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时间:2018-09-27
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1、美国著名数学教育家波利亚说过,掌握数学就意味着要善于解题。而当我们解题时遇到一个新问题,总想用熟悉的题型去“套”,这只是满足于解出来,只有对数学思想、数学方法理解透彻及融会贯通时,才能提出新看法、巧解法。高考试题十分重视对于数学思想方法的考查,特别是突出考查能力的试题,其解答过程都蕴含着重要的数学思想方法。我们要有意识地应用数学思想方法去分析问题解决问题,形成能力,提高数学素质,使自己具有数学头脑和眼光。常用数学思想:函数与方程思想、数形结合思想、分类讨论思想、转化(化归)思想等数学思想方法与数学基础知识的关系
2、数学思想方法与数学基础知识相比较,它有较高的地位和层次。数学知识是数学内容,可以用文字和符号来记录和描述,随着时间的推移,记忆力的减退,将来可能忘记。而数学思想方法则是一种数学意识,只能够领会和运用,属于思维的范畴,用以对数学问题的认识、处理和解决,掌握数学思想方法,不是受用一阵子,而是受用一辈子,即使数学知识忘记了,数学思想方法也还是对你起作用。数学思想与数学方法的关系数学基本方法是数学思想的体现,是数学的行为,具有模式化与可操作性的特征,可以选用作为解题的具体手段。数学思想是数学的灵魂,它与数学基本方法常常
3、在学习、掌握数学知识的同时获得。常用数学方法:配方法、换元法、待定系数法、数学归纳法、参数法、消去法等;可以说,“知识”是基础,“方法”是手段,“思想”是深化,提高数学素质的核心就是提高学生对数学思想方法的认识和运用,数学素质的综合体现就是“能力”数学逻辑方法:分析法、综合法、反证法、归纳法、演绎法等;数学思维方法:观察与分析、概括与抽象、分析与综合、特殊与一般、类比、归纳和演绎等;再议功的定义江苏省南通市第二中学 陈雅 功的定义是什么?对学过中学物理的学生来说,功的定义往往理解为力与力方向上的位移的乘积。这
4、个理解是对的,但是不确切。“位移”到底是谁的位移,是力的作用点的位移,还是物体的位移?还是力作用的质点的位移?这实际上涉及功的定义的几种描述。在现行高中物体课本中,对“功”是这样描述的:力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积。 在很多情况下,我们把“位移”讲授成“物体的位移”,或没有明确指出“位移”是“谁的位移?”。而且在大多数情况下,我们把所研究的物体当作质点,因此也就不存在几个位移的区别,把位移笼统地理解为“物体的位移”。 下面的例题中,将看到不同的位移。 质量为m
5、的物体放在光滑的水平面上,绳经滑轮与水平方向成θ角,用大小为F的力拉物体,如图1所示。将物体由A点拉到B点,前进s。求拉力对物体所做的功为多少? 在本例中,力F是作用在绳上的,题目已知的位移是物体的位移,不是力F的作用点的位移。由于力F作用点的位移不是直接知道,而且力F与其作用点的位移AC=S’的方向夹角β也是未知,所以老师往往引导学生解本题时,是从力F对物体做的功等效于连接滑轮和物体的细绳的力F’对物体做的功。而F’的大小能容易求出,且物体的位移s与F’的方向相同,所以功的求解很方便。 实际上,上面的求解
6、过程,位移用的是物体的位移,力是转化成作用在物体上的力。那么依据这种理解求的功是不是符合题目原意呢?下面给出依据两种定义分别求功的过程,将证明在本例中两种求解结果是相同的。 解法一:由物体的位移定义功,W=F’S=(F+Fcosθ)S=F(1+cosθ)S 解法二:由力的作用点定义功,W’=FS’cosβ 由几何关系得出AB=BC=S,所以θ=2β,S’=2Scosβ 所以W’=FS’cosβ=FS2(cosβ)2=F(1+cosθ)S=W 从这个例子中,我们看到两种定义的结果是一样的,但是下面的例子
7、中,我们将看到按两种定义导出的结论是不同的。以物体在水平地面上滑动为例,物体受到地面给它的摩擦力F,地面受到问题给它的反作用摩擦力F’,物体沿地面向前运动位移s,则物体所受的摩擦力F对物体作的功为W1,物体对地面的摩擦力F’对地面所作的功为W2。按第一种定义,功是力与物体的位移的标积,则由于地面不运动,所以W2=0,与我们的常识吻合;而按第二种定义,功是力与力的作用点的位移的标积,则W2=-W1。即按第二种定义,由于作用力与反作用力始终等值反向,所以作用力与反作用力的功恒为等值异号,因此一对摩擦力作功之和为零,
8、不造成系统动能的损失,这显然是荒谬的。还有一些实例,如匀质圆柱沿粗糙斜面无滑动地滚下时,按第二种定义“作用点”的观点,此时圆柱对斜面的摩擦力将要做功,且将转化为热。但事实是在这个问题种机械能守恒,并无机械能转化为热的现象。这里并非是要说明第二种定义就不对,事实上按第一种定义计算摩擦力做功时,当力的作用点在受力物体上有相对位移时,质点的动能定理不再成立,而必须加上附加项。这样一来,所有教
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