用数学知识解决物理问题
运用数学知识解决物理问题的几种方法

运用数学知识解决物理问题的几种方法数学是一门基础学科,它为其它学科的学习与研究提供了理论依据。
物理学是一门建立在观察和实验基础上的学科,要学好物理,需要有较好的数学基础知识。
数学知识对于物理学科来说,绝不仅仅是一种数量分析和运算工具,更主要的是它是物理概念的定义工具和物理定律、原理的推导工具,物理学中有大量的概念和定律、原理都是用数学式来表达和定量的,所以要学好物理离不开数学知识的运用。
另外,数学也是研究物理问题进行科学抽象与思维推理的工具,运用数学方法研究物理问题本身就是一种重要的抽象思维,因此,物理学中对学生运用数学分析和解决物理问题的能力提出了较高要求。
下面是我从多年的教学经验中总结的几种解决物理问题的数学方法:一、三角函数与物理极值问题的结合如图a所示,一物体以一定的速度v沿足够长的固定斜面向上运动,此物体在斜面上的最大位移与斜面倾角的关系如图b所示.设各种条件下,物体与斜面间的动摩擦因数不变,取g=10 m/s2.试求:(1)物体与斜面之间的动摩擦因数及物体的初速度大小;(2)θ为多大时,x值最小?求出x的最小值.答案(1) 5 m/s (2) m解析(1)当θ为90°时,由运动学知识可得:v=2gh设动摩擦因数为μ,当θ=0°时摩擦力大小为:F=μmgfFf =ma1由运动学公式可得:v=2a1x联立以上各式解得:μ=,v=5 m/s(2)对于任意角度,根据动能定理可得,物体对应的最大位移x满足的关系式:mv=mgx sin θ+μmgx cos θ上式变形可得:x===μ=tan φ,则x的最小值为xmin==h= m对应的θ=-φ=-=二、物理问题与几何知识的结合如图所示,在斜面上有四条光滑细杆,其中OA杆竖直放置,OB 杆与OD杆等长,OC杆与斜面垂直放置,每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出),四个环分别从O点由静止释放,沿OA、OB、OC、OD滑到斜面上所用的时间依次为t1、t2、t3、t4.下列关系不正确的是( )A.t1>t2B.t1=t3[来源:学科网]C.t2=t4D.t2<t4答案C解析以OA为直径画圆建立等时圆模型,小滑环受重力和支持力,由牛顿第二定律得a=g cos θ(θ为杆与竖直方向的夹角)由图中的直角三角形可知,小滑环的位移x=2R cos θ由x=at2,得t==2=2,t与θ无关,可知从圆上最高点沿任意一条弦滑到底端所用时间相同,故沿OA和OC滑到底端的时间相同,即t1=t3,OB不是一条完整的弦,时间最短,即t1>t2,OD长度超过一条弦,时间最长,即t2<t4,选项A、B、D正确,C错误.三、函数表达式与物理问题结合如图所示,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直,一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时,对应的轨道半径为(重力加速度大小为g)( )A. B. C. D.答案B解析小物块由最低点到最高点的过程,由机械能守恒定律得mv2=2mgr+mv,小物块做平抛运动时,落地点到轨道下端的距离x=v1t,又2r=gt2,联立解得,x=2,由数学知识可知,当r=时,x最大,故选项B正确.四、数列和归纳法在物理中的应用物理情境中也有很多问题与数列有关.某一复杂物理过程中如果同一物理情境重复出现,往往会涉及数学归纳法和数列知识的应用.高中物理涉及的数列知识主要有等差数列、等比数列、通项公式和前n项和公式的应用等.解题的基本思路分三步:第一步,逐个分析开始阶段的几个物理过程;第二步,利用数学归纳法寻找变化物理量的通项公式;第三步,应用数列知识分析求解.