一、物理定律的适用范围和条件（论文文献综述）
丁学成,冯晓敏[1]（2021）在《借助电磁学史培养学生的科学思维与科学美学观念》文中研究说明介绍了电磁学中库仑（Coulomb）定律和麦克斯韦（Maxwell）方程组建立的历史过程.通过对Coulomb定律的建立和完善过程的分析,阐释了建立一个物理定律需要经历的步骤,对学生科学思维的培养具有一定促进意义;通过对Maxwell方程组建立过程的讨论,阐明了物理定律的层次性和科学美学观念,对激发学生学习兴趣有一定的积极作用.
林小雨[2]（2021）在《高中物理守恒观念研究 ——以能量守恒为例》文中进行了进一步梳理
孙悦[3]（2021）在《高中物理“动量守恒定律”学习进阶研究》文中提出
朱桓正[4]（2021）在《基于热辐射光谱调控的红外隐身技术》文中研究表明热辐射是一种在生活中无处不在的自然现象,以电磁波形式传播并同时承载着热量传递的重要功能。近年来,随着微纳光子学的高速发展,通过法布里-珀罗腔、分布式布拉格反射器、塔姆等离激元、光子晶体、光栅以及超表面等结构实现了热辐射调控,特别是实现了自由度非常高的热辐射光谱调控。热辐射光谱调控通过对于热辐射传热特性的操纵以及对于其作为电磁波传播的控制,在能源和信息等领域发挥了至关重要的作用,而红外隐身则是热辐射光谱调控同时在能源和信息方面的应用。然而,目前关于红外隐身的研究主要局限在仅对热传导或是热辐射进行单方面的控制,在器件应用于高温物体的红外隐身时,面临着由于高温红外信号过于强烈导致的隐身性能不足。此外,由于现有关于热辐射光谱调控实现红外隐身的研究中常使用包含贵金属的结构,不仅会在高温情况下出现材料失效的问题,还由于金属自身反射其他波段电磁波的特性使红外隐身无法与其他光谱范围的隐身相兼容。并且,现有研究中基于贵金属材料的各种超表面结构使得加工制备成本非常高昂,阻碍了其大规模实际应用。因此,本文从高温应用、多光谱兼容应用两个方面着手,设计和加工相应功能的热辐射光谱调控器件,并分别结合热绝缘材料、微波吸收超表面,从理论和实验角度进行了红外隐身的阐述与验证。在高温应用背景下的红外隐身方面,本文提出了结合热绝缘材料和基于热辐射调控的波长选择性辐射器的方案,从降低表面温度和降低表面辐射率两个方面同时实现高温红外隐身。通过热绝缘材料和波长选择性辐射器在非大气窗口的散热共同作用实现了表面温度的降低,在高温物体温度高达873K的前提下使表面温度低至410K;并结合波长选择性辐射器在大气窗口的低辐射率降低了红外辐射信号强度,使辐射表观温度降低至310K。同时根据锁定距离的计算,高温红外隐身方案相比于传统宽带低辐射率材料可以降低约50.9%被探测范围。在多光谱兼容应用背景下的红外隐身方面,本文提出了结合波长选择性吸收/辐射器和微波吸收超表面的分层结构,实现红外、可见光、激光雷达、微波多光谱兼容隐身。结合基于表面硫化锌单层减反层和锗/硫化锌一维光子晶体的波长选择性吸收/辐射器以及基于铜-氧化铟锡-铜三层结构的微波吸收超表面实现了在中波红外/长波红外的辐射率低至0.11/0.12,多种可见光颜色,微波X波段吸收率大于0.9,两个激光雷达波长处吸收率大于0.7等隐身性能。并结合真空与常压实验,验证了非大气窗口的热辐射对于自然对流的增强效应。本文设计制备了波长选择性辐射器以实现热辐射调控,并与热绝缘材料以及微波吸收超表面结合,研究了热辐射与热传导同时作用的红外隐身以及多光谱波段的隐身兼容特性,分别实现了应用于高温物体的红外隐身以及应用于红外、可见光、激光雷达、微波波段的多光谱兼容隐身。基于本文的研究成果,可以进一步开展有关自适应、可穿戴或自反馈的红外隐身研究,并开拓热辐射调控在能源、纺织、人工智能等领域的结合应用。
单丹丹[5]（2021）在《井筒传热与随机裂隙储层热流耦合数值模拟研究》文中研究表明随着世界能源需求的不断壮大,传统的化石能源已日益枯竭,地热能作为一种极具潜力的清洁可再生能源,对能源结构的调整起到了举足轻重的作用,而增强型地热系统（Enhanced Geothermal System,EGS）因可以持续供应电能,被认为具有巨大的应用前景而引起了广泛关注。EGS热开采效果的完整性评价将对系统能否长期高效稳定开采热能起到决定性作用,过去对系统采热效果的研究都忽视了井筒部分的热损失,或是将地热储层看作是等效多孔介质,这些都与实际差异较大,会对系统产生过高估计。为了更准确地评价EGS热开采效果,本文对井筒传热与随机裂隙网络储层热流耦合进行研究,采用理论研究、室内试验、数值模拟以及现场应用相结合的方式来研究系统的整体采热能力,并对热开采的影响因素进行分析。论文的主要研究内容如下:1、基于地热井井身结构的特点,建立了开放系统产热井井筒与地层传热的数学模型,引入了无量纲时间tD的连续表达式进行数值求解,通过与解析解的对比,验证了数值解对于长期的地热能开采,具有较强的可靠性;将环形空间等效为固体求解了环空中的等效热导率,并通过分析影响井筒与地层之间传热的各项因素,得出环形空间是减少井筒热损失的关键部分。2、提出了“热损失功率”的概念,并综合评价热流温度与热损失功率两项重要指标对采热井采热效果的影响,得出注入温度越高,井口采热温度及热损失功率也越高,且随注入温度的线性升高,井口水温和井筒热损失功率也呈线性升高变化,这对于井筒的热能损失影响较大;注入流量增大,井口水温也会随之升高,但热损失功率呈降低趋势,且注入流量的线性变化将导致井口水温与热损失功率偏离线性变化,较温度对二者的影响程度而言,相对较弱。故综合考虑热流温度与热损失功率更能体现出热能的开采效果。