数学知识在物理中的应用

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。

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温宿县14779212036： 数学在物理上的应用有哪些(急用!) - ？
帅废斯曲： 不晓得你是要写文章还是准备什么比赛、考试?我按照写文章的思路给点建议吧: 1,核心 数学作为物理学最根本的工具,为物理学的发展作出了极大的贡献.作为解决时空与物质运动问题的学科,物理学和其中纷繁复杂的问题从提 出、抽象...

温宿县14779212036： 有哪些数学方法在初中物理中的应用 - ？
帅废斯曲： 初中物理的应用方法 研究物理的科学方法有许多,经常用到的有观察法、实验法、比较法、类比法、等效法、转换法、控制变量法、模型法、科学推理法等.研究某些物理知识或物理规律,往往要同时用到几种研究方法.

温宿县14779212036： 数学知识在物理上的应用探索 - ？
帅废斯曲： 你好!数学是物理的基础,他为物体提供思路指导和方法解答.首先数学可以帮助建立物理模型,从而进一步简化,使题意更加清晰易懂,方便简答.再次,数学为物体提供一系列基本的算法和基本思想:方程思想,代数思想,微分思想等等,如果你尝试研究物理竞赛,高等数学中的微分积分可以解决很多物理问题,是很重要的思想方法.祝你物理数学学习进步!希望对你有帮助!

温宿县14779212036： 有哪些数学知识在物理上有应用？
帅废斯曲： 最基本的当然是数字计算了~ 向量(矢量)是力的抽象,力的合成也满足平行四边形法则 物理上的变化率相当于数学中的导数 如位移是速度的导数,加速度是速度的导数 等等 谈导数就要谈定积分 变力做的功,变速直线运动的位移要靠它 引力、重心要靠它 然后还有微分方程 简谐振动的很多量都可以直接用数学方法求出 总之,数学和物理的联系是很紧密的了~

温宿县14779212036： 数学在物理上的应用有哪些(急用!) - ？
帅废斯曲： 微积分——对于渐变过程的研究以及大量微观事物的统计矢量、坐标(平面、空间)、解析几何——运动轨迹,光路,电场、磁场、引力场、电流场等各种长的描述立体几何——空间力系的...

温宿县14779212036： 物理在数学中的应用 - ？
帅废斯曲： 应用数学方法处理物理问题是高中物理教学大纲明确指出的一项重要教学内容,也是高考能力考察的重要组成部分,同时也体现了数学这门学科的工具性和实用性.为加强学科间的渗透,强化对学生能力的培养,本文试通过下面例子作初步的探...

温宿县14779212036： 物理学中运用到那些数学知识(越详细越好)??？
帅废斯曲： 几乎所有的数学知识都可以运用到物理学中,除了个别纯抽象的数学理论. 几何不用说了,力学电学运动学什么都可以用. 代数也是解决物理方程式很重要的工具,特别是近代天文物理和量子物理学.各种高次多项式的运算更是重中之重.

温宿县14779212036： 物理学中运用到的哪些数学知识?? - ？
帅废斯曲： 很多,基本上物理和数学不分家的.不如说物理上最常用的微积分,还有其他比如说函数的思想,导数,解析几何等等,可以说数学上的东西你想用到物理上就能用的上

温宿县14779212036： 关于数学知识在物理上的应用探索 - ？
帅废斯曲： 力的概念最初是具有人类自身生物学意义上的,类比地面物体的推一推动一动是力所致,所以人们总是以人为力去理解自然力.物质世界是以自然力而运动着的,然而我们却用人为惯性机械论的思想观点去类比对待自然界显然是不妥的,力被定...

温宿县14779212036： 数学知识在物理上的应用探索有些什么 - ？
帅废斯曲： 微积分是主要!关于微积分展开的应用探索数不胜数!