如图所示,竖直放置的半圆形光滑轨道半径为R,圆心为O,下端与水平轨道在B点平滑连接.一质量为m的物块(可视为质点),置于水平轨道上的A点.已知A、B两点间的距离为L,物块与水平轨道间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.(1)、若物块能到达的最高点是半圆形轨道上与圆心O等高的C点,则物块在A点水平向左运动的初速度应为多大?(2)、若对物块始终施加水平向左的恒力F=μmg,并将其从A点由静止释放,且运动过程始终不脱离轨道,求物块第2n(n=1,2,3,…)次经过B点时的速度大小.答案(1) (2)()n-2解析(1)、设物块在A点时的速度为v1,由动能定理有:-μmgL-mgR=0-mv解得:v1=.(2)、设第2、4、6、…、2n次经过B点时的速度分别为v2、v4、…、v2n第2、4、6、…、2n次离开B点向右滑行的最大距离分别为L1、L2、…、Ln,则有:(F-μmg)L=mv-(F+μmg)L1=0-mv(F-μmg)L1=mv解得:==同理=,…,=综上有:=()n-1得:v2n=()n-2.总之,在学习物理过程中,我们应该从分析物理现象着手,运用物理规律,把物理问题转化为数学问题,把物理、数学知识有机地结合起来,融会贯通,培养数学知识来分析和解决物理问题的能力,对学好物理具有十分重要的意义。
运用数学知识解决高中物理问题的探索

运用数学知识解决高中物理问题的探索近年来,随着教育改革的深入推进和科技的发展,越来越多的高中生开始关注数学与物理之间的联系。
事实上,数学与物理这两门学科不是毫无关系的,而是有着紧密的联系。
这里,我们将探讨如何运用数学知识来解决高中物理问题,以及这种探索背后的意义和价值。
一、数学与物理的联系数学和物理是两门学科,但它们并不是相互独立的。
它们两者之间有许多相互关联和相互促进的关系。
简单来说,物理是利用数学理论解决自然现象和过程中的相关问题。
揭示自然界中物理规律与现象的本质是物理学家的使命之一,而数学则为物理学家提供机理研究和解决问题的工具。
因此,二者紧密联系,相互借助,相互促进。
二、运用数学解决高中物理问题的方法运用数学解决高中物理问题的方法主要有以下几种:(一)运用微积分分析物理问题运用微积分分析物理问题是解决高中物理问题的重要方法之一。
因为微积分通常被用来研究描述物理问题的连续变化,例如加速度与速度的变化等。
如果我们要计算平均速度、平均加速度、平均力等非常理想化的概念,几乎就不可能避免微积分的使用。
微积分是用复杂的公式推导和计算难以解决的问题的有力工具。
例如,在高一的力学学科中,如果我们想求出一个物体的向下掉落的加速度,我们可以通过对轨迹的微积分来解决这个问题。
(二)运用向量分析物理问题那么我们如何求解体系、运动的方向和大小呢?这里我们就需要运用向量分析。
向量也常被称为矢量。
一个向量表示对象的大小和方向,或者说它是一个带有方向的数学量。
学习向量也是高中物理学科中的一个重要的阶段。
这是因为它们被广泛应用于描述运动和力等物理量。
使用向量可以处理各种不同的向量运算,例如向量加法,和计算构成向量的角度和方向。
在高一的力学学科中,例如,我们可以使用向量来描述引力和其他力的作用方式。
(三)利用公式和方程式计算问题运用公式和方程是解决高中物理问题的一个常见方法。
数学公式可以帮助我们计算出物理系统的运动和特征,例如力等。
巧用数学知识妙解物理题

巧用数学知识妙解物理题篇一:巧用数学知识妙解物理题是指在物理学研究中,运用数学知识来解决物理问题的一种有效方法。
数学是一种强大的工具,可以帮助我们理解物理现象、预测未来发展趋势,甚至能够为物理实验提供精确的数据分析。
