数学知识在物理中的应用 数学知识在物理上的应用有哪些

作者&投稿:始伯 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
数学是一门非常重要的基础学科,尤其在理解物理概念、物理规律以及解决物理问题时,数学知识起着重要的工具作用。有些初中学生数学学得比较好,但物理不一定学得好,因为这些学生往往用纯数学的思维方式理解物理概念、规律或求解物理问题,这样就造成了学生在应用数学知识解决物理问题时容易出现错误,解决上述问题的有效途径就是把物理问题转化为数学问题,有效的运用数学知识来解决物理问题。一、用数学式子表达物理概念、物理规律,用字母表达物理量、已知量、未知量。初中学生初学物理时往往对用符号表示物理量之间的关系式不习惯,不会应用这些物理量的符号去表示相应的数字信息,不清楚公式中的符号哪些是已知的,哪个是未知的,导致公式变形出错,乱套公式,物理结果出错。 解决途径:(1)首先引导学生学会“读题 → 标量 → 选公式”的方法。即学生边读题,边在相应的数字下面标上相应的物理量的符号,这样做的目的就是明确了已知量和未知量,再根据物理问题情境选择恰当的公式来求解。(2)解题时强调运用“三步法”,即“公式 → 带入数据 (数字+单位) → 结果(数字+单位)”。要让学生明确物理公式是解决物理问题的重要依据,所以要先写出公式,再带入相应的数字和单位,然后运用数学知识进行计算得结果。(3)物理量用规定的符号来表示,学生往往不能把字母和它表示的物理量联系在一起。如学生在数学中未知数都可以用X、Y表示,有时学生在解决物理问题时,不管是求哪个物理量,他们都用X、Y表示,这样不便于理解物理含义。在分析题时让他们在物理量的旁边写出表示这个物理量的符号,再看求哪个量就用他在这个物理量旁边标出的字母来表示。 通过不断强化及练习,学生学会了运用数学能力来求解物理问题,使学生对符号的认识由不熟悉到能够灵活运用。二、用方程表达物理关系、解决物理问题。学生往往在数学中会列方程解方程,但不会求解物理关系式。 解决途径: 教师应教会学生将物理关系式与数学方程概念有机的结合起来,让学生理解物理关系式实际上是将方程概念赋予了具体实际的内容。在建立物理情境的基础上,利用数学方法求解物理问题。 例如:用弹簧测力计提着体积为10cm3的铁块浸没水中,不触底,此时用弹簧测力计的示数多大? 引导学生分析:求弹簧测力计的示数多大,实际是求铁块在水中受到向上的拉力多大。(1)受力分析,画出受力示意图,如图:重力、浮力、拉力。(2)引导学生分析能求哪些量:如:F浮= ρ水 gV铁,G=ρ铁 gV铁(3)建立力的平衡式 F拉 + F浮=G (4)代入求解 F拉 =G + F浮 可以看出物理中力的平衡式实际上就是数学中的方程式,教师再引导学生利用数学方程思想来求解物理问题。通过例题分析、训练,学生逐步增强数理结合的意识,能将物理问题自觉地灵活地转化为受物理规律制约及显示物理规律、物理情境的数学问题。三、用分式的性质等量代换的思想进行单位换算。初学物理的学生在单位换算方面成为学习物理知识的障碍。 解决途径: 首先让学生理解物理中的单位换算,实际上是数学中的等量代换思想的体现,其次让学生理解记忆基本换算关系。例如:速度的单位换算,引导学生运用数学方法:(1)分子分母分别换算法 例如:20m/s = 20 = 72km/h(2)利用速度进率法:1 m/s = 3.6 km/h20m/s = 20 3.6 km/h = 72km/h 通过分析比较,让学生理解单位换算的方法和技巧,今后能灵活自如的进行单位换算,不要让单位换算成为学生学习物理的障碍。四、区分物理平均与数学平均。 学生对物理中的平均概念的理解往往停留在数学的平均思想上,不注意条件,不注意适用范围,导致结果出错。 解决途径: 教师要引导学生理解物理中的平均与数学中的平均概念的区别,要特别注意公式的适用条件和适用范围。 例如:求平均速度问题,原则上应该是,S代表总路程,t代表通过路程S所用的总时间。(1)一个物体做直线运动,前一半路程的速度为 1,后一半路程的速度为 2,求全程的平均速度。隐含的条件是 S1 = S2 = S 但是有一些学生不理解物理上平均速度的含义,直接利用数学上的平均思想解题得出的错误结论 。(2)一个物体做直线运动,前一半时间速度为 1,后一半时间速度为 2,求全程的平均速度。隐含的条件是 t1=t2 = t 又如:伏安法测电阻,多次测量利用数学的加权法求平均电阻值有实际意义。而电功率的平均值没有实际意义。 可见应用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,因此我们在物理教学中要强化物理意义、物理内涵,公式形成过程的指导以及物理规律成立的条件,以使学生在扎实的物理基础上恰当、灵活地应用数学知识解决物理问题。五、利用函数图像理解物理意义。 物理规律、物理量之间的关系可以用图像表达出来。但是有的学生不能将函数图像与物理知识联系起来,造成解决物理题的困难。 解决途径:首先让学生明确,横纵坐标表示什么物理量,再分析这个图像表示的物理意义。 例如:一个正比例函数图像,斜率表示密度ρ=m/v,即m与v成正比,也就是说同种物质,质量增大多少倍,体积也增大多少倍,比值不便,这个比值就是密度。这样有利于学生理解密度是物质的一种特性。 总之,运用数学知识解决物理问题的有效途径,就是把数学知识、数学思维方法迁移到学习物理上来。因此教师在教学中应强化数理知识的结合,利用多渠道的有效途径,促进数学知识的迁移,学生才能更好的利用数学知识来解决物理问题。

