山东大学数学物理方法

山东大学数学物理方法（精选8篇）

篇1：山东大学数学物理方法

大学物理教学思想和数学方法论文

1理想模型思想

理想模型思想是研究物理学问题的最基本思想，是为了突出问题的主要性质，忽略了次要因素的影响，用一种理想化的客体来代替客观事物，从而使问题变得简单的方法。质点是物理中建立的第一个理想化模型：当物体自身的线度大小远小于两物体之间的距离，而且物体的大小、形状对所研究问题的影响忽略不计时，都可以把它们视为质点。能否将物体视为一个质点，要以具体的研究问题来决定，而与物体本身无关。原子、分子虽小，一旦涉及到自身的内部结构就不可以把它们视为质点;地球虽大，如果不涉及自身结构及自转，就可以将它看做质点。理想模型的学习能够使学生认识到建立模型是物理学也是自然科学中的一个基本研究思想，若不这样做就无法将复杂事物简单化，问题很难得到解决[2];同时这种理想化的抽象又不是凭主观想象的，有一定的限定条件和限定范围，是以客观事实(当问题本身的次要因素对所要研究的问题影响不大，可以忽略不考虑)为基础的。通过在教学过程中渗透理想模型思想可以培养学生的思维概括能力，抓住事物的本质因素，掌握建立理想模型的条件和方法，当理想模型存在不足时，知道如何对其进行适当修正。同时，为后续物理学中相关内容的学习打下良好的思维能力基础，如刚体模型、黑体模型、点电荷模型、原子模型等的建立与理解。理想模型思想还能够应用到其他学科及社会生活中去。例如，管理学中，对于一个具体的研究问题，对各方面的影响因素进行分析之后，忽略非本质因素的影响，建立一定的理想模型，通过相关的软件计算得到最终的结果。因此，不管学生毕业之后从事什么工作，物理学中所体现的理想模型思想对他们今后的工作都具有一定的指导作用。

2微积分思想和方法

大学物理与中学物理的一个重要区别是微积分思想在解决物理问题中的广泛应用。中学物理采用的.是初等数学的方法，而大学物理涉及到的主要是微积分的思想，这对于刚步入大学开始学习物理的学生来说是难以适应的。因此，如何使学生理解并掌握微积分思想，熟练运用微积分方法来分析物理问题，就成为大学物理教学中必须解决的问题[3]。任何一门学科的学习都是由简到繁的过程，复杂现象和规律的学习都是以简单的现象和规律为基础的。中学物理研究简单的特殊性问题，比如直线运动问题，恒力做功问题以及静止的点电荷在空间产生的电场问题等。而大学主要研究普遍性的问题，例如，如何计算变力所做的功以及带电体系周围任一点的场强。对于难以研究的复杂物理问题，可以把它分割成许多较小单元内的相应局部问题，只要单元取的足够小，就可以将局部范围内的问题近似看为简单的、所熟悉的可研究问题，例如曲面变为平面，曲线变为直线，非线性量变为线性量[4]。这时再将所有单元内的研究结果累加起来，就可以得到所要研究问题的结果。这就是微积分的思想和方法。例如，计算一个带电量为q的连续带电体周围任一点的场强。采用微积分的思想，可将连续带电体分为无限多个小部分，由于每个小部分无限小，可以把它视为一个带电量为dq的点电荷，整个带电体可以视为一个点电荷系。点电荷周围任一点的场强公式是已知的，整个带电体产生的电场强度等于所有电荷元产生电场强度的矢量和。由于电荷是连续分布的，求和变为积分，问题得到解决。微积分思想在物理中的应用还用很多，贯穿于整个大学物理内容之中，比如均匀带电圆盘轴线上的场强分布，任意载流导线周围的磁场分布等。在教学中要引导学生自己分析，养成一个良好的思维习惯，提高教育自身的价值，为以后进行更深层次的工作和学习做好准备，对学生今后的发展具有深远的积极意义。

3数理结合思想

物理问题的具体研究与解决需要借助于数学工具，一个优秀的物理工作者首先也应该是一个优秀的数学工作者。物理学的发展过程是以实验和现象为基础，通过观察确立直观物理量并收集需要的信息，运用数学工具建立这些物理量之间的关系，最后通过实验验证这一规律。物理学理论体系的建立与数学知识是密不可分的：在《自然哲学的数学原理》一书中，记录了牛顿在力学、热学、天文学、光学等方面的成就。牛顿在前人的工作基础上用数学方法以数学表达式的形式清晰的总结出了牛顿三大定律、万有引力定律，从而建立了经典力学的理论体系。除此之外，牛顿还是微积分的首创者，而微积分对于后来自然科学的发展具有重要作用。后来，麦克斯韦将矢量偏微分算符引入数学，用一组方程组的形式将电场与磁场的统一性表示出来，成为物理理论体系的又一重大进展。由此可以看出数学在物理研究中的重要地位。在物理解题过程中常用到的数学方法有矢量分析法，矢量图解法，几何法，面积法等。例如，小球与平面发生碰撞前后动量的改变，既可以应用矢量图解法及三角形法则进行分析求解，也可以应用数学中的矢量分解进行求解;对于一个任意的热力学过程，该过程中做功大小等于过程曲线下所包含的面积大小;毕奥—萨法尔定律的应用则要用到矢量的乘法等。现在的理论物理工作者，每天最大的工作量就是公式推导与计算。如果没有扎实的数学基础作支撑，那么他们的工作就无法进行下去，物理学就不会有所进展。同样，如果不是前人将物理规律与现象用简洁的公式进行高度概括，那今天的科技发展与社会进步也不会达到这样一个水平。但是，学生往往不能将数学知识与物理问题联系起来，这一方面要求学生必须学好数学知识，为其它学科的学习打好基础，另一方面教师要引导学生将物理规律的文字表述转化为数学表述，运用数学工具推理论证。教师要做好榜样，在教学过程中要力求数学语言的准确性及规范性。

