卷积的定义和物理意义

卷积（Convolution）是分析数学中一个重要的运算，很多具体实际应用中会用到这个概

念，卷积的数学定义就是一个式子，背后有什么物理背景意义呢？这里做一个分析。

函数卷积的定义：

设:f(x),g(x)是R1上的两个可积函数，作积分：

可以证明，关于几乎所有的实数x，上述积分是存在的。这样，随着x的不同取值，这个积分就定义了一个新函数h(x)，称为函数f与g的卷积，记为h(x)=(f*g)(x)。

容易验证，(f * g)(x) = (g * f)(x)，并且(f * g)(x)仍为可积函数。这就是说，把卷积代替乘法，L1（R1）空间是一个代数，甚至是巴拿赫代数。

数列卷积定义：

如果卷积的变量是序列x(n)和h(n)，则卷积的结果定义：

，

其中星号*表示卷积。当时序n=0时，序列h(-i)是h(i)的时序i取反的结果；时序取反使得h(i)以纵轴为中心翻转180度，所以这种相乘后求和的计算法称为卷积和，简称卷积。另外，n

是使h(-i)位移的量，不同的n对应不同的卷积结果。

卷积的物理意义（定义的来源思路）

如果一个信号是一组历史信号的组合，比如a(0),a(1),a(2)......a(n)......，其中a(i)是i时刻信号的量值，我们要计算在某一时刻n的信号的组合量值f(n), f(n)是a(0),a(1),a(2)......a(n)的组合。

如果是类似f(n)=a(0)+a(1)+a(2)+......+a(n)的简单线性组合就好办了，但是信号会随着时间的变化，不断的在衰减的，也就是说我们只知道0时刻信号量值是a(0),但不知道a(0)变化到n

时刻的时候的实际值，所以不能简单用到上面的线性组合式子。

现在假设我们知道信号的衰减规律符合统一规律函数b(n)，也就是说所有信号0时刻的衰减剩余率都是是b(0),1时刻的衰减剩余率是b(1)......,如果我们求n时刻的信号组合量f(n)，因为n时刻a(n)信号刚出来，它的衰减剩余率应该为b(0)(理解一下），而 n-1时刻的信号衰减了一个时间周期了，它的衰减剩余率是b(1)......,写成式子就是:

f(n)=a(0)b(n)+a(1)b(n-1)+a(2)b(n-2)+......+a(n)b(0)

=sigma[a(i).b(n-i)]，i 取值 from0 to n.

上面的式子，就是a(i).b(n-i)乘积形式的由来，作为数学推广，不是一般性，可以把取值范

围推广到负无穷到正无穷。

也就是说卷积的物理意义是一组值乘以他们相应的“权重”系数的和，以上是一个变量的数列的卷积物理意义解释，不难推广到一元函数的卷积意义，另外2元到多元函数都有相应的卷积定义，我们也不难想象多元函数的卷积意义。

图像处理中的卷积举例

在图像识别/处理算法里，一幅图像可以看成一个二维函数，自变量是图片象素的坐标

（x,y)，函数值是象素的颜色（灰度）取值（0～255），有的图像处理方法是把象素的颜色

（灰度）值变换为周围图像颜色（灰度）值的调和（周围象素颜色（灰度）值乘以一个权重值求和，效果会使得图像效果变得朦胧），这个过程也符合卷积的物理意义（一组值乘以他们相应的“权重”系数的和）,所以这个处理也被称为卷积。

浅析卷积

“卷积”是什么？卷积的实质是加权平均，卷积的重要性在于它是频域上的乘积！连续空间的卷积定义是f(x)与g(x)的卷积是f(t-x)g(x) 在t从负无穷到正无穷的积分值.t-x要在f(x)定义域内,所以看上去很大的积分实际上还是在一定范围的. 实际的过程就是f(x) 先做一个Y轴的反转,然后再沿X轴平移t 就是f(t-x),然后再把g(x)拿来,两者乘积的值再积分.想象一下如果g(x)或者f(x)是个单位阶越函数. 那么就是f(t-x)与g(x)相交部分的面积.这就是卷积了.实际上为一个函数对另外一个函数做加权平均。不过，一个扮演的是权重角色（Filter），另一个则扮演被平均的角色（图像）。把积分符号换成求和就是离散空间的卷积定义了.那么在图像中卷积卷积地是什么意思呢,就是图像就是图像f(x),模板是g(x),然后将模版g(x)在模版中移动,每到一个位置,就把f(x)与g(x)的定义域相交的元素进行乘积并且求和,得出新的图像一点,就是被卷积后的图像. 模版又称为卷积核.卷积核做一个矩阵的形状.（以下两个是动态图，文档没有显示出来效果，详见下面网址） https://www.360docs.net/doc/6e6773142.html,/s/blog_6819cb9b0100m3rz.html