数学知识在物理上的应用~

物理上所有矢量的合成与分解(向量)
简谐振动、波(三角函数)
速度,加速度,角速度,角加速度,动量,角动量,能量等的推导都应用到了微分
一些运动(简谐振动、波)可以用复数表示
功的计算(向量的点乘)
力矩,科里奥利加速度,电磁感应等应用到了向量的叉乘
可能有些超纲(我就是高一的)

数学知识在物理上的应用有哪些
重心 是规则图形数学是一门非常重要的基础学科,尤其在理解物理概念、物理规律以及解决物理问题时,数学知识起着重要的工具作用。有些初中学生数学学得比较好,但物理不一定学得好,因为这些学生往往用纯数学的思维方式理解物理概念、规律或求解物理问题,这样就造成了学生在应用数学知识解决物理问题时容易出现错误,解决上述问题的有效途径就是把物理问题转化为数学问题,有效的运用数学知识来解决物理问题。一、用数学式子表达物理概念、物理规律,用字母表达物理量、已知量、未知量。初中学生初学物理时往往对用符号表示物理量之间的关系式不习惯,不会应用这些物理量的符号去表示相应的数字信息,不清楚公式中的符号哪些是已知的,哪个是未知的,导致公式变形出错,乱套公式,物理结果出错。 解决途径:(1)首先引导学生学会“读题 → 标量 → 选公式”的方法。即学生边读题,边在相应的数字下面标上相应的物理量的符号,这样做的目的就是明确了已知量和未知量,再根据物理问题情境选择恰当的公式来求解。(2)解题时强调运用“三步法”,即“公式 → 带入数据 (数字+单位) → 结果(数字+单位)”。要让学生明确物理公式是解决物理问题的重要依据,所以要先写出公式,再带入相应的数字和单位,然后运用数学知识进行计算得结果。(3)物理量用规定的符号来表示,学生往往不能把字母和它表示的物理量联系在一起。如学生在数学中未知数都可以用X、Y表示,有时学生在解决物理问题时,不管是求哪个物理量,他们都用X、Y表示,这样不便于理解物理含义。在分析题时让他们在物理量的旁边写出表示这个物理量的符号,再看求哪个量就用他在这个物理量旁边标出的字母来表示。 通过不断强化及练习,学生学会了运用数学能力来求解物理问题,使学生对符号的认识由不熟悉到能够灵活运用。二、用方程表达物理关系、解决物理问题。学生往往在数学中会列方程解方程,但不会求解物理关系式。 解决途径: 教师应教会学生将物理关系式与数学方程概念有机的结合起来,让学生理解物理关系式实际上是将方程概念赋予了具体实际的内容。在建立物理情境的基础上,利用数学方法求解物理问题。 例如:用弹簧测力计提着体积为10cm3的铁块浸没水中,不触底,此时用弹簧测力计的示数多大? 引导学生分析:求弹簧测力计的示数多大,实际是求铁块在水中受到向上的拉力多大。(1)受力分析,画出受力示意图,如图:重力、浮力、拉力。(2)引导学生分析能求哪些量:如:F浮= ρ水 gV铁,G=ρ铁 gV铁(3)建立力的平衡式 F拉 + F浮=G (4)代入求解 F拉 =G + F浮 可以看出物理中力的平衡式实际上就是数学中的方程式,教师再引导学生利用数学方程思想来求解物理问题。通过例题分析、训练,学生逐步增强数理结合的意识,能将物理问题自觉地灵活地转化为受物理规律制约及显示物理规律、物理情境的数学问题。