物理知识点之《微积分在高中物理中的应用》

时间:2023-06-30 12:35:33 路燕 物理 我要投稿
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物理知识点之《微积分在高中物理中的应用》

  在学习中,不管我们学什么,都需要掌握一些知识点,知识点也可以理解为考试时会涉及到的知识,也就是大纲的分支。为了帮助大家更高效的学习,以下是小编为大家收集的物理知识点之《微积分在高中物理中的应用》,仅供参考,希望能够帮助到大家。

物理知识点之《微积分在高中物理中的应用》

  首先,导数和积分的最直观的表现:位置,速度,加速度三个物理量之间的关系。

  以时间为自变量,则速度是位置和时间关系函数的导函数,也就是表示任意一点位置和时间关系图像的切线斜率的函数,加速度是速度时间函数关系的导函数。

  同理,我们知道加速度时间图像中面积表示的是速度的变化量,也就是对加速度和时间的函数求积分可以得到速度时间关系;类似的速度时间图像中的面积表示位移,也就是对速度时间函数求积分得到位置时间关系。

  用这个方法可以推导关于直线运动中的加速运动的各种公式,在此就不再赘述。

  其次,导数等于零时,则函数则有极值。这个在物理中应用明显。物理题目中经常出现有关于极值情况的描述,比如,平衡,距离最大或者距离最小,能量最大,能量最小,速度最大,速度最小等等情况。这些都表示可以用某个函数的导数为零的方法来求。

  例如我们最常见到的平衡问题,其实都是能量和位置的函数关系中的导数为零。能量和位置关系的导数的相反数,就是这个能量对应的力的大小。

  再次,用积分方法,可以求体积,面积,重心等等问题,这些问题在高考中涉及较少,但是通过这些问题的计算可以帮助同学们对于微积分,微元法,对于重心等物理概念有更深入的了解。例如,在2010年人大附中分班考试的压轴题中就考察了均匀质量球壳的重心问题。用类似的方法,可以求球体的表面积,球体体积等等。

  除此之外,在高中所学知识中,可以用微积分帮助理解的内容还有很多。通过这些内容的学习,既可以加强学生对物理概念的认识,也可以加深学生对微积分的领会。毕竟微积分当时发明的目的就是为了解决物理问题。

  磁感线

  ①定义:根据小磁针在磁场中的排列情况,用一些带箭头的曲线画出来。磁感线不是客观存在的。是为了描述磁场人为假想的一种磁场。任何一点的曲线方向都跟放在该点的磁针北极所指的方向一致。

  ②方向:磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来,回到磁体的南极。

  ③典型磁感线:

  ④说明:

  A、磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的带方向的曲线,不是客观存在的。但磁场客观存在。

  B、用磁感线描述磁场的方法叫建立理想模型法。

  C、磁感线是封闭的曲线。

  D、磁感线立体的分布在磁体周围,而不是平面的。

  E、磁感线不相交。

  F、磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。

  重力势能

  一、能量

  1、物体能够对外做功,表示这个物体具有能量,简称能。

  2、单位:焦耳(J)

  二、动能

  1、定义:物体由于运动而具有的能,叫做功能。

  2、影响动能大小的因素:

  ①物体的质量;

  ②物体运动的速度。物体的质量越大,运动速度越大,物体具有的动能就越大。

  3、单位:焦耳(J)。

  三、重力势能

  (1)定义:物体由于被举高而具有的能,叫做重力势能。

  (2)影响重力势能大小的因素:

  ①物体的质量;

  ②物体被举高的高度。物体的质量越大,被举得越高,具有的重力势能就越大。

  (3)单位:焦耳(J)。

  四、弹性势能

  (1)定义:物体由于发生弹性形变而具有的能,叫做弹性势能。

  (2)单位:焦耳(J)。

  (3)影响弹性势能大小的因素:

  物体发生弹性形变的程度。物体的弹性形变程度越大,具有的弹性势能就越大。

  汽化和液化

  汽化:物质从液态变为气态叫汽化。有两种方式:蒸发和沸腾

  蒸发:在任何温度下都能发生的,并且只在液体表面发生的汽化现象叫蒸发。

  影响蒸发快慢的因素:

  1、液体的温度;

  2、液体的表面积;

  3、液体表面空气的流动。

  作用:蒸发吸热(吸外界或自身的热量),具有制冷作用。

  沸腾:在一定温度下,在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。

  沸点:液体沸腾时的温度。

  沸腾条件:

  1、达到沸点;

  2、继续吸热。

  沸点与气压的关系:一切液体的沸点都是气压减小时降低,气压增大时升高。

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