本文将介绍如何用数学知识解决物理问题,并拓展相关知识点。
一、基本数学知识在解决物理问题时,我们需要掌握一些基本数学知识,例如代数、微积分、三角函数等。
代数知识可以帮助我们解决线性方程组和向量问题,微积分则可以帮助我们解决曲线和极限问题,而三角函数则可以帮助我们解决一些简单的几何和三角学问题。
二、应用数学知识在解决物理问题时,我们还可以运用一些高级数学知识,例如微分方程、概率论和统计学等。
微分方程可以用来描述动力系统的行为,概率论和统计学可以用来解决物理实验中的数据分析和预测问题。
三、数学方法和技巧在解决物理问题时,我们还需要掌握一些数学方法和技巧,例如优化方法、数值方法和模拟方法等。
优化方法可以用来解决优化问题,例如资源分配和工程设计,而数值方法和模拟方法则可以用来预测物理系统的演化和行为。
四、数学与物理学的结合数学与物理学的结合是解决物理问题的关键。
在物理学中,我们需要将物理问题抽象为数学模型,然后运用数学方法和技巧来解决。
例如,在牛顿力学中,我们可以使用微积分和三角函数来解决运动问题,而在量子力学中,我们需要使用概率论和统计学来解决不确定性问题。
数学知识在解决物理问题中发挥着重要的作用。
掌握基本数学知识、应用数学知识、数学方法和技巧以及数学与物理学的结合,可以帮助我们更好地理解和解决物理问题。
篇二:巧用数学知识妙解物理题是指在物理题目中,运用数学知识进行分析和解决的方法。
物理是一门与大自然息息相关的学科,其中充满了各种奇妙的规律和现象,而数学则是这些规律和现象的基础。
因此,巧用数学知识来解物理题,不仅能够加深对物理知识的理解,还能够帮助我们更好地理解和解决实际问题。
在解物理题时,我们可以运用一些基本的数学知识,例如代数、三角函数、微积分等。
浅议解决物理问题的数学方法

浅议解决物理问题的数学方法宝坻一中张玉强运用数学方法解决物理问题是高中物理课要培养学生的五种能力之一。
最近几年的高考不断出现了考查用数学方法解决物理问题能力的题目。
尤其是现在又实施了“3+综”的考试形式,对跨学科的综合能力的考查逐年提高。
因此,教师在教学的过程中,应有意识地培养学生利用数学方法解决物理问题的能力。
所谓解决物理问题的数学方法,就是根据物理问题中所遵循的物理规律,经过推理论证、数学运算,导出表示各物理量之间关系的方程式,然后运用数学有关知识解决物理问题。
下面就解决物理问题中常用的几种数学方法做如下归纳总结:一、一般函数的应用在分析物理问题中的动态问题时,往往需要把要分析的量(Y)与已知代表动态的量(X),通过物理规律建立起一定的函数关系y=f(x),从而确定要分析的量的变化情况。
例1、图1所示,绳与杆均轻质,承受弹力的最大值一定,A端用铰链固定,滑轮在A点正上方(滑轮大小及摩擦均可忽略),B端吊一重物,现施拉力F,将B端缓慢上拉(均未断),在A杆达到竖直前()A、绳子越来越容易断B、绳子越来越不容易断C、AB杆越来越容易断D、AB杆越来越不容易断解析:设AC=l1,AB=l2,BC=l3,BD=a,AD=b,CD=c由共点力平衡条件得:⎩⎨⎧=+=G F F F F NN αθαθcos cos sin sin 得:1222sin cos l Gl ac l a l b G ctg G F N =⨯+=+=αθθ 故可知AB 杆受力大小不变,所以选项C 、D 都错。
13312sin sin l Gl l b l bl Gl F F N =⨯==αθ 由于l 3在逐渐减小,故F 逐渐减小,所以选项B 正确例2、如图2所示的电路,M 、N 两端的电压U保持恒定,R 为定值电阻,当滑动变阻器R 0(总阻值也为R )的滑动端p 从a 端滑向b 端的过程中,试分析安培表的读数变化情况。
