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关于高中物理论文范文 高中物理中求极值问题数学技巧相关论文写作参考文献

分类:本科论文 原创主题:高中物理论文 更新时间:2024-03-04

高中物理中求极值问题数学技巧是适合高中物理论文写作的大学硕士及相关本科毕业论文,相关高中物理解题模型开题报告范文和学术职称论文参考文献下载。

摘 要:在高中物理知识学习过程中,我们要注重物理学科与数学学科之间的关联性,将数学学科知识在物理学科中应用,可以对一些问题进行有效的求解,帮助我们对物理问题进行更加深入的分析.文章从高中物理极值问题求解入手,将数学技巧进行利用,实现对问题的有效解析.

关键词:高中物理;极值;数学技巧

高中物理知识具有一定的整体性和复杂性特征,在学习过程中,我们需要勤学苦练,多动脑、多动手,才能够学好物理.我在做物理极值题的时候,注重对数学技巧进行把握,将数学中的二次函数法、均值不等式法、三角函数法、配方法等数学技巧进行利用,很好地解决了物理极值求解问题.高中物理极值知识的解决,需要我们发散思路,能够从多个角度去分析,寻找最有效、最快捷的方法,这样一来,可以更好地提升我们的物理成绩.

1 二次函数法求高中物理极值

高中物理中求极值问题时,二次函数法可以很好地对问题进行解析.在对二次函数法应用时,要对二次函数法的基本原理弄清,把握二次函数的基本关系式.二次函数的基本关系式为:

y等于ax\+2+bx+c(a≠0)

结合二次函数式的原理,当a>0的时候,x等于\S]b[]2a\s,这个时候,y可获得最小值;当a>0时,x等于-\S]b[]2a\s,y可获得最大值.结合二次函数法,将其在物理题中应用,我们可以从下面的例题解析中看出:

例1:假设一辆送货车在等候绿灯,当绿灯亮的时候,这两货车行进的加速度为3m/s2,而正在这个时候,一辆电动车以6m/s的速度驶来,试问货车与电动车的距离,并对距离求解.

从例1来看,在对货车和电动车之间的距离求解过程中,要考虑到两车的出发情况,这一过程中,要注重对s的最大值进行求解.S等于s2-s1.假设在t时间后,电动车的匀速位移s1等于vt,货车的加速位移为s2等于1/2at2,货车与自行车的距离s等于vt-1/2at2等于6t-3/2t2,结合货车与自行车的距离来看,实际上是对Δs这个二次函数的最大值进行求解,则Δs等于\S]4ac-b2[]4a\s等于6m.

在例1这道问题当中,对Δs的求解,利用了数学二次函数的最大值和最小值问题.这一过程中,对物理极值求解时,通过对数学的二次函数法利用,能够更加直观的分析问题本质,使极值求解更加简单,有利于提升我们的物理极值解题能力[1].当然,在对二次函数法应用过程中,我们要善于发现,能够对物理学科和数学学科之间的关联性进行把握,只有这样,才能够对二次函数法更加得心应手的应用.

2 均值不等式法求高中物理极值

均值不等式法在高中物理极值求解中的应用,主要考虑到了两种情况,一种是a+b》2ab(a>0,b>0)的应用;另外一种则是a+b+c》33abc的利用.

例2:对电源输出功率的最大值进行计算.

在对电源输出功率最大值进行计算过程中,结合公式:

P等于(\S]εR+r\s)2R

对公式P进行变换,得到P等于\S]1[](R+r[]R)2

ε2在对P求解过程中,结合均值不等式原理,可得:(R+r[]R)≥2r,则有P等于≤ε2(2r)2等于ε24r,根据公式,可得到外电阻R等于r.

例3:半径为R的半圆光滑凹槽固定,一个質量为m的小球,从A点运动到B点,试问小球m在哪个位置的做功功率最大,并对功率最大值进行求解.

在对这一类问题解决过程中,要考虑到小球的运动轨迹,并且对OP在水平方向的夹角、小球的瞬时速度v进行把握,从而对瞬时功率获取.

P等于mgvcosθ

对公式转化,并将问题进行数学变形,则有:

y2等于\S]1[]2\s·2sin2θ·cos2θ·cos2θ

结合均值不等式原理,y2≤\S]1[]2\s(\S]2sin2θ+cos2θ+cos2θ3\s)3等于\S]4[]27\s,

这样一来,则有y≤\S]4[]27\s,当θ等于arctg22时,P最大值为23mg

gR3.