4结束语

物理学的重要之处，不仅仅体现在其知识本身，更体现在渗透于物理学发展过程中的思维方法体系。观察、提出假说、实验验证的研究方法以及分析、抽象、归纳、概括总结的思维方式不仅适用于科学研究领域，在社会生活的各领域也是适用的。对物理学思想的掌握比对物理学知识的掌握更重要，学生毕业之后可能渐渐对该学科知识有所遗忘，但良好科学素养的养成却可以使他们受益一生。从社会进步和科技发展的长远角度看，教师应更加重视学生思维的教育。

篇2：山东大学数学物理方法

电子信息学院 李光圣 96号

“数学物理方法”是研究古典物理问题的数学方法。其主要内容为将物理对象外化为函数，物理规律外化为方程，应用数学工具来分析和解决实际问题。学好这门课程不仅能对今后提高专业学习水平提供必要的数学基础和工具，还能对我们应用数学工具解决实际问题的能力进行初步的训练，培养应用创新能力。本学期“数学物理方法”课程的学习主要包含两大部分，第一部分为“复变函数论”，第二部分为“数学物理方程”。

“复变函数论”分为“复数与复变函数”、“解析函数”、“解析函数的积分表示”、“解析函数的级数表示”和“留数定理”五章。以解析函数为中心，学习复变函数的微商、积分、复幂级数，以及利用这些复分析工具研究解析函数特性所得到的一些结果。总的来说，复变函数论就是实函数微积分中相关内容在复函数中的推广。

“数学物理方程”研究的主要对象是从物理学中提出来的偏微分方程。这些方程中的自变量和函数有着鲜明的物理意义，有些问题的解可以通过实验给出，这给偏微分方程的研究指明了方向，同时由于物理学上的需求，就诞生了专门研究有物理意义的偏微分方程的解法，以及解的意义的分析等问题的学科——数学物理方程。本学期数学物理方程部分主要包括行波法、分离变量法、傅立叶变换和拉普拉斯变换。

历史上，达朗贝尔、欧拉、伯努利、拉格朗日、拉普拉斯、泊松、傅立叶、刘维尔、贝塞尔、勒让德、格林、庞加莱等人的工作均对数学物理方法做出了卓越贡献，为这一学科分支奠定了基础，使其在数学上逐渐完备。而数学物理方法的应用则是19世纪剑桥学派在电学和电磁学中的尝试。进入20世纪以后，随着物理科学的发展，数学物理方法相继在应用于相对论、量子力学、及基本粒子理论等方面取得了一个又一个突破，极大地丰富了数学物理方法的内容。

通过对数学物理方法一学期的学习，我深深的感受到数学物理方法这门课程的难度。从开始到结束这门课程都成了我的一大问题。很难理解它的真正意义，做题不知道从何入手，学起来越来越费劲，让我很是绞尽脑汁。后来由于老师耐心的指导与帮助，我开始有了点理解。尝试着用数学物理方法来解释一些物理现象，列出微分方程，并让我了解到数学物理方法对今后专业学习的重要性。在老师的悉心指导下，我逐渐能理解并解一些简单的数学物理方程，我不禁感慨历史上那些大数学家的伟大。

篇3：数学物理方法的教学方法改革

关键词：数学物理,教学,改革

1 数学物理方法课程的内容和特点

数学物理方法是物理专业和应用物理专业的一门重要基础课程, 它不仅是理论物理学的桥梁和纽带, 而且是现代高新技术的应用基础。从历史上看, 这门课程的设置, 是物理专业的学生在学完高等数学和普通物理学的基础上, 为理论物理学系列课程的学习进一步作好有关数学知识准备, 并初步掌握一些典型的物理学模型理论的数学建模方法。我们认为“数学物理方法”不宜单纯的作为数学课程来进行讲解和学习。它既是数学课程, 又是物理课程。我们一方面固然不应该将数学的严谨性弃置不顾, 另一方面却也不宜在数学的严谨性上做过多的要求。在这种情况下, 如何让学生更好的学习呢?这就要根据数学物理方法课程的具体内容, 在教学方法方面进行一番改革, 使学生产生浓厚的学习兴趣。

目前, 数学物理方法的教材很多, 主要以梁昆淼先生和郭敦仁先生的经典教材《数学物理方法》为代表。这一类教材的知识单元隶属于单复变函数及其应用、傅立叶展开以及数学物理方程三大范畴。叙述论证的十分详尽、严密, 而且篇幅较大。本文选用梁昆淼先生的教材来进行教学研究。它主要包括三个部分:第一章复变函数论, 除了基本原理外, 着重谈到共轭调和函数、留数定理、拉普拉斯变换等方面的应用;第二章傅立叶展开为第三章的分离变数法做准备。当然傅立叶展开的应用并不局限于分离变数法, 它是分析许多物理问题的有利工具;第三章数学物理方程是全书的中心内容, 它所研究的对象是各种各样的物理过程, 其第一个环节在于将物理问题“翻译”为数学问题, 第二个环节则是求解从物理问题翻译出来的数学问题。在各种求解的方法中, 分离变数法是最突出最基本的重要方法。

