所謂數學方法,就是用數學語言表達客觀事物的狀態、關系和過程,并進行推導、計算和分析,形成對問題的判斷、解釋和預測。 可以說,任何物理問題的分析處理過程都是數學方法的應用。 本課題所涉及的數學方法都是特殊的、典型的方法。 常用的方法有極值法、幾何法、圖像法、數學歸納推理法、微元法、算術(比率)序列求和法等。 等待。
1.極值法
數學中求極值的方法有很多種。 物理極值問題中常用的極值方法有:三角函數極值法、二次函數極值法、一變量二次方程判別法等。
2、幾何法
用幾何方法解決物理問題時,常用的有“對稱點的性質”、“兩點之間的最短直線距離”、“直角三角形的斜邊大于直角邊”和“性質”全等相似三角形”等知識,如:帶電粒子在有界磁場中運動的相關問題、相似三角形法、作圖法等,常用于分析物體上的變力。 與圓相關的幾何知識用于解決力學和電學問題。 特別適用于帶電粒子在均勻磁場中圓周運動等問題。 此類問題的難點往往在于圓心和半徑的確定。 對,有幾種方法可以確定:
1、根據切線的性質確定。 從給定的弧上找到兩條不平行的切線和相應的切點,并通過切點繪制切線的垂直線。 兩條垂直線的交點是圓心,連接圓心和切點的線是半徑。
2. 根據垂直直徑定理(垂直于弦的直徑平分弦和弦所對的弧)和相交弦定理(如果弦與直徑垂直相交,則弦的一半是弦的比值)將直徑分為兩條線段(中間項)確定。 如圖8-1所示。
3、圖像法
中學物理中的一些較抽象的練習通常很難解決。 如果能與數學圖形相結合,適當引入物理圖像,就能將抽象轉化為圖像,突破困難和疑慮,大大簡化解決問題的過程。 形象法一直是歷年來高考的熱門話題。 因此,復習時一定要密切關注圖像,掌握圖像識別和繪圖的方法。
4. 數學歸納法
在解決一些物理過程中相對復雜的具體問題時,我們常常從特殊情況出發,在一般情況下推導出猜想,然后用數學歸納法來證明,以保證我們的猜想是正確的。 用數學歸納法解決問題時,一定要注意書寫規范,以便找出規律。
5.微量元素法
采用微分思維的分析方法稱為微量元素法。 它是將研究對象(物體或物理過程)劃分為無限細分,然后從中提取微小單元進行討論,從而找出所研究對象的變化規律的一種思維方式。 利用微元法解決問題的思維過程如下。
(1)分離并選擇合適的微量元素作為研究對象。 微元可以是小線段、圓弧、小面積高中物理三,也可以是小體積、小質量、短時間等,但必須具有物體整體的基本特征。
(2)對微元(如點電荷、質點、勻速直線運動、勻速旋轉等)進行建模,并利用相關物理定律求解該微元與所需物體之間的關系。
(3)將一個微單元的求解結果推廣??到其他微單元,充分利用各微單元之間的對稱關系、矢量方向關系、近似極限關系等,將各微單元的求解結果疊加起來微量元素獲得整體合理的數量答案。
6.三角函數法
三角函數反映了三角形的邊和角之間的關系,廣泛應用于物理問題的解決。 例如:在討論三個共點平衡力組成的力三角形時,常采用正弦定理求力的大小; 利用函數單調變化的臨界狀態來求某個物理量的極值; 三角函數的“和積”用“公式”來簡化結論等。
7. 順序法
所有涉及數列求解的物理問題都具有過程多、重復性強的特點,但每一個重復的過程都不是原來的完全重復,而是變化的重復。 隨著物理過程的重復,某些物理量逐漸以相互關聯的方式發生變化。 解決此類問題的基本思路是:
8、比例法
比例計算方法可以避開與解題無關的量,直接列出已知和未知的比例公式進行計算,大大簡化了解題過程。 應用比例法解決物理問題時,需要討論物理公式中變量之間的比例關系,需要明確公式的物理意義以及公式中各個量的作用,以及比例是否成立。所要討論的關系成立。 同時,請注意以下幾點。
數學是“物理學家的思維工具”,它使物理學家能夠“邏輯思考”,想象更多的事物。 可以說,正是數學和物理的有機結合,才使得物理學越來越完善。 物理學的嚴格量化使得數學方法成為解決物理問題不可或缺的工具。
熱點、重點、難點
【點評】對于兩個物體之間的多過程運動問題,在理清物理過程的基礎上,分別畫出物體的運動圖像,這樣兩個物體的運動特征就會明顯。 利用圖形線與坐標軸之間的面積關系來明確物體之間的位移關系,可以省略一些物理量的計算,從而快速、簡單地回答問題。 類似的問題可以在專題1能力練習的問題3中找到。
能力演練
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