數(shù)學(xué)知識在初中物理解題中的運用

山東省青島市超銀中學(xué)（鞍山路校區(qū)）2015級五班 張藝寶

一、初中物理解題的應(yīng)用心得

首先，在初中物理習(xí)題的解題過程中，對于題目意思的把握是一個重要的步驟，通過對題目考查內(nèi)容、考查目的的了解，能夠讓我們準(zhǔn)確把握應(yīng)當(dāng)使用的相關(guān)物理定律以及公式。其次，在實際情況中，物理定律的運用往往是十分靈活的，一方面，一個物理習(xí)題往往有多種的求解方式，另一方面，不同物理定律直接往往存在內(nèi)在的聯(lián)系。在物理系統(tǒng)的求解過程中，如果我們能夠?qū)τ陬}目有著清楚的認(rèn)知，了解題目多種方式求解的可能性，就能夠從中選擇一個更加簡單合適的方式進行問題的求解，而這就要求我們能夠?qū)Σ煌锢矶芍g的內(nèi)在聯(lián)系能夠有著較為清楚的把握。

二、數(shù)學(xué)知識在初中物理解題中的運用

1．?dāng)?shù)學(xué)函數(shù)圖象

函數(shù)圖象是初中數(shù)學(xué)知識中的重要組成部分，是利用圖象將復(fù)雜問題以直觀簡單的形式表現(xiàn)出來的過程。而將函數(shù)圖象應(yīng)用于物理解題中，能夠?qū)⒊橄蟮奈锢憩F(xiàn)象通過直觀的圖象表現(xiàn)出來，從而幫助同學(xué)們更好地認(rèn)識題目。例如，在同學(xué)們學(xué)習(xí)初中物理的“勻速直線運動”過程中，存在有很多同學(xué)對抽象概念無法透徹理解的現(xiàn)象。而這時，我們可以將勻速直線運動看作一次函數(shù)圖象進行處理，將一次函數(shù)圖象中的自變量、因變量以及常數(shù)分別與直線運動中的參數(shù)一一對應(yīng)，從而實現(xiàn)抽象物理問題向簡單數(shù)學(xué)函數(shù)的轉(zhuǎn)化。在實際的初中物理解題過程中利用數(shù)學(xué)函數(shù)來簡化題目，還可以應(yīng)用于對質(zhì)量與體積關(guān)系、導(dǎo)體兩端的電壓與導(dǎo)體中的電流關(guān)系等常見物理問題的求解中，從而大大降低解題難度，提高同學(xué)們的解題效率。

2．比值與比例法

在初中物理習(xí)題的求解過程中，運用比值與比例的方法也是一種較為常見的簡化解題的方式。例如，針對v=s/t、R=U/I、ρ=m/V等公式中各種變量關(guān)系的認(rèn)識，在解題過程中實現(xiàn)公式的變形轉(zhuǎn)化，了解因變量的比值關(guān)系，從而大大簡化公式計算的難度。例如，有題目：“某電能表表面標(biāo)記2500 r/kwh，而當(dāng)電能表被連接到電路中并打開一盞燈時，電能表在五分鐘的時間內(nèi)轉(zhuǎn)動300r，求該燈電功率以及電能?！痹谇蠼膺^程中，我們就可以利用比值與比例的方法來直接計算答案。

3．方程及方程組

方程與方程組的應(yīng)用是初中階段數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí)過程中的重要內(nèi)容，利用方程與方程組的相關(guān)知識，能夠幫助我們更好地應(yīng)對各種復(fù)雜問題的求解。而在物理解題過程中，往往存在著很多物理定律與規(guī)律能夠利用函數(shù)關(guān)系以及方程直觀表現(xiàn)出來，通過清楚了解物理習(xí)題中所包含著的物理定律相關(guān)參數(shù)的關(guān)系，能夠幫助我們準(zhǔn)確建立方程組。例如，有物理習(xí)題：“將定值電阻R1以及R2通過某一種特定形式來實現(xiàn)連接，并接入電路時，R1在連接過程中消耗的電功率經(jīng)檢測為12W，而將定值電阻R1以及R2通過另一種方式連接接入電路后，經(jīng)檢測后測得該電路總電流為9A，而R1消耗電功率為108W，求解定值電阻R1以及R2的阻值。”在解題中，首先根據(jù)對題目的解讀與判斷來列出已知條件：（1）該題目中電路的電源電壓不變，設(shè)電源電壓為U；（2）在兩次連接方式中，第一次R1連接時的消耗功率為12W，而第二次為108W，根據(jù)相關(guān)知識，我們可以判斷第一次連接為串聯(lián)的方式，第二次連接為并聯(lián)的方式。接著根據(jù)初中物理中對于串聯(lián)電流求解公式I＝U/（R1+R2）的認(rèn)識，我們可以得到第一課方程：［U/（R1+R2）］2·R1＝12。而根據(jù)公式U＝IR，我們可以得到第二個方程：U＝9（R1R2）/（R1+R2），接著，根據(jù)電學(xué)知識中并聯(lián)電路電壓的原理，我們可以得到第三個方程：U2/R1=108。最后，根據(jù)對這三個方程之間參數(shù)關(guān)系的認(rèn)識，我們可以將這三個方程聯(lián)立成為方程組，從而實現(xiàn)對方程組中各種未知因數(shù)的探討。

初中物理的學(xué)習(xí)是同學(xué)們未來進行更深一步物理學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)，雖然初中物理的學(xué)習(xí)具有一定的復(fù)雜性與抽象性，但在掌握一定的規(guī)律后，就能夠有效提高學(xué)習(xí)與解題的效率。實踐已經(jīng)證明，在初中物理的解題過程中，通過運用數(shù)學(xué)知識能夠有效提高解題的速度與正確率，這就要求我們在初中物理的學(xué)習(xí)過程中，提高對函數(shù)圖象、方程及方程組以及比值與比例法等數(shù)學(xué)知識的理解，從而有效運用數(shù)學(xué)知識以提高物理解題的效率，需要我們通過不斷的練習(xí)，運用數(shù)學(xué)思維來考慮問題。

[1]陶玉芬．初中數(shù)學(xué)中方程教學(xué)的有效方法分析[J]．才智，2017（05）．

[2]葉義堯．運用數(shù)學(xué)工具提升初中物理思維能力[J]．遵義師范學(xué)院學(xué)報，2016（18）．