高中物理中的数学知识与方法(选读)
- 格式:docx
- 大小:318.60 KB
- 文档页数:8
高中物理中常用的数学知识归纳一、代数基础在高中物理中,代数是一个非常重要的数学工具。
代数的基础知识包括整数运算、分数运算、方程与不等式等。
整数运算主要涉及加法、减法、乘法和除法四则运算,以及负数的运算规则。
分数运算包括分数的加减乘除、分数的化简、分数与整数的运算等。
方程与不等式是代数中常见的问题,可以通过代数运算解决。
二、函数与图像函数与图像是高中物理中常用的数学工具。
函数是自变量与因变量之间的关系,可以用数学符号表示。
在物理中,常见的函数有线性函数、二次函数、指数函数、对数函数等。
通过函数的图像,可以直观地了解函数的性质,如函数的增减性、最值、零点等。
图像的绘制可以通过手工绘图、计算机绘图软件等方式进行。
三、导数与微分导数与微分是高中物理中涉及的重要数学概念。
导数是函数在某一点的变化率,可以用数学符号表示。
微分是函数在某一点的切线斜率,也可以理解为导数的微小增量。
导数与微分可以用来研究物体的运动、力的大小与方向等问题。
在物理中,常见的导数运算包括常数导数、幂函数导数、指数函数导数等。
四、积分与定积分积分与定积分是高中物理中常用的数学工具。
积分是函数的反导数,可以用数学符号表示。
定积分是函数在某一区间上的面积,也可以理解为积分的区间求和。
积分与定积分可以用来求解物体的位移、速度、加速度等问题。
在物理中,常见的积分运算包括常数积分、幂函数积分、三角函数积分等。
五、概率与统计概率与统计是高中物理中常用的数学工具。
概率是事件发生的可能性,可以用数学符号表示。
统计是对数据进行收集、整理、分析和解释的过程。
在物理中,常见的概率问题包括随机事件的概率计算、独立事件的概率计算等。
统计可以用来分析物理实验数据、模拟数据等。
六、向量与矩阵向量与矩阵是高中物理中涉及的重要数学概念。
向量是有大小和方向的量,可以用箭头表示。
矩阵是由数值按照一定规则排列成的矩形阵列。
向量与矩阵可以用来描述力的大小与方向、物体的位移与速度等问题。
高中物理解题中涉及的数学知识物理和数学是两门密切相关的学科。
在高中物理教学中,解决物理问题需要运用数学工具,因此数学方法成为了解决物理问题的基本要求。
在高中物理中,常用的数学方法包括方程函数、不等式、极限、数形结合、参数、统计和近似、矢量分析、比例、递推归纳等。
下面将对力学和电磁学中常用的数学知识进行归纳。
力学部分包括静力学、运动学、动力学、万有引力、功和能量等。
在解决力学问题时,需要将几何和代数知识相结合,以增加问题的难度,并更注重求极值的方法。
电磁学部分包括电磁平衡、加速、偏转、能量和圆的知识等。
在解决电磁学问题时,需要运用三角函数、正余弦定理、相似三角形的对应比、扇形面积、二次函数求极值、均值不等式、正余弦函数、积化和差、和差积化、半角倍角公式、直线方程、对称性、数学归纳法和数学作图等知识。
在解三角形三角函数的问题中,常用的数学方法包括正弦定理、余弦定理、三角形面积公式、均值定理等。
此外,还需要掌握均值定理的应用,例如在已知和为定值或积为定值的情况下,求出最大或最小值。
对于圆的问题,需要掌握圆心角和弧度的概念,并掌握弧度制与角度制的换算公式。
在解决扇形问题时,需要掌握扇形的圆心角、弧长、周长和面积的计算方法。
在解决角三角函数的问题时,需要掌握基本关系式和诱导公式。
1、二次函数的零点与图像对于二次函数$y=ax^2+bx+c(a\neq0)$,其零点的情况有以下三种:① $\Delta>0$,方程有两不等实根,此时二次函数的图像与$x$轴有两个交点;② $\Delta=0$,方程有两相等实根,此时二次函数的图像与$x$轴有一个交点;③ $\Delta<0$,方程无实根,此时二次函数的图像与$x$轴无交点,也就是没有零点。
2、空间几何中的直线斜率和垂直关系一条直线的斜率$k$是其倾斜角$\alpha$($\alpha\neq90°$)的正切值,即$k=\tan\alpha$。
