最近,有很多人私信給我詢問我物理該怎麼學習,越回答越感覺這是個十分龐大的工作量。而且,物理的學習,也不是簡簡單單的幾句話,幾種方法就能學好的,否則的話,大家也不會感覺物理那麼難了。
經過慎重考慮,我決定開始系統給大家從初中物理開始進行梳理和講解,中間穿插着學習方法和學習思維的滲透,揭開物理的面紗,希望對大家有所幫助。
思前想後,确定了第一篇先從數學開始講起,為什麼呢?相信隻要接觸過物理的都應該知道,數學對物理重要性,說成是奠基石一點都不過分。大學物理專業的學生就要學習一本書叫:數學物理方法。
中學階段,數學對物理的幫助也很大,從最基礎的計算(例如幂運算、三角函數)到數學思想(極限思維、微分、積分思想)都在物理學習中有很多的體現。今天我們就先從初中開始具體的講一下初中物理中需要用到哪些數學知識。
第一、就是最基礎的計算能力在物理中的體現。這裡所說的計算能力,就是最簡單的加減乘除混合運算。現在學生的計算能力是普遍的偏差,大部分甚至是極差。經過小編的了解和調查,初中數學的計算量和複雜程度真的是非常小,甚至到了初中數學,出現計算都是10以内的,而且除不盡的還用分數表示。一到初二接觸到物理計算量和複雜程度就提升上去了,這個時候就能發現很多學生的計算錯誤簡直不可思議。
第二、數學和物理雖然同屬于理科科目,而且物理中有需要大量的應用到數學知識,但是對于初學物理的學生一定要注意,兩者還是有不少的細微的差别的。
數學中除不盡的數據老師要求用分數表示,而物理中由于涉及到數據位數的具體意義的原因,物理中對除不盡的數據,如果沒有具體要求,一般默認保留兩位小數(初中對計算要求不高可以保留一位小數)。
從小學到初中,數學結果的單位一般要加上括号,而在物理中每一個數據都是由實際意義的,因此物理中的結果數據和單位是一個整體,是不需要加括号的。數學大題一般完成後需要寫“答”,而物理中更注重過程和思維,是可以不寫“答”的。
初中數學一般是進行數字運算,而初中物理就開始進行字母的運算了。很多學生一把數字換成字母就不會運算了。還有一點是物理中的大忌,物理中的計算不允許出現“÷”,除法的運算用比值法進行,而且物理計算中,每一個數據都要帶上單位。
這些都是初學物理的學生所不能适應的。
第三、數學知識:科學計數法,在物理中不可或缺。物理結果,數量級在三次方以上或者在負三次方以下的時候默認要用科學計數法表示。
第四、數學知識:幂運算。這也是初中學生大量計算錯誤所在,對于幂運算,很多初中學生,不會、不熟練、粗心易犯錯誤。
第五、數學知識:圖像。這個跟數字運算和字母運算一樣。我發現特别有意思的一個現象,同樣是一次函數,在數學裡學生們還知道怎麼計算呢,但是換在物理中把x、y換成具體的物理量,大家就又不會了。
第六、數學知識:一次函數。這裡面在物理中的主要應用就是斜率k的問題,斜率所表達的含義很重。
第七、數學知識:對勾函數。這個其實是高中的數學知識,原來在高二物理中會涉及到。但最近幾年我發現很多地方的中考會下放一些高中知識開發學生的思維,因此現在不少地方的初中物理就需要運用到對勾函數的知識,不過還好,在初中階段,即使運用到這些知識,也知識最基礎的識記,并不要求對其進行深刻的理解。
對勾函數的應用主要出現在物理電學中的電功率,當我們考慮電源内阻的時候,這個時候電路中的輸出功率P在求解最大值的時候會用到對勾函數。
今天這裡不做重點講解,後面我會對這個典型例題進行專門講解。這物理中對于對勾函數,我們隻需要了解,當x=√a的時候,y會有最小值。
如上圖,在分母上出現對勾函數,當R=r時,分母最小,分數最大,即輸出功率最大。
這些就是初中物理中需要用到的數學知識,由于篇幅有限,因此本篇文章僅做抛磚引玉的作用,對面裡面出現的數學知識,也沒有從物理的角度做詳細的闡述。以後會在後面的篇幅裡對這些數學知識從物理應用的角度進行梳理和講解。
各位家長朋友可以對孩子及早在數學方法打下一定基礎,以方便後續物理的物理。
希望對大家有所幫助。
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