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数学思想在高中物理中的应用
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众所周知,物理学的发展离不开数学,数学是物理学发展的根基,并且很多物理问题的解决是数学方法和物理思想巧妙结合的产物。打好数学基础要从高中做起 ,培养学生的数学思想,创新能力,更好的与大学课程接轨,更早的把高中生带到物理殿堂。 下面以一题为例说明一下数学思想在物理中的应用: 【例一】如图所示,一根一段封闭的玻璃管,长L=96厘米内有一段h1=20厘米的水银柱,当温度为27摄氏度,开口端竖直向上时,被封闭气柱h2=60厘米,温度至少多少度,水银才能从管中全部溢出? 解:首先使温度升高为T0以至水银柱上升16厘米,水银与管口平齐,此过程是线性变化。温度继续升高,水银溢出,此过程不再是线性关系。设温度为T时,剩余水银柱长h,对任意位置的平衡态列方程: (76+ h1)×60/300=(76+h) ×(96-h)/ T 整理得: T=(-h2+20h+7296)/19.2 h的变化范围0——20,可以看出温度T是h的二次函数,此问题转化为在定义域内求T的取值范围,若Tmin<T<Tmax,只有当温度T大于等于Tmax 才能使水银柱全部溢出,经计算所求值Tmax =385.2 。
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