高中物理常用的数学知识归纳一、代数知识代数是物理学中不可或缺的数学工具之一。
在物理学中,我们经常使用代数来表示物理量和它们之间的关系。
代数知识包括:1. 代数表达式:代数表达式是用字母和数字表示的数学表达式,它可以表示物理量之间的关系。
例如,速度可以用公式v = s/t表示,其中v是速度,s是位移,t是时间。
2. 方程和不等式:方程和不等式是用来描述物理问题的数学等式和不等式。
通过解方程和不等式,我们可以求解物理问题中的未知量。
例如,通过解一元一次方程可以求解匀速直线运动中的速度。
3. 函数:函数是一种特殊的代数表达式,它描述了两个变量之间的关系。
在物理学中,我们经常使用函数来描述物理量之间的关系。
例如,位移和时间之间的关系可以用函数表示。
二、几何知识几何是物理学中另一个重要的数学工具。
在物理学中,我们经常使用几何知识来描述物体的形状和运动。
几何知识包括:1. 几何图形:几何图形是用来描述物体形状的数学图形。
在物理学中,我们经常使用几何图形来描述物体的位置和运动。
例如,直线、圆、三角形等几何图形在物理学中都有广泛的应用。
2. 几何关系:几何关系描述了几何图形之间的相互关系。
在物理学中,我们经常使用几何关系来描述物体之间的相对位置和运动。
例如,平行、垂直、相交等几何关系在物理学中都有重要的意义。
3. 三角函数:三角函数是描述角度和边长之间关系的数学函数。
在物理学中,我们经常使用三角函数来描述物体的运动和力的作用。
例如,正弦函数和余弦函数可以用来描述物体的周期性运动。
三、微积分知识微积分是物理学中的重要数学工具,它用于描述物体的变化和运动。
微积分知识包括:1. 导数:导数是描述函数变化率的数学概念。
在物理学中,我们经常使用导数来描述物体的速度和加速度。
例如,速度可以通过对位移关于时间的导数来计算。
2. 积分:积分是导数的逆运算,它描述了函数的累积效应。
在物理学中,我们经常使用积分来计算物体的位移和力的做功。
高中物理学习中常用的数学知识本文介绍了高中物理中用到的数学知识,包括角度的单位——弧度,三角函数知识和相关公式。
首先介绍了弧度的定义和计算方法,以及几个特殊角的弧度值。
其次,介绍了三角函数的定义和关系,包括正弦、余弦、正切和余切。
然后,列出了一些特殊角的三角函数值。
最后,介绍了二倍角公式和半角公式。
需要注意的是,本文中有一些格式错误和明显有问题的段落,需要进行删除和改写。
例如,原文中出现了一些乱码和符号错误,需要进行修正。
此外,一些公式和数值也需要进行校对和修改。
1-cos^2(theta)/(1+cos(theta)) = sin^2(theta)/(1+cos(theta)) =1-cos(theta)/(1+cos(theta))sin(theta)cos(theta) = +/- 1/2sin(2theta)cos^2(theta) = (1+cos(theta))/21-cos(theta) = 2sin^2(theta/2)cos(theta +/- phi) = cos(theta)cos(phi) -/+ sin(theta)sin(phi)tan(theta +/- phi) = (tan(theta) +/- tan(phi))/(1 -/+tan(theta)tan(phi))tan(A+B+C) = (tan(A) + tan(B) + tan(C))/(1 -tan(A)tan(B)tan(C))sin(A+B) = (sin(A)cos(B) + cos(A)sin(B))/2cos(A+B) = (cos(A)cos(B) - sin(A)sin(B))/2sin(A-B) = (sin(A)cos(B) - cos(A)sin(B))/2cos(A-B) = (cos(A)cos(B) + sin(A)sin(B))/2Bsin(A) + sin(B) = 2sin((A+B)/2)cos((A-B)/2)sin(A) - sin(B) = 