陈 星

(无锡市第一中学 江苏 无锡 214031)

论Mathematica在高中物理教学中的应用原则*

陈 星

(无锡市第一中学 江苏 无锡 214031)

通过实例展示了科研用数学软件Mathematica在高中物理教学中辅助处理较难数学问题时带来的巨大便利.具体探讨了在解方程、难题的结果演示、数据拟合、画图等方面的应用.

Mathematica 高中物理 应用原则

高中物理教学经常会遇到复杂或者棘手的数学问题，而当学生基本能力训练已经满足，但通过现已掌握的技术和能力很难做出时，若适时借助数学软件Mathematica[1,2]则可以很快捷而形象地将该问题的解决方案展示出来，为教师的教和学生的学都大大节约了时间，又能很直观地给学生留下深刻印象.通过实践研究，高中物理教学中以下几种情况比较适合应用Mathematica.

1 解方程

高中阶段学生应掌握的基本解方程组能力包括3～4个简单方程组，若超过4个或者较复杂的方程组则其实已经超出基本能力的要求，过多纠结于此对物理教学反而是一种拖累，这时可以考虑使用Mathematica.除方程组外，有时可能还会遇到初等数学根本就解不出来的简单方程，这时也可借助Mathematica.

1.1 多方程组方程

如图1所示，轮轴重量为G0，半径为R，轮轴上鼓轮半径为r，轮轴靠在水平面和竖直墙壁构成的墙角处.在鼓轮上缠绕轻质绳，经过光滑的定滑轮在绳的另一端系一重物，轮轴与墙和水平面间的动摩擦因数均为μ，拉轮轴的绳与竖直方向夹角θ已知.求平衡时重物的最大重力Gx.

通过受力分析(设地面支……