3、分别开展了裂隙缝网渗流试验与干热岩裂隙岩体渗流传热特性试验,在裂隙缝网渗流试验中,通过加载不同的围压值及调整不同的模型压力值,在注入流量保持不变的条件下,对采出流量进行记录,可得出裂缝的导流能力良好,进而开展干热岩裂隙岩体的渗流与传热特性试验,通过分析6个测温点随时间的温降,得出近水口端水温降低较快而远水口端水温降低较慢,说明随着渗流的进行,对流传热过程就近影响周围的水流温度,水流不断带走岩体中的高温,采出热量。此外,以实验条件为已知条件,开展了与室内试验对比验证的数值模拟分析,将6个测温点温降的模拟结果与试验结果进行对比,结果趋势一致,但模拟结果稍高于试验结果,问题在于模拟过程边界条件为绝热不透水边界,而试验中不可能完全绝热,会有热量损失,随着试验时间的增长,就会产生误差,但温度随时间的下降趋势,数值解与试验解一致性较高,说明数值模拟方法对于研究裂隙岩体的渗流与传热过程是可行的。4、基于渗流理论及质量、动量、能量三大守恒定律,建立了单裂隙、裂隙网络岩体的渗流与传热数学模型,给出了边界条件,应用COMSOL Multiphysics进行有限元数值模拟,且与解析解进行对比,数值解与解析解的最大相对误差为3.9%,从而验证了该裂隙岩体数值模型的可行性;将其应用于单裂隙储层的对井系统中,进行渗流与传热过程模拟,分析单裂隙储层的基岩渗透率、裂隙渗透率、裂隙开度以及注入流量、生产压力、压裂裂隙条数等参数变化下的采出井平均温度、采出井采出流量、热开采速率及储层热提取率的变化规律,为实际储层开发提供可靠理论依据。5、实际储层中含有各种裂隙结构,这些裂隙系统可通过现场测量获得统计参数,利用统计参数以一定的概论分布特征就可以得出与真实地层在统计意义上具有相同特征的离散裂隙网络岩体系统,相对于等效连续介质模型,离散裂隙网络模型更能真实预测裂隙岩体的渗流与传热过程,目前常用的两种裂隙网络模型中,由于多边形模型在三维空间中的几何形状相当复杂,故采用相对简单的Baecher模型,根据Monte–Carlo,在给定统计参数的条件下应用Matlab编程生成了三维随机裂隙网络岩体系统,其中裂隙面用圆形平面代替,由于Matlab图形文件不能直接导入到COMSOL中进行模拟计算,故将Matlab形成的图形文件用坐标转换的形式生成脚本文件导入到Autocad中进行图形实现,最终将其导入到COMSOL中,完成随机裂隙网格储层模型的建模工作。6、以储层中存在两组正交裂隙网络为例,建立包含注采井裸眼段的随机裂隙网格储层模型,根据裂隙网络储层的TH耦合模型,模拟储层的渗流与传热过程,并对裂隙条数、裂隙平均迹长及注采井井间距变化的条件下,采出井平均温度、采出井采出流量、采出井热开采速率及储层热提取率的变化规律进行研究,分析裂隙统计参数及井筒布局对储层采热效果的影响,实现了三维裂隙网络储层的模型生成及模拟过程,并输出了影响采热效果的重要结果数据,对指导储层建设及评价系统采热能力等方面具有重要现实意义。7、分别建立了注入井井筒与地层瞬态传热模型、随机裂隙网络储层渗流与传热模型以及采出井井筒与地层瞬态传热模型,并以注入井井底处的平均水温及流量作为随机裂隙网络储层注入井裸眼段的平均水温及流量值,对储层进行模拟,模拟得出的采出井裸眼处的平均水温与流量值作为采出井井底处的水温与流量初值,再对采出井井筒进行瞬态传热模拟,最终得出采出井井口处的平均水温与热焓值。这一方法对于EGS整体采热效果的评价具有可实现性,不仅能对注、采井的热量转换进行采热评价,还能对随机裂隙网格储层中的温度、压力及流量变化进行模拟分析,还可考虑井筒与裂隙网格储层的耦合作用,同时,提高了计算效率,实现了EGS采热过程的注入井、随机裂隙网格储层及采出井这一循环水流通道的整体模拟。8、对青海共和盆地EGS储层进行了开采分析评价,模拟中考虑了水的黏度随温度的变化,且考虑顶底面地层的流量与热量损失,不考虑水、基岩的压缩性,在此基础上得出的结论更具有真实性。基于该储层模型分析了注入温度、注入流量、生产压力及裂隙渗透率、裂隙开度的变化对采出井井底与井口温度、采出井井口温度与热焓、采出流量与热开采速率、以及注入井井底压力与流动阻抗的影响,得出注入温度对流动阻抗的影响较大,注入流量对开采前中期的流动阻抗影响较大,生产压力对采出温度、热焓、采出流量及热开采速率、流动阻抗的影响都比较大,生产压力增大会使流体损失增多,降低采出流量,还能阻碍流体向采出井方向流动,流动阻抗增大;裂隙渗透率对采出温度、流量及注入井井底压力都有较大影响,且渗透率越大,影响越明显,当kf由5.0×10-11m2增大2倍至1.0×10-10m2时,可使30年的采出井井底温度降低4.8%,而当kf由1.0×10-10m2增大2倍至2.0×10-10m2时,开采30年后的井底温度却降低了16.2%;同理,同样的渗透率增量,可使采出流量分别升高21.59%与56.89%;热开采速率分别提高13.73%与17.35%;注入井井底压力分别降低2.58%与7.39%;流动阻抗分别降低21.53%与45.12%,说明渗透率的大小对裂隙渗流流量的影响较大,进而影响采热效果。裂隙开度相比于裂隙渗透率而言,对系统采热效果影响较小,主要在于裂隙开度的细微变化对裂隙渗流流量的影响不大。9、采出井井底水温在开采初期由于与基岩发生渗流传热,从基岩中吸热而温度较高,井口温度因随井深的降低逐渐向周围地层损失热量而低于井底温度,随着时间的增长,基岩中被水流带走的热量越来越多,从而导致储层底基岩的温度降低,进而使得采出井井底处的水温也随之降低,降低温度的水流在经采出井采出地面的过程中与周围地层的温差减小,热损失量减小,故井底与井口水温温差随着开采时间的增长而降低,可见,考虑采出井井筒部分的热损失对系统热开采的初、前、中期有重要意义,而开采初、前、中期又是系统热开采速率与热提取率升高最快的时期,即系统效率最大的时期,忽略井筒部分的热损失将导致系统采热效果被高估,为了减少热损失,可采取在采出井抽热管壁上涂保温材料或增加隔热管长度的方式,这样可以有效地减小热损失,提高热能利用效率。