解析:设滑动变阻器ap 部分的电阻为X ,求出通过安培表的电流I 与x 的函数关系式。
巧用数学方法解决物理问题

巧用数学方法解决物理问题数学和物理两门学科具有密切的联系。
数学知识对于物理学科来说,决不仅仅是一种数量分析和运算工具;更主要的是物理概念的定义工具和物理定律、原理的推导工具;另外,运用数学方法研究物理问题本身就是一种重要的抽象思维,因此,数学也是研究物理问题进行科学抽象和思维推理的工具。
运用数学方法解决物理问题的能力,是中学物理学习的目标之一。
用数学变换的方法,得到解决相关问题的数学表达式,是拓宽学习者思维的重要手段之一,同时可以解决一些常规物理方法难以解决的问题。
常见的方法有:比例法、极值法、极限法、函数及函数图象法、不等式法、列方程法、集合法等。
下面笔者从上面所提的问题重点对极值法、极限法、还原法、相似三角形比例法、化归法讨论说明。
一、运用二次方程的根式判断巧解计算题当在解题过程中,我们碰到一个含有两个未知数而只能列出一条方程式的时候,我们只要巧用一元二次方程式中的b2-4ac≥0这一条件就会使问题迎刃而解。
例1:电阻r1、r2串联时总电阻为20欧,则并联时的总电阻为()a.一定小于5欧b.一定大于5欧小于10欧c.一定小于或等于5欧d.一定大于10欧=202-4×1×20r≥0;r≤5欧所以选a.二、运用极限法巧解物理题(或叫极端法)此法是在有一个方程式中含有两个变量的时候,只要假设其中一个变量在最大与最小这两种极端的情况下,进行分析得出结论的方法。
例2:电路的滑动变阻器最大阻值r为20欧,电源的电压保持不变,r0为定值电阻。
当变阻器的滑片位于最左端时,电流表的示数为0.3安,则把变阻器的滑片向右移到c点(rbc=1/5r)时,通过r0的电流大小可能是( )a.0.28ab.0.33ac.0.39ad.0.41a解:答案为a.例3:电源的电压一定,r1=10欧,r2=30欧,当开关s1、s2都闭合时,电流表的示数为3.0a,电压表的读数不为零,则当开关s1闭合时,s2断开时,电流表的示数可能是()a.4.0a b.5.0a c.3.0a d.3.6a解:解法同上答案为d三、运用二次函数极值法巧解物理题本法是利用数学上的二次函数求极值的方法与二次方程的δ=b2-4ac≥0的应用有异曲同工之妙。
巧妙运用数学思想解决物理问题

巧妙运用数学思想解决物理问题数学和物理是两门密不可分的学科,数学为物理提供了严密的逻辑推理和精确的计算方法,而物理为数学提供了实际的应用场景和验证。
在物理问题中,巧妙运用数学思想能够帮助我们更好地理解和解决问题,本文将通过几个例子介绍如何运用数学思想解决物理问题。
一、用微积分解决运动问题在物理学中,运动问题是一个很常见的问题。
而微积分可以帮助我们更深入地理解和解决运动问题。
一个物体沿着直线运动,速度随时间的变化规律为v(t),要求在t1到t2时间内的位移是多少。
这个问题可以通过积分v(t)dt来解决,得到的结果就是在t1到t2时间内的位移。
二、用矩阵解决力学问题在力学问题中,矩阵的运用也是非常广泛的。
一个物体受到多个力的作用,力的大小和方向都可以表示为矩阵形式,那么物体的受力情况可以通过矩阵相乘来表示。
在刚体运动问题中,矩阵的运用也非常广泛。
一个刚体绕着固定轴线旋转,其转动姿态可以用旋转矩阵表示,这样就可以通过矩阵的乘法和逆运算来解决刚体的旋转问题。
在动力学问题中,微分方程的运用也是非常广泛的。
一个物体受到外力的作用,其受力大小和方向随时间的变化规律为F(t),那么物体的运动状态可以通过微分方程F=ma来描述,通过求解这个微分方程,就可以得到物体的运动规律。
通过以上几个例子,我们可以看到,在解决物理问题中,数学思想的运用是非常重要的。
