文档介绍:浅谈数学与物理之间的联系
广州市荔湾区新苗学校
Liwan District of Guangzhou Xinmiao school
教育教学研究论文
题 目: 数学与物理学的联系
作
浅谈数学与物理之间的联系
广州市荔湾区新苗学校
Liwan District of Guangzhou Xinmiao school
教育教学研究论文
题 目: 数学与物理学的联系
作者姓名: 王国华
学校名称:广州市荔湾区新苗学校
职位名称: 物理教师
二00八年十一月
在解决物理问题的过程中,对于利用代数运算对比较复杂的题目,需要列出有关方程,然后求解。在解题中需要明确有那些要求的物理量,弄清独立方程的个数,这对解决物理问题有好处。当然,物理考试虽然不着重考查运算技能,但不重视运算技能,显然不能求出正确答案。
    例3、处于平直轨道的甲、乙两物体,假设相距S,它们同时开始计时,甲以已知速度V作匀速直线运动,乙同时作加速度为a的初速度为零的匀加速直线运动。试讨论:S取值在什么条件下,甲、乙能相遇一次,二次或不能相遇?(设甲、乙各不影响)
解:设在时间t里,甲、乙两物体相遇,这时:
甲的位移为S甲=Vt
乙的位移为S乙=At2/2
由题意得:S甲-S乙=S
则:Vt-1/2at2=S
整理得:at2-2Vt+2S=0————①
一元二次方程公因子:△=b2-4ac=4V2-8as
讨论:①如果方程①有一个解,这时公因子△=0
则:4V2-8as=0
S=V2/2a 此时甲乙只能相遇一次
②如果方程①有二个解,这时公因子△>0
则:4V2-8as>0
S<V2/2a
而此时方程①的解:t1,2=(4V± )/2a>0
因此在s<v2/2a时,时间t满足大于零,甲乙能相遇二次
③如果方程①无解:这时公因子:△<0
则:4V2-8as<0
s>V2/2a 甲乙不能相遇
这一题是典型的代数知识解决物理问题的题目,主要思路是通过一元二次方程的公因子对相遇问题展开讨论,使复杂的物理问题变为简单的代数运算。
二、三角函数知识在中学物理中的应用
三角函数中解三角形(特别是解直角三角形)的方法,在物理计算过程中应用是相当重要的。主要有正弦sinθ,余弦cosθ,正切tgθ、余切ctgθ、勾股定理等三角函数知识都应用到物理学中去。而且对sinθ<1、或cosθ<1应用到极值的讨论中去。
例如:如右图,有三个光滑斜面a、b、c倾角分别是15º、45º、60º。三个斜面底边长度相同,都为l,一个滑块分别从这三个斜面的顶端由静止开始滑下,设斜面a、b、c滑至底端所用的时间分别为ta