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基于MATLAB的牛顿环图样仿真设计
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作者 管青汶 陈贵宾 边心田 《应用物理》 2026年第1期1-12,共12页
本文针对传统牛顿环实验中透镜类型单一,难以满足学生快速观察不同透镜干涉图样的需求,提出一种结合多种透镜的干涉图样仿真系统。基于等厚干涉理论,采用MATLAB GUI构建交互式仿真平台,通过调节入射光波长、透镜结构(例如曲率半径、圆... 本文针对传统牛顿环实验中透镜类型单一,难以满足学生快速观察不同透镜干涉图样的需求,提出一种结合多种透镜的干涉图样仿真系统。基于等厚干涉理论,采用MATLAB GUI构建交互式仿真平台,通过调节入射光波长、透镜结构(例如曲率半径、圆锥角、非球面系数)等多种参数,准确生成不同类型透镜的交互式仿真干涉图样,为研究者学习和教学研究提供了便利。 展开更多
关键词 牛顿 牛顿 等厚干涉 MATLAB仿真
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融合自适应切换机制的牛顿-拉夫逊算法
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作者 王谙博 潘家文 +3 位作者 钱谦 冯勇 李英娜 张晓丽 《小型微型计算机系统》 北大核心 2026年第3期594-606,共13页
牛顿-拉夫逊优化算法(NRBO)因其快速的局部收敛特性而被广泛应用,但在处理全局优化问题时,其性能受到初始种群单一和过度依赖近似梯度信息的影响.对此,本文提出了一种融合自适应切换机制的牛顿-拉夫逊算法(ANRBO).首先,ANRBO中设计了一... 牛顿-拉夫逊优化算法(NRBO)因其快速的局部收敛特性而被广泛应用,但在处理全局优化问题时,其性能受到初始种群单一和过度依赖近似梯度信息的影响.对此,本文提出了一种融合自适应切换机制的牛顿-拉夫逊算法(ANRBO).首先,ANRBO中设计了一种适应度加权的准反向学习初始化来构建初始解集,以丰富种群多样性.其次,使用自适应分段决策因子策略调节陷阱避免算子的触发概率,以平衡探索与开发.最后,当算法停滞时,ANRBO通过具有自适应切换功能的双扰动策略激活长距离跳跃,从而继续搜索未知区域.在100维的CEC 2017函数测试集上的综合优胜率达到62.07%,表明ANRBO在处理多模态和高维度问题上高效可行.将ANRBO应用于19个实际工程应用问题中,并与九种其他智能优化算法进行比较,ANRBO的Friedman平均值排名第一.证明了ANRBO在诊断精度上的优势,也体现了其自适应特性在实际工程问题中的有效性. 展开更多
关键词 牛顿-拉夫逊优化算法 适应度加权 自适应切换 莱维飞行 黄金正弦
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基于新代数等价变换求解Fisher市场均衡问题的全牛顿步内点算法
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作者 迟晓妮 张璐 +1 位作者 刘三阳 张所滨 《工程数学学报》 北大核心 2026年第1期1-14,共14页
权互补问题是互补问题的一类重要推广,当权向量为零向量时,该问题就化为互补问题。非零权向量的存在使得权互补问题的理论和算法更为复杂。权互补问题的应用广泛,科学、经济等领域中的一大类均衡问题都可以转化为权互补问题进行求解,比... 权互补问题是互补问题的一类重要推广,当权向量为零向量时,该问题就化为互补问题。非零权向量的存在使得权互补问题的理论和算法更为复杂。权互补问题的应用广泛,科学、经济等领域中的一大类均衡问题都可以转化为权互补问题进行求解,比如Fisher市场均衡问题可化为一种斜对称的权互补问题。提出了一种求解Fisher市场均衡问题的线性权互补模型的新全牛顿步内点算法。基于中心方程的新代数等价变换形式,运用核函数φ(t)=t2计算搜索方向。该核函数首次被用于求解线性权互补问题。算法每次迭代仅使用一个全牛顿步,无需进行线搜索,节省运行内存。证明算法的收敛性及多项式复杂度,最后通过数值算例验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 线性权互补问题 Fisher市场均衡 牛顿 内点算法 核函数 代数等价变换
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多相非牛顿模型对分叉血管血流动力学的影响