三、用分式的性质等量代换的思想进行单位换算。初学物理的学生在单位换算方面成为学习物理知识的障碍。 解决途径: 首先让学生理解物理中的单位换算,实际上是数学中的等量代换思想的体现,其次让学生理解记忆基本换算关系。例如:速度的单位换算,引导学生运用数学方法:(1)分子分母分别换算法 例如:20m/s = 20 = 72km/h(2)利用速度进率法:1 m/s = 3.6 km/h20m/s = 20 3.6 km/h = 72km/h 通过分析比较,让学生理解单位换算的方法和技巧,今后能灵活自如的进行单位换算,不要让单位换算成为学生学习物理的障碍。四、区分物理平均与数学平均。 学生对物理中的平均概念的理解往往停留在数学的平均思想上,不注意条件,不注意适用范围,导致结果出错。 解决途径: 教师要引导学生理解物理中的平均与数学中的平均概念的区别,要特别注意公式的适用条件和适用范围。 例如:求平均速度问题,原则上应该是,S代表总路程,t代表通过路程S所用的总时间。(1)一个物体做直线运动,前一半路程的速度为 1,后一半路程的速度为 2,求全程的平均速度。隐含的条件是 S1 = S2 = S 但是有一些学生不理解物理上平均速度的含义,直接利用数学上的平均思想解题得出的错误结论 。(2)一个物体做直线运动,前一半时间速度为 1,后一半时间速度为 2,求全程的平均速度。隐含的条件是 t1=t2 = t 又如:伏安法测电阻,多次测量利用数学的加权法求平均电阻值有实际意义。而电功率的平均值没有实际意义。 可见应用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,因此我们在物理教学中要强化物理意义、物理内涵,公式形成过程的指导以及物理规律成立的条件,以使学生在扎实的物理基础上恰当、灵活地应用数学知识解决物理问题。五、利用函数图像理解物理意义。 物理规律、物理量之间的关系可以用图像表达出来。但是有的学生不能将函数图像与物理知识联系起来,造成解决物理题的困难。 解决途径:首先让学生明确,横纵坐标表示什么物理量,再分析这个图像表示的物理意义。 例如:一个正比例函数图像,斜率表示密度ρ=m/v,即m与v成正比,也就是说同种物质,质量增大多少倍,体积也增大多少倍,比值不便,这个比值就是密度。这样有利于学生理解密度是物质的一种特性。 总之,运用数学知识解决物理问题的有效途径,就是把数学知识、数学思维方法迁移到学习物理上来。因此教师在教学中应强化数理知识的结合,利用多渠道的有效途径,促进数学知识的迁移,学生才能更好的利用数学知识来解决物理问题。的几何中心有些求力臂的可能会用到勾股定理还有就是一般性的计算了

数学知识在物理中的应用
答:数学知识在物理中的应用 控制好数学知识运用的力度数学和物理在本质上还是有区别的,有些在数学中行得通的概念和知识在物理中不一定可行,因此在物理中运用数学知识时必须要结合问题的实际状况,对不同的问题采取科学的解决方法才能获得最合理的答案.+举这样一道物理问题为例:“一辆汽车以20+m/s的速度...