刘真真[6]（2021）在《基于多孔介质理论的正冻土水—热—力耦合冻胀模型研究》文中研究表明土体的冻胀过程是复杂的水-热-力耦合过程,研究正冻土体的水-热-力作用机制、揭示冻胀的发生机理对预测和控制冻胀具有重要的理论意义。本文基于多孔介质理论,从平衡方程和热力学定律出发,以连续介质方法对正冻土体的水-热-力作用机制进行分析,建立了适用于不同土体的冻胀模型,并进行了数值验证。主要研究内容包括:（1）基于连续介质方法,将土体等效为连续介质,推导了非饱和未冻土的平均土骨架应力,建立了土体有效应力与等效介质各相应力间的关系。依据推导的有效应力,对土体的有效应力原理和建模时应选取的独立变量进行了探讨。采用与未冻土相同的方法,推导了饱和正冻土和非饱和正冻土的平均土骨架应力,为基于连续介质方法的冻土建模奠定了理论基础。（2）推导了连续空间和含间断面空间的普适平衡方程,并在此基础上建立了饱和正冻土的平衡方程,利用热力学第二定律推导了饱和正冻土体的耗散不等式,建立了能够描述饱和正冻土水-热-力冻胀特性的本构关系。基于土体性质,对饱和正冻土的自由能函数和熵函数进行确定,得到了具体的能量守恒方程和本构方程。将饱和正冻土划分为主动区和被动区,分别建立主动区、被动区和间断面（最暖冰透镜体暖端）的闭合偏微分方程组,得到了含冻结缘饱和正冻土的三维水-热-力耦合分离冰透镜体冻胀模型。将三维冻胀模型简化为一维冻胀模型并进行数值模拟,与一维冻胀试验结果比较验证了模型的有效性。（3）通过将非饱和正冻土等效为固体基质、孔隙水、冰和水蒸汽四相连续介质,分别建立了各相的平衡方程,并基于热力学第二定律得到了非饱和正冻土的本构关系。确立各相的自由能函数和熵函数,得到了描述非饱和正冻土冻胀特性的守恒方程和本构关系。将非饱和正冻土划分为主动区和被动区,建立了含冻结缘非饱和正冻土的三维水-热-汽-力耦合分离冰透镜体冻胀模型。针对三维冻胀模型进行简化,将得到的非饱和正冻土一维冻胀模型进行了数值实现和试验验证。（4）针对某些土体冻胀时冻结缘不存在的情况,基于相场理论中的扩散界面对含冻结缘和不含冻结缘的土体进行统一描述。根据薄膜水、毛细水、水蒸汽在土体冻胀过程中的不同作用,将正冻土等效为由固体基质、薄膜水、毛细水和汽相等四相组成的多相多组分多孔介质,推导了相场理论下正冻土体的热力学理论框架,得到了与薄膜水相变程度及其梯度有关的水分迁移驱动力。忽略土体中的盐组份,对理论框架进行简化,确定各相的自由能函数,得到了具体的本构方程,这些本构方程可以描述正冻土体中的各项特征,建立了统一描述含冻结缘和不含冻结缘正冻土冻胀的数学模型。基于建立的冻胀模型对正冻土中薄膜水和毛细水的超冷进行了分析及试验验证,推导了正冻土体中薄膜水、毛细水和水蒸汽的水分迁移方程。对简化的冻胀数学模型进行数值分析,结果表明冻胀模型能够比较好的描述含冻结缘和不含冻结缘的冻胀特性。
王磊[7]（2021）在《基于物理模型建构的教学设计与应用研究》文中指出2017年版《普通高中物理课程标准》提出:物理学重在培养学生的物理学科核心素养。物理学科核心素养的核心是科学思维,模型建构是科学思维的重要组成部分。因此,在物理教学过程中,通过引导学生掌握物理建模的方法,经历物理模型的建构过程,可以让学生更好的理解物理事物的本质特点,培养学生的模型思维和创新思维,提高学生建模和用模的能力,对其成绩有积极影响。本研究主要采用了文献研究法、内容分析法和实践研究法进行研究。查阅了物理模型构建的相关理论与研究成果,分析其中对于物理教学可借鉴之处,进行物理模型构建的教学过程的框架设计:（1）模型引入:创设情景,感知并描述情境;（2）模型建立:恰当的方式方法,抽象概括出“模型”;（3）模型检验:定性分析后,定量实验进一步验证;（4）模型应用:巩固运用,知识迁移;（5）模型完善:优化认知,拓展完善模型。结合学生学情、课程标准和物理教材,对“共点力平衡模型”、“牛顿第一定律”和“牛顿第三定律”进行教学设计,选择两个班并进行教学实践研究。通过学生的学业成绩、学生访谈和课堂观察表的记录结果进行分析,验证物理建模教学对于学生的学业成绩、学生课堂参与度和表达能力等都有积极影响,并且验证此建模教学过程具有一定可行性。通过此次研究,笔者的教学研究能力有所提高,对于物理建模教学、高一物理教学内容和课程标准等有了更深刻的理解。虽然研究有些许不足,但希望该论文的教学过程的框架、研究结论和反思等对于其他教师的教学提供参考。
刘峰成[8]（2020）在《自由曲面单层空间网格结构形态与网格优化研究》文中认为随着计算机辅助设计技术尤其是计算机图形学以及建筑建造工艺的快速发展,自由曲面空间网格结构已然成为当今空间结构发展的主要趋势。但自由曲面空间网格结构由于其形式的自由多变,如何合理的确定其建筑形态和曲面网格仍是当前空间结构领域研究的热点与难点之一。本文以自由曲面单层空间网格结构为研究对象,对此展开了系统的研究。首先,从曲面形态入手,提出了考虑结构缺陷敏感性和节点刚度影响的形态优化方法;其次,针对自由曲面的网格生成问题,考虑网格的均匀性、规则性、流畅性、网格走向以及结构性能等因素,研究并提出了一系列适用于自由曲面空间结构的网格生成及调控方法,以期为工程设计和建造提供有益参考。主要内容如下:（1）针对单层空间网格结构整体稳定对初始几何缺陷较为敏感的特点,提出了考虑缺陷敏感性的自由曲面单层空间网格结构形态优化方法。该方法以结构弯曲应变能比例为约束条件,通过调节结构内部弯曲应变能和总应变能的比例关系,降低优化后结构对初始几何缺陷的敏感性,从而得到在考虑初始几何缺陷后仍具有较高承载力的结构形态。