數學思想在高中物理中的應用

時間:2023-04-30 13:40:31 物理論文 我要投稿
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數學思想在高中物理中的應用

眾所周知,物理學的發展離不開數學,數學是物理學發展的根基,并且很多物理問題的解決是數學方法和物理思想巧妙結合的產物。打好數學基礎要從高中做起 ,培養學生的數學思想,創新能力,更好的與大學課程接軌,更早的把高中生帶到物理殿堂。

數學思想在高中物理中的應用

   下面以一題為例說明一下數學思想在物理中的應用:

【例一】如圖所示,一根一段封閉的玻璃管,長L=96厘米內有一段h1=20厘米的水銀柱,當溫度為27攝氏度,開口端豎直向上時,被封閉氣柱h2=60厘米,溫度至少多少度,水銀才能從管中全部溢出?

解:首先使溫度升高為T0以至水銀柱上升16厘米,水銀與管口平齊,此過程是線性變化。溫度繼續升高,水銀溢出,此過程不再是線性關系。設溫度為T時,剩余水銀柱長h,對任意位置的平衡態列方程:

(76+ h1)×60/300=(76+h) ×(96-h)/ T    整理得:

T=(-h2+20h+7296)/19.2

h的變化范圍0——20,可以看出溫度T是h的二次函數,此問題轉化為在定義域內求T的取值范圍,若Tminmax,只有當溫度T大于等于Tmax 才能使水銀柱全部溢出,經計算所求值Tmax =385.2 。

只有通過二次函數極值法,才能從根上把本體解決。加強數學思想的滲透是新教材新的一個體現,比如:“探索彈簧振子周期與那些因素有關”,“探索彈簧彈力與伸長的關系”。在實際教學過程中應該引起高度重視并加以擴展。

大學物理課程與高中物理課程跨度較大,難點在于運用數學手段探索性研究物理問題的方法,另外微積分思想比較難以理解,為了與大學物理課程更好的接軌,在高中階段對學生進行微積分思想的滲透也是非常必要的。因此在高中物理教學過程中應抓住有利時機滲透微元思想,為

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