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生活中的科学现象及其原理范文1
关键词：高中化学；化学电源；反应原理；分类；具体应用
通常意义上来说，化学电源是一种特殊装置，它能够将化学能直接转换为电能，主要是通过化学反应消耗某种化学物质而输出电能，习惯上被称为电池，也就是说，生活中常见的电池大多是化学电源。关于化学电源的应用范畴，其主要表现在国民经济、科学技术、军事领域和日常生活等方面。
一、关于化学电源的反应原理实验探究设计
关于化学电源反应原理的探析问题，笔者在此选择人教版高中《化学》选修4第四章第二节内容为研究切入点，通过化学实验展示化学电源的反应原理，力求让学生亲身、直观、明了地看清楚反应原理，体验创新实践的快乐，加深学生对此章节内容的认识。
1.制订教学目标，分析教学重、难点
（1）教学目标。首先，老师需要带领学生复习原电池的化学原理，掌握形成原电池的基本条件，随后了解各类常见电池的类别、构造、反应原理、优势和应用范畴。其次，利用化学实验的方法达到学习知识的目的。最后，通过此章节内容的学习，实时感受化学带给人类社会生活的进步和光明。
（2）教学重、难点。本章节内容的重点：一次电源、二次电源、燃料电池的反应原理、基本性能和应用；常见电池的污染和环保问题；难点：化学电源的反应原理以及电极式的书写技能。
2.具体的实验过程
第一部分：
【老师指导试验】给学生小组各拿一节化学电源（干电池），用实验证明铜锌原电池的正负两极。
【学生动手操作】进行实验，并观察具体化学现象。
【学生试验所得】现象：测干电池时，电流计指针偏向正极方向；测铜锌原电池时，电流计指针偏向铜片方向。由此可见：锌片为负极，铜片为正极。
【试验所得结论】原电池的原理：
负极：电子流出，较活泼，（锌片）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）
正极：电子流入，较不活泼，（铜片）：2H++2e-=H2（还原反应）
铜锌原电池的总反应方程式：Zn+2H+=Zn2++H2
与锌片直接跟稀硫酸反应的异同之处：
相同点：总反应方程式相同
不同点：电子转移途径不同
第二部分：
【实验探究主题】原电池的实质是氧化还原反应，而且氧化还原反应都可以设计成原电池，那么构成原电池要有哪些条件呢？
【具体实验过程】通过多种装置的比对，以及多种实验现象的观察，求得原电池的构成条件。
【实验结果所得】组成原电池的条件：（1）电极材料由两种金属活泼性不同的金属或由金属与其他导电的材料（非金属或某些氧化物等）组成；（2）两电极必须浸泡在电解质溶液中，自发地发生氧化还原反应；（3）两电极之间有导线连接，形成闭合回路。
【教师课后补充】化学电源因为要提供持续而稳定的电流，除了必须具备原电池的三个构成条件之外，还要有自发进行的氧化还原反应。也就是说，化学电源必须是原电池，但原电池不一定都能做化学电源。
二、化学电源在生活中的具体应用及分类
1.干电池及其应用
干电池也叫一次电池，指的是电池中的反应物质在进行一次电化学反应放电后就无法再次使用，它的总反应式为Zn+2MnO2+2NH+4=2Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O。常见的干电池有锌锰干电池、锌汞电池、镁锰干电池等。
2.蓄电池及其应用
蓄电池可分为酸性铅蓄电池和碱性蓄电池两种。（1）酸性铅蓄电池是由一组充满海绵状金属铅的铅锑合金格板做负极，由另一组充满二氧化铅的铅锑合金格板做正极，两组格板相间浸泡在电解质稀硫酸中，其总反应式为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O其具有充放电可逆性好、放电电流大、稳定持续、价格低廉等优点，常用作汽车和柴油机车的启动电源，坑道、矿山和潜艇的动力电源，以及变电站的备用电源。（2）碱性蓄电池是生活中十分常见的充电电池，它的体积、电压和干电池差异不大，并且携带方便，相对来说它的使用寿命比铅蓄电池长得多，使用得当可以反复充放电上千次，但价格比较贵。因其在碱性条件下进行反应，所以名为碱性蓄电池。
3.锂离子电池及其应用
锂离子电池的工作原理就是指其充放电原理。当对电池进行充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，到达负极的锂离子就嵌入碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高，这里所说的电池容量就是放电容量。如果把锂离子电池形象地比喻为一把摇椅，摇椅的两端为电池的两极，而锂离子就像优秀的运动员，在摇椅的两端来回奔跑。所以，专家们又给了锂离子电池一个俏皮的名字摇椅式电池。
总的来说，高中化学教学中涉及的化学电源的反应原理这一知识点十分重要，是化学学习的一大难点，需要老师和学生去认真教学、认真对待。同时，化学电源在生活中的应用范畴十分广阔，涉及生活的方方面面，由此可见，化学科学需要受到我们的重视，它给人类社会带来了前所未有的福利。
参考文献：
[1]肖建锋，彭维清.第26课时化学电源[J].高中生学习：高三版，2012（11）.