此外,还对优化后结构进行了冗余特性评价。（2）在自由曲面单层空间网格结构的形态优化中考虑节点半刚性,探讨了节点刚度对自由曲面单层空间网格结构形态优化的影响。对优化后的刚性节点网格结构和半刚性节点的网格结构的力学性能进行了对比分析,并对其进行了缺陷敏感性评价。（3）为提高三角形网格的均匀性,以结构杆件为运动基本单元,提出了杆件自适应法。该方法可克服映射畸变误差,得到均匀程度较高的曲面三角形网格。基于杆件自适应法,考虑网格生成过程中固定点、固定边、网格尺寸、曲面曲率以及奇异点数量和位置等因素影响,完成了网格生成的多目标调控,丰富了网格形式,为建筑师提供了更多选择。（4）为更好地适应复杂曲面,基于物理学中库仑定律,开发了一种具有普适性的自由曲面网格划分算法——粒子自动配置算法。该方法将网格中节点比作电场中的带电粒子,利用电荷间的相互作用实现粒子的自我组织,完成曲面网格划分,可有效避免映射误差,得到高品质的网格拓扑,适用于任意曲面的网格划分。（5）为更好地表达建筑意蕴,综合考虑线条流畅性、网格规则性和网格走向提出了一种适用于自由曲面的基于初始点和导线的渐进网格生成方法,实现了对网格大小与走向的调控,可得到具有较高网格品质且线条流畅的建筑网格。（6）为得到在既定建筑曲面约束下具有较优力学性能的网格拓扑,提出了三种解决方案。首先,以应变能为目标,不改变网格拓扑,仅改变节点位置进行网格优化,并进行光顺性处理。其次,改进粒子自动配置法,根据杆件轴力大小调节粒子所带电量,保持网格拓扑不变对网格密度进行调整,得到疏密有致受力合理的网格布置。最后,基于结构主应力轨迹线,结合曲面映射原理和拟弹簧法提出了一种适用于自由曲面的网格生成方法,可得到样式丰富且具有较优力学性能的网格拓扑。（7）此外,为确定自由曲面单层空间网格结构中矩形截面型材的合理强轴方向,对其进行了几何绕率优化,并开发了由几何线模型转换成结构有限元模型的程序接口,为自由曲面单层空间网格结构参数化设计提供了技术支持。
教育部[9]（2020）在《教育部关于印发普通高中课程方案和语文等学科课程标准（2017年版2020年修订）的通知》文中研究表明教材[2020]3号各省、自治区、直辖市教育厅（教委）,新疆生产建设兵团教育局:为深入贯彻党的十九届四中全会精神和全国教育大会精神,落实立德树人根本任务,完善中小学课程体系,我部组织对普通高中课程方案和语文等学科课程标准（2017年版）进行了修订。普通高中课程方案以及思想政治、语文、
丁瑶[10]（2020）在《能量守恒教学中出现的学习障碍及应对策略》文中指出能量守恒是高中物理阶段所要学习的重要规律之一,也是自然界中最普遍的规律之一,是在初中定性地研究基础上定量地计算和探索能量之间转化的奥秘。能量守恒的知识不仅在力学中占据着重要的地位,在热学和电学中也同样起着重要的作用,所以能量守恒贯穿着整个高中物理,可见其重要性。由于能量是比较抽象的概念,难于理解,学生对这部分内容的学习一定存在着许多困难,在通过实际地考察得知学生对能量守恒这部分知识的学习效果并不是很理想,在面对有关能量守恒的问题时没有思路,无法正确进行求解。因此,学生对能量守恒的学习态度、在学习能量守恒时的方法和知识储备程度都是十分必要的研究目标。本文以问卷和测试卷的形式对笔者家乡讷河市的一所中学展开对学生能量守恒学习情况的调查,调查的内容为学生对能量守恒的学习态度、在学习能量守恒时的方法和知识储备程度等方面。通过对结果的分析,总结出学生能量守恒学习的障碍主要分为四种:一、认知障碍:表现为不能很好地感知、理解和记忆知识;二、思维障碍:在高中物理能量守恒的学习中主要体现在学生思路阻塞,无法进行正确地判断和推理;三、操作障碍:体现在语言表达能力、知识的运用以及策略的选择上;四、情感障碍:主要表现为对能量守恒的学习不感兴趣、懈怠、焦虑或绝望等情绪。根据上面分析出的原因提出对应的解决策略。一、认知障碍:加强对基础概念的理解、重视知识的形成过程、避免对概念的认知误区;二、思维障啊:比较学习、学会一题多解、善于归纳和总结;三、操作障碍:提高语言表达能力、明确知识的运用过程、注意运用知识时的范围和注意事项;四、情感障碍:改善教学模式、提高自我效能感。
二、物理定律的适用范围和条件（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、物理定律的适用范围和条件（论文提纲范文）
（1）借助电磁学史培养学生的科学思维与科学美学观念（论文提纲范文）
| 1 通过学习Coulomb定律建立的历史过程培养学生科学思维 |
| 2 通过学习Maxwell方程组建立的历史过程培养学生科学美学观念 |
| 3 结束语 |
（4）基于热辐射光谱调控的红外隐身技术（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩写和符号清单 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 热辐射调控研究进展 |
| 1.2.1 热辐射光谱调控器件研究进展 |
| 1.2.2 热辐射光谱调控应用研究进展 |
| 1.3 红外隐身研究进展 |
| 1.3.1 热传导型红外隐身研究进展 |
| 1.3.2 热辐射型红外隐身研究进展 |
| 1.4 课题研究目的与创新 |
| 1.5 本论文研究内容 |
| 2 热辐射调控红外隐身研究方法 |
| 2.1 红外光谱划分与大气窗口 |
| 2.2 热辐射原理 |
| 2.2.1 普朗克黑体辐射定律 |
| 2.2.2 维恩位移定律 |
| 2.2.3 斯特藩-玻尔兹曼定律 |
| 2.2.4 基尔霍夫热辐射定律 |
| 2.3 传热原理 |