2cos((A+B)/2)sin((A-B)/2)cos(A) + cos(B) = 2cos((A+B)/2)cos((A-B)/2)cos(A) - cos(B) = -2sin((A+B)/2)sin((A-B)/2)a*sin(theta) + b*cos(theta) = R*cos(theta - phi) where R = sqrt(a^2 + b^2) and tan(phi) = b/aa^2+b^2-c^2 = 2abcos(C)b^2+c^2-a^2 = 2bccos(A)a^2+c^2-b^2 = 2accos(B)delta = b^2-4ac。
高中物理涉及到的数学知识,看完赶紧收藏吧!太赞了~物理君say都说数学物理不分家,要想学好物理首先得学好数学,因为在物理学中要用到的数学知识简直太多了。
无论是力学还是磁场、万有引力定律等等这些公式的运算需要强大的数学基础,今天物理君就给大家归纳了《高中物理涉及到的数学知识!》,赶紧收藏吧!一. 锐角三角函数(一)锐角三角函数的定义。
1.直角三角形的三条边:如图所示,在直仍三角形ΔABC中,∠C是直角。
则AC、BC叫做直角边,AB叫做斜边。
∠A、∠B都是锐角。
对于∠A来说,AC叫做∠A的邻边,BC叫做∠A的对边。
2.锐角三角函数初中几何课本中给出锐角三角函数的定义,是依据这样一个基本事实:在直角三角形中,当锐角固定时,它的对边、邻边与斜边的比值是一个固定的值。
关于这点,我们看下图,图中的直角三角形AB1C1,AB2C2,AB3C3,…都有一个相等的锐角A,即锐角A取一个固定值。
如图所示,许许多多直角三角形中相等的那个锐角叠合在一起,并使一条直角边落在同一条直线上,那么斜边必然都落在另一条直线上。
不难看出:B1C1∥B2C2∥B3C3∥…,∵△AB1C1∽△AB2C2∽△AB3C3∽…,因此,在这些直角三角形中,∠A的对边与斜边的比值是一个固定的值。
根据同样道理,由“相似形”知识可以知道,在这些直角三角形中,∠A的对边与邻边的比值,∠A的邻边与斜边的比值都分别是某个固定的值。
这样,在△ABC中,∠C为直角,我们把锐角A的对边与斜边的比叫做∠A的正弦,记作SinA;锐角A邻边与斜边的比叫做∠A的余弦,记作CosA;锐角A的对边与邻边的比叫做∠A的正切,记作tgA;锐角A的邻边与对边的比叫做∠A的余切,记作cotA,于是我们得到锐角A的四个锐角三角函数。
三角函数定义如下:设∠A=α,并令AC=x,BC=y,AB=r,则α的四个三角函数值定义为:∠A 的正弦、余弦、正切、余切统称为三角函数(高中数学还将会学到其它的三角函数名称)。
高一物理运用的数学知识点高一物理作为一门基础学科,在学习过程中需要运用到一些数学知识点来解决物理问题。
本文将探讨其中几个常见的数学知识点。
一、函数与图像的关系在物理学中,我们常常需要通过图像来描述物理现象。
而物理图像通常可以用数学函数来表示。
例如,我们可以用函数y=x²来表示自由落体运动下物体的高度与时间的关系。
通过对函数的分析,我们可以得到物体的最大高度、运动时间等重要参数。
因此,理解函数与图像的关系对于解决物理问题非常重要。
二、导数与速度、加速度的关系在物理学中,速度和加速度是描述物体运动状态的重要概念。
而速度和加速度的变化率则由导数来表示。
例如,当物体在某一时刻的速度为v时,我们可以通过求取速度函数v(t)的导数来得到物体在该时刻的加速度。
这种运用导数的方法被广泛应用于运动学的问题求解中,为我们提供了更深入的分析物体运动状态的手段。
三、积分与位移、功的解析在描述物体运动状态时,除了速度和加速度外,位移也是非常重要的一个指标。
而位移与速度之间的关系可以通过积分来求解。
利用速度函数v(t)进行积分求解,我们可以得到位移函数x(t),进而得到物体在不同时间的位移情况。
同样的,积分还可以帮助我们求解功的大小。