首先，卷积的定义是如何而来？事实上，卷积命名让人有些疏离之感。但是，倘若我们将其称之为“加权平均积”，那便容易接受的多。的确，卷积的离散形式便是人人会用的加权平均，而连续形式则可考虑为对连续函数的加权平均。假如我们观测或计算出一组数据。但数据由于受噪音的污染并不光滑，我们希望对其进行人工处理。那么，最简单的方法就是加权平均。例如，我们想对数据x_j进行修正，可加权平均为 w/2*x_{j-1}+(1-w)x_j+w/2 *x_{j+1}。此处，w为选择的权重，如果可选择0.1等等。这里实际上是用两边的数据对中间的数据进行了一点修正。上面的公式，实际上是两个序列在做离散卷积，其中一个序列是 ......0,0,w/2,1-w,w/2,0,0......，另一个序列是 .....,x_1,x_2,x_3,...... 将上述简单的思想推而广之，便是一般的卷积。若把序列换为函数，则就是我们通常卷积的定义。这时候，你可以考虑为一个函数对另外一个函数做加权平均。不过，一个扮演的是权重角色，另一个则扮演被平均的角色。但凡对Fourier变换有些了解，便知道一个函数可从两个方面来看：时域和频域。Fourier变换宛如西游记中的照妖镜，任何函数在其面前都会展现出另外一面。所以，很多时候我们如果对一个函数看不清楚，那就在照妖镜里看一下，做一下Fourier变换，便会豁然开朗。而函数的性质，经过Fourier 变换之后，也会有与之相对应的性质。例如，函数的光滑性经过Fourier变换后，便是其在无穷远处趋向于0的速度。那么，函数的乘积经过Fourier变换后，便是卷积！因此，卷积实际上是乘积的另外一面，不过这一面需要借助照妖镜才可以看到，所以让我们感觉有些陌生。卷积，Fourier变换与乘积是紧密联系在一起的。因此：有卷积的地方，便会有Fourier变换；有Fourier变换的地方，便会有卷积！形象的小例子来解释一下卷积：比如说你的老板命令你干活，你却到楼下打台球去了，后来被老板发现，他非常气愤，扇了你一巴掌（注意，这就是输入信号，脉冲），于是你的脸上会渐渐地（贱贱地）鼓起来一个包，你的脸就是一个系统，而鼓起来的包就是你的脸对巴掌的响应，好，这样就和信号系统建立起来意义对应的联系。下面还需要一些假设来保证论证的严谨：假定你的脸是线性时不变系统，也就是说，无论什么时候老板打你一巴掌，打在你脸的同一位置（这似乎要求你的脸足够光滑，如果你说你长了很多青春痘，甚至整个脸皮处处连续处处不可导，那难度太大了，我就无话可说了哈哈），你的脸上总是会在相同的时间间隔内鼓起来一个相同高度的包来，并且假定以鼓起来的包的大小作为系统输出。好了，那么，下面可以进入核心内容——卷积了！如果你每天都到地下去打台球，那么老板每天都要扇你一巴掌，不过当老板打你一巴掌后，你5分钟就消肿了，所以时间长了，你甚至就适应这种生活了……如果有一天，老板忍无可忍，以0.5秒的间隔开始不间断的扇你的过程，这样问题就来了，第一次扇你鼓起来的包还没消肿，第二个巴掌就来了，你脸上的包就可能鼓起来两倍高，老板不断扇你，脉冲不断作用在你脸上，效果不断叠加了，这样这些效果就可以求和了，结果就是你脸上的包的高度随时间变化的一个函数了（注意理解）；如果老板再狠一点，频率越来越高，以至于你都辨别不清时间间隔了，那么，求和就变成积分了。可以这样理解，在这个过程中的某一固定的时刻，你的脸上的包的鼓起程度和什么有关呢？和之前每次打你都有关！但是各次的贡献是不一样的，越早打的巴掌，贡献越小，所以这就是说，某一时刻的输出是之前很多次输入乘以各自的衰减系数之后的叠加而形成某一点的输出，然后再把不同时刻的输出点放在一起，形成一个函数，这就是卷积，卷积之后的函数就是你脸上的包的大小随时间变化的函数。本来你的包几分钟就可以消肿，可是如果连续打，几个小时也消不了肿了，这难道不是一种平滑过程

大学物理C基本概念和规律总结

热学基本概念和规律物理常数考试会给，玻尔兹曼常数k ＝1.38×10-23 J/K 气体摩尔常数R ＝8.31 J/(mol?K ) 摄氏温标和热力学温标的换算273+=t T ，热学所有公式都必须使用热力学温标。一、理想气体状态方程：（平衡态下）二、压强、温度的统计意义：三、能量均分定理：四五、等体摩尔热容六、热力学第一定律因为理想气体内能只随温度变化，所以任何过程理想气体的内能改变都可以使用等体过程等压过程等温过程 + 系统吸热系统放热内能增加内能减少系统对外界做功外界对系统做功 Q W E ?22 211 T V P T V P RT pV ==是摩尔数νν平均平动动能是分子数密度理想气体的压强---=k k n n p εε32是分子速率是单个分子的质量，v m kT v m k 23212==ε5 3 2 1==i i i kT 双原子分子常温下单原子分子为理想气体的自由度，的能量一个自由度均分到单个理想气体分子的每是摩尔数理想气体的内能ννRT i E 2=)(2212T T R i T R i E -=?=?νν理想气体内能的改变R i C V 2=R R i C p +=2 等压摩尔热容R C R C R C R C P V P V 27 25 25 23 ====理想气体双原子分子理想气体单原子分子E Q T C E W V ?=?=?=ν0)(12V V p W -=T C p ?=νW E Q +?=T C E V ?=?ν1 2ln 0 V V RT W Q E ν===?E W Q ?+ =T C E V ?=?ν

实验对物理学的重要意义

实验对理论物理学家的重要性摘要理论物理学家是个特殊群体，表面上他们可以象数学家那样，不必从事实验研究。事实上有些理论物理大师虽然素以不擅长实验而著称，甚至有些人的某些言论更令人费解。但析其言观其行，结果表明：实验对理论物理学家至关重要，理论物理离不开实验。关键词理论物理；实验；直觉一．引言从历史上看，早期的物理学实验与理论是合而为一的，每一个物理学家既从事实验研究，也进行理论探索。如伽利略和牛顿。但随着物理学的进一步发展，物理学家也出现了分工，有的专门从事实验工作，有的专门从事理论研究。到了二十世纪，费米成为仅有的在理论和实验方面都有非凡才能并获得杰出成就的伟大物理学家。有人断言，能象这样既专于实验又长于理论者，“费米是最后一人”[1]。一个事实是，有些物理学家，如泡利、海森堡、杨振宁等在物理学界素以不擅长实验而著称，但并没妨碍他们对物理学做出巨大贡献成为物理学大师级人物。另外有些物理学家如爱因斯坦有的言论若不细加分析也会使人们对实验的重要作用产生怀疑。二．爱因斯坦等对实验看法的表述爱因斯坦曾反复思索数学与实在的关系：“为什么数学比其他一切科学受到特殊的尊重，一个理由是它的命题是绝对可靠的和无可争辩的，…还有一个理由那就是数学给予精密自然科学以某种程度的可靠性，没有数学，这些科学是达不到这种可靠性的。”[2]于是他产生困惑：“数学既然是一种同经验无关的人类思维的产物，它怎么能够这样美妙地适合实在的客体呢？那么，是不是不要经验而只靠思维，人类的理性就能够推测到实在事物的性质呢？”[2]经过分析他说：“…我们不得不倾向于下面这个更一般的观点，这是彭加勒观点的特征。几何（G）并不断言实在事物的性状，而只有几何加上全部物理定律（P）才能做到这点。用符号来表示，我们可以说：只有（G）+（P）的和才能得到实验的验证。因此，（G）可以任意选取，（P）的某些部分，也可以任意选取；所有这些定律都是约定。”[2]“我认为，从永恒的观点来看彭加勒是正确的。”[2]更一般地，爱因斯坦认为，作为物理学理论根本部分的基本概念和基本原理都“不是理性所能触动的”，而都是“人类理智的自由发明”，“具有纯粹虚构的特征。”[3]就概念而言，“一切概念，甚至那些最接近经验的概念，从逻辑观点，完全象因果性概念一样，都是一些自由选择的约定，…”[3]进一步“概念体系连同那些构成概念体系结构的句法规则都是人的创造物。”[3]“事实上，我相信，甚至可以断言：在我们的思维和我们的语言表述中所出现的各种概念，从逻辑上来看，都是思维的自由创造，它们不能从感觉经验中归纳地得到。”[3]物理学基础可任意地选取约定，具有虚构的特征以及都是思维的自由创造等等提法显然与以物理学为代表的自然科学追求自然界具有“真”的特征的客观规律的宗旨至少表面上有一定偏差。难道爱因斯坦的科学贡献真的就是在这些观点的指导下做出的吗？