| 2.3.1 热传导傅里叶定律 |
| 2.3.2 牛顿冷却公式 |
| 2.3.3 传热边界条件 |
| 2.3.4 自然对流 |
| 2.4 光学与传热学仿真 |
| 2.4.1 有限元法 |
| 2.4.2 传输矩阵法 |
| 2.5 红外隐身器件加工与表征 |
| 2.5.1 薄膜沉积 |
| 2.5.2 光谱表征 |
| 2.5.3 红外隐身表征 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 高温红外隐身 |
| 3.1 高温红外隐身背景与原理 |
| 3.2 高温红外隐身器件设计与制备 |
| 3.2.1 高温红外隐身设计 |
| 3.2.2 高温红外隐身制备 |
| 3.3 高温红外隐身性能表征 |
| 3.3.1 应对地面探测的高温红外隐身 |
| 3.3.2 应对高空探测的高温红外隐身 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 多光谱兼容红外隐身 |
| 4.1 多光谱兼容红外隐身背景与要求 |
| 4.2 多光谱兼容红外隐身器件设计与制备 |
| 4.2.1 波长选择性吸收/辐射器设计与制备 |
| 4.2.2 微波吸收超表面设计与制备 |
| 4.3 多光谱兼容红外隐身性能表征 |
| 4.4 多光谱兼容红外隐身对流与辐射耦合 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读博士期间所取得的科研成果 |
（5）井筒传热与随机裂隙储层热流耦合数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究的目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 井筒—地层非稳态热流耦合模拟研究现状 |
| 1.2.2 多尺度热储热流耦合模拟研究现状 |
| 1.2.3 井筒与热储耦合模拟研究现状 |
| 1.3 论文研究的主要内容 |
| 第二章 地热井筒与周围地层传热特性分析 |
| 2.1 地热井井筒传热 |
| 2.1.1 开放系统产热井井身结构 |
| 2.1.2 地层中的传热过程 |
| 2.1.3 地热井井筒传热模型 |
| 2.2 采出井井筒传热数值模型验证 |
| 2.2.1 数学模型 |
| 2.2.2 初始条件与边界条件 |
| 2.2.3 解析解与数值解验证 |
| 2.3 模拟计算 |
| 2.4 参数敏感性分析 |
| 2.5 注采井井筒传热数值模拟 |
| 2.5.1 数学模型 |
| 2.5.2 注入井井筒与地层传热模拟 |
| 2.5.3 采出井井筒与地层传热模拟 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 干热岩裂隙缝网渗流传热特性试验研究 |
| 3.1 平直裂隙缝网渗流试验 |
| 3.1.1 试验系统概述 |
| 3.1.2 岩样制备 |
| 3.1.3 试验方案设计 |
| 3.1.4 花岗岩平直裂隙渗流试验 |
| 3.2 干热岩裂隙缝网渗流传热试验 |
| 3.2.1 H-DR01 地热井导流换热特性评价系统概述 |
| 3.2.2 试验设计及步骤 |
| 3.2.3 试验结果处理 |
| 3.3 模型试验的数值模拟 |
| 3.3.1 与模型试验结果比较 |
| 3.3.2 数值模拟的结果与讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 裂隙岩体渗流传热耦合模拟 |
| 4.1 裂隙岩体介质的多尺度特征 |
| 4.2 裂隙岩体渗流传热的基本理论 |
| 4.2.1 裂隙岩体的概念模型 |
| 4.2.2 裂隙岩体的传热理论 |
| 4.2.3 裂隙岩体的渗流规律 |
| 4.3 单裂隙岩体渗流传热耦合模拟 |
| 4.3.1 单裂隙岩体流热耦合数学模型 |
| 4.3.2 模型验证 |
| 4.3.3 渗流作用下裂隙岩体温度场的数值模拟 |
| 4.3.4 单裂隙岩体渗流传热耦合的参数影响分析 |
| 4.4 离散裂隙网络的生成 |
| 4.4.1 裂隙系统特征参数 |
| 4.4.2 三维裂隙网络生成方法 |
| 4.5 裂隙网络岩体渗流传热耦合模拟 |
| 4.5.1 裂隙网络岩体渗流传热耦合的数值模拟 |
| 4.5.2 裂隙网络岩体渗流传热耦合的参数影响分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 青海共和盆地高温热储层开采分析评价 |
| 5.1 共和盆地地质背景 |
| 5.1.1 地质概况及勘查现状 |
| 5.1.2 模拟条件及参数 |
| 5.2 边界条件 |
| 5.3 模拟结果与分析 |
| 5.4 系统采热性能影响因素分析 |
| 5.4.1 注入温度 |
| 5.4.2 注入流量 |
| 5.4.3 采出井压力 |
| 5.4.4 裂隙渗透率 |
| 5.4.5 裂隙开度 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（6）基于多孔介质理论的正冻土水—热—力耦合冻胀模型研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 冻土未冻水含量的研究 |
| 1.2.2 正冻土水分迁移机制的研究 |
| 1.2.3 正冻土冻胀理论模型的研究 |
| 1.2.4 基于多孔介质理论的冻土热力学模型 |
| 1.3 研究内容和方法 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.4 论文创新点 |
