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

陳文君 華中師范大學(xué)第一附屬中學(xué)

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

陳文君 華中師范大學(xué)第一附屬中學(xué)

對于現(xiàn)在的教學(xué)來說，新課程改革在不斷的深入，所以學(xué)科之間的貫穿就變得越來越普遍，在此之中，數(shù)學(xué)與物理的整合也就顯得越來越顯而易見。對于普遍的自然現(xiàn)象以及社會現(xiàn)象來說，其實都可以抽象的對其想象成一個大概的數(shù)學(xué)模型，這種特點使得數(shù)學(xué)在物理學(xué)上的應(yīng)用效果變得事半功倍。由此看來，要想使高中物理學(xué)習(xí)效果得到提升，也必須使其具備的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較為扎實。

物理力學(xué) 數(shù)學(xué)方法 應(yīng)用

對于形成的物理概念以及規(guī)律進行掌握，其實也離不開數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用。對于物理的教學(xué)來說，我們應(yīng)從對數(shù)學(xué)方法以及思維進行充分的發(fā)揮，并且不斷的對學(xué)生自覺并且具有針對性地將物理問題和數(shù)學(xué)方法有機地結(jié)合起來的想法進行引導(dǎo)，使其把物理問題可以輕松的轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題、又能從數(shù)學(xué)表達式中對其物理問題的內(nèi)涵進行深刻的領(lǐng)悟。

1 物理概念與數(shù)學(xué)知識之間的相關(guān)聯(lián)系

1.1 通過對數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用來對物理概念進行定義

第一，在中學(xué)物理的進行中，比較常用的方法就是比值定義法。所謂的比值定義法，其實就是通過在兩個基本物理量之間進行“比”來對一個新的物理量方法進行定義。比值定義法中具有最根本的特點就是被定義的物理量往往是對物質(zhì)最本質(zhì)的數(shù)形進行反應(yīng)，它的改變不會依據(jù)定義所用物理量的大小取舍的。如密度、加速率以及壓強等物理量的定義。第二，中學(xué)物理中也存在著如歐姆定律、電阻定律以及牛頓第二定律等許多定律，這些定律都是從實驗引發(fā)，對其進行科學(xué)抽象的理解，從而定義為物理定律，其中，對其定律利用數(shù)學(xué)語言把它的物理公式進行表示。

1.2 用數(shù)學(xué)知識來對物理公式進行推導(dǎo)

物理學(xué)中對問題的研究常常會對數(shù)學(xué)知識加以應(yīng)用。例如高中物理知識中的“直線運動”這一知識點，就是通過對代數(shù)法以及三角法進行利用，從而使運動規(guī)律和軌跡得到明確；用數(shù)學(xué)中的矢量運算法對其位移與速度的合成和分解等進行研究。另外，物理學(xué)中常常通過對數(shù)學(xué)知識來推導(dǎo)物理公式的方式進行利用，從而使基本公式可以向其他關(guān)系式進行推導(dǎo)，這樣既可以使學(xué)生認(rèn)知新知識的難度變小，又可以幫助他們的理解，從而使物理力學(xué)知識變得簡單起來。

2 數(shù)學(xué)方法應(yīng)用于高中物理力學(xué)學(xué)習(xí)中的一些表現(xiàn)

2.1 解析法的應(yīng)用分析

對于高中物理力學(xué)中物理運動軌道的推導(dǎo)來說，大多數(shù)都是因為對物理現(xiàn)象進行觀察，并且不斷進行物理實驗等得出的。例如對于高中物理力學(xué)中的拋物體運動問題來說，就可以通過對數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用來使其得到推導(dǎo)，通過對其現(xiàn)象的一些認(rèn)真觀察，從而推導(dǎo)出拋物體運動問題的解決、理解以及掌握。對于高中物理力學(xué)的學(xué)習(xí)過程來看，必須通過與實際向結(jié)合，并對數(shù)學(xué)知識及方法加以利用，不斷進行歸納以及總結(jié)，從而使學(xué)生在解決高中物理力學(xué)有關(guān)問題中越來越適應(yīng)于數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用。

2.2 結(jié)合法的應(yīng)用分析

數(shù)與形之間，可以相互補充并且可以進行轉(zhuǎn)化。比如：通過對高中物理力學(xué)教學(xué)中數(shù)形結(jié)合方法的應(yīng)用，可以使物理數(shù)量中的一些抽象關(guān)系逐漸向形象逼真的幾何知識進行轉(zhuǎn)變。可見，通過對數(shù)形結(jié)合方法的應(yīng)用，不僅可以簡化復(fù)雜抽象的高中物理力學(xué)問題，也可以使學(xué)生在快樂中對簡單的解題思路與方法得到引發(fā)。總之，我們在對高中物理力學(xué)有關(guān)問題進行解答時，可以對實際情況進行詳細(xì)的認(rèn)真，并對數(shù)形結(jié)合法進行充分的應(yīng)用，從而使解決高中物理力學(xué)的有關(guān)問題得到更精確地解決。

2.3 極限法的應(yīng)用分析

對于高中物理力學(xué)有關(guān)問題的解決過程來說，對極限法進行應(yīng)用的現(xiàn)象已經(jīng)非常普遍了。對極限法的應(yīng)用表現(xiàn)，一般來說就是把物理力學(xué)中的傾角變化的斜面向水平面或者豎直面進行轉(zhuǎn)化，進而使得一些比較復(fù)雜的物理力學(xué)問題向簡單的知識進行轉(zhuǎn)化。另一方面，也可以把運動的物體當(dāng)作是一個靜止的物體，把變量在一定程度上當(dāng)作是特殊恒定的數(shù)值，把非理想物理模型一步步地向理想物理模型進行轉(zhuǎn)化等。實際上，對極限法進行應(yīng)用，可以使解題中一些不必要的繁瑣推導(dǎo)及運算問題得到避免。所以，我們必須對此變得越來越重視，在以后的高中物理力學(xué)學(xué)習(xí)中，對學(xué)生應(yīng)用極限法的做法加以提倡，從而使學(xué)生的思維和視野得到不斷的拓展。

3 結(jié)束語

總的來說，在學(xué)科之間進行相互的合作由來已經(jīng)非常久遠(yuǎn)，因此說明在高中物理力學(xué)中對數(shù)學(xué)方法進行結(jié)合并應(yīng)用，是值得推廣的。本文通過對數(shù)學(xué)方法在高中物理力學(xué)中應(yīng)用的一些小小認(rèn)識進行討論，從而使大家對于物理力學(xué)更加熟悉和了解，這也使得學(xué)校的教學(xué)工作質(zhì)量也得到相應(yīng)的提高。因此在未來高中物理的學(xué)習(xí)中，就需要更加全面地對數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用進行重視，從而使高中物理教學(xué)效果的提升達到意想不到的效果。

[1]張國明.巧用數(shù)學(xué)知識，妙解物理極值問題[J].中國校外教育，2012，(11)：50+47.

[2]劉志君.數(shù)學(xué)方法在高中物理力學(xué)中的應(yīng)用[J].學(xué)周刊，2012，(31)：116-117.