[2]王馨郁.《化学电源》教学设计[J].中国信息技术教育，2010（17）.
生活中的科学现象及其原理范文2
关键词：伯努利方程 说课设计 应用
一、说教材
（一）教材中的地位与作用
伯努利方程及其应用，编排在教材的第五章第五节中的第三小节，是在学生初步了解理想流体、稳定流动等基本概念及连续性原理的基础上提出的,具有两大特点，一是综合性强，要综合运用前面的质点运动学和功能原理的知识；另外一个特点是与实际生活紧密相关，力求运用所学的知识分析和解决实际问题。同时，它还是下一节要学习的《黏性流体的运动》的基础。所以无论从大纲的要求上看，还是从物理学知识的扩展上看，本节都具有承前启后的重要作用。
（二）教学目标
根据学生的知识结构及水平，确定教学目标如下：
1.知识目标。掌握伯努利方程的推导过程及适用条件；
2.能力目标。通过对实例的定性分析，培养学生对实际问题建立物理模型和分析推理能力。
3.情感目标。让学生体会到生活中处处蕴含物理知识，从而进一步培养学生学习物理的兴趣。
（三）重点与难点
从标题可以看出，这节课主要包括两方面，伯努利方程和方程的应用，推导方程及运用方程解释和分析物理现象很自然就成为学习的重点，同时也是本节课的难点。
二、教法和学法
本着教学有法，但无定法，贵在得法的原则，本节课采用以教师为引导，学生探究和实验为主的启发式教学方法。
三、教学程序设计
伯努利方程看起来是一个高深的物理名词，当同学们从历史上一次撞船事件进入学习，欣赏过形象的动画演示、利用身边的喷雾器、漏斗、乒乓球、白纸亲自动手做试验后，就能体会到生活中处处蕴含着物理规律，不由自主地激发求知欲和探索自然规律的热情。
本节课的特色是：学生从问题开始进入探究学习，在整个教学活动中，学生始终观察、思考、动手、实验，然后学生又带着问题离开课堂。教学中以理论为基础，以实验和多媒体为手段，充分发挥教师的启发引导作用，调动学生的学习主动性，将探究问题延伸到课外。
（一）历史故事导入新课(2分钟）
1912年秋，当时世界上最大的邮轮之一“奥林匹克号”，以25公里/小时的速度向前航行，比它小得多的英国铁甲巡洋舰“哈克号”以34公里/小时的速度同向航行。“哈克号”从后面赶上“奥林匹克号”，两船横向距离不超过110米。当“哈克号”巡洋舰的船首与“奥林匹克号”邮轮的船尾相并列后，巡洋舰好象受到了一种不可见的巨大力量的作用，竟不顺从舵手的操纵，自动扭转了船头，几乎笔直地向邮轮冲去，结果“哈克号”的船头把“奥林匹克号”的右舷撞了一个大洞。事后，海事法庭进行了审理。判定“奥林匹克号”船长没有下令给横着开来的“哈克号”让路，造成过失。这个案件就如此糊里糊涂地结束了。其实，这是一起错案。撞船事件的发生，不是由于船长或舵手的操纵失误，而是一个物理规律作用的结果。这就是今天我们要学习的内容――伯努利方程及其应用。
（二）课程总体设计
1.伯努利方程的推导（20分钟）
(1)基于连续性原理和功能原理的推导
伯努利方程是理想流体作稳定流动时的基本方程，它指出流体在流管中各截面上的压强、高度和流速之间的关系。它是根据连续性原理和功能原理而得出的，下面应用这两个原理推导这个方程。
由功能原理，外力和非保守内力对系统所做的功等于系统机械能的增量。因为理想流体没有黏性，所以在我们的问题中，不存在非保守内力，只需考虑外力作功就可以。
由于在推导过程中方程等号两端同除以体积V，所以可以说伯努利方程的物理含义是：理想流体作稳定流动时，在流管中任何截面处，单位体积流体的动能、单位体积流体的势能和该处单位体积流体的压强能之和是一恒量。