2 改革的内容

目前物理学科的学生普遍的感到数学物理方法比较难学。其主要原因是:a.数学物理方法建立在高等数学和普通物理学的基础上, 学习时需要掌握大量的基础知识;b.数学物理方法的概念比较抽象, 公式推导比较复杂, 计算比较复杂;c.物理学科课程的特点是课程多, 学时少。学生对知识的理解往往需要一定的过程。由于上述问题的存在, 使初学者常常感到数学物理方法这门课程枯燥无味, 难以入门, 上课听讲似懂非懂, 下课做题无从下手。要想改变目前的现状, 除了采用循序渐进的讲解方法之外, 还应该在教学方法上做一些新的尝试。以下是改革的几点措施:

2.1 充分发挥教师的主导作用

要提高基础课程的教学质量, 全面推进教学改革, 首先教师必须要具有强烈的工作责任感和较高的业务水平;其次是要用先进的教育思想去指导数学物理方法的教学研究和教学改革。目前, 高新技术发展日新月异, 知识更新快, 许多经典的概念和理论也有了更深刻的阐述;未来世界知识集成化、学科交叉化以及技术与经济的紧密结合, 所以在数学物理方法课程的教学中, 要进可能的向学生介绍一些相关课题的前沿, 以便于扩大学生的信息量, 开拓学生的视野。这就要求教师在强烈责任心的号召下, 向教学投入更多的时间和精力。教师要花费大量的时间学习文献, 开展科学研究和教学研究, 注意分析近年来国内外出版的教材, 特别是面向21世纪的教材。据调查, 学生对学习数学物理方法的兴趣并不高。作为教师, 我们要唤起学生的学习兴趣, 只有这样才能提高课堂的教学质量, 培养学生具备所需要的物理素质。例如教师在讲解扩散方程时就可以引入这样一个例子——原子弹。在铀中, 除了中子的扩散运动以外, 还进行着中子的增殖过程。每秒在单位体积中产生的中子数正比于该处中子浓度μ, 从而可表示为μβ (β:增值快慢的常数) 。假若研究厚度为L的层状铀块, 就会得出一个临界的厚度。这个厚度具有摧毁性的意义。假如铀块的厚度超过了临界厚度, 则中子浓度将随时间而增大以致铀块爆炸, 也就是原子弹爆炸。引用这样的例子, 此时学生就会带着强烈的学习兴趣来学习。接着再继续叙述这些条件是满足扩散方程的, 可按齐次的第一类边界条件进行求解, 直至完成教学内容。这样的课堂效果是不言而喻。可见教师对于提高课堂的质量以及激发学生的学习兴趣是具有举足轻重的作用的, 只有教师的业务水平提高了, 掌握的新东西多了, 才可以使课堂教学生动化、富有趣味性, 才能逐步引导学生自觉的学习, 从而培养学生学习的积极性。

2.2 课内与课外内容相结合

根据数学物理方法课程的特点, 我们认为应采用课内与课外内容相结合的教学方法, 使理论联系实际, 培养学生从实际出发提出问题、分析问题和解决问题的能力。如何让学生一方面学习新知识, 一方面将所学知识应用到实践中呢?我们应该在加强基本概念和基本规律运用的同时, 把教学内容与实际联系起来, 这样不但使学生开阔视野、拓宽思路, 而且可以激发学生的求知欲。例如。当我们在讲解散热片时, 应当先介绍一下它广泛的应用于工业和电子产业, 特别是我们所熟知的计算机上。同时利用多媒体的视觉效果向学生展现一下它的实物图形和我们简化后的图形。此时再来进行讲解, 学生就会带着强烈的求知欲来学习, 教学效果当然就不同了。当我们在研究自由棒的自由振动时, 可以以鱼群探测换能器为例。众所周知, 鱼群探测换能器主要应用于渔业。首先我们利用多媒体向学生展示它的实物构造, 然后通过视频录像向学生介绍渔民利用它是如何铺鱼的。此时的学生就会带着极大的学习兴趣来学习了。让学生把课堂知识与实际应用结合起来学习, 一方面使学生感到所学知识有用, 另一方面知道用在哪、原理是什么等。可见, 把课内与课外内容相结合不仅有利于巩固学生所学的知识, 培养学生自主从事研究工作的能力, 而且有利于激发学生的学习兴趣, 同时还有利于开发学生的视野, 使学生了解更多的课外知识。

3 充分发挥学生的主体作用

3.1 引导学生自学

我们在教学的过程中, 不是单纯的向学生传授科学知识, 而且更应该注重学生能力培养, 这是科学素质培养的一个重要的方面。结合教学内容, 我们要经常的向学生推荐有关教学的参考文献, 着重培养学生的自学习惯, 提高学生自学的能力。例如我们在讲解梁昆淼先生的教材时, 应当同时向学生推荐郭敦仁先生的教材和吴崇试先生的教材, 让他们加以比较, 从不同的角度获得知识, 理解知识。尺有所长, 寸有所短。以第八章为例, 梁先生的教材对分离变数法讲解的十分详细, 而且为学生描绘了求解分离变数法的图解, 同时配有大量的例题, 以便于学生对所学知识进行巩固, 因此他的教材非常适合学生进行自学;虽然吴先生的教材没有配备大量的例题, 但他把求解分离变数法分为四大步骤, 每一步骤论述的更是详尽, 并且他的教材非常注重其解的物理意义, 注重实践价值, 这就可以帮助学生从物理的角度去理解问题, 培养学生理论联系实际的能力。同时还应该鼓励学生利用课余时间查阅资料, 讨论问题。应当定期的组织学生开座谈会, 互相交流自学的心得。对于高师物理类的学生, 更应该注重一下语言表达能力的培养, 鼓励学生积极的上讲台发表演讲。