在物理学中,功是描述力对物体做功的概念,通过对力函数进行积分,我们可以得到力对物体做功的具体数值。
四、概率与统计在物理实验中的应用在物理学实验中,概率与统计学有着广泛的应用。
由于物理实验可能存在误差,我们需要对实验的数据进行处理和分析。
而在处理过程中,我们通常会运用到概率与统计的知识。
例如,通过概率分布函数可以判断实验数据的偏差情况,进一步作出合理的分析。
此外,统计学中的均值、方差等概念也在物理实验中得到广泛运用。
总结:高一物理运用的数学知识点虽然只是基础的部分,但在解决实际问题时却起到了举足轻重的作用。
通过对函数与图像的关系的理解,我们可以更好地描述物理现象。
运用导数与积分的方法,我们可以更深入地分析物体的运动状态,求解重要的物理参数。
高中物理必备数学知识一、导数与微分导数和微分是高中物理中常用的数学工具之一。
导数是描述函数变化率的工具,通过求导可以得到函数在某一点的斜率。
而微分则是导数的一个应用,用于近似计算函数在某一点附近的变化情况。
在高中物理中,导数和微分常常被用来描述物体的运动状态和变化趋势。
二、积分与定积分积分与定积分是导数和微分的反运算。
积分可以用来求解函数的原函数,定积分则可以用来计算函数在一定范围内的面积。
在高中物理中,积分和定积分常常被用来求解物体的位移、速度和加速度等相关问题。
三、三角函数与三角恒等式三角函数是描述角度关系的数学工具,包括正弦、余弦和正切等。
在高中物理中,三角函数常常被用来描述物体的运动轨迹和力的方向。
此外,三角恒等式是三角函数之间的一组等式,可以用来简化和化简三角函数的运算。
四、向量与矢量运算向量是描述物理量的大小和方向的数学工具,包括位移、速度、加速度等。
在高中物理中,向量常常被用来描述物体的运动状态和力的作用方向。
此外,向量还可以进行一系列的运算,如加法、减法和数量积等。
五、复数与复数运算复数是一个包含实部和虚部的数,可以用来描述电路中的交流电信号和波动现象。
在高中物理中,复数常常被用来表示电压、电流和光的振幅等物理量。
此外,复数还可以进行一系列的运算,如加法、减法和乘法等。
六、指数与对数指数和对数是数学中常见的运算符号,用来表示幂运算和反运算。
在高中物理中,指数和对数常常被用来描述物体的指数增长和减少规律,如指数函数和半衰期等。
此外,指数和对数还可以用来解决一些复杂的物理问题,如放射性衰变和震荡现象等。
七、概率与统计概率和统计是数学中的一门重要分支,用来描述随机事件的发生概率和数据的规律性。
在高中物理中,概率和统计常常被用来分析实验数据和进行误差分析。
此外,概率和统计还可以用来解决一些复杂的物理问题,如量子力学和热力学等。
总结起来,高中物理必备的数学知识包括导数与微分、积分与定积分、三角函数与三角恒等式、向量与矢量运算、复数与复数运算、指数与对数,以及概率与统计。
高一物理中数学知识点总结在高一物理学习中,数学是一个不可忽视的重要组成部分。
物理作为一门应用科学,需要运用数学的工具和方法来解决实际问题。
因此,熟练掌握一些与数学相关的知识点对于高一物理学习至关重要。
首先,我们来看一下与代数相关的数学知识。
在高一物理中,代数是一种非常重要的计算工具。
我们需要了解和掌握一些与代数密切相关的概念和运算规则。
比如,掌握二次方程的求解方法,能够解决与抛体运动相关的问题;理解函数的概念和性质,能够帮助我们分析物理实验数据的规律性。
其次,几何学也是高一物理学习中必不可少的数学知识。
在物理中,我们经常会遇到与几何相关的问题。
比如,我们需要计算物体的体积、表面积和周长;我们需要了解三角学的基本概念和方法,能够解决与力的分解和合成相关的问题。
因此,对于几何学的掌握,可以帮助我们更好地理解和应用物理概念。
除了代数和几何,微积分也是高一物理学习中非常重要的数学知识。
微积分是物理学的基础,通过微积分的方法,我们可以计算速度、加速度、力和功等物理量。
了解微积分的概念、符号和运算规则,可以帮助我们更深入地理解物理的本质。
此外,微积分还能够帮助我们分析连续函数和变化率等物理现象。