（2）伯努利适用条件
伯努利方程是在理想流体、稳定流动和同一流管这三个条件下推导出来的。如果流管很细，流管就是流线，所以我们可以说，伯努利方程的适用条件有三：理想流体、稳定流动和同一流管（或流线）。
2.应用(18分钟)
伯努利方程是流体动力学的基本方程，在航空、航海及日常生活中有着广泛的应用，我们通过分析两个实例来体会伯努利方程的作用。
（1）喷雾器
这是一个小型喷雾器，下部为一个玻璃容器，上部为一个粗细不均匀的导管，一端连着一个气囊，中间有一个竖直管通至容器中。我
演示一下。压缩气囊，形成喷雾。喷雾器的工作原理是什么呢？接下来，做以分析。
在生活中喷雾器的使用十分广泛，例如农民们喷洒农药的装置、香水瓶等。
（2）撞船事件
那么前面提到的撞船事件的真正原因是什么呢？一起来分析一下！
根据伯努利方程，流体的压强与它的流速有关，流速越大，压强越小；反之亦然．用这个原理来审视撞船事件，就不难找出事故的原因了。两船撞在一起，是由于两船并行时，两船之间的水比外侧的水流得快，中间水对两船内侧的压强小于外侧水对两船的压强。于是，在外侧水的压力作用下，两船渐渐靠近，最后相撞。又由于“哈克号”较小，在同样大小压力的作用下，它向两船中间靠拢时速度要快的多，因此，造成了“哈克号”撞击“奥林匹克号”的事故。现在航海上把这种现象称为“船吸现象”。所以在海上航行的船只横向距离不能太近。同样道理，在火车飞驰而来时，严禁人们进入安全线以内的区域。
3.课外延伸（3分钟）
和同学们来做两个小实验，亲自感受一下伯努利方程的存在。
(1)漏斗大口向下、将乒乓球放在漏斗中，从上向下吹气，请一个同学来做这个实验。大家注意观察会出现什么现象？乒乓球并不会因为吹气和重力作用下掉下去。这是什么原因呢？
(2)请同学手握两张白纸，让纸自然下垂，在两张纸中间向下吹气，两张纸怎样运动得呢．两张纸没有因为吹气而分开，却贴近了？这又是什么原因呢？这些问题留给同学们课下探讨！
4.小结（2分钟）
以上学习了伯努利方程及其应用，让我们共同回顾一下这节课的主要内容：首先利用连续性原理和功能原理，推导出伯努利方程，给出方程适用条件，运用方程分析了两个实际例子：喷雾器和撞船事件。希望大家通过这节课的学习掌握方程的推导方法-理论分析方法，牢记重点内容伯努利方程及适用条件，灵活运用方程解释生活中的物理现象。
5.板书设计
伯努利方程与应用
一、伯努利方程
（一）推导
（二）适用条件
二、伯努利应用
（一）喷雾器
生活中的科学现象及其原理范文3
［关键词］生活素材；化学教学；生活化
［中图分类号］G633．8［文献标识码］A［文章编号］1674－6058（2016）02－0080
化学与人类生活息息相关。新课程标准也主张：“让生活走进化学，让化学融入社会。”这就给予我们高中化学教师以启示：化学教学只有与生活密切结合，关注现实生活的需要，才能提高学生运用化学知识解决实际问题的能力，教会学生关注生活中的化学知识、观察生活，从而提升学生的科学素养。本文以笔者的教学实践经验为基础，探索生活素材在高中化学教学中的有效应用。
一、新课导入生活化
