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物理知識點之《微積分在高中物理中的應(yīng)用》
在學習中,不管我們學什么,都需要掌握一些知識點,知識點也可以理解為考試時會涉及到的知識,也就是大綱的分支。為了幫助大家更高效的學習,以下是小編為大家收集的物理知識點之《微積分在高中物理中的應(yīng)用》,僅供參考,希望能夠幫助到大家。
首先,導數(shù)和積分的最直觀的表現(xiàn):位置,速度,加速度三個物理量之間的關(guān)系。
以時間為自變量,則速度是位置和時間關(guān)系函數(shù)的導函數(shù),也就是表示任意一點位置和時間關(guān)系圖像的切線斜率的函數(shù),加速度是速度時間函數(shù)關(guān)系的導函數(shù)。
同理,我們知道加速度時間圖像中面積表示的是速度的變化量,也就是對加速度和時間的函數(shù)求積分可以得到速度時間關(guān)系;類似的速度時間圖像中的面積表示位移,也就是對速度時間函數(shù)求積分得到位置時間關(guān)系。
用這個方法可以推導關(guān)于直線運動中的加速運動的各種公式,在此就不再贅述。
其次,導數(shù)等于零時,則函數(shù)則有極值。這個在物理中應(yīng)用明顯。物理題目中經(jīng)常出現(xiàn)有關(guān)于極值情況的描述,比如,平衡,距離最大或者距離最小,能量最大,能量最小,速度最大,速度最小等等情況。這些都表示可以用某個函數(shù)的導數(shù)為零的方法來求。
例如我們最常見到的平衡問題,其實都是能量和位置的函數(shù)關(guān)系中的導數(shù)為零。能量和位置關(guān)系的導數(shù)的相反數(shù),就是這個能量對應(yīng)的力的大小。
再次,用積分方法,可以求體積,面積,重心等等問題,這些問題在高考中涉及較少,但是通過這些問題的計算可以幫助同學們對于微積分,微元法,對于重心等物理概念有更深入的了解。例如,在2010年人大附中分班考試的壓軸題中就考察了均勻質(zhì)量球殼的重心問題。用類似的方法,可以求球體的表面積,球體體積等等。
除此之外,在高中所學知識中,可以用微積分幫助理解的內(nèi)容還有很多。通過這些內(nèi)容的學習,既可以加強學生對物理概念的認識,也可以加深學生對微積分的領(lǐng)會。畢竟微積分當時發(fā)明的目的就是為了解決物理問題。
磁感線
、俣x:根據(jù)小磁針在磁場中的排列情況,用一些帶箭頭的曲線畫出來。磁感線不是客觀存在的。是為了描述磁場人為假想的一種磁場。任何一點的曲線方向都跟放在該點的磁針北極所指的方向一致。
、诜较颍捍朋w周圍的磁感線都是從磁體的北極出來,回到磁體的南極。
、鄣湫痛鸥芯:
、苷f明:
A、磁感線是為了直觀、形象地描述磁場而引入的帶方向的曲線,不是客觀存在的。但磁場客觀存在。
B、用磁感線描述磁場的方法叫建立理想模型法。
C、磁感線是封閉的曲線。
D、磁感線立體的分布在磁體周圍,而不是平面的。
E、磁感線不相交。
F、磁感線的疏密程度表示磁場的強弱。
重力勢能
一、能量
1、物體能夠?qū)ν庾龉Γ硎具@個物體具有能量,簡稱能。
2、單位:焦耳(J)
二、動能
1、定義:物體由于運動而具有的能,叫做功能。
2、影響動能大小的因素:
①物體的質(zhì)量;
②物體運動的速度。物體的質(zhì)量越大,運動速度越大,物體具有的動能就越大。
3、單位:焦耳(J)。
三、重力勢能
(1)定義:物體由于被舉高而具有的能,叫做重力勢能。
(2)影響重力勢能大小的因素:
、傥矬w的質(zhì)量;
②物體被舉高的高度。物體的質(zhì)量越大,被舉得越高,具有的重力勢能就越大。
(3)單位:焦耳(J)。
四、彈性勢能
(1)定義:物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能,叫做彈性勢能。
(2)單位:焦耳(J)。
(3)影響彈性勢能大小的因素:
物體發(fā)生彈性形變的程度。物體的彈性形變程度越大,具有的彈性勢能就越大。
汽化和液化
汽化:物質(zhì)從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)叫汽化。有兩種方式:蒸發(fā)和沸騰
蒸發(fā):在任何溫度下都能發(fā)生的,并且只在液體表面發(fā)生的汽化現(xiàn)象叫蒸發(fā)。
影響蒸發(fā)快慢的因素:
1、液體的溫度;
2、液體的表面積;
3、液體表面空氣的流動。
作用:蒸發(fā)吸熱(吸外界或自身的熱量),具有制冷作用。
沸騰:在一定溫度下,在液體內(nèi)部和表面同時發(fā)生的劇烈的汽化現(xiàn)象。
沸點:液體沸騰時的溫度。
沸騰條件:
1、達到沸點;
2、繼續(xù)吸熱。
沸點與氣壓的關(guān)系:一切液體的沸點都是氣壓減小時降低,氣壓增大時升高。
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