淺析高中物理力學(xué)學(xué)習(xí)中數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用

摘 要：在自然中，很多抽象和具象的物體都可以用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行概括，這種特點(diǎn)在物理力學(xué)運(yùn)用上更為明顯，物理學(xué)中很多概念來(lái)自數(shù)學(xué)，如果將數(shù)學(xué)賦予物理學(xué)的知識(shí)，形成一定的規(guī)律，就變成了物理。學(xué)習(xí)高中物理需要有扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，運(yùn)用數(shù)學(xué)的解題思路來(lái)解決物理問(wèn)題，本文主要介紹了物理中力學(xué)運(yùn)用數(shù)學(xué)思維的解題方法。

關(guān)鍵詞：高中物理；力學(xué)學(xué)習(xí)；數(shù)學(xué)方法

一、 函數(shù)在高中物理力學(xué)中的應(yīng)用

（一） 概念方面

在力學(xué)概念中主要的研究對(duì)象為天然和人工，但是科學(xué)一般具有互通性，所以也包含了宏觀科學(xué)和微觀現(xiàn)象以及規(guī)律。函數(shù)物理關(guān)系

如果在比較確定的情況下，函數(shù)會(huì)演變?yōu)楣潭康年P(guān)系，當(dāng)我們?cè)谶M(jìn)行物理學(xué)問(wèn)題解答的時(shí)候，要根據(jù)物理過(guò)程進(jìn)行選擇使用。下面我們看一個(gè)例題進(jìn)行解答。如圖1，在豎直平面上1/4圓弧光滑軌道，半徑為R，OB沿著豎直方向，其上端A離地面的高度為H，質(zhì)量是m的小球在A點(diǎn)時(shí)靜止釋放，在不考慮空氣阻力的情況下，在H為多少時(shí)，小球落地點(diǎn)和BC的位置最遠(yuǎn)？

當(dāng)我們?cè)趯?duì)高中物理知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)的時(shí)候，一元二次函數(shù)的極值問(wèn)題十分廣泛，在對(duì)遇到問(wèn)題中加速或者勻速物體而言，求在什么情況下兩個(gè)物體相距比較遠(yuǎn)，利用一元二次函數(shù)解答方法是可以進(jìn)行解答的。

（二） 圖像在物理學(xué)中的應(yīng)用

與文字進(jìn)行相比，圖像相對(duì)而言比較形象，如果把物理學(xué)的知識(shí)變成為圖像，那么就能更加形象的對(duì)問(wèn)題進(jìn)行描述，在這個(gè)基礎(chǔ)上提升我們解題速度，將解題的方式更加簡(jiǎn)單化。我們能夠清晰感受到對(duì)題目進(jìn)行解答時(shí)圖像的重要性，其中關(guān)鍵因素是在解題的過(guò)程中將物理問(wèn)題轉(zhuǎn)化為形象圖形，這樣更為直觀。

（三） 解析法在物理學(xué)中的應(yīng)用范圍廣泛

物體在運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，軌跡通常是物理現(xiàn)象的一種，在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)觀察的時(shí)候，一般很少經(jīng)過(guò)理論進(jìn)行推論，只要是通過(guò)數(shù)學(xué)的方式進(jìn)行推理，拋物線就是一種推理方式，如圖2。

對(duì)于圖2進(jìn)行分析，在水平方向以V0x作為初始的速度進(jìn)行勻速直線運(yùn)動(dòng)，在其中產(chǎn)生了方程式有x=V0tcosθ，在豎直方向以V0y作為初始的速度進(jìn)行豎直上拋的運(yùn)動(dòng)，其中產(chǎn)生的方程式有y=V0tsinθ-12gt2，這兩個(gè)方程式是關(guān)于時(shí)間參數(shù)的方程式，將時(shí)間消除以后能夠得到y(tǒng)=xttanθ-g2v20cos2θx2，通過(guò)這個(gè)方程式可以看出其運(yùn)用的軌跡得到一條相應(yīng)的拋物線，在這個(gè)基礎(chǔ)上進(jìn)行觀察以及運(yùn)用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行合理的推導(dǎo)，將我們對(duì)拋物運(yùn)動(dòng)的理解更加清晰。

二、 通過(guò)數(shù)學(xué)方法是解決物理問(wèn)題的最好途徑

（一） 對(duì)物理學(xué)習(xí)更加深入

在學(xué)習(xí)方法上，通過(guò)數(shù)學(xué)方法對(duì)物理題進(jìn)行掌握還是并不熟練，可以在對(duì)學(xué)習(xí)物理的過(guò)程中進(jìn)行深度的分析，選取合理的數(shù)學(xué)解決方法進(jìn)行解題思路的擴(kuò)展，在分析的時(shí)候，需要通過(guò)物理的性質(zhì)、物理力學(xué)的特征進(jìn)行分析，創(chuàng)立物理理想化的模式，更好的發(fā)現(xiàn)物理量之間存在的各種關(guān)系，找出適合用數(shù)學(xué)的方式進(jìn)行解答的步驟。

（二） 可以在物理學(xué)習(xí)中借助數(shù)學(xué)知識(shí)對(duì)驗(yàn)證結(jié)果進(jìn)行分析

物理問(wèn)題的存在是非常具有代表性的，可以借助數(shù)學(xué)知識(shí)對(duì)物理問(wèn)題進(jìn)行模型化處理，將相應(yīng)的闡釋方式進(jìn)行關(guān)聯(lián)，因?yàn)閿?shù)學(xué)和物理在一定程度上具有相通性，將物理難點(diǎn)轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題，將繁雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化處理，在保證正確率的情況下，計(jì)算出相應(yīng)的答案。還可以通過(guò)這種方式進(jìn)行驗(yàn)證，不但能夠?qū)σ呀?jīng)有的知識(shí)進(jìn)行鞏固，還可以使題目解答能力得到提高。

我們高中生在進(jìn)行課堂學(xué)習(xí)的時(shí)候，教師經(jīng)常將學(xué)習(xí)技巧融入到物理教學(xué)中，在學(xué)習(xí)物理的同時(shí)，強(qiáng)化了數(shù)學(xué)知識(shí)，在面對(duì)物理問(wèn)題的時(shí)候，能夠快速解答，使我們綜合能力得到提高。

三、 結(jié)語(yǔ)

數(shù)學(xué)方法作用于物理力學(xué)，在解題中有很大的作用，可以使我們學(xué)習(xí)物理時(shí)加強(qiáng)邏輯思維的能力，在對(duì)物理的學(xué)習(xí)提升方面有很好的運(yùn)用，數(shù)學(xué)的解題思路其實(shí)是一種綜合的解題方法，將物理和數(shù)學(xué)的互通性運(yùn)用好，在這個(gè)基礎(chǔ)上，加強(qiáng)了學(xué)習(xí)的興趣，有助于我們用從容的心態(tài)面對(duì)高考。

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作者簡(jiǎn)介：宮晨羽，山東省東營(yíng)市，山東省東營(yíng)市勝利第二中學(xué)。