卷积的物理意义

卷积的物理意义卷积是“信号与系统”中论述系统对输入信号的响应而提出的。因为是对模拟信号论述的,所以常常带有繁琐的算术推倒,很简单的问题的本质常常就被一大堆公式淹没了,那么卷积究竟物理意义怎么样呢? 卷积表示为y(n) = x(n)*h(n) 使用离散数列来理解卷积会更形象一点,我们把y(n)的序列表示成y(0),y(1),y(2) and so on; 这是系统响应出来的信号。同理,x(n)的对应时刻的序列为x(0),x(1),x(2)...and so on; 其实我们如果没有学过信号与系统,就常识来讲,系统的响应不仅与当前时刻系统的输入有关,也跟之前若干时刻的输入有关,因为我们可以理解为这是之前时刻的输入信号经过一种过程(这种过程可以是递减,削弱,或其他)对现在时刻系统输出的影响,那么显然,我们计算系统输出时就必须考虑现在时刻的信号输入的响应以及之前若干时刻信号输入的响应之“残留”影响的一个叠加效果。假设0时刻系统响应为y(0),若其在1时刻时,此种响应未改变,则1时刻的响应就变成了y(0)+y(1),叫序列的累加和(与序列的和不一样)。但常常系统中不是这样的,因为0时刻的响应不太可能在1时刻仍旧未变化,那么怎么表述这种变化呢,就通过h(t)这个响应函数与x(0)相乘来表述,表述为x(m)×h(m-n),具体表达式不用多管,只要记着有大概这种关系,引入这个函数就能够表述y(0)在1时刻究竟削弱了多少,然后削弱后的值才是y(0)在1时刻的真实值,再通过累加和运算,才得到真实的系统响应。再拓展点,某时刻的系统响应往往不一定是由当前时刻和前一时刻这两个响应决定的,也可能是再加上前前时刻,前前前时刻,前前前前时刻,等等,那么怎么约束这个范围呢,就是通过对h(n)这个函数在表达式中变化后的h(m-n)中的m的范围来约束的。即说白了,就是当前时刻的系统响应与多少个之前时刻的响应的?“残留影响”有关。当考虑这些因素后,就可以描述成一个系统响应了,而这些因素通过一个表达式(卷积)即描述出来不得不说是数学的巧妙和迷人之处了。对于非数学系学生来说,只要懂怎么用卷积就可以了,研究什么是卷积其实意义不大,它就是一种微元相乘累加的极限形式。卷积本身不过就是一种数学运算

大学物理复习提纲

《大学物理》上册复习纲要第一章质点运动学一、基本要求： 1、熟悉掌握描述质点运动的四个物理量——位置矢量、位移、速度和加速度。会处理两类问题：（1）已知运动方程求速度和加速度；（2）已知加速度和初始条件求速度和运动方程。 2、掌握圆周运动的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度。二、内容提要： 1、位置矢量： k z j y i x r ++= 位置矢量大小： 2 22z y x ++= 2、运动方程：位置随时间变化的函数关系 k t z j t y i t x t r )()()()(++= 3、位移?： z y x ?+?+?=? r s z y x ?≠?≠?+?+?=222)()()( 无限小位移：dr ds k dz j dy i dx r d ≠=++=???? 4、瞬时速度： dt r d v = dt ds = = 5、瞬时加速度： k dt z d j dt y d i dt x d k dt dv j dt dv i dt dv a z y x 222222++=++= 6、圆周运动：角速度dt d θω= 角加速度 22 dt d dt d θωα== 法向加速度速度方向的变化）(2 n n e r v a = 切向加速度速度大小的变化）(t αr e dt dv a t ==

例题：1.质点运动学（一）：2，4，5，8；2.质点运动学（二）：1，2，3，5；第二章牛顿定律一、基本要求： 1、理解牛顿定律的基本内容； 2、熟练掌握应用牛顿定律分析问题的思路和解决问题的方法。能以微积分为工具，求解一维变力作用下的简单动力学问题。二、内容提要： 1、牛顿第二定律: a m F = 指合外力合外力产生的加速度在直角坐标系中： x x ma F = y y ma F = z z ma F = 在曲线运动中应用自然坐标系: r v m ma F n n 2 == dt dv m ma F t t == 例题：3、牛顿定律 2，3，5，8，9 第三章动量守恒定律和能量守恒定律一、基本要求： 1、理解动量、冲量概念，掌握动量定理和动量守恒定律，并能熟练应用。 2、掌握功的概念，能计算变力作功，理解保守力作功的特点及势能的概念。 3、掌握动能定理、功能原理和机械能守恒定律并能熟练应用。二、内容提要（一）冲量 1、冲量: )212 1 t t dt F I t t -?=? 2、动量: m = 3、质点的动量定理: 12 2 1 m m dt t t -=?? 4、动量守恒定律条件：系统所受合外力为零或合外力在某方向上的分量为零； ∑-==n i i i m 1 恒矢量

