數(shù)學(xué)知識(shí)在高中物理解題中運(yùn)用的幾點(diǎn)思考

高克

【摘要】高中物理與數(shù)學(xué)知識(shí)是緊密聯(lián)系的.合理選擇數(shù)學(xué)思想，能夠有效地解決物理問(wèn)題.文章通過(guò)對(duì)高中物理學(xué)習(xí)中的數(shù)學(xué)方法等進(jìn)行探究，從而分析了高中物理解題中的數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用，希望可以提供一些借鑒.

【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)知識(shí)；高中物理；物理解題；數(shù)學(xué)運(yùn)用

物理和數(shù)學(xué)是關(guān)系最為緊密的學(xué)科.數(shù)學(xué)能夠準(zhǔn)確、簡(jiǎn)明地表達(dá)物理思想，高中物理解題是離不開(kāi)數(shù)學(xué)的.我們不管是在練習(xí)還是在學(xué)習(xí)物理的過(guò)程中，都需要廣泛地運(yùn)用到數(shù)學(xué)思想.以下就對(duì)相關(guān)方面進(jìn)行分析論述.

一、對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)在高中物理解題中運(yùn)用的初步認(rèn)知

通過(guò)對(duì)物理與數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)，可以發(fā)現(xiàn)，在物理學(xué)里面，有不少概念定義等都和數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的一些知識(shí)有相似性.當(dāng)給一些新物理名詞進(jìn)行定義的時(shí)候，筆者發(fā)現(xiàn)，教師一般都會(huì)從數(shù)學(xué)角度來(lái)著手分析.比方說(shuō)，向量這個(gè)詞匯.在數(shù)學(xué)里面，同時(shí)具備方向與大小的量，就叫作向量.在高中物理里面，如果要對(duì)具備方向與大小的力進(jìn)行合成，則需要在平行四邊形的法則之下來(lái)完成.同時(shí)，在物理知識(shí)的學(xué)習(xí)中，筆者發(fā)現(xiàn)有些物理量不存在方向，僅僅有大小，比如，溫度、長(zhǎng)度、時(shí)間等，這些都被叫作標(biāo)量.

對(duì)于物理量來(lái)說(shuō)，還有不少屬于矢量，比如，力、速度、動(dòng)量等，而且都有對(duì)應(yīng)的字母進(jìn)行表示.除了上面的這些標(biāo)量以外，還有功率、動(dòng)能等.比如，在學(xué)習(xí)平拋物體運(yùn)動(dòng)的軌跡的時(shí)候，筆者當(dāng)初也與很多學(xué)生一樣，以為這就是一個(gè)拋物線.但是，這種軌跡為什么是一個(gè)拋物線，并沒(méi)有明白其中的原因.經(jīng)過(guò)反復(fù)的學(xué)習(xí)才得知，當(dāng)平拋的物體在空中受到了來(lái)自氣體的阻力時(shí)，它的軌跡就有可能發(fā)生一些變化，導(dǎo)致軌跡不完全是一個(gè)拋物線.事實(shí)上，當(dāng)知曉x=v0t，y=12gt2時(shí)，軌跡方程就能輕易得到.這兩個(gè)式子變形以后，可以得知，y=gx22v02，在這個(gè)方程里面，g2v0是常數(shù)，令其為a，就得到了y=ax2.當(dāng)?shù)搅诉@個(gè)步驟時(shí)，就不難理解了.

二、高中物理學(xué)習(xí)里面的數(shù)學(xué)方法運(yùn)用

高中物理其實(shí)同數(shù)學(xué)知識(shí)是統(tǒng)一結(jié)合的.物理的學(xué)習(xí)離不開(kāi)數(shù)學(xué)知識(shí)，因?yàn)閿?shù)學(xué)中的一些思想？椒芄揮行У刂傅嘉錮矸矯嫻難？.筆者在解高中物理題時(shí)，通常都會(huì)運(yùn)用到不少數(shù)學(xué)知識(shí)和方法.通過(guò)這樣的聯(lián)系，筆者認(rèn)為能夠更好地開(kāi)發(fā)自身的思維，并且也得到了較好的學(xué)習(xí)效果.比如，在使用計(jì)算法過(guò)程中，將之應(yīng)用到物理題目的解題中：貨車司機(jī)在行進(jìn)中，有突發(fā)情況采取了緊急制動(dòng)，此時(shí)開(kāi)始做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，一共使用了5秒才停下來(lái)，那么，在剎車時(shí)，前2秒內(nèi)的位移同后3秒的位移比是多少？在這里，剎車過(guò)程可以被看作是反向的速度是0的勻加速直線運(yùn)動(dòng).因此，由s=12at2可知，后3秒為反向的初速度等于0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的前三秒.

s=12at2=12a·32=92a.