3.2 积极开展读书报告活动

21世纪的高等教育必须要培养适应社会经济发展的人才, 为了进一步的培养学生的分析与综合能力、创造能力, 对一些较难的问题我们重点安排了读书报告和小论文活动。为了做好这方面的工作, 教师应利用课余时间为学生作“怎么样写科学论文”的专题报告。要求学生结合教材, 独立的写出读书报告或小论文。活动之初, 学生难免会感觉到特别难, 这就需要教师进行指导, 使学生变得敢于提出问题。这一活动的开展, 会极大的激发学生学习兴趣。写作的题目可以自由的选择, 也可以从教师给定的参考题目中选择。为了写好论文, 学生会有计划的重新自学教材, 积极的去图书馆翻阅大量的参考书和文献资料。在学生之间还可以成立论文小组, 让他们相互交流, 这样会使学生在科学研究方面得到初步的训练。对于比较优秀的论文, 可以把它公开发表在学校的校刊上, 这会大大的增强学生学习的动力。对于物理专业的学生, 由于毕业后从事工作的多样性, 具备良好的基础对今后的发展是相当有利的。开展读书报告和小论文活动, 不仅有利于科学素质的培养, 同时也有利于培养学生独立获取知识的能力和探索创新的精神。

4 充分利用现代化的教学手段

对于数学物理方法的教学来说, “粉笔加黑板”的教学方法不但使学生感到枯燥, 而且花费时间多, 与现在课时减少的矛盾冲突。要完成如此重要而又如此丰富的教学的内容, 除了要编写合适教学内容体系的讲义之外, 还要充分的提高课堂效率。为此我们要充分利用现代教育技术, 采用多媒体辅助教学, 充分发挥教材内容应有的层次体系和模块结构, 这不但可以大大的提高教学效果, 也会激发学生的学习兴趣。我们除了采用幻灯、投影、录像等教学手段外, 还可以开发一些计算机教学软件 (课件) 。我们可以把一些基本概念和定理输入到计算机的软件里, 也可以把一些例题或习题利用幻灯或投影展现给学生。例如留数定理:设函数f (z) 在回路L所围的区域B上除有限个孤立奇点b1, b2, b3, ……, bn外解析, 在闭区域B上除b1, b2, b3………, bn外连续, 则。这是书上的一则定理, 学生对书本上这样的定理是司空见惯了, 可以说已经厌倦了。假若我们以多媒体课件的形式或以幻灯片的形式展示给学生, 就会给学生带来一种新鲜感, 使学生对它产生浓厚的兴趣, 这样就会收到了我们预想的教学效果, 从而促进了学生的学习。这样的优越性在于既节省了大量黑板书写的时间, 又大大的提高了教学的视觉效果, 通过突出基本内容, 并利用计算机软件翻页, 重复抽象性概念, 加强有关知识之间的有机联系, 加之适当的进行课堂讨论, 这样就提高了学生对课堂讲授内容的直接消化和理解的程度。此外, 我们还可以运用多媒体展现一些现代高新技术的应用, 来增加教学的趣味性。学生也可以利用互联网或校园网络等现代信息技术手段来实现课后学习的丰富化和自主化。“教学有法, 而又无定法”, 实现数学物理方法的教学现代化, 还要教师在“提高教学质量”的前提下, 依据教学内容、学生知识背景和现有的条件设施, 因材施教, 灵活的选择恰当的教学方法, 并使各种教学方法形成最佳的组合。

结束语

目前, 我国正在实施《面向21世纪教育振兴计划》, 我们深感任重而道远, 在教学研究和教学改革方面还有很多工作要做, 并且这是一项长期而艰巨的任务。数学物理方法的教学改革是一项重要而艰巨的任务, 是一项长期而细致的工作, 决不可大刀阔斧, 一蹴而就。只有我们广大从事数理方法的教师点点滴滴的积累经验, 互相交流切磋, 才能逐步的实现“易教、易学、易懂”这个目标, 达到深化改革的目的。我们已站在新世纪的台阶上, 回顾20世纪物理学的辉煌, 会更加确信, 在21世纪物理学将会同样的辉煌。那些有幸进入物理学的工作者的年青朋友, 历史将会明你们的选择是完全正确的。

参考文献

[1]梁昆淼.数学物理方法[M]第3版.北京:高等教育出版社.

[2]郭敦仁.数学物理方法[M]第2版.北京:高等教育出版社.

[3]吴崇试.数学物理方法[M]第1版.北京:北京大学出版社.

[4]刘发民.物理, 2004.10 (10) :771.

篇4：用数学方法求解高中物理极值

常见的极值问题有两类：一类是直接指明某量有极值而要求其极值，另一类则是通过求出某量的极值，进而以此作为依据而解出与之相关的问题。中学物理中涉及到的一些求极值的问题，使有的同学感到十分棘手，其原因是，此类问题的综合性较强、灵活性大。本文对求解极值问题的方法归纳如下，供参考。

一、运用二次函数的极值求解

此方法主要根据二次函数y＝ax²＋bx＋c(a≠0)，当x＝－b/2a时，有极值y_m＝(4ac－b²)/4a，其中当a＜O时，y_m为最大值，当a＞0时，y^m为最小值。

例1 在电场强度为E的水平匀强电场中，以初速度v₀竖直向上发射一个质量为m，电量为q的小球，求小球从运动开始需多少时间速度达到最小值，并求出最小值。

解析：设物体的运动时间为t时，竖直向上的速度为v₁，水平匀加速运动的速度为v₂，则有：

二、运用均值不等式求解

例2如图1所示，为一稳压电路，电源电动势为E，内阻为r，负载电阻为R，求当R取何值时电源的输出功率为最大值，并求出最大值?

