规律等。

二、基本方法

本章涉及到的基本方法有,运用电场线、等势面几何方法形象化地描述电场的分布;将运动学动力学的规律应用到电场中,分析解决带电粒子在电场中的运动问题、解决导体静电平衡的问题。本章对能力的具体要求是概念准确,不乱套公式懂得规律的成立条件适用的范围。从规律出发进行逻辑推理,把相关知识融会贯通灵活处理物理问题。