此外,统计学也是高一物理学习中不可或缺的数学知识。
在物理实验中,我们经常需要处理一些数据,通过统计学的方法,我们可以对数据进行整理、分析和展示。
通过统计学的学习,我们可以了解和应用一些基本的概念和方法,如平均值、标准差和误差等。
这些统计学的知识可以帮助我们对实验数据进行合理的处理和理解,从而得到准确的结果。
最后,线性代数也是高一物理学习中的一个重要数学知识。
在物理学中,我们经常会遇到矩阵和向量的问题。
通过线性代数的学习,我们可以对矩阵和向量进行运算和分析,从而解决与力的平衡、电路和波动等问题。
线性代数的应用可以让我们更深入地理解和应用物理学的知识,使我们的物理学习更加系统和全面。
综上所述,在高一物理学习中,数学知识是非常重要的。
高中物理中的数学知识与方法(选读)目录:前言概念的描述与定义矢量与矢量的运算极限思想的体现待定系数法的应用(1)认识运动方程(2)电学实验数据处理解方程组变力做功-数学和物理在解题思路中的差别图象法解题(1)识图辨析(2)数形结合导数在高中物理中的应用(1)求速度和加速度(2)求感应电动势带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时,半径与轨迹的关系前言在多年的高中教学经历中,接触到很多学生在物理上学习得很努力、很认真,虽然在时间上大量的投入,但成绩总是差强人意。
造成这种现象的原因其中之一是受到数学知识的制约,而很多物理问题都得用到数学工具和方法解决;另外一个原因是数学知识掌握得不错,平时数学成绩也好,但不能灵活运用到物理学习中来,对数学和物理两个学科只是独立地进行思考与学习,不能真正地融汇贯通。
高考《考试说明》中明确提出高中生应具备应用数学处理物理问题的能力,即能够根据具体问题列出物理量之间的数学关系式,根据数学的特点、规律进行推导、求解和合理外推,并根据结果得出物理判断、进行物理解释或作出物理结论。
能根据物理问题的实际情况和所给条件,恰当地运用几何图形、函数图象等形式和方法进行分析、表达。
能够从所给图象通过分析找出其所表达的物理内容,用于分析和解决物理问题。
数学物理方法:对一个物理问题的处理,通常需要三个步骤:(1)利用物理定律将物理问题翻译成数学问题;(2)解该数学问题,其中解数学物理方程占有很大的比重,有多种解法;(3)将所得的数学结果翻译成物理,即讨论所得结果的物理意义。
数学与物理的联系:数学是物理的表述形式之一。
其学科特点具有高度的抽象性,它能够概括物理运动的所有空间形式和一切量的关系。
数学是创立和发展物理学理论的主要工具。
物理原理、定律、定理往往直接从实验概括抽象出来,首先是量的测定,然后再建立起量的联系即数学关系式,其中就包含着大量的数学整理工作,本身就要大量的数学运算,才能科学地整理实验所观测到的量,找出它们之间的联系。
用数学语言来描述具体物理问题的能力培养,即能将具体问题转化为数学问题的能力,以期在数学技能与具体问题之间架起桥梁.在解决实际物理问题的时候,从建立坐标开始,包括确定自变量,找出函数关系以至积分上下限的确定等,都要以物理思想来指导.例如,当只考虑平动时,其物体就简化成为质点,原本并不作用于一点的力都被简化为作用在质点上,从而简化了物体的受力分析.若要考虑物体的转动时,除了要建立平动坐标系外,还要建立相应的转动坐标.作为上述描述能力的另一方面要知道如何解释数学运算结果的意义,根据结果作出科学的结论,在必要时会用图形或其它方法进行表达和描述.有时从数学知识上来看是合理的,然而由于物理条件的限制,其结果却不合理.从我的教学经验看许多文章所述的那样,在建立一质点的受力运动方程时,其难点就在于对摩擦力的数学描述.因为摩擦力与重力、约束力不同,它的方向随质点运动的变化而变化,尤其是对静摩擦力的处理,很难用一个一般的函数形式来描述,需以物理思想来指导,对具体问题作具体分析.例如,沿一斜面向上抛一质点,显然由于摩擦力的作用,质点沿斜面向上滑动与向下滑动时的受力情况不同,当质点到达最高点时,还要特别地分析静摩擦力(通常静摩擦力大于滑动摩擦力)对质点的作用,以决定质点是否向下滑.