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参加高中物理竞赛的学生需要学习微积分的内容吗?

编辑:格格时间:2019-12-16 15:43:25浏览:

  物理竞赛和数学有联系吗?在学习物理竞赛的知识点的过程中学生需要掌握相关的数学知识吗?现在竞赛网的小编就来告诉学生们,在学习物理的过程重视是需要学习数学的内容的,尤其是相关的微积分知识,在写高中物理竞赛的卷子中同学们可以发现需要用到大量的计算,其中微积分的内容是不可缺少的,在接下来的文章中我们就来一起学习关于这方面的内容,希望参加物理竞赛的学生可以重点的关注。

  图片来源于摄图网

  学习物理竞赛是否需要掌握数学范畴的微积分?答案是:需要。

  从最近朋友圈刷屏文章中关于超大对撞机的热议,进而引发大家去追溯物理与数学的关系。相对于前沿科学的研究课题和方向之争,对于我们普通人,被科普到更多的是两门学科的渊源以及如何去正确而深入的了解它、学习它。

  根据资料查证,历史上物理和数学有着十分深刻的联系,物理的目的之一是了解新的自然现象,而数学则是解码并描述这个现象的“语言”,进而每一次物理学的重大革命,其标志都是有新的数学被引入到物理学中来。尤其是进入第二次量子革命,一套新的数学理论也随之显现,因而为了研究这些新的量子物态及其中的多体量子纠缠,今后许多物理学生,很可能还要学习范畴学和代数拓扑。

  物理与数学的交融和并肩发展在过去100年来,最为深刻的就是微分方程和微分几何与经典物理。物理模型的表达必须要用到数学,数学是物理最可靠的帮手,没有了数学,一切猜想,都不能被精确的验证,得不出精确的结论。

  学科的大方向如此,而作为培育学科人才的大学也将以此为线来考察和选拔人才。关注最近几年的全国中学生物理竞赛复赛和决赛,计算量在增加,对微积分的掌握要求也在不断提升,尤其是第35届和第36届的比赛。

  对于物竞生而言,需要重视对微积分的掌握,这不仅是你应对超大计算量的法宝,也是今后延展学科边界的装备。真正的学透它需要时间,但了解它,从现在开始就不晚。

  微积分(Calculus),是高等数学中研究函数的微分(Differentiation)、积分(Integration)以及有关概念和应用的数学分支。微分学包括求导数的运算,是一套关于变化率的理论。它使得函数、速度、加速度和曲线的斜率等均可用一套通用的符号进行讨论。积分学,包括求积分的运算,为定义和计算面积、体积等提供一套通用的方法。

  而在物理竞赛中,在力学的部分,需要一元函数的微积分、常微分方程;热学部分是简单的偏微分;电磁学部分所需矢量场的微积分、复数、微分方程。

  以上就是关于物理竞赛和数学微积分的内容了!

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