| 2.非饱和土中的平均土骨架应力及有效应力原理的讨论 |
| 2.1 概论 |
| 2.2 非饱和未冻土中的平均土骨架应力及有效应力原理讨论 |
| 2.2.1 非饱和未冻土中的平均土骨架应力 |
| 2.2.2 非饱和未冻土有效应力原理的讨论 |
| 2.3 饱和冻土的平均土骨架应力及有效应力原理 |
| 2.3.1 饱和冻土的平均土骨架应力及有效应力表达式 |
| 2.3.2 非饱和未冻土与饱和冻土的相似 |
| 2.4 非饱和冻土的平均土骨架应力及有效应力表达式 |
| 2.4.1 非饱和冻土总应力和各相应力的关系 |
| 2.4.2 非饱和冻土平均骨架应力的表达式 |
| 2.5 冻土中变量的选取 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 饱和正冻土水-热-力耦合分离冰透镜体冻胀模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 含相变孔隙介质的普适平衡方程 |
| 3.2.1 连续空间的平衡方程 |
| 3.2.2 含间断面空间的平衡方程及间断条件 |
| 3.3 饱和正冻土的平衡方程 |
| 3.4 饱和正冻土的本构方程 |
| 3.4.1 基于热力学第二定律推导正冻土体的本构方程 |
| 3.4.2 本构方程中材料参数的确定 |
| 3.5 饱和正冻土各相的自由能函数及熵 |
| 3.6 饱和正冻土的完备微分方程组 |
| 3.6.1 主动区的水热力耦合方程组 |
| 3.6.2 冰透镜体的形成及生长 |
| 3.6.3 冻胀量计算 |
| 3.7 饱和正冻土的一维冻胀模型及其数值实现 |
| 3.7.1 一维冻胀模型的建立 |
| 3.7.2 饱和正冻土一维冻胀模型的数值实现 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 非饱和正冻土水-热-汽-力耦合分离冰透镜体冻胀模型 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 非饱和正冻土的平衡方程 |
| 4.3 非饱和正冻土的本构方程 |
| 4.3.1 基于热力学第二定律推导非饱和正冻土的本构方程 |
| 4.3.2 本构方程中材料参数的确定 |
| 4.4 非饱和正冻土各相的自由能函数和熵 |
| 4.5 非饱和正冻土的完备微分方程组 |
| 4.5.1 主主动区的水-热-汽-力耦合方程组 |
| 4.5.2 被动区偏微分方程 |
| 4.5.3 最暖冰透镜体暖端的间断条件 |
| 4.5.4 冻胀量计算 |
| 4.6 非饱和正冻土体一维冻结及数值实现 |
| 4.6.1 一维冻胀偏微分方程 |
| 4.6.2 非饱和正冻土体的一维冻胀数值实现 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 一个基于扩散界面的正冻土冻胀理论模型 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 正冻土的热力学理论框架 |
| 5.2.1 正冻土各组份、各相及整体的平衡方程 |
| 5.2.2 正冻土的熵不等式及本构关系 |
| 5.3 非饱和不含盐正冻土的数学模型 |
| 5.3.1 平衡方程 |
| 5.3.2 本构关系 |
| 5.4 数学模型的应用 |
| 5.4.1 孔隙流体的超冷 |
| 5.4.2 正冻土中的水分迁移 |
| 5.5 水热耦合冻胀模型的验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（7）基于物理模型建构的教学设计与应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究方法 |
| 1.5 研究意义 |
| 第2章 相关理论概述 |
| 2.1 模型与物理模型的内涵 |
| 2.1.1 模型与物理模型的概念 |
| 2.1.2 物理模型的分类 |
| 2.1.3 物理模型的特征 |
| 2.1.4 物理模型的表征方式 |
| 2.2 物理建模与物理建模教学的内涵 |
| 2.2.1 物理建模的过程 |
| 2.2.2 物理建模教学的概念 |
| 2.2.3 物理建模教学的原则 |
| 2.2.4 物理建模教学的教育价值 |
| 2.2.5 物理建模教学设计 |
| 2.3 教育学与教育心理学相关理论 |
| 2.3.1 建构主义学习理论 |
| 2.3.2 认知同化学习理论 |
| 2.3.3 认知结构迁移理论 |
| 第3章 物理建模教学实践中的教学设计案例 |
| 3.1 物理模型建构的教学过程的框架 |
| 3.1.1 模型引入:根据创设情景,感知并描述情境 |
| 3.1.2 模型建立:恰当的方式方法,抽象概括出“模型” |
| 3.1.3 模型检验:定性分析后,定量实验进一步验证 |
| 3.1.4 模型应用:巩固运用,知识迁移 |
| 3.1.5 模型完善:优化认知,拓展完善 |
| 3.2 基于物理模型构建的教学设计案例 |
| 3.2.1 《共点力平衡模型》的教学设计 |
| 3.2.2 《牛顿第一定律》的教学设计 |
| 3.2.3 《牛顿第三定律》的教学设计 |
| 第4章 物理建模教学的教学实践与效果分析 |
| 4.1 物理建模教学的教学实践 |
| 4.1.1 《共点力平衡模型》课堂教学片段实录 |
| 4.1.2 《牛顿第一定律》课堂教学片段实录 |
| 4.1.3 《牛顿第三定律》课堂教学片段实录 |