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作者 吴辉 富荣昌 +1 位作者 李现政 杨晓玉 《机械设计与制造》 北大核心 2026年第1期40-43,50,共5页
为了评估非牛顿流体对分叉血管的血流动力学影响。采用计算流体力学方法(CFD)对Newtonian、Bingham、Casson和Carreau-Yasuda血液黏度模型进行腘动脉多相血流动力学计算。结果显示:腘动脉内各模型血流速度几乎相同,速度差异在1cm/s以内... 为了评估非牛顿流体对分叉血管的血流动力学影响。采用计算流体力学方法(CFD)对Newtonian、Bingham、Casson和Carreau-Yasuda血液黏度模型进行腘动脉多相血流动力学计算。结果显示:腘动脉内各模型血流速度几乎相同,速度差异在1cm/s以内。然而在血管分叉处,与Newtonian和Bingham模型相比较Casson和Carreau-Yasuda模型在分叉处涡流面积较大并且存在部分回流情况。牛顿模型的壁面压力与非牛顿模型最大压力差为125Pa。牛顿模型与非牛顿模型最大壁面切应力相差11.96Pa。结果表明,牛顿模型计算结果会高估血流动力学参数,从而低估动脉粥样硬化形成的可能性。 展开更多
关键词 计算流体力学 牛顿流体 血流动力学
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“从现象中推理”:重审牛顿光-色新理论建立过程
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作者 王大同 袁江洋 《自然辩证法通讯》 北大核心 2026年第1期72-81,共10页
牛顿光-色研究是在其粒子论物质理论背景下展开的,但是,牛顿采用归纳推理的形式从实验出发书写其“光-色新理论”,并非出于修辞学上的考虑,而是因为他始终拒绝笛卡尔式的从概念出发构造理论的做法。牛顿的关键实验有二,一是双三棱镜实验... 牛顿光-色研究是在其粒子论物质理论背景下展开的,但是,牛顿采用归纳推理的形式从实验出发书写其“光-色新理论”,并非出于修辞学上的考虑,而是因为他始终拒绝笛卡尔式的从概念出发构造理论的做法。牛顿的关键实验有二,一是双三棱镜实验,其作用是引导牛顿通过溯因推理直接猜测出日光的异质组成并引出其“光线”概念——这一概念对于牛顿新理论具有类似于理论实体的意义;另一是三棱镜-凸透镜实验,其作用在于检验与证明单色光线的不变性。牛顿“从现象中推理”的基点是从经验归纳得到的具有定律地位的“光的不变性”认识,最终牛顿在《光学》“疑问27”中终结了一切形式的光的修正理论,并在“疑问29”明确说出光线只能是物体。 展开更多
关键词 牛顿光-色新理论 关键实验 “从现象中推理” 光的不变性 物质理论
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大概念导引下的初中物理循证教学研究——以“牛顿第一定律”为例
6
作者 周晓慧 《中学物理教学参考》 2026年第9期16-19,共4页
通过厘清“力与运动”大概念与小概念间的层级逻辑,有效统整碎片化知识,构建结构化的知识网络,遵循学生的认知规律和学科知识的逻辑结构,以“牛顿第一定律”为例,设计五步建构路径,促进学生对大概念的实践性建构,帮助学生形成深刻的物... 通过厘清“力与运动”大概念与小概念间的层级逻辑,有效统整碎片化知识,构建结构化的知识网络,遵循学生的认知规律和学科知识的逻辑结构,以“牛顿第一定律”为例,设计五步建构路径,促进学生对大概念的实践性建构,帮助学生形成深刻的物理观念,达成学科育人的根本目标。 展开更多
关键词 大概念 循证 力与运动 牛顿第一定律 惯性
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基于深度学习的物理概念和规律教学——以“牛顿第一定律”教学设计为例
7
作者 徐小林 《物理通报》 2026年第2期83-86,共4页
深度学习的目的是让学习参与者通过主动积极参与学习,获取知识的同时养成主动思维的学习习惯,这样的学习方式有助于学生提升物理科学思维.本文基于深度学习的理论,以“牛顿第一定律”公开展示课为例,利用巧妙的设计实验、典型的生活实... 深度学习的目的是让学习参与者通过主动积极参与学习,获取知识的同时养成主动思维的学习习惯,这样的学习方式有助于学生提升物理科学思维.本文基于深度学习的理论,以“牛顿第一定律”公开展示课为例,利用巧妙的设计实验、典型的生活实例、递进的驱动问题,进行了物理规律教学的探索.通过运用具身认知教学法、链式驱动问题探究教学法等教学策略,多角度、多维度地展开物理规律教学,培养学生的物理学科核心素养. 展开更多