初中物理实验心得体会

初中物理实验心得体会一：初中物理实验心得体会要学好任何一门课程，都要有适合自己的、良好的学习方法，只有这样才会得到事半功倍的学习效果。要学好物理课，首先要重视各学科的横向关联作用，比如：语文的阅读能力就直接影响物理知识的学习和对物理概念的理解程度；数学知识在物理课中有目的迁移应用就是物理学习中的计算能力。第二要重视物理是一门实验科学，要有意识、有目标的培养自己的观察能力和实验操作能力，以及实事求是的科学态度。第三要重视在群体学习过程中树立独立思考、分析、归纳结论的意识，要自我培养良好的独立作业能力。第四要重视探索自己学习道路上的未知领域，学会科学的探索，严谨的分析是打开未知领域之门的金钥匙。下面就如何学好初二物理提出几项建议： 1.学会使用物理课本初中物理课要学习的全部内容是什么?初二物理课要学习初中物理课程中的哪些部分?物理课上老师会先讲些什么、后讲些什么?对新开的一门课程，同学们的脑海中会有一连串的问号，并且很想知道答案。这并不难，随着学习进程每个问题都会得到答案。关键是作为学生，是被动地等待答案，还是主动地探求去寻找答案，对!当然是做后者。开学初，每位同学都会得到各学科的课本，初二的学生手中自然就会比初一时多出我们需要的《物理》课本。打开课本，同学们的某些浅显问题的答案就在眼前。物理课本是我们学习物理的依据，是同学们学习物理的向导。同学们要学会通过课前看物理课本而了解上物理课时老师要讲的内容，知道上物理课时，针对所学环节听什么，使学习过程是有目的的行为。通过课中随着老师的引导看物理课本，达到认知知识、理解知识要点的目的。通过课后看物理课本，达到复习巩固知识，学会初步应用知识解答问题的目的。物理课本中有大量的依据物理现象进行分析推论物理结论的课文，同学们认真阅读后会发现，这些课文不仅能使你们浅显地认识物理知识，还会使你们很好地组织出解答物理问题的论述语言，这是解答物理简述题的语言之源。在我们学习了一些可用数学表达式书写的物理规律之后，同学们会在物理课本中阅读到一些典型例题的解题分析、解题过程。这是解答物理计算题的范例，要很好地阅读、细心地反复阅读，这是分析能力、综合应用知识能力的良好培养过程，这个过程，可以使同学们对物理计算题的解题能力提高，书写格式掌握，收到水到渠成的效果。物理课本中有一些引导同学们思考的小标题和小实验的课题，在学习时间宽松时不妨读一读，它会使你们眼前一亮。同学们的物理思维会得到扩展，对知识的理解会深化。 2.明确学习目标，注重理解物理概念做任何事情都要有预期目标和要达到的目的，否则会迷失前进的方向，学习知识亦如此。青少年时期的初二学生有着广泛的好奇心，

浅谈高中物理概念教学

浅谈高中物理概念教学易正芬四川省什邡中学物理知识由物理概念、物理规律、物理实验和物理研究方法等组成，是人们解决物理问题的基础。物理概念是反映物理现象和过程的本质属性的思维形式，他是学习和掌握物理知识的前提，所以物理概念教学在高中物理教学中显得十分重要，例如，学生对牛顿第二定律（F=ma）理解就必须建立在对加速度、质量、合外力的深刻理解基础之上，学生学习时若不能真正理解物理概念的内涵、以及与相关概念的联系及区别，在运用物理知识进行物理思维是，往往会产生一些思维障碍，出现各种各样的错误，如乱套公式、张冠李戴、思维混乱等现象。本文就高中物理概念教学中应该注意的问题谈点自己的体会。一、要重视概念引入的过程和方法在讲物理概念之前必须弄清1、为什么要引入某个物理概念（包括为什么要研究这个问题，问题是怎么提出来的等）2、怎样引入概念，心理学研究认为，概念的建立和形式主要有两种方式：一种是学生由大量的同类事物的不同例证中，独立发现同类事物的关键特征，另一种是向学生展示定义，利用原有认知结构中的有关知识理解新概念，心理学分别把这两种方式称为概念的形成与概念同化，他们是学生获得概念的两种基本方法，引入概念时要注意从哪些主要的物理现象、事实出发，运用怎样的手段和方法一一观察实验方法、来了、理论分析方法和数学方法（1）由具体事实概括出新概念，这是一种侧重于概念形成的教学，当学生已有认知结构简单，知识具体而贫乏时，往往需要从大量的具体例子出发，利用他们实际经验中的一些生动事例，以归纳的方法概括出一类事物的本质属性，初步形成一个新的概念。这种形式在较低年级，特别是在开始学习一门新的学科时运用较多。在这种形式教学中要充分运用启发、发现的教学方法，避免学生机械记忆概念的文字表达，使学生形成一个稳定的、清晰的可分辨的概念，能较自然地纳入认知结构。（2）利用旧知识导出新概念在初中物理学习中，随着学生年龄增长、生活经验逐渐丰富，物理知识掌握量的增加，认知结构中积累了大量的物理概念，再学习新概念时，可利用认知结构中的有关概念，以概念同化的方式进行学习，这是学习概念的主要丰富。如重力、浮力、压力、支持力等都是在力的概念上延伸，这类概念教学的主要目的是使物理概念更加系统化，使学生的认知结构更完善，以利于概念的理解、掌握和运用。二、要克服定势思维的影响学生在学习和运用知识的过程中，形成了一套切实有效的习惯的方式和方法，变成了学生的一种潜能，一定的思维模式，这种现象叫思维定势，在概念教学中学生具有一定生活学习体验和经验，这是学生学习物理知识的前提条件。先入的生活观念有的基本正确，对学习有积极的促进作用，但也有的观念是错误的，对物理概念的形成有一定的消极作用，造成一定的理解障碍。例如：在学习力和运动的关系这部分知识之前，许多学生都有这种看法，认为静止的物体，用力推动它时，它才会运动，力停止作用时，它就会停下来，推物体的力越大，物体运动的就越快，速度就越大，所以力是使物体运动的原因，这种观点当然是错误的。所以讲有些物理概念时可用一些生动的物理实验或物理现象给学生以更强烈地刺激，形成鲜明的对比，说明原有概念的错误所在，使原有观念发生动摇，直至清除。三、要注意相近概念的区别和联系