解析：设电源的输出功率为P，则有：

因为(r²/R)·R＝r²(定值)，故当r²/R＝R时，即R＝r时，r²/R＋R有最小值2r，这时P为最大值p_max，即p＝E²/4r。

此方法主要根据三角函数sin(θ＋φ)＝±1时，asinθ+bcosθ有最值，且taφ＝b/a。

例3如图2所示，用力F拉一物体在水平地面上匀速前进，物体的质量为m，物体与地面间的动摩擦因数为u，欲使F为最小，则F应与竖直方向成多大的夹角?最小的力为多大?

解析：设F与竖直方向的夹角为0，物体匀速前进则有：

四、运用判别式法求解

此方法主要根据一元二次方程ax²＋bx＋c＝0的判别式△＝b²＋4ac来确定各物理量之间的相互关系进行求解。

例4如图3所示，处于平直轨道上的甲、乙两物体相距s，同时开始向右运动。甲以速度v做匀速运动，乙做初速度为零的匀加速运动，加速度为a。试求a应该满足什么条件才能使两物体相遇?

解析：设经过时间t两物体相遇，相遇时两物体位移分别为s_甲＝vt,S_乙＝at²/2

根据题意可知：S_甲＝S_乙＋S

即vt＝at²/2＋S

或写成at²－2vt＋2S＝O

要使两物体相遇，上方程的判别式须满足△≥0，即4v²－8aS≥0，由此可得：a≤v₂/2S

五、运用导数求解

此方法主要应用函数y＝f(x)的一阶导数y^′＝O,y有极值进行求解。

例5如图4所示，M、N为两个等量同种电荷，其间的距离已知，在其连线的中垂线上有一P点，PM与MN的夹角为θ。求θ为何值时P点的场强E为最大值，并求出最大值。

解析：设MN＝2a，M、N两电荷的电量都为q，两电荷在P产生的场强分别为E₁、E₂，根据点电荷的场强公式可得：

E₁＝E₂＝kqcos²θ/a²

由平行四边形定则，P的场强为：

E＝2E₁sinθ＝2kqcos²θsin¹θ/a％=2kq(sinθ－sin³θ/a²

令X＝sinθ，y＝sinθ－sin³θ＝x－x³关于y对x求导得：

篇5：大学物理学习方法

有的同学在学习物理的时候，通常是把公式和概念背下来，然后在做物理题的时候，直接把公式套用进去，很多同学都没有深刻的理解物理公式和概念，我们在学习的时候，一定要深刻的理解物理公式和概念。

知识运用能力提高

还有的同学在学习物理的时候，有些知识不知道应该怎么运用，不能熟练的运用自己学习的知识，导致了自己认为会的题都没有做上，我们在学习物理的时候，一定学会应用公式，定理，知道用在什么地方合适。

注意观察

物理学习的时候，也是有很多的实验的，有的公式定理就是从实验中得出来的，所以我们必须重视物理中的实验，这样我们对物理知识的记忆才能够更加的深刻，对公式和概念的理解也会非常深，可见物理实验的重要性。

学会总结

学习物理，我们必须要学会给每个章节做一个总结，知道这章讲的是什么内容，重点是什么，还要给自己做一下总结，这个阶段物理知识学习的怎么样，自己制定的物理计划有没有完成，还有哪些地方是需要改进的，这些都是我们需要学习物理的重点。

信心

篇6：大学物理学习方法

该部分以牛顿运动定律为主线，各部分之间联系密切，强调矢量的概念、微积分方法在力学中的运用。如由牛顿运动定律可推出动量定理、功能原理、角动量定理等，借助于对质点的研究方法可对刚体进行研究，质点、刚体的角动量，角动量定理及角动量收恒。这部分的难点主要有：

(1)变力作用下牛顿定律的积分问题，在求解这类问题时要注意正确分离变量、作合适的变量替换等。

(2)质点、刚体的角动量和角动量守恒，在求解这类问题时要注意角动量的矢量性，注意角动量与动量、角动量守恒与动量守恒的区别。

2、热学部分：

该部分主要是从微观和宏观的角度阐述热力学系统的热运动规律，微观理论解释热运动的本质，宏观理论描述系统状态变化的规律，两部分彼此联系、互相补充。这部分的难点主要有：

(1)速率分布函数的理解，注意从分子运动的特点和速率分布函数的定义来分析。

(2)热力学第二定律的统计意义及熵的概念的理解，应从系统的宏观状态与微观状态数之间的关系出发，结合热力学过程自动进行的方向性来理解。

3、电磁学部分：

该部分主要是从场的观点阐述静电场、稳恒磁场的基本概念、基本规律，电磁现象的内在联系、物理本质。这部分的主要难点有：

(1)任意带电体场强的求解，在求解这类问题时应注意带电体电荷元的划分、场强的矢量性、坐标系的合理选取等问题。

(2)有导体存在时静电场的分布及导体上的电荷分布，在求解这类问题时应注意合理应用静电平衡时导体内场强、电势分布的特点及场强、电势叠加原理。

(3)由毕奥-萨伐尔定律求某种载流体产生的磁场，求解这类问题时应注意定律的矢量性，与静电场强计算的相同点、不同点。

篇7：大学物理学习方法介绍

概述：

大学物理课程是高等院校理工科各专业学生的一门重要的基础课，其内容包括力学、热学、电磁学、波动光学、近代物理五部分。该课程对学生的要求是：

1.学好必要的物理知识，为今后的学习和工作打下坚实的物理基础。

2.通过该课程的学习培养科学的思维方法及分析问题解决问题的能力。该课程的不同部分内容具有不同的知识特点，同时每一部分也有一些学习难点，学生在学习过程中应针对不同的知识特点、难点采用有效的学习方法。