关键词 深度学习 物理规律 牛顿第一定律 教学设计
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新课程理念下的对比教学探索——以“二分法与牛顿法求方程近似解”为例
8
作者 安晓虎 孙兴惠 《中学数学教学参考》 2026年第6期19-21,共3页
求方程近似解是中学数学衔接理论与实践的核心内容,对培养学生逻辑推理、数学运算等核心素养具有重要价值。基于新课程理念的问题发现式教学,通过对Leonardo方程近似求解问题的探究,让学生学习牛顿法求解方程近似解的原理及步骤,补充了... 求方程近似解是中学数学衔接理论与实践的核心内容,对培养学生逻辑推理、数学运算等核心素养具有重要价值。基于新课程理念的问题发现式教学,通过对Leonardo方程近似求解问题的探究,让学生学习牛顿法求解方程近似解的原理及步骤,补充了迭代计算的终止条件,并与二分法求解方程近似解进行对比教学,帮助其深入理解两种方法的异同,并解决问题的能力。 展开更多
关键词 方程 二分法 牛顿
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对牛顿第一定律实验设计的深入探讨与创新开发
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作者 陈显灶 周玲 《物理通报》 2026年第1期119-122,共4页
在牛顿第一定律实验的设计中,关于小车的水平初速度大小、滚动摩擦力的影响因素、水平表面的粗糙程度等问题都值得商榷.以实测数据为基础,深入探讨并分析实验设计中存在的问题,针对这些问题,利用轨道、木板、砂纸等材料对该实验进行创... 在牛顿第一定律实验的设计中,关于小车的水平初速度大小、滚动摩擦力的影响因素、水平表面的粗糙程度等问题都值得商榷.以实测数据为基础,深入探讨并分析实验设计中存在的问题,针对这些问题,利用轨道、木板、砂纸等材料对该实验进行创新设计.改进后的实验教具具有科学严谨、可视性好、便于理解等优点. 展开更多
关键词 牛顿第一定律 粗糙程度 实验改进
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基于电磁感应计时和牛顿管测量重力加速度
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作者 欧满琳 张泓筠 《中国教育技术装备》 2026年第1期148-151,共4页
重力加速度是进行力学分析时需要研究的重要参数,其测量是物理学中一个典型的力学实验。利用自主设计的创新实验装置测量重力加速度,推导出重力加速度的测量公式,旨在为高中物理教学测量重力加速度提供新的实验方法,助力高中物理实验教... 重力加速度是进行力学分析时需要研究的重要参数,其测量是物理学中一个典型的力学实验。利用自主设计的创新实验装置测量重力加速度,推导出重力加速度的测量公式,旨在为高中物理教学测量重力加速度提供新的实验方法,助力高中物理实验教学高质量发展。实验结果表明,与传统单摆法相比,用创新实验装置测量重力加速度的相对误差更小,测量结果更接近当地的重力加速度实际值。 展开更多
关键词 重力加速度 电磁感应 牛顿 计时器
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指向高阶思维的学科大概念教学实践研究——以“牛顿第一定律”为例
11
作者 沈文肄 《中学物理教学参考》 2026年第9期5-7,共3页
学科大概念作为统领学科知识体系、思维方法与价值观念的核心,是发展学生高阶思维的有效途径。基于学科大概念与高阶思维,构建了以“大概念—大情境—大问题—大任务—大迁移—思维进阶”为核心的初中物理学科大概念教学模式,以“牛顿... 学科大概念作为统领学科知识体系、思维方法与价值观念的核心,是发展学生高阶思维的有效途径。基于学科大概念与高阶思维,构建了以“大概念—大情境—大问题—大任务—大迁移—思维进阶”为核心的初中物理学科大概念教学模式,以“牛顿第一定律”为例开展实践研究,研究表明,该模式有助于打破知识碎片化困境,推动学生在真实问题解决中实现思维跃迁与概念迁移,为指向高阶思维的大概念教学实践提供参考。 展开更多
关键词 学科大概念 高阶思维 牛顿第一定律
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基于牛顿型算法的椭圆方程多参数识别
12
作者 吴宇航 刘欢 《统计学与应用》 2026年第2期163-178,共16页
