探讨物理方式在数学学中的应用高相兰(泰安市中级技工中学安徽蚌埠)理论前沿摘的应用,以启发借助有关的蔹学知识解决数学同题,培养运用羲学工具解决数学同题的蠢力。关键词:物理方式正负号化学量图象中图分类号#G712文献标示码tA要:因为转理与羲学焉门鲞唐学科的互相渗透性和交天娃,本文阐述7板值同意.正囊号同是.羹学田像乎在热学.力学.热学中文章编号:1673--9795(2011)07(b)一0108--01在数学学中,数学量之间的关系,化学变化规律,不仅用文字表述外,还可以用多项式,等式组,不方程、比例式、三角函数,三角多项式以及相应的图象来描述。物理除了可傲为估算公式贯串其中,广泛用于推论公式数学物理方法在物理学中的应用,抒发关系,描述规律,但是它以本身的逻辑作用和具象作用来辅助化学慨念和数学规律的产生。把握数学学中的物理方式,是学好化学的关键之一。本文仅就极值问题.正负号问题、数学图象等在热学.力学,热学中的应用做简单阐述。1化学学中的正.减号物理中的正与负反映了数的大小,但在数学学中正和负反映的数学意义大不相同。(1)矢量中的正和负反映了方向。在同仍然线上,通常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。比如,在直线运算中,若选初速率v。的方向为正方向,则加速度为负值时物体做减速运动。又如,在竖直上抛运动中,以抛点为原点,上方位移为正,下方位移则为负,向下的速率为正,向上的速率为负,这样就可把有往返的运动当成仍然向下的运动处理。例1:在离地10m高度以5m/s的速率向下抛出~物。不计阻力,问经几秒此物落地?析解:以抛出点为原点,向下为正,所以V。=5m/s,a=lOm/s2,代入位移式s=lvot+{at2,有一lO=5t-5t2,求出t=2s。(2)正和负反映物体能量的增和减。当能量降低量为正值时,能量在降低;当能量降低量为负值时,说明能量在降低。诸如,由动能定律可知:当合外力对物体傲正功P(P.)(神圈1时,物体动能在降低,当合外力对物体做负功时。物体动能降低。(3)在势能大小的表示中,正和负表示势能与标准点相比的大小。比如我们以桌面为势能的零点,这么桌面以上的各点势能均为正,而桌面以下的各处势能均为负,在这些情况下正和负表示大小。(4)在光学中,正和负表示虚和实。凸透镜的焦距为正,凹透镜的焦距为负,虚像的像距为正值,实像的像距为负值。

(5)在功的概念中,借用物理中的正、负号表示功的性质,正号表示力对物体傲功,减号表示物体克服阻力傲功.2用物理方法定义化学量化学量分为基本量和导入量两种,从定义方式来看,都可用物理方式来表示。大约可以用以下几种物理方式来定义。(1)比值定义法:就是用几个数学量的。比值”定义一个新的数学量的方式。诸如,反映物质属性或物质特点的密度(p=m/V),电场硬度(E=F/q),运动速率(v=s/t),功率(P=W/t)等,都是用比值定义法定义的化学量。(2)多因子乘积定义法:用几个数学量的乘积定义一个新的数学量的方式。其中相加的几个数学量均为被定义数学量的决定诱因。诸如,功的定义w=FScos0。(3)公式变型定义法:即用已有的公式变型定义一个新的数学量的方式。诸如,根,据内阻定理(R=P一),胡克定律(f=kx),摩JA,擦定理(f=pN),自感电动势(£=L‘景),得到内阻率p,执拗系数k,磨擦系数肛,自感系数L。(4)和差定义法:即用化学量的和差来定义一个新的数学量。诸如,动能的增量△--EKI,动能的增量AP=P2一PI等。

(5)物理推论法:按照已知的概念和规律,利用于物理推论定义化学量。诸如,动能、重力势能等化学量,都是利用物理推论定义的。3极值在数学学中的应用在化学学中常常碰到极值和最值问题,有时用到一元二次方程的关系,有时则108中国科教创新旬刊ChinaonIion万方数据Herald是三角函数的极值等。这种题的解题特征是:在化学机理的基础上,其解题关键要依赖物理手段和技巧,利用于物理技能和方法。例2:把电量q。分配给两个相距为r的质点,使之成为两个带电体q.和q,,则当电量怎样分配时,两个带电体之间的库仑力最大?析解:两个带电体之间的库仑力为F:k号争。按照题意,ql+q2=qo为一定值,因而当ql=q2=詈时,q。和q2有最大值。所以电量平均分配给两个质点时,它们之间的d2库仑力最大。最大值F。。=k》。4图象在数学学中的应用图象是数学学研究和学习的重要工具,借助图象可以直观地反映数学量之间互相依赖的关系,形象地叙述数学规律。应用图象解题,往往使一些复杂的问题显得简单明了。对提升我们剖析问题,解决问题的能力大有裨益。例3:汽缸中理想二氧化碳的状态变化过程如图所示,通过对各阶段的变化剖析可以得出汽缸中二氧化碳在一个循环过程中对外所作的功为W=0。
一Q,(如图1)。综上所述,在数学学中应用物理的求解方式是多种多样的,同一个化学过程可以用两种或两种以上的方式求解。关键在于把数学意义和语文技巧巧妙地揉和为_二体,能够收到较好的疗效。因为事物的多样性,复杂性及化学与物理两门基础学科之间的互相渗透与交叉数学物理方法在物理学中的应用,故在学习中应注意借助有关的物理知识解决数学问题,以培养自己正确分新化学过程和运用物理工具解决数学问题的能力.