1． 力学部分：该部分以牛顿运动定律为主线，各部分之间联系密切，强调矢量的概念、微积分方法在力学中的运用。如由牛顿运动定律可推出动量定理、功能原理、角动量定理等，借助于对质点的研究方法可对刚体进行研究，质点、刚体的角动量，角动量定理及角动量守恒。这部分的难点主要有（1）变力作用下牛顿定律的积分问题，在求解这类问题时要注意正确分离变量、作合适的变量替换等。（2）质点、刚体的角动量和角动量守恒，在求解这类问题时要注意角动量的矢量性，注意角动量与动量、角动量守恒与动量守恒的区别。

2． 热学部分：该部分主要是从微观和宏观的角度阐述热力学系统的热运动规律，微观理论解释热运动的本质，宏观理论描述系统状态变化的规律，两部分彼此联系、互相补充。这部分的难点主要有（1）速率分布函数的理解，应注意从分子运动的特点和速率分布函数的定义来分析理解。（2）热力学第二定律的统计意义及熵的概念的理解，应从系统的宏观状态与微观状态数之间的关系出发，结合热力学过程自动进行的方向性来理解。

3． 电磁学部分：该部分主要是从场的观点阐述静电场、稳恒磁场的基本概念、基本规律，电磁现象的内在联系、物理本质。这部分的主要难点有（1）任意带电体场强的求解，在求解这类问题时应注意带电体电荷元的划分、场强的矢量性、坐标系的合理选取等问题。（2）有导体存在时静电场的分布及导体上的电荷分布，在求解这类问题时应注意合理应用静电平衡时导体内场强、电势分布的特点及场强、电势的叠加原理。（3）由毕奥-萨伐尔定律求某种载流体产生的磁场，求解这类问题时应注意定律的矢量性，与静电场强计算的相同点、不同点。（4）感生电场、位移电流的理解，要注意他们的产生条件、相互关系、存在空间等问题。

4． 波动光学部分：该部分主要是从光的波动性出发阐述光的干涉、衍射、偏振等现象的基本规律。这部分的主要难点是光栅的衍射规律，应从分析光的多缝干涉和单缝衍射规律入手理解光栅的衍射、缺级、分辨本领等。

5．近代物理学部分：该部分主要介绍描述物体高速运动规律的狭义相对论和描述微观物体运动规律的量子物理基础。相对论部分的难点是相对论运动学，对这部分的理解应从相对论的时空观出发，正确理解惯性系的等价性，时间、空间的测量以及运动的相对性。量子物理部分的难点是（1）实物粒子的波粒二象性及德布罗意物质波的统计解释，可结合光的波粒二象性、光与实物粒子的区别、统计概率的概念以及当今量子力学界对量子力学的理论基础的争论来理解这部分内容。（2）对薛定谔方程的理解，可将量子力学研究问题的方法与经典力学进行比较，结合方程的具体简单应用理解方程的地位、应用方法及其物理意义。具体实践： 首先，“课堂”和“课后”是学习任何一门基础课的两个重要环节，对大学物理来说也不例外。课堂上，我认为高效听讲十分必要，如何达到高效呢？我们听讲要围绕着老师的思路转，跟着老师的问题提示思考，同时又能提出一些自己不太明白的问题。对于老师的一些分析，课本上没有的，及时提笔标注在书上相应空白的地方，便于自己看书时理解。课后，我们在完成作业之前应该先仔细看书回顾一下课堂内容，再结合例题加深理解，然后动笔做作业。除此之外，我认为可以借助一些其他教材或辅导资料来扩展我们的视野，不同教材分析问题的角度可能不同，而且有些教材可能更符合我们自己的思维方式，便于我们加深对原理的理解。总之，课堂把握住重点与细节，课后下功夫通过各种途径来巩固加深理解。第二，对大学物理的学习,我认为自己的脑海中一定要有几种重要思想：一是微积分的思想。大学物理不同与高中物理的一个重要特点就是公式推导定量表示时广泛运用微分、积分的知识，因此，我们要转变观念，学会用微积分的思想去思考问题。二是矢量的思想。大学物理中大量的物理量的表示都采用矢量，因此，我们要学会把物理量的矢量放到适当的坐标系中分析，如直角坐标系，平面极坐标系，切法向坐标系，球坐标系，柱坐标系等。三是基本模型的思想。物理中分析问题为了简化，常采用一些理想的模型，善于把握这些模型，有利于加深理解。如力学中刚体模型，热学中系统模型，电磁学中点电荷、电流元、电偶极子、磁偶极子模型等等。当然，我们还可总结出一些其他重要思想。

最后，我们还要充分发挥自己的想象力、空间思维能力。对于有些模型，我们可以制出实物来反映，通过视觉直观感受，而大学物理中还存在大量我们无法直观反映的模型，因此就必须通过发挥自己的想象力来构造出来。

老师指导：

大学物理是工科院校学生必修的一门重要基础课、学位课程。它对培养人才的素质有着极其重要的影响。

1.注重新概念、新内容的学习。从教学内容和要求看，物理学习到了大学阶段确实出现了

一次飞跃，或者说上了一个台阶。客观地讲，这个台阶的梯度不能算小。这就形成了物理难懂难学的现实。

大学物理的内容不是中学内容的重复或简单的扩展，而是在概念上深化、理论上提高，螺旋式上升。有许多新概念出现，如角动量、热学中的“熵”、量子化、能带等。既学习质点的运动，又研究多粒子体系。用爱因斯坦相对论的时空观代替了牛顿的绝对时空观。量子理论取代了能量连续的看法。从宏观到微观，从低速到高速，从经典到近代，大学物理的内容把同学们带向一个又一个美妙而

