大学物理基础理论与军事技术的连通问题研究.docx

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大学物理基础理论与军事技术的连通问题研究

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周鸣宇吴世永李慧

摘?要：该文研究梳理出大学物理阶段教学知识点，通过找出与军事连通的相关实例，使教学内容上不但偏重于物理理论的全面性、系统性和严谨性，而且使大学物理教学具有鲜明的军事应用特色，突出了军事应用背景。把现代高科技军事装备与物理原理有机结合，为学员能够适应后续专业课程的学习筑牢基础，为部队岗位的实际需要做好准备。

关键词：大学物理?军事技术?知识连通

：G642??：A：1672-3791（2019）11（b）-0204-02

大学物理作为一门基础学科，在教学中要注意与现代科学技术的发展和交叉学科紧密结合起来，尤其是军事院校的基础物理课程教学要与科学、技术和军事对接起来。让物理内容与军事生活、科学技术相联系，使学员强烈感受到物理学有趣、有用，现代高科技、现代军事装备充满了物理原理[1]，使学员强烈体会到物理学对未来军事训练的指导作用。2017年军委下发了《大学物理教学大纲》，同样特别提出了要加强物理学与军事问题的融合渗透，将军事应用典型实例引入教学的要求。因此，将物理学前沿、热点及应用选取相关内容适当充入教材，哪怕是阅读部分，也会使大学物理内容更贴近军事，贴近实际，有利于素质教育的全面推进。

1?实际物理教学呈现出的与军事连通问题

目前海军院校大多《大学物理》课程采用高等教育出版社出版，马文蔚主编、2014年7月出版的《物理学》（第6版）教材，依据该教材的大学物理课程主要有以下几个方面与笔者学校学员的培养目标存在不相适应的地方：一是内容上多偏重于物理理论的全面性、系统性和严谨性，但对物理原理的实际应用重视不够。二是物理原理的应用实例及例题习题缺乏军事背景。教材中所引用的应用实例、例题、习题基本都是经过抽象得出的物理问题或者是一般的生活、工程应用实例，很少具有军事背景，与军队院校的课程培养目标不相符。三是部分内容存在与专业课衔接不当的问题，使得大学物理课程的基础和桥梁作用没有充分得到发挥。

2?物理与军事连通的解决对策

通过研究，针对学员大学物理知识梯度过大、与军事专业关联不够的情形，笔者所在课程组把教材内容改造成適合大学低年级学员尤其是飞行学员能普遍接受和理解的形式，使其具有鲜明的军事应用特色，以适应后续专业课程的学习和部队岗位的实际需要。课题组收集编写了《大学物理军事应用材料》，其中包括与军事应用相关的近30个扩展阅读材料和近80道例题、习题，涵盖力学、振动波动、热学、电磁学和近代物理等大多数大学物理内容。具体包括以下几方面。

2.1力学部分

（1）利用牛顿定律解释舰载机起飞时弹射器和拦阻索的作用。

（2）把动量定理运用到飞机与飞鸟相撞事件和火箭飞行原理。

（3）把角动量守恒运用到飞机的螺旋桨设置和陀螺仪的定向导航方面。

（4）加强相对运动内容的讲解，为学员以后在空中作战时正确选择投弹时机和正确判断敌机相对位置提供理论基础。

（5）适当增加的流体力学基础内容，让学员明白飞机升力的由来。

2.2振动和波动部分

（1）振动部分中着重对简谐振动运动形式的理解和描述，介绍阻尼振动、受迫振动的形成成因，共振的来源等，而减少简谐振动能量和合成的讲解。

（2）利用多普勒效应解释多普勒声纳工作原理。多普勒声纳是根据多普勒效应研制的一种利用水下声波来测量舰艇速度的精密仪器.多普勒声纳一般安装在舰艇的底部，有一个发射器和一个接收器组成，发射器沿着固定的倾角，斜向海底发射一束超声波OP，该束超声波在海底会发生漫反射，其中必定有一定强度的PO方向射回位于O的接收器，超声波在水中传播的速度远远大于舰艇前进的速度。

（3）利用多普勒效应解释激波现象，了解音障和音爆的产生。

2.3热学部分

弱化气体动理论内容，强化热力学基础的4个热力学过程和循环过程，而对比较难理解的热力学第二定律和熵等内容仅做了解性讲解。

（1）利用气体状态方程和热力学第一定律，明白喷气发动机燃料的选择。

（2）利用气体绝热膨胀解释枪械消音器原理。枪的声音主要是来自子弹出膛时，空气冲出枪口时巨大的压力，火药产生了高温气体的高压脉冲会对外面的空气引起冲击震动，因此子弹出膛时会产生极大的噪声。要消除高速气流撞击空气带来的爆炸声，就要想办法降低气流速度。高速气流进入消音器以后首先降压，然后再从隔板中央的小孔会聚穿过，再膨胀降压，反复几次膨胀和会聚以后，气流能量就会大大衰减。

2.4电磁学部分

（1）着重掌握电场性质和静电场中的导体，能够较好地掌握飞行过程中与静电相关的危害和相应的防范措施。掌握电容器相关的应用及计算，了解电容器作为定向能武器储能元件的作用。

（2）强化带电粒子和载流导线在磁场中受力的内容，为学员掌握先进的电磁轨道炮和粒子束武器等做知识储备。磁学部分弱化“磁场中的磁介质”内容