通過(guò)一系列的解題過(guò)程最終得到前2秒與后3秒的位移比是16∶9.

三、關(guān)于數(shù)學(xué)思想在高中物理解題中的運(yùn)用思考

在高中物理的解題過(guò)程中，從來(lái)都無(wú)法脫離數(shù)學(xué)知識(shí)與方法.筆者通過(guò)對(duì)不少高考題目進(jìn)行練習(xí)，發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)同物理的考查總是緊密聯(lián)系的.不管是什么樣的物理試題，在最后階段，幾乎都需要轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)方面的問(wèn)題來(lái)解決.在解題時(shí)，數(shù)學(xué)思想的選擇非常重要.準(zhǔn)確地選擇數(shù)學(xué)方法，將收到良好的解題效果.以下就對(duì)物理解題中的數(shù)學(xué)思想進(jìn)行分析：

（一）對(duì)稱思想的應(yīng)用思考

在高中物理解題里面，所謂的對(duì)稱思想，其實(shí)就是事物在變化的時(shí)候會(huì)具備不變性.在自然界與自然科學(xué)里面，通常都有對(duì)稱現(xiàn)象.在解物理題目的時(shí)候，對(duì)稱思想非常便利，有時(shí)通過(guò)這種思想，甚至可以很輕易地發(fā)現(xiàn)答案，進(jìn)而省略掉很多解題的步驟.[1]所以，對(duì)稱思想在物理解題中是非常好的思想方法，需要我們?cè)谖锢韺W(xué)習(xí)和解題的過(guò)程中合理運(yùn)用.同時(shí)，如果要充分發(fā)揮對(duì)稱方法的功用，需要具備非常好的洞察能力.比如，在運(yùn)用勻減速與勻加速時(shí)，能夠?qū)驕p速當(dāng)作勻加速，只是方向相反而已，其實(shí)所遵循的規(guī)律均是相同的.

（二）逆向思維

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的練習(xí)，筆者發(fā)現(xiàn)，在高中物理的解題過(guò)程中，由于一些問(wèn)題較為復(fù)雜，假如使用一些比較普通的方法，解題過(guò)程可能變得十分復(fù)雜，甚至無(wú)法得到想要的解題結(jié)果.然而，若是使用逆向思維方法的話，將問(wèn)題進(jìn)行反向研究.這樣不但能夠更好地融入物理解題的情境中去，還能夠?qū)⑵溥M(jìn)一步簡(jiǎn)化，并使一些看起來(lái)較為復(fù)雜的物理公式也被簡(jiǎn)化，從而更好地解決物理題目，得到很好的解題效果.

（三）圖像思想的應(yīng)用分析

在物理解題過(guò)程中，圖像通常是一？址淺V匾氖枷？.有些物理規(guī)律非常復(fù)雜，不容易揣摩，而且很抽象，無(wú)法依靠它解決物理問(wèn)題.但是，筆者在運(yùn)用圖像的訓(xùn)練中發(fā)現(xiàn)，它可以有效地將這些規(guī)律直觀地呈現(xiàn)出來(lái).對(duì)于某些物理量間的特殊關(guān)系，依靠圖像，也能夠很好地進(jìn)行表達(dá).在物理解題中，圖像法是一種較為普通且常用的方法.[2]依靠圖像法，在解答物理題目的時(shí)候，能夠檢驗(yàn)自身的能力，也能鍛煉自己更加熟練地運(yùn)用這種方法.另外，圖像法一般都是以定性作圖當(dāng)作基礎(chǔ)，如果在物理解題的過(guò)程中，覺(jué)得物理問(wèn)題太難了，就可以嘗試一下圖像法，也許能夠?qū)⑦@個(gè)問(wèn)題很快解決掉.

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，物理解題與數(shù)學(xué)思想是統(tǒng)一結(jié)合、密不可分的.在高中物理的解題中，數(shù)學(xué)可以將物理思想準(zhǔn)確簡(jiǎn)明地表達(dá)出來(lái).我們可以依靠自身的數(shù)學(xué)知識(shí)，將煩瑣的物理題目進(jìn)行轉(zhuǎn)化，從而得到我們所要的結(jié)果.

【參考文獻(xiàn)】

[1]白清峰.數(shù)學(xué)知識(shí)在高中物理解題中的運(yùn)用[J].中學(xué)生數(shù)理化：學(xué)研版，2016（8）：70.

[2]劉思璇，指導(dǎo)老師：蘇集輝.數(shù)學(xué)知識(shí)在高中物理解題中運(yùn)用效果[J].教育：文摘版，2016（12）：106.endprint