又神奇的物质世界。对这些新概念、新内容，从一开始就要给予充分的理解和足够的重视。学习过程，实际上就是智慧能力的发展过程。问题要一个一个的解决，知识要一点一点的积累。不要等问题成了堆，然后坐山兴叹：物理难懂难学也！

2．培养高等数学来思考、处理物理问题的能力。如果硬要把中学物理和大学物理做个比较的话，我要说，中学主要解决“恒”的问题，如物体在恒力作用下的运动，恒力的功等等；大学主要处理“变”的问题，如变力的冲量，变力的功等等。从数学的角度来说，中学物理是用初等数学解题，而大学物理趋向于用高等数学解题。不少学生不适应这种变化，还停留时间在原来的认识水平上。他们只习惯于把中学的思维、中学的方法生搬硬套到新的物理情境中来，不善于变换认识问题的角度，不善于改变解决问题的方式。不少同学只会用初等数学来处理问题，往往不能正确地用高等数学特别是微积分来表达和分析物理问题。同学们经常把矢量当标量、把变量当常量、把积分运算用代数运算来代替等等。

尽管老师反复强调，但仍有不少学生仍按原来的思路去分析、处理问题，这是思维定势的消极影响，给物理学习带来了障碍。

数学不仅是一种计算工具，更是对物理现象进行抽象、概括的表现手段。在大学物理中，许多概念和规律都是用高等数学的形式表达出来的。用高等数学来理解和处理问题是大学物理给同学们提出的一个新课题和基本要求。同学们一定要多加练习、用心揣摩，尽快进入角色中来。

如果同学们对这个问题不给予足够的重视，不尽快予以突破并获得一定自由度的话，高等数学的应用将成为大学物理学习道路上的一个最大的障碍。

3．养成自觉、自主学习的好习惯

从学习方法的特点看，中学生天天与老师在一起，老师抱着学生走，学生们也习惯了在别人的监督下学习，在老师划定的轨道上运行。而到了大学，老师只讲那些最重要的问题，许多内容是要求大家自学的。教师除了上课答疑与学生见面外，剩余的时间完全由学生自己支配。同学们若不会统筹安排自己的时间，认真自学，多少时间就会白白浪费掉。

人总会一天天长大，一辈子要人抱着走的人是没有出息的。大学要培养的是能够自觉的、自主的从书本和实践获取知识并有创新精神的人才。你看，藏书万卷的图书馆，又有那么多良师益友，不正是学习的大好时机吗！不要让宝贵的时光在无为中度过，珍惜自己的分分秒秒，养成自学的好习惯将会终身受益。

4．积极进取，不要松懈。同学们的学习状态等非智力因素看，许多同学进入大学以后往往有松一口气的想法，甚至高呼60分万岁。因为高三各科在追求升学率的思想支配下，对学生加班加点使学生过于疲劳，加之学生对大学物理与中学物理的质的飞跃认识不足，一旦觉醒过来，已经欠账太多，尽管有的学生加倍去弥补，也收效甚微，他们会因心理平衡受到破坏而失去学习的信心。这方面的例子很多。我原来教过的学生中，还有些同学中学物理成绩很好，参加奥赛还得过奖。他们有一个糊涂的认识：就凭我中学物理的水平，大学马虎一点，及格总不成问题，就放松了对自己的要求。

结果怎样呢？不幸的是：两次补考都不及格！这方面的教训很多。你想，如果一个学生凭中学那点物理知识都能考及格的话，那么大学物理还有必要开课吗？如果说物理难学，那么大学物理就更难学了。思想上不重视，主观上不努力，上课不认真听讲，课后抄作业之风盛行。像这样，要想学好大学物理是不可能的，甚至想及格都难。还有一点，有的学生所学知识能否马上应用，能否作为谋生的手段作为学习有无兴趣的标准，这是相当错误的。大学不是技术培训，她注重的是人才的科学素质和能力的培养。没有这个素质的培养，你要成为科学的栋梁之材，那是不可能的。

由以上分析我们看到，学生在学习大学物理时，一不留神，学习中便会出现问题、出现障碍。这就要求同学们一开始在思想上便要给予足够的重视，同时要和任课老师密切合作。我们的老师虽然水平不尽相同，但在物理方面总比你们懂得多一些，认真听讲、虚心学习是必要的。

由于考试制度没改变，所以尽管不少人高呼什么素质教育、渗透式教育、创造式教育，但当前的教育基本上还是应试教育。就当前的考试制度而言，死读书、死背书是免不了的。就是说，主要的公式、定理、定义、结论还必须记住。

就大学物理而言，要想考及格也不是一件难事。同学们只要作好三件事：一是认真读书搞清物理概念。如三大守恒定律的条件和应用，高斯定理、安培环路定理的意义等等。考试中，一般有40分左右是专门考概念的。

二是认真作好习题。大约有20到30分的考题来自习题。这些习题是精心设计的，它可以帮助你理解、掌握所学内容。这样作的目的是激励同学们认真完成作业，巩固所学知识。

三是仔细阅读《大学物理学习指导》。该书内容全面，信息量大，题目典型，题型与考题一致，它是你的良师益友。在这本书上花点时间，你是不会后悔的。

篇8：巧用数学方法解决物理问题

物理学科的教学目的就是学生具备运用物理知识解决实际问题的能力, 在解决问题时, 虽然使用物理知识, 但其解决过程却要借助数学这一有力工具。

一、数学知识引入要有针对性

在初中物理教学过程中, 恰当引入数学思想可以培养学生的能力, 开发学生的智力, 有效发挥教师的导向作用。同时, 巧妙运用数学方法还可以把复杂的问题简单化, 抽象的东西具体化。