课堂导入这一环节，是一节课学生注意力集中的开始。导入合适与否，直接影响学生听课的兴趣以及学习的效果。在传统的教学中，教师在导入新课时，只是从单纯的化学学科的角度导入新课，理论性比较强，略为枯燥乏味，难以吸引学生的注意力，更别提激发学生的学习兴趣了。为了改变这种教学模式的弊端，教师可以应用生活素材导入新课，以达到吸引学生注意力，提高教学效率的目的。在生活素材的选取上，教师可以选取与学生生活密切相关的社会热点、日常生活新闻、化学知识史料、学生的生活经历等。实际上，目前高中化学教材中所提到的化学原理与化学反应，最终都是用在人们的日常生活与生产之中的。在导入新课时，如果教师讲述的是学生常见的生活现象，展现化学知识与现实生活的联系，更容易达到吸引学生注意力，激发学生探求知识欲望的目的。如在上《原电池的工作原理》（高中化学选修四）这一节课时，教师可以结合学生的生活经历，以学生喜欢的iphone手机的充电为导入例子，把USB线的一头直接插入洋葱，另一头连接手机。通过这一种生活化的导入方式，为化学原电池的讲述做好了铺垫。同时，让学生感受到化学知识在生活中的实用性，达到学以致用的教学目的。又如在上《电解池的工作原理》这一节课时，教师可以举一些时事政治的例子来导入新课。如美国在电解“魔水”方面的技术，既可以让水去污又能够杀菌消毒。由此教师可以设置悬念：是什么水具备这一种魔力呢？然后引导学生带着好奇心去关注这一节课的学习。再如，结合学生比较喜欢在淘宝网上购物的特点，教师也可以在淘宝上热销的“水质电解笔”为例，让学生带着问题悬念学习本节课的知识。
二、情境创设生活化
在新课改推行之后，高中化学教材在内容的安排上，都非常强调化学知识与人类生产以及人类社会生活的密切关系。目前高中化学教材的许多内容，如空气、纸张等，都与学生生活密切相关，都可以成为化学学习探究的对象。为此，教师在上课的时候，可以引入生活素材，创设生活化的教学情境，激发学生的求知欲望与学习兴趣，从而达到提高教学效率的目的。如在上课的时候，教师可以举一些学生生活中熟悉但无法解释的，能激发学生求知欲望与学习兴趣的例子来讲述知识，这样就能引导学生积极投入到教学活动之中。如在讲述《燃耗和缓慢氧化》这一节课时，教师可以举一些学生所熟知的生活例子，如生锈、爆炸、炉子起火等，然后提问：“火是怎样的一种现象？如何使燃烧着的火熄灭？食物腐烂、自行车生锈到底是由什么原因引起的呢？”通过例子与提问，向学生营造了一种生活化的教学情境。对于这些生活中常见的现象，学生虽然很熟悉，但不知道产生现象的原因。正是这种知其然但不知所以然的心理，激发了学生探究知识的欲望。还比如教师在讲述有机物这一知识点时，可以结合学生的生活实际，提出以下问题：“衣服、头发是否会燃烧？”“为什么用胶木手柄来装置菜锅、电饭煲？”……通过这些问题，营造一种生活化的情境，引导学生带着探究知识的兴趣去观察生活中常见的现象，并且学到有关的知识。理论来自于实践，并用于解决实践中的具体问题，这样才能实现理论与实践的互相统一。教师可以捕捉学生在现实生活中遇到的一些问题，然后以这些生活问题作为教学素材来讲述知识点，从而帮助学生了解生活的奥秘。如学生喜欢去电影院看电影，教师可以提问：“电影中的云雾缭绕景象是通过什么方法形成的？”“太阳镜中的变色镜片，为什么会变色？”“奥运会火炬的火焰，为什么在风吹或雨淋之后也不会熄灭？”“做馒头包子时面粉发酵的原理是什么？”……教师还可以敏锐地捕捉学生在生活中所遇到的困境，设计一些问题。如，当油脂或者墨水滴在衣服上，该怎么处理？如何去除水壶里的水垢？如何防止铁生锈？等等。通过一系列问题，营造生活化的教学情境，启发学生运用所学化学知识，解决日常生活中遇到的问题。同时让学生掌握化学知识在现实生活中的应用技巧，在学以致用的基础上，培养学生的生活自理能力。