数学能导致新规律的发现和新理论的建立.牛顿在开普勒观察得到的行星运动规律的数据基础上,利用数学的方法,导出了万有引力定律:麦克斯韦从电磁现象已有的实验规律出发,建立了电磁场理论.现代物理学,尤其是微观世界的研究中,数学方法所起的作用越来越重要了.可以说,没有数学,物理学就不能前进.数学方法为物理学研究提供简明精确的形式化语言.运用数学方法研究物理规律,对量与量之问的关系、量的变化以及在量与量之间进行分析、比较、推导和运算时,都是运用一套形式化的语言(图象、图表)来表示的.这种简洁、明确、严密的数学语言已日益渗透到物理学中去,成为表达物理概念和物理理论的重要形式和手段.用简明的数学公式、数学符号系统、形式化的语言表达物理规律以及规律和复杂现象的联系,才能在物理学研究中进行定量描述和理论概括,反映物理规律的普遍性.我们经常见到的用数学语言表示物理规律的例子如下:第一节.概念的描述与定义理论课的学习是高中物理教学的主要内容,其中会遇到多种多样的数学问题,即全面又零散,那么数学与物理结合的方法就是:加强渗透,注意总结归类.1.比值定义法,即用两个基本的物理量的“比"来定义一个新的物理量的方法.一般地,比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质最本质的属性,它不随定义所用的物理量的大小而改变.在初中就有过物质密度的定义,电阻的定义,到高中进一步渗透这种方法,如确定的电场中的某一点的场强就不随q、F而变;电容C的定义,用电荷量Q与电势差U的比值来定义,但电容C是由电容器本身决定的,与Q和U无关;到后面的电势、电势差、磁通密度等都用这种方法来定义,当然用来定义的物理量也有一定的条件,如q为点电荷,S为垂直放置于匀强磁场中的一个面积等.类似的比值还有:压强,速度,功率等.(1)速度:物体运动的快慢的描述。
运动物体单位时间内通过的位移,定义式为:s vt =(2)加速度:物体运动速度变化的快慢。
定义式为:v at∆=∆(3)电场强度:该点试探电荷受到的力与电荷量的比值。
定义式为:F Eq =另外,要经常注意把概念、规律的定义式和公式与文字、语言表述结合起来,使学生真正理解数学式表达的物理意义。
目前比较普遍存在的一种情况是学生只会背记公式,却不理解其物理意义,到了做题的时候又只能含糊地代公式了事。
譬如学生对电容的定义式C =Q/U是熟知的,但对这个式子大多数学生只会读作“C等于Q比U(或U分之Q)"稍好些的,则能说:“电容等于电量与电压之比"或“电容等于增加单位电压所需的电量."很少有人能作如下确切地表述:“电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量.某个电容器电容的数值,等于使两极板增加单位电压所需增加的电量.’’这种情况,固然与学生的语文程度有一定关系,但造成这种情况的主要的原因还在于物理教学本身.要改变这种情况,教学中必需经常注意把概念、规律的物理意义与数学表达式结合起来.引出一个概念,应该先从研究物理过程或物理现象入手,然后谈到对概念的定义方法,最后才写出定义式.在类似的问题中都要进行这种讲解方法的渗透.第二节. 向量与矢量向量的概念定义1.1.1 既有大小又有方向的量叫做向量,或称向量.两类量: 数量(标量):可用一个数值来描述的量;向量(矢量)既有大小又有方向的量.向量的几何表示:有向线段的长度表示向量的大小, 有向线段的方向表示向量的方向.