关于数学知识在物理上的应用探索.doc

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1、数学知识在物理上的应用数学知识在物理学中的应用广泛而深远。在理解物理概念和物理规律，解决物理问题时，数学知识起着重要的工具作用。如回旋加速器中，D型盒的半径越大，粒子最后获得的动能越大。由此推论D型盒的半径越大，粒子最后的能量越大。这里忽视了相对论效应，当物体运动速度大到可与光速相比较时，物体的质量要发生变化，使运动粒子的运动周期发生变化而不能与交流电源的变化周期同步，从而导致粒子不一定能加速，还有可能减速。又如远距离输电时，输电电压越高，电能损失越少，输电效率就越高。由此推论输电电压越高越好，而忽视了当电压很高时，高压线间的空气将被电离而击穿，从

2、而发生强烈的放电现象。另外，当电压很高、导线横截面积也很大时，电抗造成的电压损失比电阻造成的电压损失要大的多。物理学不只研究物体与运动，而且研究不同形态物质之间的相互作用与相互联系，由量化技术手段到为定性解释。物理学以物质作为研究对象，不管我们的认识与否，世界上只有物质是实在的，因为一切都是物质派生出来的，应该摆正关系避免本末倒置。什么运动位置、距离、速度、方向、转换变化力等各种现象，都脱离不开这个物质作用的，离开物质一切都不存在了。那如何用数学的方式表现物质作用呢？数学是在考虑对象中产生的，然后又脱离了对象，而物理学以数学化的方法来对待物理，采用

3、或仿效数学这种逻辑演绎方法。这是一种进步，有些人认为所有的物理定理规律等都是通过观察自然后而又经过人为性规定的，将规律当作了不证自明无可争议的真理。但是，所谓的“规律”实则掩盖了事物过程中存在有效的相互作用的原因。实际上，数学在实际应用技术方面获得巨大的成功，说明数学在应用技术方面的成效是不容抹杀否定的。数学在科学活动中所发挥的实际应用作用是显而易见的，数学本身就是属于一种实际应用技术性的工具，如果说没有数学也就没有科学是毫不夸张的。数学家或几何学家们为物理学家们准备了各种可供选择使用的数学公式或几何形式。公式是数学家通过抽象归纳发明的，它起到了物

4、理学家所起不到的作用，这是数学所起到的作用。数学是具有它本身的特点，即高度的符号化、抽象化、形式化、逻辑化、简单化的特点。我们追求简单化，而不单是数学上无内容的简单化，数学看似容易简单，而实质却没有实际事实内容，才有时把认识问题复杂化了。数学只关注形式数量的变化，却容易忽视内容和关系上的变化。实质原因只是在事实发生或产生的之前，也不是在过程之中，更不是过后的结果。总之，物理学作为一门自然科学，既跟其他自然学科有密切的联系，同时又是一门独立的学科，有其自身的特殊规律。所以在应用其他学科的知识尤其是应用最为频繁的数学知识分析物理问题时，要特别注意物理学

5、科的特殊性，注意概念的物理含义和规律成立的条件，这样才不至于受其他学科思想的影响而陷入因其引起的思维误区。