三、课堂作业生活化
除了在课堂教学中引入生活素材之外，教师还应该在作业布置上实现生活化，实现化学教学课程的课堂与课外的相互统一，这对提高学生化学学习兴趣，巩固化学知识与化学技能是很有帮助的。为此，教师可以设计一些与社会生产、学生生活密切相关的练习题，作为课堂知识的巩固练习，也可以设计一些与生活密切相关的实验操作练习，让学生感受化学知识的实用性。如在学习《铅及其化合物的性质》这一节课时，为了巩固本课的知识点，教师可以结合学生喜欢喝伊利、蒙牛牛奶的特点，设计如下练习：利用蒙牛、伊利牛奶盒内的银白色铅箔，设计一个能提取其中铅元素的方案，并写出有关的化学反应方程式。通过练习，让学生更好地掌握铅及其化合物的一些重要性质，并且在生活情境中感受“资源———产品———废弃物———资源回收”的循环模式，让学生掌握资源有效利用的方法，增强其社会责任感。又如在学习《生命活动的物质基础———葡萄糖的性质》一节之后，可以设计一个实验动手练习，要求学生在课堂上动手做实验，检测生活中的一些常见水果，如油桃、葡萄等，看其成分中是否含有葡萄糖。通过这一过程，培养学生的实践动手能力，并且提高学生对化学学科的学习兴趣，认识到化学学科与现实生活的密切关系。教师还可以在课后布置一些探究性的作业，这个作业可以是由学生个人完成，如可以叫学生自己制作消字灵；也可以通过小组合作学习来完成，如可以制定某一实验计划、调查计划（对所在社区的居民，开展关于家具污染情况方面的调查）。通过这种方式，培养学生的交往能力、实践动手能力以及信息收集能力。
参考文献
［1］王芙蓉．生活化素材在高中化学教学中的应用［J］．中学生数理化，2013（4）．
生活中的科学现象及其原理范文4
STS（Science Technology Society）教育是一种新型的科学教育构想，其主要宗旨是强调三者之间的关系，重视其在人们生活和教育中的应用。教学的主要渠道是课堂，而STS教育的主要教学手段也无非是课堂。教师在课堂教学中要将教材内容联系实际生活，巧妙地创设情境，运用简单生动的语言向学生传授基础知识。由此不但让学生学到基础知识，提高基本技能，而且还能有效地将课堂内容通过讲解和分析与STS教育的宗旨相结合。
一、让学生充分了解物理在现代科学技术中的发展及成就
根据教学大纲，结合教学内容让学生充分了解物理在现代科学技术中的发展及成就。如现代航空航天技术、通讯技术、信息技术、集成电路技术、激光技术、防伪技术等，这些在当今社会不断发展中的科学技术使物理教学更具有时代气息。
物理教材中的问题及实例，很多是日常生活中出现的物理现象，学生应该对这些重要的物理现象及其反映的社会问题有所掌握。如在“噪声的防治”中，教材指出：车辆是城市的主要噪声源之一。此素材反映出的是环保问题，学生要通过能动的学习，运用相关的物理知识找出正确的解决方法并有效减轻噪音。此方法能使学生深切体会到科学技术的发展对提高人民的生活水平、解决社会新问题有良好作用，也能让学生认识到：社会问题的解决需用科学的方法，只有不断探索新的途径，才能推动科学技术的发展和人类文明的进步。在“几何光学”一章中，教材用简单的文字资料和丰富的图片让学生了解各种光学仪器，并将这些仪器的发明、使用和发展与社会生活联系，使学生深切体会其对实际生活的影响。在高一力学“反冲运动”一节，教材给出火箭、喷气式飞机、灌溉喷水器、反击式水轮机等实际模型，从视觉上吸引学生注意力，引发其主动学习兴趣，使学生在强烈的求知欲中掌握抽象的物理原理。