数学既可以帮助我们更深入地理解物理规律,又可以帮助我们更高效地解决物理问题。
在学习物理的我们也要注重数学的学习,将两者结合起来,才能更好地掌握和应用物理知识。
在实际生活中,我们也可以通过巧妙运用数学思想来解决一些实际的物理问题。
当我们想要设计一个复杂的机械结构时,可以通过矩阵的运用来分析力的受力情况,从而更好地设计出稳定和安全的机械结构。
又当我们想要控制一个复杂的系统时,可以通过微分方程的运用来描述系统的动力学特性,从而更好地设计出高效和稳定的控制系统。
如何用数学知识处理物理问题

国髑 雹 锄 四 向 雹
口 陈 云 宁
T T .. .●
笔者在教 学中发现 , 有些 同学数学 知识掌握得 相当牢 固 , 物理概念 也 比较 清晰 , 在应用 数学 知 但 识 处理 物理 问题 时 , 却往往 不知如 何分析 、 怎样解
的转 折点 , 较第 ( ) 1 问难 度稍 大一些 , 在 点 , 对滑
第 ( ) 中 曰点是滑块做 圆周运动与平抛运 动 2问
1 8
H (+ h 5 . 【 x 2 ) x≥0 J 一 因为 、 h均为正数 , 开方后 得
≤
令 s = i n
、 /5
,
、 —1 :犁 / 2
,
-X' + ./ 1h 5
.
则 =+ 争
块, 据牛顿第二定律和向心力公式 :
m
答 , 能将 物理问题转化成数学模 型 , 不 出现 数 、 理脱 节 的现象 , 这样不利于学生能力的培养和提高. 本文
以一 典型试 题为例 , 为同学们应用数学 知识 处理物 理 问题 , 做一个简单的示范. 例 题 如图 1 示, 所 0为竖直 平面内光 滑圆弧
2 三角代换法 .
.
有 最大 值 ,其 值 为
在⑦式中为 了去根号 , 令 s 2 则⑦式变为 : i , n
=
hi 2 / s : 、 n
_ i -
一
i : :
=
:
:
:
:
sn i2 O+2 sn O o h i c s0
=
5 / +X 5-h
等
②
由① ②得 , s3 g 据牛顿第 三定律得 , N= m , 滑块对
巧用数学知识求解物理问题

q L
若 一
,3
W22
一
一寻。 () ^
、2
一
图 中 OA 的长 度 即 圆 形 磁 场 区 的半 径 R。 由 图 中 几 何
() …; ÷
关 系可 得 : R一 L 点 评 : 学知识有 时会成 为物 理解 题 成功 与否 的关键 , 数 诸 如 三 角 、 何 、 析 几 何 等 数 学 知 识 都 可 以 成 为 解 题 的 有 几 解
例 1一 个 小 球 从 h高 处 自 由 下 落 , 到 地 面 后 又 竖 直 . 碰 弹起 。 由于 小球 与 地 面 碰 撞 后 有 能 量 损 失 , 回 跳 时 的 初 它 速 度 等 于 前 一 次 落 下 来 速 度 的 3 4 求 小 球 从 释 放 到 停 止 弹 /,
跳 所 通 过 的 总路 程 。
始 运 动 , 速 度 为 v 沿 x正 方 向 。后 来 , 子 经 过 Y轴 上 的 初 , 粒
用 得 非 常 熟 练 的 方 法 却 在 物 理 解 题 中 运 用 不 出 来 , 些 都 P点 , 时 , 度 方 向与 Y轴 的 夹 角 为 3 。 P 到 O 的 距 离 为 这 此 速 O, 影 响 了 学 生 物 理 成 绩 的 提 高 。 数 学 中 , 生 熟 悉 了 a c 、 L, 图所 示 , 计 重 力 的 影 响 , 磁 场 的 磁 感 应 强 度 B 的 大 学 b d 如 不 求 x z 他 们 的 解 题 方 法 能 用 得 很 好 , 母 变 成 了 v a tF、 小 和 x y, 字 、 、、 U、 y平 面 上 磁 场 区域 的 半 径 R。 IE等 , 们 掌 握 的 数 学 知 识 有 时 很 难 迁 移 过 来 。 为 此 , 、 他 应
