高中物理中的數(shù)學(xué)方法

周諾埜

【摘 要】在高中階段，物理學(xué)科的學(xué)習(xí)難度較大。一方面，由于高中物理學(xué)科的知識體系比較龐雜，對我們的邏輯思維能力提出考驗;另一方面，因高中物理學(xué)科的公式、定律、概念較多，我們在記憶過程中會出現(xiàn)偏差。高中物理學(xué)科與數(shù)學(xué)學(xué)科密切相關(guān)，將數(shù)學(xué)方法應(yīng)用于高中物理的知識點解析中，可以收獲事半功倍的效果。本文將具體探討高中物理學(xué)科中數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用，希望能為相關(guān)人士提供一些參考。

【關(guān)鍵詞】高中物理;高中數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)方法

引言

對于我們而言，高中物理學(xué)習(xí)至為重要，高中物理學(xué)習(xí)質(zhì)量關(guān)乎物理成績，而物理成績關(guān)乎我們升學(xué)目標的實現(xiàn)。在此學(xué)習(xí)階段內(nèi)，我們背負了沉重的升學(xué)壓力，如何在高考中乘風(fēng)破浪，考入自己理想的大學(xué)，成為我們關(guān)注的重點。為了獲得一個較好的結(jié)果，我們必須提升高中物理的學(xué)習(xí)能力，優(yōu)化高中物理的學(xué)習(xí)質(zhì)量。高中物理知識點大多較為抽象，而且我們需要將這些知識點應(yīng)用到現(xiàn)實生活之中。數(shù)學(xué)方法可以對抽象物理知識進行轉(zhuǎn)換，解題中達到事半功倍的效果。從這個角度看，我們必須發(fā)揮數(shù)學(xué)方法的實用價值，促進數(shù)學(xué)方法與高中物理學(xué)習(xí)的融合。

1.定義物理概念

應(yīng)用數(shù)學(xué)方法對物理概念進行界定，是理解物理概念最有效且最直接的方法。大多物理概念都具有抽象性特征，且概念與概念之間存在相通之處，我們很容易在認知過程中遇到混淆問題。物理解析以概念理解作為先導(dǎo)，如果我們對概念理解得模棱兩可，那么，就無法深入物理題目，把握題目的本質(zhì)特征。數(shù)學(xué)解析方法彌補了理念認知的不足，應(yīng)用圖像方法對物理概念進行表述，將抽象的知識具象化、將復(fù)雜的知識簡單化。為了方便理解物理知識，我們應(yīng)結(jié)合數(shù)學(xué)方法對其進行推理論證，使得物理知識形成概念化的圖譜。

在應(yīng)用數(shù)學(xué)方法認識物理概念時，經(jīng)常需要應(yīng)用比值定義法。比值定義方法即將物理概念放在動態(tài)關(guān)系式之中，來反映此物理知識點的本質(zhì)屬性。此外，比值定義的方法不受外部環(huán)境的影響，在數(shù)值加大或減小時，比值不會發(fā)生任何改變。應(yīng)用比值進行定義的物理概念包括壓強、速度、功率、電場強度等。以壓強為例，物體所受的壓力與受力面積之比叫做壓強，壓強用來比較壓力產(chǎn)生的效果，壓強越大，壓力的作用效果越明顯;以速度為例，速度在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)通過的路程;以功率為例，功率指物體在單位時間內(nèi)所做的功的多少，即功率是描述做功快慢的物理量;以電場強度為例，電場強度用來表示電場的強弱及方向。

除了比值定義法之外，我們還可以運用數(shù)學(xué)知識來推導(dǎo)物理公式。高中物理教材為我們呈現(xiàn)了一些基本公式，根據(jù)基本公式，我們能夠推導(dǎo)出其他的數(shù)量關(guān)系式。以速度公式為例，在已知速度和時間的情況下，可以求出位移;以功率為例，在已知功率和時間的情況下，可以求出總做功量。

2.處理物理問題

高中物理學(xué)科的許多問題都可以應(yīng)用數(shù)學(xué)方法進行解析。以圖像方法為例，圖像方法更加形象，可將抽象的物理數(shù)字轉(zhuǎn)換成具體圖像，從而直觀感受物體運動變化的過程。在理解物理概念、定義時，經(jīng)常會遇到物理語言難以表述內(nèi)涵的問題，此時，我們可以對概念圖像進行繪制，避免出現(xiàn)復(fù)雜的運算過程。

在解題過程中，我們經(jīng)常需依據(jù)題干已知條件構(gòu)建物理模型。物理模型越優(yōu)化，解題效率越高;反之，物理模型越不精確，解題效率越低。在建立基礎(chǔ)的物理模型之后，我們應(yīng)采用極值的方法，確定極點。三角函數(shù)與二次函數(shù)的極值方法的應(yīng)用范圍較廣，因此，只有準確把握極值法的應(yīng)用原則，才能發(fā)揮它的實用價值。

解題時，除了圖像法與極值法，微元法也是較好的處理方法。微元法的著眼點比較小，我們在應(yīng)用此方法解析物理知識點時，需要對解析對象進行分割，直至將對象劃分為若干細小的單元。劃分完畢后，再對微小單元進行單獨解析，掌握微小單元的運行規(guī)律。以勻變速直線運動為例，在推導(dǎo)位移與時間的關(guān)系時，最好應(yīng)用微元法。

3.注意相關(guān)事項

在應(yīng)用數(shù)學(xué)方法解析物理時，我們需要注意以下幾點：首先，了解物理公式、物理圖像的學(xué)科意義，不能單純從數(shù)學(xué)角度把握物理概念之間的聯(lián)系。數(shù)學(xué)學(xué)科以數(shù)字為重，對數(shù)字背后的概念意義并未深究。物理學(xué)習(xí)并不是簡單的數(shù)字計算，我們需要把握數(shù)字內(nèi)蘊，真正理解物理問題。其次，知曉物理公式、物理定律的適用條件及應(yīng)用范圍，避免公式、定律應(yīng)用不當(dāng)，對物理解題產(chǎn)生不利影響。最后，在求解之后，應(yīng)把結(jié)果代入原式中，看結(jié)果是否符合實際情況。

結(jié)論

綜上所述，高中物理學(xué)科在理科體系中占據(jù)非常重要的位置，只有提升高中物理的學(xué)習(xí)效率，才能收獲更好的成績，從而實現(xiàn)最終的升學(xué)目標。將數(shù)學(xué)方法應(yīng)用于物理學(xué)習(xí)中，不僅可以降低物理學(xué)習(xí)的難度，還能夠提高學(xué)習(xí)的效率，因此，我們需要把握數(shù)學(xué)方法的內(nèi)蘊，進一步擴大數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用范圍。

【參考文獻】

[1]張榮奎.高中物理教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)能力的方法與實踐[D].山東師范大學(xué)，2014

[2]徐國華.數(shù)學(xué)是物理最自然的語言——談數(shù)學(xué)思想方法在高中物理中的應(yīng)用[J].華夏教師，2014（03）：52-53

[3]許靜.普通高中物理課程內(nèi)容與大學(xué)物理課程內(nèi)容的適切性研究[D].西南大學(xué)，2007