必修二 第五章第一节《曲线运动》教学实录

通过分析让我们知道物体的速度方向是时刻变化的,曲线运动是一种变速运动。     

力的独立作用原理及其应用

在任一方向上加一个力，使物体沿这一方向作加速运动时，并不影响物体原来的运动。即一个力产生的加速度与其它力的作用无关。利用这一原理结合力的慨念、动力学、运动学知识可给我们解决物理问题带来很大的方便，特别是复杂的曲线运动问题，解决这些曲线运动没有直接的方程，但可以把这些复杂的曲线运动分解成几个简单的已知运动，其原理就是力的独立作用原理。     

关于两个微积分教学实例的辨析

对微积分学中涉及导数和周期函数概念的两个具体实例进行深入探讨,揭示变速曲线运动物体的瞬时速度与导数之间的关系,并对函数y=sin1/x的非周期性做了演绎论证.     

利用功能关系求滑动摩擦力的功

滑动摩擦力的功与物体的运动路径密切相关。复杂的运动路径可能引起滑动摩擦力大小的改变,也使物体的运动路程的计算更复杂。在中学物理中,物体沿曲线运动或沿直线有相对运动、往复运动等多种情形下,利用功能关系求滑动摩擦力的功是一种有效途径。     

重力场中的拋物运动

本文定量地论述了在只计重力作用的条件下平抛和斜抛物体的运动是匀变速曲线运动,并指出和纠正了学生中容易混淆和模糊的几个物理概念。     

基于CS-CL两层嵌套模型的强机动目标跟踪算法

针对强机动目标的跟踪问题,提出了一种基于两层嵌套模型的强机动目标跟踪算法,以改进"当前统计"(current statistical,CS)作为内模型;利用滤波残差构造统计量,对目标机动进行检测,根据检测结果在线修正"CS"模型参数以适应目标的机动;以"曲线"(curve linear,CL)模型为外模型,它以改进的"CS"模型的目标加速度估计值作为输入参数,利用CL模型可以较好近似目标曲线运动的特点,实现对强机动目标进行高精度稳定跟踪。仿真验证了算法的有效性。     

光带法激光三维彩色数字化技术

针对三堆彩色数字化技术的应用问题,利用基于光学三角形原理的光带法激光三堆数字化技术实现对物体的三堆数字化,采用直接拍照的方法实现对物体的彩色数字化,并利用传感器标定技术实现了三维信息与彩色信息的匹配,进而得到物体的三维彩色数字化模型．在此基础上,对三维彩色物体进行了数字化实验,实验结果真实反映了被测物体的三维彩色信息,验证了所提出理论和算法的正确性．     

一种结合CV与GAC 模型的物体轮廓提取方法

提出一种结合CV模型和GAC模型的方法,通过CV模型中长度项的权值调整,得到图像的两类分割.在此基础上,定义图像新的梯度,让GAC模型在新的梯度值空间搜索,从而得到物体的外部轮廓.在真实彩色图像上的实验结果表明,本算法能够大大改善CV模型在提取目标轮廓时的过分割问题,对物体内部不进行分割,并大大减少物体外部零星的小区域,收敛到目标物体的外部闭合轮廓.     

四维中心仿射几何中由曲线运动导出的高维可积方程

 讨论了四维中心仿射几何中由2+1维的曲线运动导出的高维可积方程。这种曲线运动是通过对四维中心仿射几何中1+1维的曲线运动公式增加一个额外的空间变量y得到的, 它等价于四维中心仿射几何中的曲面运动。证明了2+1维的可积破裂孤立子方程来自于四维中心仿射几何中的这种曲线运动。不仅将已有的三维中心仿射几何中的这种曲线运动推广到了四维中心仿射几何, 还丰富了对2+1维的破裂孤立子方程的几何解释。     

基于双帧图模型的视频物体分割

通过将空间及时序信息有效结合, 提出基于双帧图模型的单目视频物体分割算法。首先, 通过手工交互得到初始帧的分割, 并据此训练获取前景物体及背景的颜色模型。然后, 利用双帧图模型融合当前帧的颜色信息以及由颜色差得到的空间和时序约束。根据观测到的颜色差异与物体运动的线性关系, 提出运动自适应的时序约束因子, 它能够随视频中物体运动变化自适应地调节。最后, 通过二值图割法计算当前帧的分割结果并更新颜色模型。利用双帧图模型可循序地对视频中的下一帧进行分割。实验结果证实, 提出的自适应时序约束因子可以提高物体分割结果的准确性和时序一致性, 量化指标表明此算法在视频物体分割中可获得更优结果。     

完整的德布罗意波关系式及其物理内涵

回顾了德布罗意提出物质波关系式的历史背景。进一步在相对论的基础上直接推导出物质波关系式。新得出的关系式表明 ,真实的空间完全不同于我们在宏观世界所想象出的理想平坦或弯曲空间那样 ,保证不了粒子或物体严格地做匀速直线运动或按照短程线所给出的曲线运动。新得出的物质波关系式表明 ,粒子运动还会导致引力场的产生     