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
用数学知识解决物理问题
吴学红湖南省常宁市第一中学421500
摘要:物理学科应用的数学知识,在物理数量分析、运算,物理定律、原理推导中发挥着工具性、基础性作用,了解数学知识的基本应用及注意事项,能促进物理教学质量的提高。
关键词:物理教学数学知识基本应用注意事项
数学知识在物理学中的应用广泛而深远,在物理数量分析、运算,物理概念定义、物理定律、原理推导中发挥着工具作用,也是学好物理的基础性因素之一,主要表现在如下几个方面:
一、物理教学中数学知识的基本应用
1.运用数学方法表达物理过程、建立物理公式。
运用数学语言表示物理公式是研究物理的基本方法之一。
在研究物理现象的过程中,常常以观察、实验为依据,运用数学方法(包括公式和图像)来对其进行计算、分析、概括、推理,得出经验规律,并进一步抽象为物理定律。
中学物理中的许多定律都是如此,例如电阻定律、欧姆定律、光的折射定律等。
2.应用数学知识推导物理公式。
物理学中常常运用数学知识来推导物理公式或从基本公式推导出其它关系式,这样既可以使学生获得新知识,又可以帮助他们领会物理知识间的内在联系。
3.运用数学表达式或图像来描述、表达物理概念和规律。
定义物理概念、表达物理规律时运用数学语言更能体现出简洁、精确、概括、深刻的特点。
许多物理概念和规律都以数学形式(公式或图像)
来表述,也只有利用了数学表述,才便于进一步运用它来分析、推理、论证,才能广泛地定量地说明问题和解决问题。
4.应用数学知识进行定量分析,运用运算、判断、推理、论证和变换来解决物理问题。
在物理学中进行抽象思维时,它可使人们从已知的物理定律或理论出发,利用数学的逻辑推理方法推导出新的规律或建立新的理论。
例如,牛顿在开普勒行星运动规律的基础上,利用数学方法导出了万有引力定律。
物理关系式的推理论证不仅在于得出它的数学表达式,而更重要的是要把它作为发展学生逻辑思维能力的一个重要手段。
例如,高中物理讲过闭合电路的欧姆定律后,为了让学生掌握电源的路端电压U和内电压U′随外电路电阻R的改变而变化的规律,弄清变化的最大值,同时也为了发展学生逻辑推理的思维能力,应该引导他们运用数学知识来分析、推证:(1)当R→∞时,U′=?(2)R→0,U′=?这时不但要把公式进行变换,而且还要用到数学的极限概念。
二、物理教学中运用数学知识应注意的几点
1.在运用物理公式或定律分析实际问题时,要使学生明确定律、公式建立或导出的基础,弄清物理定律或公式的形成过程,而不能机械地记忆公式或图像。
例如F浮=ρgV,要使学生明确式中的ρ是指液体或气体的密度,而不是物体的密度,V是指物体排开流体的体积,而不是物体的体积;还要弄清物体在流体中所受的浮力产生的原因、方向(物体在流体中受到向上的压力比向下的压力大,这两个压力的
差就是流体对物体的浮力,浮力的方向总是坚直向上的);还要弄明白:F浮=ρgV是浮力大小的量度公式,而不是决定公式,决定浮力大小的是浸在流体里的物体所受流体的向上和向下的压力差。
如习题:“河中有一木桩,露出地面的体积为5立方分米,当涨潮时,河水把木桩全部淹没,此时水对木桩的浮力是多大?”学生在解题时如果没有弄清浮力产生的原因,就会机械地死套浮力公式,得出错误的结论,即:F浮=ρgV=1千克/(分米)3×9.8牛顿/千克×5(分米)3=49牛顿。
实际上,在此情况下,木桩并没有受到水对它向上的压力,所以水对木桩的浮力为零,这时浮力公式F浮=ρgV不能应用。
2.数学知识的应用有其局限性和特殊性。