针对椭圆型偏微分方程(PDE) Neumann边值问题中的多参数联合识别问题展开研究,重点解决在状态测量数据精度不足的条件下,同时辨识扩散矩阵、源项、边界条件及物理状态的挑战。建立了一个结合能量泛函与Tikhonov正则化的变分框架,推导出K... 针对椭圆型偏微分方程(PDE) Neumann边值问题中的多参数联合识别问题展开研究,重点解决在状态测量数据精度不足的条件下,同时辨识扩散矩阵、源项、边界条件及物理状态的挑战。建立了一个结合能量泛函与Tikhonov正则化的变分框架,推导出Karush-Kuhn-Tucker (KKT)系统,并采用有限元方法对PDE进行空间离散,发展牛顿型算法以实现数值求解。我们的算法在不同测量数据条件下能够有效地辨识多个参数,最终的数值算例验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 多参数识别 能量泛函 TIKHONOV正则化 有限元 牛顿型算法
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质点系牛顿第二定律在加速度不同问题中的应用
13
作者 毛晓华 《中学生理科应试》 2026年第1期32-34,共3页
相互作用的连接体问题有两类,一类是组成连接体的各质点具有共同的加速度,另一类是组成连接体的各质点加速度不同.利用牛顿第二定律解决第一类问题时,既可以利用整体结合隔离的思想列方程求解,还可以用多次隔离的思想列方程求解,一般整... 相互作用的连接体问题有两类,一类是组成连接体的各质点具有共同的加速度,另一类是组成连接体的各质点加速度不同.利用牛顿第二定律解决第一类问题时,既可以利用整体结合隔离的思想列方程求解,还可以用多次隔离的思想列方程求解,一般整体结合隔离的思想列方程求解加速度比较简单;若组成连接体的各质点加速度不同时,其实也可以利用求解比较简单的整体法思想根据牛顿第二定律列方程.本文主要介绍质点系牛顿第二定律在加速度不同问题中的应用. 展开更多
关键词 质点系牛顿第二定律 加速度 应用
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非单调梯度投影非精确牛顿追踪算法
14
作者 金环 黎耀成 程万友 《东莞理工学院学报》 2026年第1期39-47,共9页
本文提出一种求解稀疏优化问题的非精确牛顿追踪算法。新算法能利用硬阈值算法去识别非零元素,为加速收敛,在包含非零元素的子空间上使用非精确牛顿法。证明了算法的每个稳定点都是α稳定点。在标准假设下,证明了使用非单调线搜索技术... 本文提出一种求解稀疏优化问题的非精确牛顿追踪算法。新算法能利用硬阈值算法去识别非零元素,为加速收敛,在包含非零元素的子空间上使用非精确牛顿法。证明了算法的每个稳定点都是α稳定点。在标准假设下,证明了使用非单调线搜索技术的算法具有二次收敛性。通过数值实验与现有的先进算法作比较,说明新算法具有优秀收敛性。 展开更多
关键词 稀疏优化 硬阈值算法 非精确牛顿 非单调线搜索技术 收敛性
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核心素养导向下高中物理实验教学创新研究——以“牛顿第二定律”探究实验为例
15
作者 蒋一祥 《数理化解题研究》 2026年第1期86-88,共3页
文章聚焦核心素养视域下高中物理实验教学的创新路径,以“牛顿第二定律”探究实验为切入点,分析传统实验教学在科学思维、探究能力培养中的局限,通过重构实验设计逻辑、引入数字化工具、优化探究流程等策略,构建“问题驱动—方案设计—... 文章聚焦核心素养视域下高中物理实验教学的创新路径,以“牛顿第二定律”探究实验为切入点,分析传统实验教学在科学思维、探究能力培养中的局限,通过重构实验设计逻辑、引入数字化工具、优化探究流程等策略,构建“问题驱动—方案设计—数据建模—反思拓展”的教学模式.研究表明,创新实验教学可显著提升学生对物理规律的本质理解,强化科学论证与批判性思维,为高中物理实验教学的核心素养落地提供实践范式. 展开更多
关键词 核心素养 高中物理实验教学 牛顿第二定律 实验创新 科学探究
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基于杜威情境理论的高中物理育人实践——以“牛顿第一定律”教学为例
16
作者 王兵兵 张烨 《数理天地(高中版)》 2026年第2期106-108,共3页
本文以杜威情境理论为基础,以“牛顿第一定律”教学实践为例,构建基于真实情境的物理课堂.通过精心设计的引入、探究、巩固与评价四类情境,将学生置于思维生发与应用的核心场域,促进知识的迁移与深度理解,实现学科育人目标.在教学过程中... 本文以杜威情境理论为基础,以“牛顿第一定律”教学实践为例,构建基于真实情境的物理课堂.通过精心设计的引入、探究、巩固与评价四类情境,将学生置于思维生发与应用的核心场域,促进知识的迁移与深度理解,实现学科育人目标.在教学过程中,学生不仅能加深对“牛顿第一定律”的理解,更能在解决真实问题的过程中,发展物理知识理解能力、科学思维能力和科学精神,形成“观察生活—理解物理—服务社会”的育人闭环,为落实“从生活走进物理,从物理走向社会”的课程理念提供有力支撑. 展开更多