二、让学生深刻领悟物理本质是物理教学的关键
除了运用丰富的素材对学生进行STS教育外，还要用查缺补漏的方法有效地补充和渗透STS教育内容，让学生在了解社会热点问题的同时能够联想到所学物理知识并掌握其本质。
例如：在讲解交流电的输送时，可以将我国华东地区严重缺电的社会现实呈现给学生。通过对现实情况的分析，让学生根据所学物理原理了解相关电力知识，分析如何做到稳定电压及廉价的电力供应，并将电力网、核电站、水电站及火力电站的各自特点分析给学生，让学生充分了解相关电力知识并更好地运用到实际生活中。还可给出具体数据和实例，让学生转换角色，根据全国各地每个时段的用电量，对各个电站接入电网的时间作出计划。
又如：在学习“声波”时，通过介绍“北京天坛回音壁”的现象以及利用超声波测速仪直接测量速度的技术，让学生认识到物理知识在当今社会和生活中的广泛应用，体会到科学技术的快速发展及人类文明的进步，深刻感受中国文化的博大精深，从而增强学生的民族自豪感和社会责任感。此外，教师在让学生认识物理现象本质的同时，更要注重物理知识与实际生活的结合。在传统物理教学及模拟实验中，经常会出现简化的物理现象，这样只能将物理的本质理想化，与实际生活中的物理问题相差甚远。因此，教师需要在实际问题中找出相应的物理对象和物理过程，建立物理模型，才能更深入地展现物理现象的本质。
如某航空公司的某架客机在正常飞行航线上作水平飞行时，突然受到外界强大垂直气流的影响，飞机在短短10s内下降1700m，造成众多人员受伤的事故。从物理本质上看，如果只研究飞机在竖直方向上的运动，那么假定此运动是匀变速直线运动：
（1）求飞机在垂直方向上产生的加速度和方向？
（2）试计算成年乘客所系安全带须提供多大拉力才能使乘客不脱离座椅（g取10m/s2）。
以上事件是见于报端的真实事件，其反映的现象是物理知识和气象知识的结合。气象学中以炎热的6、7、8月为夏季，其明显特点是气温高、降雨多，因此常有局部范围内的突发性垂直气流，致使飞行器造成事故。通过此题，学生可感受到物理知识与实际问题的结合，并能运用所学物理知识分析解决问题，从中学会分析飞机在运动过程中的变化，掌握更多的物理知识。
生活中的科学现象及其原理范文5
关键词：混沌电路；广泛；发展；问题
文章着重介绍了蔡氏混沌电路的基本设计思路与混沌系统分析方法和混沌电路的基础设计，依据国内外对电路的研究，分析当前各种混沌系统，总结得出混沌电路的发展历史。文章在理论基础的分析和参考文献研的前提下，对混沌电路的动力学行为的复杂性提出了一种具有多方向多漩涡吸引子的可扩展的蔡氏电路；对混沌振荡的频率则提出了如MOS管的Colpitts振荡电路设计和同步的一种方法。20年的时间，人们对蔡氏混沌电路的深入研究与探究，我们发现在蔡氏电路里呈现出来一种丰富的混沌力学行为。且蔡氏混沌电路已经在保密通讯领域具备了一定的应用能力。混沌学，是继量子论、相对论的20世纪第三次物理革命产物。法国数学家在19世纪末期首次发现了动力学系统中的异归宿轨迹和同归宿轨迹，混沌现象作为存在在非线性动力学系统中的一种现象，虽没有复杂的运动形式，但具有普遍性的规律。
1 蔡氏混沌电路工作原理的介绍与研究意义
蔡氏混沌电路由线性电感、线性电阻、非线性电阻各一个和线性电容两个组成的三阶段自治动态电路，非线性电阻的伏特安特性，是一个分段型函数，电路中电感L和电容LC振荡电路，有原型的电阻R（蔡氏二极管）和电容做成了一个源RC滤波电路。它们通过一个电阻R线性紧密配合，形成了一个只需要五个电路元件就可以产生复杂的混沌现象的非线性电路。