在分析物理公式时,一定要让学生弄清物理公式或图像所表示的物理意义,不能片面地根据数学意义去理解物理问题。
要明白一个数学函数式可以表示事物间的多种相互关系,而一个物理公式总是具有特定的意义。
3.运用数学知识解决物理问题,要让学生弄清物理公式的适用条件和应用范围。
如对于匀速圆周运动向心力的公式,有些学生提出:“为什么匀速圆周运动的向心力跟半径既成反比又成正比呢?”产生这些模糊认识和错误的原因,就在于他们忽视了公式的物理意义和条件,对于具体事物不作具体分析。
4.运用数学知识推导物理公式或从基本公式导出其它关系式时,让学生明白:有些物理定律虽然可以从别的物理定律推导出来,但要引导学生弄清所讨论的物理定律是怎样建立的以及它跟相关联的物理定律有什么关系。
例如,动量定理虽然可以由牛顿第二定律推
导出来,但不能简单地把它看作是牛顿运动定律的一个推论,事实上二者是互相独立的定律,要具体分析它们各自的特点。
牛顿第二定律只表明了外力对物体的即时作用(力的瞬时效果),动量定理却表明了外力在一段时间里对物体的持续作用所获得的效果:促使物体的动量发生变化。
5.物理练习应随实际问题呈现出多样性。
如选择题、问答题(或说理题)、实验题、作图题(包括图像)、推导论证题、讨论判断题、设计题、计算题等,这是加深对知识的理解,训练和培养思维能力、分析能力、逻辑推理能力以及运用数学解决物理问题能力的重要途径。
但要避免过分偏重计算题解题训练,而忽视了实验和多样化的练习,避免解题训练偏高、偏难、偏多、偏重现象,以更好地提高学生分析、解决实际问题的能力。
总之,物理学作为一门自然科学,既跟其他自然学科有密切的联系,同时又是一门独立的学科,有其自身的特殊规律。
所以在应用其他学科的知识尤其是应用最为频繁的数学知识分析物理问题时,要特别注意物理学科的特殊性,注意概念的物理含义和规律成立的条件,这样才不至于受其他学科思想的影响而陷入因其引起的思维误区。
“应用数学处理物理问题的能力”这一要求的主要表现有:①从物理现象与过程出发,经过概括、抽象,把物理问题转化为数学问题;②综合运用数学知识,正确、简洁地进行有关问题的求解。
③较繁的字
母运算或数字运算;④对于图象的要求和题目中涉及几何关系问题等。
如力学多用三角函数和方程,磁场问题和光学多涉及到几何知识,而热学及原子物理则多用繁杂的数字运算,特别是指数运算等。
具体来说,主要体现在如下几个方面:
1、图象在物理问题中的体现:物理学中经常用图象描述物理量之间的关系,比较直观形象地展示物理规律,是研究物理问题常用的数学工具,也是解决问题的一种重要方法。
如波动图线、感应电流随时间的变化图像等。
而用图象法处理实验数据是物理实验中最常用的方法,对提高学生解决实际问题的能力有着极其重要的意义。
2、几何知识在物理中的运用:几何知识是物理中应用最广泛的数学知识之一,在力学问题中即经常出现。
而在光的反射和折射问题中更是需要用到大量的几何知识,而在带电粒子在磁场中的运动中几何知识也是不可或缺的。
3、极限法:极限法是把某个物理量推向极端,即极大和极小或极左和极右,并依此做出科学的推理分析,从而给出判断或导出一般结论。
恰当应用极限法能提高解题效率,从而得到事半功倍的效果。
4、函数的极值:求函数的极值一般有两种方法,即借助均值不等式或者二次函数的顶点坐标来处理。
5、微元法:所谓微元法是指选取研究对象中具有代表性的一个微小部分(或过程)进行分析,从而可以化曲为直,使变量、难以确定的量为常量、容易确定的量.有时间微元△t、位移微元△x、质量微元△m等等。
微元法是分析、解决物理问题中的常用方法,也是从部分到
整体的思维方法。
除此之外,不等式的运用、三角函数的运用、数列和数学归纳法的运用、导数的运用等等数学知识也经常在物理问题中涉及,希望能够灵活运用。