| 4.2 教学实践结果分析 |
| 4.2.1 测试成绩结果分析 |
| 4.2.2 S-T课堂观察量表分析 |
| 4.2.3 学生访谈结果分析 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 研究总结 |
| 5.2 反思与展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 期末测试题 |
| 附录2 期末成绩 |
| 附录3 S-T课堂观察表原始数据 |
| 附录4 学生访谈实录 |
| 致谢 |
（8）自由曲面单层空间网格结构形态与网格优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 结构形态创建及优化研究现状 |
| 1.2.1 无意识的早期形态探索 |
| 1.2.2 物理模型试验法 |
| 1.2.3 基于数值优化方法的形态确定 |
| 1.3 自由曲面结构网格划分研究现状 |
| 1.3.1 间接网格生成技术 |
| 1.3.2 直接网格生成技术 |
| 1.4 三维建模与处理软件 |
| 1.5 本文研究工作 |
| 第二章 自由曲面造型基础理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 B样条基函数定义及性质 |
| 2.3 非均匀有理B样条曲线 |
| 2.4 非均匀有理B样条曲面 |
| 2.5 曲面映射 |
| 2.6 曲线与曲面曲率 |
| 2.6.1 主曲率 |
| 2.6.2 高斯曲率 |
| 2.6.3 平均曲率 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 考虑结构缺陷敏感性的单层空间网格结构形态优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 考虑缺陷敏感性的单层空间网格结构形态优化方法 |
| 3.2.1 优化方法 |
| 3.2.2 优化平台 |
| 3.2.3 缺陷敏感性定义 |
| 3.3 经典球壳的形态改善 |
| 3.3.1 传统优化方法结果 |
| 3.3.2 改进方法优化结果 |
| 3.4 方形空间网格形态优化 |
| 3.4.1 Hyper Works优化结果 |
| 3.4.2 MATLAB优化结果 |
| 3.5 自由曲面单层空间网格结构形态优化 |
| 3.5.1 Hyper Works优化结果 |
| 3.5.2 MATLAB优化结果 |
| 3.6 结构冗余特性评价 |
| 3.6.1 结构整体冗余度 |
| 3.6.2 构件冗余度 |
| 3.6.3 构件冗余度分析验证 |
| 3.6.4 网格结构冗余特性评价 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 考虑节点刚度的单层空间网格结构形状优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 节点刚度获取 |
| 4.2.1 节点构造 |
| 4.2.2 中心环-套筒节点力学性能分析 |
| 4.3 装配式空间网格整体模型建立 |
| 4.3.1 引入虚拟弹簧 |
| 4.3.2 计算弹簧刚度 |
| 4.3.3 装配式单层网格结构有限元模型建立及验证 |
| 4.3.4 装配式单层空间网格结构模型的参数化实现 |
| 4.4 装配式单层空间网格结构的形态优化 |
| 4.4.1 优化参数设置 |
| 4.4.2 形状优化的可行性验证 |
| 4.4.3 不同刚度系数下形状优化的实现算例一 |
| 4.4.4 不同刚度系数下形状优化算例二 |
| 4.5 考虑节点刚度和缺陷敏感性影响的空间网格结构形态优化 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于杆件自适应法的自由曲面网格生成与优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 算法基本原理 |
| 5.2.1 收敛目标 |
| 5.2.2 目标杆件的选取原则 |
| 5.3 算法具体实现过程 |
| 5.4 网格品质评价 |
| 5.4.1 杆件长度标准 |
| 5.4.2 网格形状品质 |
| 5.5 算例分析 |
| 5.5.1 平面图形算例 |
| 5.5.2 典型球壳算例 |
| 5.5.3 自由曲面空间网格结构算例 |
| 5.6 网格奇异点 |
| 5.7 算法改善 |
| 5.7.1 映射关系的改善 |
| 5.7.2 边界处理 |
| 5.8 网格调控 |
| 5.8.1 固定点设置 |
| 5.8.2 固定边设置 |
| 5.8.3 网格大小调控 |
| 5.8.4 曲率调整 |
| 5.8.5 奇异点设置 |
| 5.9 杆件几何绕率问题 |
| 5.9.1 几何绕率定义 |
| 5.9.2 几何绕率优化 |
| 5.9.3 几何绕率优化算例 |
| 5.9.4 参数化实现 |
| 5.10 本章小结 |
| 第六章 基于库仑定律的自由曲面网格生成 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 粒子自动配置算法 |
| 6.2.1 库仑定律 |
| 6.2.2 电场强度 |
| 6.3 算法运行机制 |
| 6.3.1 粒子运动驱动力 |
| 6.3.2 等效电场场强 |
| 6.3.3 粒子坐标的更新 |
| 6.3.4 算法实现过程 |
| 6.3.5 收敛准则 |