混沌具有广泛的应用性，可以说是在每个领域都有所涉及，不管是在自然科学还是在电子通信或者是其他如工程类的领域中都会有它的应用。混沌分析是用来分析各种复杂难懂的系统中所产生的混沌信息，并用此来找出其混沌运动规律的。比如在人工产生混沌时就可能寻找到混沌时间序列预测和混沌综合的应用，神经网络联想记忆也是一个能很好证明混沌分析应用的例子。而且，在工程应用和混沌电路的应用中混沌也有突出的表现。混沌具有混沌控制和同步的优点，能够通过引入微小的控制量到系统中进行避免系统的混沌运动。因为混沌运动是一种和噪声相似的复杂的运动，蔡氏电路作为混沌电路的典型代表，其组成结构独特简单，在一定程度上更容易实现应用，所以不管在信息处理保密通信还是细胞领域中，蔡氏混沌电路都起着重要意义。在实际生活中，混沌电路的应用也受到了人们的广泛关注，蔡氏电路以其丰富独特的混沌现象特点，进行着向混沌演变的明显趋势。
2 蔡氏混沌电路在国内外的现状
经过国内外专家对非线性混沌理论几十年的不懈研究，人们已经对其有了广泛的基础应用，通信方面的研究表现尤为突出，当然其他领域也都有了很大的发展，如在控制、工程等领域。混沌电路具有非常强大的保密功能，因为它有着在时间尺度上不可预算的非周期运动和在频率尺度上的类噪声连续性的特征。而且混沌电路还有可以控制和同步的特征，这使得混沌电路在电路研究中意义重大，有着举足轻重的地位。混沌电路在发展初期就在所有的非线性混沌系统中脱颖而出，因为它的便于建模和分析特性的特点。随着信息时代科学技术的发展，多种多样的混沌电路系统越来越多，混沌电路在国内外让许多科学研究人员对其产生了浓厚的研究兴趣。
混沌电路的优势我们大致分为两点：第一个优势是通过微分方程进行描述混沌电路系统的连续时间，具有能够容易实现加法、乘法和微分等功能；第二个优势是能够轻松稳定的通过实验的利用各种测量仪进行观测混沌信号。混沌电路的研究在电路系统领域和其他混沌领域的研究都有着非常重大的意义也能从研究中得到很多的经验。著名法方程Vanderpol是欧洲著名物理学家范德坡（B.Vanderpol）在1927年实验正弦电压源驱动氖等RC张驰振荡器的时候建立的，20世纪20年代被人们在混沌电路中再次发现。但因为当时科学的发达程度和设备的原因，没有能够发现这个规律。但是却已经检测到了这种现象，随后20世纪80年代时，蔡氏混沌电路被一个叫蔡少棠（Chua）的美国华裔教授设计并提出来。
3 结束语
文章作者就蔡氏混动电路的发展史与其原理进行了浅析，分别介绍了蔡氏混沌电路工作原理与研究的意义和蔡氏混沌电路在国内外的发展现状、蔡氏混沌电路的工作原理。作者同时提到混沌电路证明了蔡氏混沌电路所描述非线性动态方程。蔡氏混沌电路已经得到了世界广泛认可，已经进入试用阶段，利用混沌系统的条件实现保密信息传输。随着我们对混沌电路的深入的研究，混沌的机理也将会用在航空航天、电力系统、通讯、自控领域系统、自然灾害的预警系统等等各种对我们生活有帮助的领域。
参考文献
[1]邓成良.混沌脉宽调制原理与实现及混沌通信若干关键技术实验[D].华南理工大学，2004.
[2]吴迪，胡岩.基于忆阻器的混沌电路研究[J].电气开关，2013，51（6）.
[3]孙福艳.混沌电路及其在保密通信中的应用研究[D].西华大学，2006.