(完整版)大学物理上册复习提纲

《大学物理》上册复习纲要第一章质点运动学一、基本要求： 1、熟悉掌握描述质点运动的四个物理量——位置矢量、位移、速度和加速度。会处理两类问题：（1）已知运动方程求速度和加速度；（2）已知加速度和初始条件求速度和运动方程。 2、掌握圆周运动的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度。二、内容提要： 1、位置矢量： z y x ++= 位置矢量大小： 2 22z y x ++= 2、运动方程：位置随时间变化的函数关系 t z t y t x t )()()()(++= 3、位移?： z y x ?+?+?=? 无限小位移：k dz j dy i dx r d ++= 4、速度： dt dz dt dy dt dx ++= 5、加速度：瞬时加速度： k dt z d j dt y d i dt x d k dt dv j dt dv i dt dv a z y x 222222++=++= 6、圆周运动：角位置θ 角位移θ? 角速度dt d θω= 角加速度22dt d dt d θ ωα== 在自然坐标系中：t n t n e dt dv e r v a a +=+=2 三、解题思路与方法：质点运动学的第一类问题：已知运动方程通过求导得质点的速度和加速度，包括它沿各坐标轴的分量；

质点运动学的第二类问题：首先根据已知加速度作为时间和坐标的函数关系和必要的初始条件，通过积分的方法求速度和运动方程，积分时应注意上下限的确定。第二章牛顿定律一、基本要求： 1、理解牛顿定律的基本内容； 2、熟练掌握应用牛顿定律分析问题的思路和解决问题的方法。能以微积分为工具，求解一维变力作用下的简单动力学问题。二、内容提要： 1、牛顿第二定律: a m F = 指合外力 a 合外力产生的加速度在直角坐标系中： x x ma F = y y ma F = z z ma F = 在曲线运动中应用自然坐标系: r v m ma F n n 2 == dt dv m ma F t t == 三、力学中常见的几种力 1、重力: mg 2、弹性力: 弹簧中的弹性力kx F -= 弹性力与位移成反向 3、摩擦力：摩擦力指相互作用的物体之间，接触面上有滑动或相对滑动趋势产生的一种阻碍相对滑动的力，其方向总是与相对滑动或相对滑动的趋势的方向相反。滑动摩擦力大小: N f F F μ= 静摩擦力的最大值为：N m f F F 00μ= 0μ静摩擦系数大于滑动摩擦系数μ 第三章动量守恒定律和能量守恒定律一、基本要求： 1、理解动量、冲量概念，掌握动量定理和动量守恒定律，并能熟练应用。 2、掌握功的概念，能计算变力作功，理解保守力作功的特点及势能的概念。 3、掌握动能定理、功能原理和机械能守恒定律并能熟练应用。 4、了解完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞的特点。二、内容提要（一）冲量

物理实验的作用

让学生经历从自然到物理、从生活到物理的认识过程，经历基本的科学探究实践，使学生得到全面发展，成为新课程标准的新要求。事实证明，实验教学更有利于学生各方面能力的培养。由于我们长期徘徊在“做实验不如讲实验，讲实验不如背实验”的老路中，把演示实验甚至学生实验课作为讲读课来上，根本谈不上什么探索性、开放性的实验课，从根本上有悖于新课标的要求，导致在物理的学习中很多同学产生了“四难”情绪，即难听、难学、难考、难用。如何才能解决这一难题呢？其重要途径就是实验教学，在此我想谈谈实验在教学中所起的作用。一、物理实验能提高学生的学习兴趣物理世界是一个充满神奇和兴趣的世界，大量的物理实验能显现多种奇异的物理现象，能折射出五彩斑斓的美丽图景，能激发学生学习物理的兴趣。例如鸡蛋放入水中要下沉，这是学生们常见的现象，可是当教师把鸡蛋放入装有浓盐水的玻璃水槽中时，鸡蛋竟浮在水面上，这时再往水槽中加一些清水，鸡蛋又会下沉，然后再加些细盐并轻轻搅拌，如果浓度适中的话，鸡蛋竟会停留在盐水中间。当学生们看到这些现象，就渴望知道“为什么”，这样引入就会引起浓厚的学习兴趣，从而收到事半功倍的效果。二、实验教学有助于学生的感知和认识在学习过程中，普遍认为概念和规律难以理解和掌握。对于这些难于理解的概念和规律，教师应一开始就让学生通过动手实验观察现象、分析推断，这样问题会变得简单明了。如学习滑轮一节，对于绳子自由端移动的距离与物体移动距离的倍数关系，学生很不好理解，教师可发给每个实验小组一把刻度尺、滑轮、钩码、细绳，让他们实际测量，这样会使学生获得清晰的认识，加深印象。三、物理实验能培养学生的能力培养学生实验能力是我国近些年来物理教学改革的重点内容之一。因此在实验的过程中要培养学生多方面的能力： 1.培养学生敢对身边的现象提出问题的能力重视培养学生会提出问题的意识与能力，是促进学生自主学习能力进化的重要手段。例如测量小灯泡的电阻时，首先让学生观察桌子上不同型号的小灯泡，让学生提出自己想要知道的问题：（1）灯泡为什么能发光？（2）灯泡是用什么材料制成的？（3）灯泡有电阻吗？（4）灯泡的灯丝与定值电阻有什么不同？通过教师与学生的讨论引导学生发现问题，最终指向课堂所要探究的问题：测量小灯泡的电阻。 2.培养学生勇于猜想和假设的能力教师在备课的过程中，要特别注意物理情境的设计，搭好台阶以帮助学生进行合理的猜想。如在《凸透镜的成像规律》的教学中，教师首先用实验创设情境：将点燃的蜡烛放在凸透镜前，使烛焰的像清晰地成在墙壁上，然后教师再改变蜡烛与凸透镜的距离，使像清晰地成在墙壁上。有了合理有趣的情境创设，加上教师巧妙的引导，学生的猜想也就不再会漫无边际，在课堂上学生的猜想和他说出的猜想依据会不时给教师带来惊喜。3.培养学生的实验设计能力猜想实验方案的设计就是根据实验探究的目的和现有的实际条件来制定完成实验目的的具体计划。这个对于现在的学生来说是个大问题，很多学生不知道如何进行。所以老师要在教学过程中慢慢地培养学生的这种能力，包括器材的选择、器材的装配、具体的实验步骤和计划、科学探究方法的选取、实物的简化等。

