吳春良

[摘要]對(duì)于某些相對(duì)復(fù)雜的物理表達(dá)式，僅通過函數(shù)表達(dá)式很難判斷其物理特征，一般的數(shù)學(xué)方法或物理方法也很難解決問題，但利用EXCEL的數(shù)值分析方法和圖像功能?？梢灾庇^清楚地知道物理量的極值、變化趨勢(shì)、拐點(diǎn)以及取值范圍等，從這些量化關(guān)系能更清楚完善地理解相關(guān)問題的物理本質(zhì)。文章結(jié)合一道典型的高考模擬試題進(jìn)行分析說明。

[關(guān)鍵詞]EXCEL，數(shù)值分析，高中物理

[中圖分類號(hào)]G633.7[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1674-6058（2020）11-0048-02

一、問題的提出

2019年某大市高三模擬題題意大致如下：如圖1所示，半圓槽光滑、絕緣、固定，圓心是O，最低點(diǎn)是P，直徑MN水平，a是一個(gè)質(zhì)量為m的小球（視為質(zhì)點(diǎn)），a從N點(diǎn)正上方九處由靜止釋放，從半圓槽N點(diǎn)沿切線進(jìn)入，沿半圓槽運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)P的過程中，小球a所受重力的瞬時(shí)功率如何變化？

先找一下此題的原型，即小球從N點(diǎn)靜止下滑，如圖2。常思考如下：由功率公式可知，N點(diǎn)功率為零，P點(diǎn)功率也為零，故小球所受重力的瞬時(shí)功率先增大后減小，甚至可用以下方法求得極值位置。

解析：小球在任一位置C，受力如圖3所示，得

從圖4可以看出，隨著角度的增大，瞬時(shí)功率先增大后減小;同時(shí)，如表1所示，由EXCEL數(shù)值表不難發(fā)現(xiàn)，瞬時(shí)功率的最大值出現(xiàn)在70°左右，即從N點(diǎn)開始下滑20°左右，瞬時(shí)功率達(dá)到最大值。

三、結(jié)束語(yǔ)

隨著課程改革的進(jìn)一步發(fā)展，高中物理教學(xué)跟信息技術(shù)的整合也越來越密切。在高中物理各類考試中，尤其是高三模擬、高考、物理競(jìng)賽、自主招生等選拔性考試中，我們經(jīng)常會(huì)碰到一些復(fù)雜的物理表達(dá)式。針對(duì)這些表達(dá)式，如果僅僅通過函數(shù)關(guān)系或簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)方法很難完整地看出其變化趨勢(shì)，從而對(duì)物理量的內(nèi)涵、規(guī)律難以完整清晰地理解。而利用EX-CEL數(shù)值分析方法和圖像功能，就能解決此類問題。