| 6.4 自由曲面三角网格生成 |
| 6.4.1 初始布点 |
| 6.4.2 基于参数域映射的网格生成 |
| 6.4.3 施加曲面吸引力的网格直接生成 |
| 6.4.4 特殊曲面网格生成 |
| 6.5 基于渐进法的网格生成 |
| 6.5.1 基于初始点的渐进网格生成原理 |
| 6.5.2 基于初始基线的渐进网格生成原理 |
| 6.6 网格品质评价 |
| 6.7 网格走向调整 |
| 6.8 网格大小调控 |
| 6.9 基于初始点的渐进网格生成算例 |
| 6.9.1 力学性能对比 |
| 6.9.2 水滴形曲面网格生成 |
| 6.10 基于初始基线的渐进网格生成算例 |
| 6.10.1 算例一 |
| 6.10.2 算例二 |
| 6.10.3 算例三 |
| 6.11 本章小结 |
| 第七章 考虑力学性能的自由曲面网格生成与优化 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 基于应变能梯度的网格优化 |
| 7.2.1 应变能梯度及节点调整策略 |
| 7.2.2 应变能梯度的推导 |
| 7.2.3 常规解析曲面网格调整 |
| 7.2.4 网格光顺处理 |
| 7.2.5 自由曲面空间网格结构网格调整 |
| 7.3 基于库仑定律的考虑力学性能的网格大小调控 |
| 7.4 基于结构主应力迹线的网格生成 |
| 7.4.1 主应力迹线 |
| 7.4.2 拟弹簧法 |
| 7.4.3 单点集中荷载下网格生成 |
| 7.4.4 整体均布荷载下网格生成 |
| 7.5 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 主要创新点 |
| 8.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间主要科研成果 |
| 致谢 |
（10）能量守恒教学中出现的学习障碍及应对策略（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 一、研究背景 |
| (一)能量守恒的重要地位 |
| (二)能量守恒的研究价值 |
| 二、研究问题 |
| 三、研究方法 |
| 四、研究意义 |
| 第二章 理论基础与研究现状 |
| 一、理论基础 |
| 二、概念的界定 |
| (一)学习障碍 |
| (二)能量守恒的学习障碍 |
| 三、国内外研究现状 |
| (一)国内研究现状 |
| (二)国外研究现状 |
| 第三章 高中生能量守恒学习障碍的调查与分析 |
| 一、研究的对象及方法 |
| 二、研究思路 |
| 三、问卷和测试卷的编制 |
| (一)问卷的编制 |
| (二)测试卷的编制 |
| 四、调查结果 |
| (一)问卷调查结果 |
| (二)测试卷调查结果 |
| 第四章 影响高中生能量守恒学习障碍的成因分析 |
| 一、认知障碍 |
| (一)对物理概念的理解不到位 |
| (二)对物理概念的记忆不到位 |
| (三)计算能力的不到位 |
| 二、思维障碍 |
| (一)知识匮乏 |
| (二)思维习惯 |
| (三)外界干扰 |
| 三、操作障碍 |
| (一)语言表述能力不足 |
| (二)推理能力不足 |
| (三)综合应用能力不足 |
| 四、情感障碍 |
| (一)缺乏兴趣 |
| (二)缺乏自我效能感 |
| (三)意志不坚定 |
| (四)不合理的归因 |
| 第五章 高中生能量守恒学习对策分析 |
| 一、认知障碍方面的应对策略 |
| (一)加强对基础概念的理解 |
| (二)重视知识的形成过程 |
| (三)避免对概念的认知误区 |
| 二、思维障碍方面的应对策略 |
| (一)比较学习 |
| (二)学会一题多解 |
| (三)善于归纳和总结 |
| 三、操作障碍方面的应对策略 |
| (一)提高语言表达能力 |
| (二)明确知识的应用过程 |
| (三)明确知识运用时的范围和注意事项 |
| 四、情感障碍方面的应对策略 |
| (一)改善教学模式 |
| (二)提高自我效能感 |
| 第六章 总结 |
| 一、研究结果 |
| 二、研究反思 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士期间所发表的学术论文 |
| 致谢 |
四、物理定律的适用范围和条件（论文参考文献）
- [1]借助电磁学史培养学生的科学思维与科学美学观念[J]. 丁学成,冯晓敏. 物理通报, 2021(09)
- [2]高中物理守恒观念研究 ——以能量守恒为例[D]. 林小雨. 南京师范大学, 2021
- [3]高中物理“动量守恒定律”学习进阶研究[D]. 孙悦. 山东师范大学, 2021
- [4]基于热辐射光谱调控的红外隐身技术[D]. 朱桓正. 浙江大学, 2021(01)
- [5]井筒传热与随机裂隙储层热流耦合数值模拟研究[D]. 单丹丹. 东北石油大学, 2021(02)
- [6]基于多孔介质理论的正冻土水—热—力耦合冻胀模型研究[D]. 刘真真. 北京交通大学, 2021(02)
- [7]基于物理模型建构的教学设计与应用研究[D]. 王磊. 广西师范大学, 2021(09)
- [8]自由曲面单层空间网格结构形态与网格优化研究[D]. 刘峰成. 东南大学, 2020
- [9]教育部关于印发普通高中课程方案和语文等学科课程标准（2017年版2020年修订）的通知[J]. 教育部. 中华人民共和国教育部公报, 2020(06)
- [10]能量守恒教学中出现的学习障碍及应对策略[D]. 丁瑶. 哈尔滨师范大学, 2020(01)