借助數(shù)形結(jié)合思想解答物理難題

摘 要：物理作為高中教育體系中的一門重要學(xué)科，在新課程、新高考的評(píng)價(jià)體系下，隨著知識(shí)難度與深度的提升，在解題訓(xùn)練環(huán)節(jié)，會(huì)遇到不少的難題，學(xué)生僅僅依靠簡單的分析思考和計(jì)算很難應(yīng)對(duì)，教師除講授一些常規(guī)解題方法外，還需著重滲透數(shù)形結(jié)合思想，指導(dǎo)他們準(zhǔn)確、高效的解答物理難題.筆者主要對(duì)如何借助數(shù)形結(jié)合思想解答高中物理難題進(jìn)行分析與實(shí)踐，并及時(shí)整理了一些實(shí)效性的教學(xué)對(duì)策.

關(guān)鍵詞：數(shù)形結(jié)合思想;物理難題

中圖分類號(hào)：G632 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?文章編號(hào)：1008-0333（2021）22-0090-03

收稿日期：2021-05-05

作者簡介：張金武（1971.7-），男，福建省連城人，本科，中學(xué)一級(jí)教師，從事高中物理教學(xué)研究.

“數(shù)”和“形”屬于數(shù)學(xué)中兩個(gè)最基本、最古老的研究對(duì)象，在一定條件下能夠相互轉(zhuǎn)化.數(shù)形結(jié)合思想還是一個(gè)十分常用的解題方式，其中在高中物理解題訓(xùn)練中，通常會(huì)出現(xiàn)部分難度系數(shù)較高的題目時(shí)，學(xué)生可借助數(shù)形結(jié)合思想來解答，不過關(guān)鍵還在于掌握扎實(shí)的物理基礎(chǔ)知識(shí)，實(shí)現(xiàn)“數(shù)”和“形”的靈活轉(zhuǎn)化，盡快找到切入點(diǎn)將解題過程簡化，最終順利求解.

一、變換物理難題圖形，合理建立代數(shù)問題

在高中物理解題教學(xué)過程中，僅僅提供一個(gè)現(xiàn)實(shí)中的物體圖形，或者是描述某物體在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的一個(gè)示意圖，這類題目看起來比較抽象，難度較大，學(xué)生一時(shí)之間很難很難找到突破口，極易陷入到困境當(dāng)中，他們將會(huì)遇到解題瓶頸.解決這一類型的物理難題時(shí)，只依靠題目中的原圖是無法求解的，高中物理教師應(yīng)指引學(xué)生認(rèn)真分析，把原圖進(jìn)行合理變換，得到描述物體運(yùn)動(dòng)過程中任一狀態(tài)的圖形，變成一個(gè)代數(shù)問題，幫助他們順利解答難題.

處理這道題目時(shí)，學(xué)生應(yīng)當(dāng)它們豎直拋出后的運(yùn)動(dòng)情形在同一個(gè)平面直角坐標(biāo)系中展示出來，如圖4所示，讓他們將這個(gè)代數(shù)問題順利轉(zhuǎn)變成圖形問題，要想保證物體A與B相遇，應(yīng)讓兩者具有一樣的拋出位移，即為它們的圖像在同一平面直角坐標(biāo)系中應(yīng)當(dāng)具有交點(diǎn)存在.

解答過程如下：學(xué)生通過觀察圖形知道物體A第一次同物體B相遇的條件為物體B正好落在地面之上，即為Δt> tA-tB，而物體B拋出后的最遲狀態(tài)為拋出的瞬間與物體A相遇，則Δt< tA（其中tA和tB分別表示A、B在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間），綜合分析得到：為保證物體A與B能夠在空中相遇，Δt的取值范圍應(yīng)是2v0g<Δt<4v0g.

在高中物理解題教學(xué)中，針對(duì)難題的處理，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)借助數(shù)形結(jié)合的優(yōu)勢分析和處理題目內(nèi)容，將復(fù)雜化、抽象化的難題變得簡單化、具體化，使其快速確定最佳解題方案與思路，不斷增強(qiáng)物理解題和學(xué)習(xí)的信心，提高他們的解題水平以及物理核心素養(yǎng).

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[責(zé)任編輯：李 璟]