卷积物理意义

卷积的物理意义进入到大学之后，学习的第一门课就是微积分，这门课对于理工科学生来说应该是整个大学学习最大的基石，因为读大学的首要目的就是对某一方面的事物有更加具体详细的认识，从而大大增强我们对这方面的事物改造与创造的能力，提升我们个人的生产力。而对于学工科的我们来说，我们在大学里所要研究与认识的东西是某一具体的物质，这些物质由于具体，所以必然可以被分解为无数非常小的微粒，由于这些微粒各自之间的作用的累积，形成了我们所需研究的物质的种种特性，于是要能够对这些物质具体详细的认识就必须从非常小的微粒开始研究，而微积分本质就是对许多无穷小量的微元在一定范围内进行加减乘除也就是微分与积分的运算，这正好契合了我们工科专业的研究物理性东西的需求。因此，在这样的背景下，我们在大学中就会学到一系列具有物理意义的数学公式与概念，这些公式十分抽象，但却包罗万象，本文就是试图对卷积这一数学概念做一个深入的分析。首先，先列出卷积的定义式：()()()r t e h t d τττ+∞ ?∞=?∫。从直观上理解这个公式就是r 在t 时刻的取值等于e 在τ时刻的取值乘以它持续的时间d τ再乘以一个大小与t-τ这段时间间隔有关的系数h(t-τ)最后在整个时间域上相加（积分）所得的值，这是最本质的解释。在物理上e(t)看成一个外界对某一系统的作用（激励） r(t)看成这个作用对该系统的某个状态量的作用效果（响应）h(t)看成一个反映系统性质的函数(冲击响应) 如果从这个角度再来理解这一公式的话，那就是：对于一个已有的系统在某一时刻τ外界对它产生了一个作用（激励）e(τ)，它的持续时间是d τ，所以它的作用量（作用值乘以作用时间）等于e(τ)d τ，再乘以一个系数h(t-τ)（表示τ时刻激励对t 时刻系统状态量r(t)的影响程度，这个系数的取值是t 与τ的时间间隔t-τ的函数），也就是相当于将这个激励量通过h （t ）传递过去（所以h （t ）也称为传递函数），系统最终得到τ时刻激励e(τ)对状态量r(t)在t 时刻的取值的影响量e(τ)h(t-τ)d τ，将各时刻的影响量累加起来（积分），就得到了卷积的这个公式了。简而言之，就是某一时刻的状态量取决于所有时刻的作用效果以某种方式累积起来的结果。这样就应该解释清了卷积这一数学概念最本质的物理意义。下面举个例子，比如00()()*()()r t e t t t e t t δ=?=?这个公式，将该公式变化得到00()()()()r t e t t d e t t τδττ+∞ ?∞=??=?∫，由上式可以看出只有当

浅谈高中物理概念教学的策略

浅谈高中物理概念教学的策略摘要：物理概念是物理知识的重要组成部分，是学好物理定律、公式和理论的基础。在物理教学中正确建立物理概念是学生学习过程中一个质的飞跃，是物理教学的任务，也是提高物理教学质量的关键。关键词：高中物理；教学物理概念不仅是物理基础知识的重要组成部分，而且也是构成物理规律，建立物理公式和完善物理理论的基础和前提。物理概念的抽象性及高中生认知结构中的一些缺陷，构成了学生学习物理概念的障碍。从历年的高考试卷分析及平时的测验情况看，在物理概念的教学中存在许多值得改进的地方。 1引导学生建立概念物理概念教学是物理教学中重要的教学环节，教师应根据认识论的规律，首先帮助学生形成表象认识，然后在诸多表象的基础上，引导学生经过抽象和概括、分析、综合，通过类比的思维方式，建立物理概念。比如，在讲电场、电势能这两个概念时，电场和重力场很相似，但是电场作用的效果必须在实验室才能看到，而重力场则是我们非常熟悉的，我们身边重力场的现象都是可

以直接观察到的，所以，在学习电场前，先复习重力场，重力场是力的性质，用重力加速度来描述，重力场能的性质则用重力势能来描述。这样通过比较、对比，使学生从表象认识上升到理论认识，再经过教师的引导使学生头脑中建立起电场、电势能这种很抽象的概念，这样学生在学习概念时才不会感到空洞，也不会觉得物理概念太抽象，反而可以轻轻松松地掌握物理概念。 2透过概念表象，理解概念本质物理概念是从物理现象中总结出来的，人们首先看出的是现象的表面特征和它与周围事物的一些联系，而对它的本质特征内在的联系却不容易看出，必须透过现象进行思维加工，最终才能形成一个概念，使感性认识上升到理性认识。所以我们要学好物理概念，就不能停留在现象的表面特征和外界的关系上，而要抓住它的本质和内在联系加以理解，在头脑中形成明确而深刻的印象，例如对力的概念：力是物体间的相互作用，就是人们经过长期的观察研究，不只看出人拉车、蹬地，还发现车同时也在拉人，地同时也在蹬人。从而总结出力总是成对出现的，存在于两个物体间，不管两个物体是否接触，只要相互作用，一对力总是同时产生，同增同减和同时消失的，其中力的物质性和相互性就是力的本质物质特征。速度与加速度都是表征用来描述物体运动状态的，速度是描述物体运动的快慢的，速度越大，表示物体运