关键词 杜威情境理论 牛顿第一定律
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牛顿第二定律是经典力学之根 被引量:1
17
作者 蒋最敏 《物理与工程》 2025年第2期265-267,共3页
物理学的一个基本追求就是对自然界统一和普遍联系的描述,人们总是企求用尽量少的基本原理描述和解释自然界的各种现象.这就是物理学统一性思想。在讲解牛顿力学时,可强调这一统一性思想。本文指出质点动量定理、动能定理和角动量定理... 物理学的一个基本追求就是对自然界统一和普遍联系的描述,人们总是企求用尽量少的基本原理描述和解释自然界的各种现象.这就是物理学统一性思想。在讲解牛顿力学时,可强调这一统一性思想。本文指出质点动量定理、动能定理和角动量定理都是牛顿第二定律的等价形式并给予证明,以便人们更好地领悟牛顿力学的知识内容统一于F=ma,更好地看清牛顿力学知识内容的层次结构,更好地体会牛顿力学的逻辑性和系统性。 展开更多
关键词 物理学统一性思想 牛顿力学 牛顿第二定律 等价性 逻辑性 系统性
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《牛顿运动三定律》考点分析与解题指导
18
作者 吕明德 《中学理科(高中内容)》 2002年第3期13-17,共5页
关键词 考点分析 高考考点 牛顿第一运动定律 解题指导 牛顿第二定律 牛顿第三定律 牛顿运动定律 牛顿定律 惯性 失重
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非牛顿流体阻塞效应的研究
19
作者 郑伟 赵雪峰 +2 位作者 杨海 陈曦 刘勇 《机床与液压》 北大核心 2025年第10期150-155,共6页
为了研究非牛顿流体剪切阻塞效应中阻塞区域的形成和发展,制备了两种不同分散相质量分数的非牛顿流体,通过流变测试获得黏度-剪切速率关系以确定材料特性;利用有限元仿真软件Fluent建立冲击器非牛顿流体的仿真模型,获得冲击过程中非牛... 为了研究非牛顿流体剪切阻塞效应中阻塞区域的形成和发展,制备了两种不同分散相质量分数的非牛顿流体,通过流变测试获得黏度-剪切速率关系以确定材料特性;利用有限元仿真软件Fluent建立冲击器非牛顿流体的仿真模型,获得冲击过程中非牛顿流体的应变率和黏度。对比分析不同分散相质量分数和冲击速度下的应变率和黏度变化规律,研究非牛顿流体分散相质量分数、冲击速度对阻塞区域的影响。通过高黏度-高应变率区联合表征法界定阻塞区域,最终构建可预测STF冲击过程中剪切阻塞区域发展的数值模型。结果表明:分散相质量分数和冲击速度越大,阻塞区域面积越大,阻塞区域传播速度越快;分散相质量分数越大,冲击速度越小,非牛顿流体的黏度松弛越快。 展开更多
关键词 牛顿流体 流变特性 阻塞效应 冲击
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非精确牛顿法求解一类二次规划逆问题
20
作者 李丽丹 秦俊娜 +1 位作者 王敏 徐小会 《运筹与管理》 北大核心 2025年第6期101-106,共6页
本文求解了一类二次规划的逆问题。可描述为在保证一个可行的解是原二次规划问题的最优解的前提下,使目标函数中的参数与它们的估计值的距离最小。根据对偶理论,先将该逆问题转换为具有半正定锥约束的最小化凸问题,然后再根据凸问题的... 本文求解了一类二次规划的逆问题。可描述为在保证一个可行的解是原二次规划问题的最优解的前提下,使目标函数中的参数与它们的估计值的距离最小。根据对偶理论,先将该逆问题转换为具有半正定锥约束的最小化凸问题,然后再根据凸问题的一阶最优性条件以及法锥与投影算子的关系,直接将上述凸优化问题转化为广义方程,并在简单的假设条件下证明该方程在其解点处的广义雅克比元素是非奇异的。进一步文中分别采用了单调线搜索和非单调线搜索两种技术的非精确牛顿法求解该广义方程。在数值实验中,先比较了两种线搜索技术对求解本文逆问题的求解效率,结果表明非单调线搜索效果更好;同时还将非单调线搜索牛顿法与交替方向法进行比较,结果表明本文的方法具有更优的求解效率。 展开更多
关键词 逆问题 二次规划问题 非精确牛顿
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