在物理教学当中, 有些只是按照课标规定要求学生能运用数学知识来进行定量分析和计算, 这需要引入数学知识自不必说, 有些知识课标要求定性理解, 似乎不需要引入相关数学知识。事实上, 这些只是单靠实验很难达到课标要求。如初二物理的光学部分, 课标对凸透镜的成像规律要求“理解”。笔者从多年的教学当中发现, 尽管学生从本章节中的几个实验过程中能获得一定的感性知识, 但对这个知识点却很难达到“理解”的程度, 学生只能凭借实验印象来记忆这一规律, 时间一长还容易把所记忆的内容混淆, 为此有必要在理论上得到与实验相吻合的结论。

笔者曾尝试过, 在初三复习阶段, 针对学生对这一知识点理解上的缺陷, 运用学生已有的平面几何知识和经过凸透镜的三条特殊光线从理论上证明了实验结论, 结果发现学生在解决相关问题时由原来靠记忆变为靠推导, 甚至有的学生还从生物学角度出发, 结合平面几何知识推导出远视眼的人要配戴用凸透镜制成的眼镜的结论。这充分说明了学生对凸透镜成像规律的认识已产生了质的飞跃。再如初二物理观察“水的沸腾”实验要求学生记录水温随时间的变化数据, 并把实验数据在直角坐标系中描绘出来。这显然是用数学方法来研究物理现象, 对于初二学生来说, 这部分数学知识还未接触, 物理教师不应该回避这一现象的数学研究方法, 而应该坚持课标要求, 针对这一物理问题把数学知识大胆地引进物理课堂上来。

又如, 在讲电功率习题时, 经常会遇到这样的问题, 一个“220V, 40W”的灯泡接在实际电压是110V的电路中, 实际功率是多少?这道题我们用数学知识可以推导出当实际电压是额定电压的一半时, 实际功率是额定电压的1/4。让学生简记为“1/2, 1/4”关系。在选择和填空题中特别简单快捷, 同时也节约时间。笔者的教学实践证明, 有针对性地在教学中引入数学知识, 不仅没有给学生带来负担, 反而给学生解决问题提供了新的思路, 同时也增强了学生学习物理的兴趣。

二、引入密切相关的数学知识

方程及方程组是学生在初中阶段已研究过的数学内容, 在数学教学中注重的是它们的解法, 而在物理教学中不仅如此, 更重要的是它们的建立过程。如热学部分热平衡方程的建立就是一例, 学生在理解热量计算公式后, 在解决物体间热传递时往往要借助方程来达到目的, 这时教师有必要思考怎样利用变量间依赖关系列出方程或把方程组的有关知识传授给学生。再如电学部分中一些较复杂的题目也涉及到方程或方程组的列出或解答, 但学生往往只能做一些简单的算术运算, 不会借助变量这一桥梁来解答, 结果运算既复杂又费时, 而且容易出错, 殊不知方程或方程组正是为解决变量及变量间的关系而产生的。如果我们在教学中不把学生已有的数学知识教会他们如何使用, 谈何学好物理?谈何能力培养?数学这门功课就是为其他学科服务的, 可以这么说, 学不好数学, 学生在物理课上也不会有太大的前途, 因此物理教师必须把与物理联系紧密的数学知识在教学过程中引进来。事实上, 不只是方程或方程组, 其他诸如相似三角形、二次函数等内容在物理教学中如果需要, 也有必要引入。

三、数学知识的引入需要注意的几个问题

首先, 引入的数学知识是物理教学所必需的。物理教学中的主要任务是教会学生物理知识及其在实际生活中的应用, 而数学是我们借以解决问题的手段和方法, 因此在物理教学中引入数学知识是培养学生能力的必要途径。但我们还应看到, 初中学生所需要解决的问题还很浅显, 所应用的数学知识也不够高深, 我们只需要把与物理密切相关的数学知识引入, 否则我们的教学就显得喧宾夺主。其次, 所引入的数学知识应是学生熟悉或容易接受的。方程或方程组是学生比较熟悉的, 把它们引入到物理教学中, 学生容易接受, 这对教师完成教学任务和培养学生能力无疑具有积极意义。用曲线研究相关变量的变化情况是物理常用的方法, 一是容易绘制, 二是很直观。尽管初二学生还未学到这部分知识, 但我们在观察水的沸腾实验时把曲线的描绘方法介绍给学生, 这是因为这种方法对研究物质的比热、电阻、密度等实验数据时很有效。事实证明, 学生乐于接受这部分知识, 更重要的是学生掌握了一种研究方法。最后运用数学知识解决物理问题要注意其物理意义。比如:在力学计算当中其结果可能是负值, 这一结果不能随意丢弃, 我们得仔细分析, 因为这有可能意味着我们事先假定的正方向相反。电阻的计算有时得到两解, 此外质量的取值不小于0, 两点间的距离不取负值等都应引起我们的注意, 也需我们检验, 否则将失去物理意义。

总之, 物理教学有必要引入相关的数学知识, 这既有利于学生利用物理知识解决实际问题能力的培养, 又开阔了学生的视野, 增强了学科间的联系。

摘要：在物理教学中恰当地引入数学思想可以把复杂的问题简单化, 抽象的东西具体化, 但数学方法的引入切记要避免盲目性。恰当地引入数学方法可以开阔学生的视野, 增强学科间的联系, 在物理教学中可以起到事半功倍的效果。