FFT结果的物理意义

FFT结果的物理意义最近正在做一个音频处理方面的项目，以前没有学过fft，只是知道有这么个东西，最近这一用才发现原来欠缺这么多，最基本的，连fft的输入和输出各自代表什么都不知道了，终于在网上查到这样的一点资料，得好好保存了，也欢迎大家分享。 FFT是离散傅立叶变换的快速算法，可以将一个信号变换到频域。有些信号在时域上是很难看出什么特征的，但是如果变换到频域之后，就很容易看出特征了。这就是很多信号分析采用FFT变换的原因。另外，FFT可以将一个信号的频谱提取出来，这在频谱分析方面也是经常用的。虽然很多人都知道FFT是什么，可以用来做什么，怎么去做，但是却不知道FFT之后的结果是什意思、如何决定要使用多少点来做FFT。现在圈圈就根据实际经验来说说FFT结果的具体物理意义。一个模拟信号，经过ADC采样之后，就变成了数字信号。采样定理告诉我们，采样频率要大于信号频率的两倍，这些我就不在此罗嗦了。采样得到的数字信号，就可以做FFT变换了。N个采样点，经过FFT之后，就可以得到N个点的FFT结果。为了方便进行FFT运算，通常N取2的整数次方。假设采样频率为Fs，信号频率F，采样点数为N。那么FFT之后结果就是一个为N点的复数。每一个点就对应着一个频率点。这个点的模值，就是该频率值下的幅度特性。具体跟原始信号的幅度有什么关系呢？假设原始信号的峰值为A，那么FFT的结果的每个点（除了第一个点直流分量之外）的模值就是A的N/2倍。而第一个点就是直流分量，它的模值就是直流分量的N倍。而每个点的相位呢，就是在该频率下的信号的相位。第一个点表示直流分量（即0Hz），而最后一个点N的再下一个点（实际上这个点是不存在的，这里是假设的第N+1个点，也可以看做是将第一个点分做两半分，另一半移到最后）则表示采样频率Fs，这中间被N-1个点平均分成N等份，每个点的频率依次增加。例如某点n所表示的频率为：Fn=(n-1)*Fs/N。由上面的公式可以看出，Fn所能分辨到频率为为Fs/N，如果采样频率Fs为1024Hz，采样点数为1024点，则可以分辨到1Hz。1024Hz的采样率采样1024点，刚好是1秒，也就是说，采样1秒时间的信号并做FFT，则结果可以分析到1Hz，如果采样2秒时间的信号并做FFT，则结果可以分析到0.5Hz。如果要提高频率分辨力，则必须增加采样点数，也即采样时间。频率分辨率和采样时间是倒数关系。假设FFT之后某点n用复数a+bi表示，那么这个复数的模就是An=根号a*a+b*b，相位就是Pn=atan2(b,a)。根据以上的结果，就可以计算出n点（n≠1，且n<=N/2）对应的信号的表达式为：An/(N/2)*cos(2*pi*Fn*t+Pn)，即2*An/N*cos(2*pi*Fn*t+Pn)。对于n=1点的信号，是直流分量，幅度即为A1/N。由于FFT结果的对称性，通常我们只使用前半部分的结果，即小于采样频率一半的结果。好了，说了半天，看着公式也晕，下面圈圈以一个实际的信号来做说明。假设我们有一个信号，它含有2V的直流分量，频率为50Hz、相位为-30度、幅度为3V的交流信号，以及一个频率为75Hz、相位为90度、幅度为1.5V的交流信号。用数学表达式就是如下： S=2+3*cos(2*pi*50*t-pi*30/180)+1.5*cos(2*pi*75*t+pi*90/180)式中cos参数为弧度，度和90度要分别换算成弧度。我们以256Hz的采样率对这个信号进行采样，总共采样256点。按照我们上面的分析，Fn=(n-1)*Fs/N，我们可以知道，每两个点之间的间距就是1Hz，第n个点的频率就是n-1。我们的信号有3个频率：0Hz、50Hz、75Hz，应该分别在第1个点、第51个点、第76个点上出现峰值，其它各点应该接近0。实际情况如何呢？我们来看看FFT的结果的模值如图所示。

浅谈物理概念教学汇总

浅谈物理概念教学一、物理概念的特点物理概念准确地反映了物理现象及过程的本质属性，它是在大量的观察、实验基础上，获得感性认识，通过分析比较、归纳综合，区别个别与一般、现象与本质，然后把这些物理现象的共同特征集中起来加以概括而建立的，是物理事实本质在人脑中的反映。任何一个物理概念的学习又会与其他概念相联系，概念之间的这种关联着的逻辑关系，是构成物理规律和公式的理论基础。物理概念不仅是物理基础理论知识的一个重要组成部分，也是学生通过逻辑推理方法，构建知识体系的基本元素，学生学习物理知识的过程，就是要不断地建立物理概念，弄清物理规律。如果概念不清，就不可能真正掌握物理基础知识，不可能有效构建物理模型，不可能形成清晰的思维过程。在解决物理问题时，常常表现出选择题选不全，计算题审题时，由于对某些概念理解不到位，导致挖掘不出有效信息、不能快速建立未知量与已知量之间的联系，解题效率低下。因此，在中学物理教学中，概念教学是一个重点，也是一个难点，搞好物理概念的教学，使学生的认识能力在形成概念的过程中得到充分发展，是物理教学的重要任务。二、影响高中物理概念学习的主要因素 1、教材因素初中物理教材与高中教材相比较，对知识和思维能力的要求都有一个较大的跨越，存在一个较大的台阶。高中物理教材所讲述的知识不仅要求采用观察、实验，更多的要求具备分析归纳和综合等抽象思维能力，要求能熟练的应用数学知识解决物理问题。对于多个研究对象、多个状态、多个过程的复杂的问题，从物理现象到构建物理模型，从物理模型到数学化的描述，建立一系列的方程，学生接受难度大。初中、高中物理教材对知识的表述也有很大差别。初中物理教材文字叙述比较浅显通俗，学生容易看懂和理解，而高中物理教材对物理概念和规律的表述严谨简捷。对物理问题的分析、推理、论述科学严密，学生不易读懂、阅读难度大。另外，高中教材与所需数学知识的衔接不当，也对学生的物理学习造成了困难。如学生尚未学到极限的概念，在学习瞬时速度时就难以理解；高一新生没有三角函数知识，就不能灵活处理力的合成与分解；没有函数图像的知识，用图像法研究各种问题就会比较困难。由于学科之间的横向联系的失调，也加大了高一物理学习难度，使高一学生成绩分化。2、学生因素高中物理概念有些是从直观的实验直接得出的，有些概念则需要学生从已有的物理概念出发，或从建立的理想模型出发，通过观察、分析、归纳和推理建立起来。虽然高中学生具有一定的认知能力及逻辑思维能力，但由于他们物理基础知识有限，物理思维方法不足，个别高中学生由于在以往的学习过程中形成了被动接受知识的习惯，积极主动思考问题的能力较差，不善于将陌生、复杂、困难的问题转化为熟悉、简单、容易的问题，不善于将实际问题转化为物理问题，不善于根据具体问题灵活选择方法，学习物理概念时习惯于机械记忆，盲目练习，往往被个别表面现象所迷惑，形成一些片面的、肤浅的概念。主要表现在解决物理问题时对于隐含条件的分析，临界状的把握，多过程的衔接等分析不完整，顾此失彼，答案不全面，条理不清楚。如个别学生不理解加速度及电阻率的概念，造成“加速度大速度就大；电阻率大电阻一定大”的错误认识。 3、教师因素教师在教学过程中，往往将大量的时间用于备课做题，缺乏分析研究学生的现有知识状况、接受知识的能力，对于学生的知识能力有时估计过高，自己常常觉得有些物理概念很简单，学生自己一看就懂，没有必要花费时间去探讨、挖掘物理概念的内涵和外延，造成学生在最初就没有真正理解有些概念，致使学生不易建立各个物理概念之间的联系。为了更有效