(1)向量的和三角形法则.1.2.1a b 定义设已知向量、,O 以空间任意一点为始点OA a AB b ==接连作向量,OAB 得一折线,从折线的端点,O B OB c =到另一端点的向量a 叫做两向量b 与的和,记做c a b =+平行四边形法则定理1.2.1 如果把两个向量OA OB 、为邻边组成一个平行四边形OACB ,那么对角线向量OC OA OB =+多边形法则12,,n a a a 有限个向量相加可由向量的三角形求和法则推广11122,,,O OA a A A a ==自任意点开始,依次引1,n n n A A a -=由此得一折线12,n OA A A n OA 于是向量12,,,n a n a a a =就是个向量的和,即1121n n OA OA A A A A -=+++(2)向量的差b c a 当向量与向量的和等于向量,b c a +=即c 时,我们把向量叫做向量a b 与的差,c a b =-并记做矢量概念定义:一条带箭头的线段来表示既有大小又有方向的物理量,线段的长度表示大小,箭头的指向表示方向。
如运动中的速度v 、位移s 、加速度a ,力学中的力F,电场中的电场强度E,磁场中的磁感应强度B等。
(1)矢量的合成与分解①平行四边形定则:求两个互成角度的共点力F 1、F 2的合力,可以用表示F 1、F 2的有向线段为__邻边__作平行四边形,平行四边形的__对角线_(在两个有向线段F 1、F 2之间)就表示合力的__大小和_方向__,如图1甲所示.②三角形定则:求两个互成角度的共点力F1、F2的合力,可以把表示F1、F2的线段首尾顺次相接地画出,把F1、F2的另外两端连接起来,则此连线就表示___合力__的大小和方向,如图乙所示.图1例题一:已知力F的大小和方向,在以下三种条件下(如图2所示),通过作图求两个分力F1和F2.(1)图甲,已知两个分力的方向,即图中α和β,求两力的大小.(2)图乙,已知分力F1的大小和方向,求另一个分力F2的大小和方向.(3)图丙,已知F1的方向和F2的大小,求F1的大小和F2的方向.以上三种情况的解是否都是唯一的?图2甲、乙两种情况的解是唯一的,而丙有两解.例题二:三个带电荷量均为Q(正电)的小球A、B、C质量均为m,放在水平光滑绝缘的桌面上,分别位于等边三角形的三个顶点,其边长为L,如图所示,求:在三角形的中心O点应放置什么性质的电荷,才能使三个带电小球都处于静止状态?其电荷量是多少?第三节.极限思想的体现极限的概念所谓极限法,是指用极限概念分析问题和解决问题的一种数学方法.极限法的一般步骤可概括为:对于被考察的未知量,先设法构思一个与它有关的变量,确认这变量通过无限过程的结果就是所求的未知量;最后用极限计算来得到这结果.极限法不同于一般的代数方法,代数中的加、减、乘、除等运算都是由两个数来确定出另一个数,而在极限法中则是由无限个数来确定一个数.极限法的发展极限法是把某个物理量推向极端,即极大和极小或极左和极右,并依此做出科学的推理分析,从而给出判断或导出一般结论。
极限法在进行某些物理过程的分析时,具有独特作用,恰当应用极限法能提高解题效率,使问题化难为易,化繁为简,思路灵活,判断准确。
极限法的应用极限法在现代数学乃至物理等学科中有广泛的应用,这是由它本身固有的思维功能所决定.极限法揭示了变量与常量、无限与有限的对立统一关系,是唯物辩证法的对立统一规律在数学领域中的应用.借助极限法,人们可以从有限认识无限,从“不变”认识“变”,从直线形认识曲线形,从量变认识质变,从近似认识准确.无限与有限有本质的不同,但二者又有联系,无限是有限的发展.无限个数目的和不是一般的代数和,把它定义为“部分和”的极限,就是借助极限法,从有限认识无限.“变”与“不变”反映了事物运动变化与相对静止两种不同状态,但它们在一定条件下又可相互转化,这种转化是“数学科学的有力杠杆之一”.例如,要求变速直线运动的瞬时速度,用初等方法是无法解决的,困难在于这时速度是变量.为此,人们先在小范围内用匀速代替变速,并求其平均速度,把瞬时速度定义为平均速度的极限,就是借助极限法,从“不变”认识“变”.例题选析例题一:课本例子例题二:如图所示,一个质量为m的小球位于一质量可忽略的直立弹簧上方h高度处,该小球从静止开始落向弹簧,设弹簧的劲度系数为k ,则物块可能获得的最大动能为多少?解析:球跟弹簧接触后,先做变加速运动,后做变减速运动,据此推理,小球所受合力为零的位置速度、动能最大。