均值不等式法在应用过程中,要注重对均值不等式原理进行把握,结合物理极值问题的题意,对其进行转换,使之成为数学问题,之后巧用数学方法解决问题[2].

3 三角函数法求高中物理极值

三角函数在高中物理极值求解中应用,主要对三角函数的特征进行把握,从而对物理极值问题进行更好地反映,找出物理极值的解题方法.

例4:一个质量为400g的小球m,初速度为v0等于2m/s,并且在斜面拉力F的作用下,向上进行匀速运动.在2s由A点到达B点.其中A、B的距离为10m,斜面倾角为30°,摩擦因数μ等于\S]33\s,重力加速度以g等于10m/s2计算.求拉力F与斜面夹角为多少时,F最小,并对F最小值进行求解.

在对这一问题解决过程中,m的支持力为FN,摩擦力为Ff,拉力与斜面的夹角为α,根据牛顿第二定律,则有:

Fcosα-mgsinθ等于ma

Fsinα-mgcosθ+FN等于0

同时,有Ff等于μFN,对上述公式进行联立,则有

F等于mg(sinθ+μcosθ)+masinα+μcosα

根据三角函数关系,可知sinα+μcosα等于sinα+\S]33\scosα等于\S]233\s

sin(60°+α),当α等于30°时,F最小,F最小值为\S]1335\sN.

4 配方法求高中物理极值

在将配方法应用于高中物理极值求解问题当中,主要是对原式进行加强同项,之后进行配方,对物理极值进行判断[3].

例5:电源动力势能E等于3V,内电阻为1Ω,R1为2Ω,R值处于连续变化状态,试问R的数值为多少时,消耗功率最大,并对最大功率求解.

在对这一问题解析过程中,可以将内电路看做是一部分,有r′等于r+R1,在对R数值求解过程中,假设P等于l2R等于E2

(R-r′)2/R+4r′,这一过程中,R等于r′时,R消耗的功率最大,Pmax等于E24r′等于0.75W.

结束语:通过上述分析来看,在对高中物理极值问题求解过程中,要注重对数学方法进行有效利用,通过数学转换,可以对高中物理极值问题进行简化,更好地把握问题的实质,对物理极值问题进行求解.在日后的学习当中,我们要注重把握数学学科和物理学科之间的关联性,综合性的分析物理极值问题,以提升我们的解题能力,提升高中物理成绩.

[参考文献]

[1]赵子怡. 高中物理常见的极值问题解法探究[J]. 科技创新导报,2016,30:160-161.

[2]胡启振. 例说用数学方法求解物理极值问题[J]. 赤子(上中旬),2015,11:273.

[3]刘志君. 数学方法在高中物理力学中的应用[J]. 学周刊,2012,31:116-117.

(作者单位:周南中学,湖南 长沙 410000)

总结:本论文主要论述了高中物理论文范文相关的参考文献,对您的论文写作有参考作用。

参考文献:

1、 高中物理常用解题技巧的若干分析 摘要:在高中学习之中,物理属于极其重要的组成部分,同时在高考中的分数占比也很高,因此在高中阶段学好物理是十分必要,这需要我们我们在进行物理题目解。

2、 高中物理解题技巧和案例分析 摘要:高中物理主要包括力学、运动、电学、电磁学、动量、能量等几大部分。作为一名高中理科生,物理在学习中占的比重是十分大的。因此找到适合学习物理的。

3、 数学知识在高中物理中运用 在高中物理中经常能够发现数学知识的影子,因此在高中物理中运用数学知识不仅能够快速的解决物理问题,还能简化物理问题的求解过程,加快解题的速度,对学。

4、 高中物理审题和解题方法技巧分析 高中物理的审题和分析过程是打开物理思路的金钥匙,对较为复杂的过程,我们先将它适当地划分为若干个阶段,将较为复杂的问题化解为若干个简单的问题去处理。

5、 影响高中物理学习因素 影响高中物理学习的因素较多,高中生特别是高一新生在高中物理学习中普遍存在较多的困难,本文对影响高中物理学习的因素进行了全方面的分析,从知识、学习。

6、 掌握学习技巧,开启高中物理之门 有一句话道出了高中各科的特点:“物理难,化学繁,数学习题做不完”,许多同学反映物理难学,不好理解,面对着一道道的物理题,就像是雾中看花一样,总有。