生活中的科学现象及其原理范文6
关键词：初中物理教育；实验；自主设计
1986年7月1日起，为发展基础教育，促进社会主义物质文明和精神文明建设，我国开始施行《中华人民共和国义务教育法》，该法将“九年制义务教育”在我国法定化。物理在初中二年级被引进到这一教育体系，让学生通过学习初步的物理知识，培养科学探究精神，获得观察现象、进行实验的初步技能，逐步发展自己的能力，逐步形成科学的世界观，从而成为了九年制义务教育的一个重要组成部分。为完成上述目标，我们在物理教育中引进了多种实验，提升学生兴趣，培养新的学习方式。笔者认为，“自主设计”型实验，有别于传统物理实验，在培养学生探究精神、思考及动手能力等方面，具有更好的效果。
一、初中物理教育的意义
在初中二年级以前，学生学习的主要课程是语文，数学等，单纯从课本上学习知识，由于其课程的特殊性，学生只须坐在教室里，进行所谓‘灌输式’学习方式。这一学习方法在培养学生思考能力，动手能力方面有一定的局限性。而学习的内容，比如数学的方程、几何等问题在普通生活中难以遇到，常会给学生带来学习无用的困惑。
物理是关于大自然规律的知识，探索分析大自然所发生的现象，以了解其规则，是以实验和观察为基础的自然科学。物理实验有别于传统仅仅以纸笔为工具的学习方式，让学生接触不同的仪器设备，亲自动手完成实验，培养了学生的动手能力和思考解决问题能力。而这些能力是学生进一步学习，及以后深入社会所必需的。初中学生正步入青春期，处于心理半成熟阶段，抽象逻辑思维日益占主导地位，处于心理学上所谓“第二次成长”阶段，该阶段一定程度上决定了以后人格，思维方式的养成。此时引入的物理教育，其特点在培养学生方面有着非常重要的价值。
物理是认识周围环境现象的基础学科，而数学是物理的基础学科，学生在解决物理问题时，通常需要利用平时生活中用不到的数学方法，如因式分解、解方程等，从而让学生了解到相对枯燥的数学的重要作用，激发学生学习热情。
二、传统物理实验在教学中的应用及其局限
传统物理实验以学习到的物理知识为基础，通过特定仪器设备、设计好的程序，向学生展示一些物理现象。在初中物理教学大纲中，有很多演示实验及学生操作实验：通过音叉发生来演示声音产生的原理；通过晶体和非晶体的熔化来学习熔化和凝固过程的放吸热现象，了解晶体的熔点；通过平面镜成像来了解其成像的特点；通过杠杆实验来研究力臂及杠杆平衡条件等等。
在传统物理实验中，学生通过老师演示或自行操作实验，验证课本上的知识点，明白一些物理定律在实际生活中的运用，例如观察碘升华和凝华现象的实验：将玻璃片盖在装有少量碘的烧杯上，将烧杯进行加热，观察升华现象；移走加热的酒精灯，观察烧杯中碘蒸汽的凝华现象。这个实验将物理定律及生活中会遇到的一些现象以特定的方式呈现出来，使学生理解物理现象的内在意义，以及该现象在一些日常生活中的运用。
一些物理实验则可以帮助学生理解课本中的知识点，如凸透镜成像实验：首先将蜡烛，凸透镜（焦距已知），成像光屏放在光具座上；进行调整，使三者在同一高度；点燃蜡烛，调整蜡烛的位置，分别使物距大于2倍焦距、使物距等于2倍焦距、使物距大于1倍焦距小于2倍焦距，每次调整光屏，使其呈清晰的像并记录成像特征。然后使物距小于焦距，观察移动光屏是否能得到清晰的像，并从凸透镜另一侧透过其观察蜡烛火焰，记录此时观察到的现象。上述实验现象在实际生活中较难遇到，书本知识又较为抽象，通过实验我们学生可以更好地理解其物理原理。
初中物理实验在培养学生动手能力，培养学生实验态度方面也有显著效果，如利用天平称物体质量实验：将天平放在水平台上，将游码放在标尺零刻度线上，调节横梁上的螺母是天平平衡，右边放砝码左边放物品，加减砝码并调节游码使天平平衡，得到物品质量。在上述实验中，学生学会了天平的正确使用方式，工作原理及砝码的拿取方式等，对动手能力，谨慎的实验态度的培养，都有一定好处。
由于考虑到学生初次接触实验，对仪器不熟悉，实验资源有限的情况普遍存在，在初中物理实验大纲上，演示实验占了很大的比重，这在一定程度上限制了对学生实验能力的培养。传统物理实验通常是针对一个或几个知识点，设计好实验程序，让学生进行“对口”学习，在对学生分析解决问题的能力培养方面有很大的局限性。
通过分析上述情况，针对目前物理实验教学遇到的问题，结合现在生活经济条件，在此引入“自主设计实验”。
三、“自主设计”型实验的定义
“自主设计”型实验是老师提出一个要求，让学生根据生活中的一些现象，结合书本中的知识，自行设计一个方案，并将其制作出来进行实际实验，以达到该要求的实验。如：设计一个装置，使鸡蛋从三层楼高的地方落下不会摔坏。