二维物体斜面黑线运动光电传感器应用研究

系统运用机械运动原理、自动控制技术、传感器技术及单片机控制技术让物体能沿2厘米宽无规则黑曲线运动、到达指定坐标点、画圆等二维空间运动要求.在凌阳单片机的控制下,采用键盘作为外部数据、命令控制输入.同时系统采用了两个交流减速齿轮电动机、两个定滑轮、以及其他的辅助设备作为悬挂物体运动控制装置.系统实现了数据处理、电机控制、识别黑色曲线、选择正确的移动寻迹方向等功能.本文主要研究识别黑线的传感器组合,提高走线准确度.     

关于对曲线运动若干问题的讨论

在研究曲线运动时经常会习惯性地将直线运动的规律套用在曲线运动中，造成这样或那样的错误。就针对一些易发生错误的概念和规律进行了细致的分析，使曲线运动的研究达到了事半功倍的效果。     

基于数学建模的太阳影子定位

太阳影子定位技术对现代定位技术具有较为重要的参考价值,通过研究太阳下物体影子长度的变化情况与各个参数的关系,描绘动态变化规律曲线图.在此模型基础上,利用最小二乘法、曲线拟合的数学方法,根据物体影子的动态变化规律求出物体高度以及测量点所在地.     

基于构造实体几何模型动态重构的快速显示算法

将区域扫描线算法结合到光线投射算法,提出了一种基于构造实体几何（CSG）模型动态重构的快速显示算法．对每一扫描线,以场景中各物体的视图投影轮廓线作区域分割,对每一分割区域生成不同的CSG动态显示模型．此模型通过动态重构一个原CSG模型的子集而得,可大幅减少计算中所处理物体个数．利用扫描线相邻区域的相关性给出一种快速生成CSG动态显示模型的方法,使显示速度达到实时要求．     

水下物体表面激光散射特性的研究

针对水下高散射、快衰减的这一特殊环境,提出了一种新的描述物体表面粗糙度的模型,即把目标物体表面分割成许多小面元,用各个小面元法线取向的统计方差来描述表面的粗糙度,并基于这一原理开发了快速算法．采用蒙特卡罗方法对此模型进行了计算机模拟,结合实验数据验证了此模型和算法的有效性。     

基于仿射不变性特征的视点空间划分

为了简化三维物体的识别过程,提高三维物体识别的识别率,该文利用Multi-scale autoconvolution、Trace变换、Zernike矩3种仿射不变性特征,对飞机、汽车、人等三维物体进行视点空间划分,用尽可能少的不等间隔的三维物体的二维投影图像来表达三维物体,并以此为依据进行三维物体识别。在此基础上提出一种针对不同类型物体的仿射不变性特征提取策略,并建立一个实现三维物体任意姿态识别的软件系统平台,应用Princeton形状标准库中的部分模型对该平台进行测试。结果表明,该方法能够取得较好的识别效果,识别率在90%以上。     

基于仿射不变性特征的视点空间划分

为了简化三维物体的识别过程,提高三维物体识别的识别率,该文利用Multi-scale autoconvolution、Trace变换、Zernike矩3种仿射不变性特征,对飞机、汽车、人等三维物体进行视点空间划分,用尽可能少的不等间隔的三维物体的二维投影图像来表达三维物体,并以此为依据进行三维物体识别。在此基础上提出一种针对不同类型物体的仿射不变性特征提取策略,并建立一个实现三维物体任意姿态识别的软件系统平台,应用Princeton形状标准库中的部分模型对该平台进行测试。结果表明,该方法能够取得较好的识别效果,识别率在90%以上。     

基于虚拟现实技术二次开发的学生公寓漫游仿真的研究

随着虚拟现实技术在教学中的广泛应用,本文在此基础上利用3DS Max工具建立了学生公寓整个楼层建筑、阶梯、楼道、门等静态物体的几何模型,结合vrml中的Script脚本函数结点进行门、窗户、电风扇等物体的动态交互建模,实现了学生公寓漫游的虚拟仿真,达到了复杂场景模型构建简单化的目的.     

三维激光扫描点云直棱特征点填补方法

在三维激光扫描中按照一定的角度分辨率对扫描物体进行离散化采样时,由于物体表面点云中棱角特征模糊,若直接用其构建三维表面模型,在棱角处会导致严重失真,进而影响模型的分析和应用.针对此问题提出了物体棱角自动化填补方法,其技术路线是:首先对点云建立空间索引、精简数据;其次根据扫描点云的法向量,对扫描点云进行非监督分类,从而将属于一个平面的点分为一类;最后利用平面相交的办法填补直线棱角上的特征点.通过实验证明,该方法自动化程度高、填补结果准确,能够使得建立的三维模型与真实物体更加接近,模型分析结果更加准确.