数学知识在物理上的应用有哪些
答:一、用数学式子表达物理概念、物理规律,用字母表达物理量、已知量、未知量。初中学生初学物理时往往对用符号表示物理量之间的关系式不习惯,不会应用这些物理量的符号去表示相应的数字信息,不清楚公式中的符号哪些是已知的,哪个是未知的,导致公式变形出错,乱套公式,物理结果出错。 解决途径:(1)...

数学知识在物理上的应用有哪些?
答:几何方面比如 力、位移、速度等失量的分合 可利用 数学的 向量部分 解决还有好多画出图形的题,可以大量的采用几何的方法来看,可以大大的简化难度当然,还有就是 学习数学 为人培养出了 理性的思维,便于思考物理题也培养出来了 细心 的习惯等等……… 本回答由网友推荐 抢首赞 已赞过 已踩过< 你对这个回答的...

数学在物理上的应用有哪些(急用!)
答:6,物理理论的应用 数学对物理理论的应用,以及应用中不断地纠正错误、弥补理论缺陷、改进物理方法等等有着至关重要的作用。7,数学理论应用于物理研究的实例 那位用数学知识测量地球周长的人可谓是最早的实践者(名字我忘了);阿基米德的陀螺提水泵——数学应用于工程学的经典范例,还有他对几何和光学的...

数学在物理中的运用
答:众所周知,物理学的发展离不开数学,数学是物理学发展的根基,并且很多物理问题的解决是数学方法和物理思想巧妙结合的产物。打好数学基础要从高中做起 ,培养学生的数学思想,创新能力,更好的与大学课程接轨,更早的把高中生带到物理殿堂。下面以一题为例说明一下数学思想在物理中的应用:【例一】如图...

物理学中是怎样运用数学工具的
答:数学是物理学的语言和工具,概括物理现象、形成物理概念、整理实验数据、进行逻辑分析、建立物理定律、利用数学图像展示物理规律等等物理学的研究和学习过程都离不开数学,而数学知识在初中物理中也展现了非凡的作用。以下就是数学工具在物理学中运用的具体表现: 一、利用不等式(组)求凸透镜的焦距取值范围 根据一定条件求...

物理学的应用
答:二、热学知识的应用 热学:比如我们烧开水,是用火给水加热,而且水到100摄氏度会沸腾,都用的是热学知识。蒸汽机就是运用了这个原理 天气的阴晴、冷暖与人类的各类活动息息相关,包含了很多的物理热学知识。如人们常喝开水、吃熟食,需要对水和食物进行加热,而加热过程中就需知道燃料燃烧或电力加热的...

关于数学知识在物理上的应用探索
答:当今物理学用数学符号来代表,既可以进行实际计算应用,又可以免去解释上的困难。数学是在考虑对象中产生的,然后又脱离了对象,可是物理学却以数学化的方法来对待物理,显然是不合适的。数学不必考虑数学的对象,也是情有可原的,因为考虑不过来。数学的公设或公理是公认成立而不要求证明的,然后推出其它...

数学在物理学中的应用
答:的应用作简单论述。一、物理学中的正、负号 数学中的正与负反映了数的大小,但在物理 学中,正和负反映的物理意义大不相同。1、矢量中的正和负反映了方向。在同一直线 上,一般先规定某方向为正方向,与其同向的矢 量为正值,反之为负值,这样把矢量运算化为标 量运算。例如,在直线运动中,若选...

数学在物理学中的应用
答:数学是物理中的一种重要工具,物理概念定量的阐释都需要数学公式的表达,随着物理概念的深入,所需要的数学知识也相应的提高,物理的最前沿是和数学紧密联系的,两者相辅相成,互相推动发展。例如,物理系大三时候需要学习的《数学物理方法》,就是以后物理科研需要的基础工具,再比如更深入的《物理学家用...