大学物理概念

1.元电荷——电子（质子）所带的电量（e=1.60×10-19C）为所有电量中的最小值，叫做元电荷。 2.库伦定律：处在静止状态的两个点电荷，在真空（空气）中的相互作用力，与两个点电荷的电量成正比，与两个点电荷间距离的平方成反比，作用的方向沿着两个点电荷的连线 (其中k为比例系数，）静电力 (其中为电容率，为人的单位矢量。 3.电场中某点的电场强度E的大小等于单位电荷在该点受力的大小，其方向为正电荷在该点受力的方向：，在已知静电场中各点电场强度的条件下电荷q的静电力。 4.点电荷系在某点P产生的电场强度等于各点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和，这称为电场的叠加原理。 5.电偶极子：两个大小相等的异号点电荷+q和-q，相距为 ,如果要计算电场强度的各场点相对这一对电荷的距离r要比大的多，这样一对点电荷称为电偶极子。，p为点偶极子电偶极距，的方向规定为由负电荷指向正电荷。 6.静电场中的电场线有两条重要的性质：（1）电场线总是起自正电荷，终止于负电荷（或从正电荷伸向无限远，或来自无限远到负电荷止）；（2）电场线不会自成闭合线，任意两条电场线也不会相交。 7.电通量：在电场中穿过任意曲面S的电场线条数称为穿过该面的电通量，用表示。 8.高斯定理：真空中的任何静电场中，穿过任一闭合曲面的电通量，在数值上等于该闭合曲面内包围的电量的代数和乘以即（不连续分布的源电荷）（连续分布）。 9.高斯定理的重要意义：把电场与产生电场的源电荷联系起来了，它反映了静电场是有源电场这一基本的性质。凡是有正电荷的地方，必有电场线发出;凡是有负电荷的地方,必有电场线汇聚;正电荷是电场线的源头,负电荷是电场线的尾闾． 10.一个实验电荷静止在点电荷q产生的电场中，有点a经过某一路径L移动到b点，则静电力对的做功为：，静电力对实验电荷所做的功只取决于移动路径的起点和准点的位置，而与移动的路径无关。 11.静电场的环路定理：在静电场中电场强度沿任一闭合路径的线积分（称为电场强度的环流）恒为零。这一定理表明静电场的电场线不可能是闭合的。 12.电荷在电场中某点的电势能，在数值上等于把电荷从该点移动到电势能零参考点时，静电力所做的功

思想实验在物理学中的地位和作用

思想实验在物理学中的地位和作用一、引言：物理学从本质上看是一门实验科学。物理实验在物理学的发展和物理学教育中占有重要地位。可以说，离开了物理实验，就无法了解物理学。正因为如此，在物理学的研究和教学中，对于物理实验历来十分重视，无论从实验的设计、仪器的制作和调试，还是到实验过程的控制、实验结果的分析等各个环节，都强调一丝不苟。想比之下，对于与此有关联的思想实验却介绍不多。因此，对物理学中的思想试验进行纵向的历史考察，横向的比较研究，是十分必要的。有助于物理学的研究和教学。二、思想实验的一般考察伽利略是位近代物理学的先驱者。他对物理学作出了多方面的贡献。其中，他发现的落体定律和惯性定律，为近代物理学提供了两快坚固的基石。伽利略的成功，得益于他率先采用了科学的物理实验，更得益于他独创的物理实验与思想实验相结合的科学方法。伽利略的出色工作，表明了他既是一位物理学的大师，也是一位进行思想实验的先驱。众所周知，在相当长的一段时间内，人们对于力和运动等物理现象、物理规律的认识，一直受到亚里士多德学说的束缚。亚里士多德认为：物体运动速度的大小和有无，是由它是否受力以及力的大小直接决定的；地面上轻重不同的物体下落速度不同；重物下落较快，轻物下落较慢，对此也曾有人反对过他的错误说法，但都因为没有确切的实验和理论的认证，所以没有被人重视。第一个成功的打破亚里士多德的错误权威的正是伽理略。伽利略巧妙地运用思想实验否定了这一统全欧洲近两千年的错误理论。物体下落的速度和物重成正比。伽利略在他的著作《关于两种新科学的谈话和数学证明》中写道：“我十分怀疑亚里士多德曾用实验验证过。当两个石头，一个的重量是另一个的10倍，从同一高度，如100库比特，下落时，其速度的差别会达到这样的程度，以致前者着地时，后者还不超过10库比特。”加利略紧紧抓住这一疑点，设计了思想实验来进行分析和论证。他指出：如果亚里士多德的论断成立的话，即重物比轻物体下落得快，那么，当重物体和轻物体绑在一起下落时，由于快的受慢的阻碍而减慢。慢的受快的驱使而加快，其结果绑在一起的物体下落速度一定介于原来两个物体的速度之间，即小于原来重物体下落的速度。但是，两个物体绑在一起就成了一个复合体，它比原来的重的物体还要重，按亚里士多德的论断复合体下落的速度要大于原来重物体下落的速度，这就和上面的结论相矛盾了。由此可知，重物体下落不会比轻物体下落的快，二者下落的速度应该是相等的。正是这一思想实验，坚定了伽利略落体实验的信心和决心。在否定了亚里士多德的落体定律之后，伽利略进一步对自由落体运动进行了定量研究。他根据对自由落体运动的定性观察结果：速度越来越快的基础上，假设自由落体运动是一种匀加速运动，在1590—1592年期间进行了大量的落体实验。但在当时的测试条件下，不可能立即用实验来证实这一假设，伽利略便用思想实验与真实实验相结合的方法解决这个难题。他借助于数学，求出了从静止开始的匀加速运动的距离s与时间t的关系，即：s/t2=常量.这时不包括任何速率，只要直接测定s和t就行了。但是，物体的自由下落还是太快了，在当时无法精确测定。伽利略想用不太快的运动来测量，即用斜面代替落体实验，经过多次的反复实验测定，得到如下结果：（1）当斜面倾角固定时，球滚过的距离s与所用时间t的平方之比为一常数，即：s/t2=c. （2）改变斜面的倾角，s/t2的值随之改变，但小球通过的距离与时间平方成正比关系不变，变化的仅是比例常数。伽利略用思想实验把这个结果推向极端——当倾角为90o时。即物体作自由落体时，这个论断也成立。他由此得出结论，自由下落运动是匀加速运动。