數學知識在高中物理解題中運用的思考探析

（湖北省麻城市第一中學 湖北麻城 438300）

引言

數學作為一門基礎學科，能夠有效的幫助我們解決相關的知識和問題同樣也能夠在其他學科中進行應用。例如在高中物理解題的過程中，經常會涉及到函數方程，即指等基本內容的考查，所以必須要注重對于數學知識的應用，能夠有效的提高對于物理學的規律，概念和公式等方面的理解，也能夠快速準確的提高我們對于高中物理的學習水平。

一、函數知識的運用

在高中物理的過程中，經常會涉及速度計算的問題[1]。所以必須要結合數學知識進行判斷，運用數學思維將未知量進行轉換，從而達到化繁為簡的效果。

例:路燈距地面高度為h，身高為L 的人以速度勻速行走，如圖1所示:①試證明人頭頂的影子做勻速運動。②求人影的長度隨時間的變化率。

解析:（1）設t=0時刻，人位于路燈的正下方O 處，在時刻t，人走到S 處，根據題意有OS=vt，過路燈P 和人頭頂的直線與地面的交點M 為t 時刻人頭頂影子的位置，如圖2所示: 圖1圖2 OM 為人頭頂影子到O 點的距離，由相似三角形知識可得，h OM =L OM-O S ，OM=h ×OS h-L =hv h-L ×t 。因OM 與時間t 成正比，故人頭頂的影子做勻速運動。

圖1

圖2

二、幾何法的運用

物理學中在關于電力學方面的問題進行探究時，經常會涉及到幾何學中的基本原理，例如三角形原理、作圖方法等內容，通過對于幾何學知識的靈活運用能夠有效的將抽象的帶電粒子，磁場運動等方面的問題進行簡化，并且也能夠將比較抽象的原理轉化為常見的原理，起到了良好的解題效果，再高中物理解題的過程中，經常會遇到非常復雜的問題。如果通過相關的數學知識進行解析，不僅能夠充分的提高我們的解題思路，而且還能夠加強我們的解題水平。通過運用數學知識來處理物理學中的問題，能夠有效的針對具體的問題，進行物理量之間的關系判斷，從而進行推導求解，并且得出相應的物理結論。所以在運用數學知識處理玻璃問題的過程中必須要詳細的根據物理量之間的關系，運用數學方程式進行表現，并且要采用合適的數學進行處理，還能夠正確的將圖像或者函數進行表達例如通過對于。三角函數法，指數排列法，在光學問題中進行應用，能夠有效的提高我們的解題效率。

三、實驗法的運用

實驗法能夠有效的將抽象問題進行直觀化的轉變，對于高中物理來說，由于相關的理論知識比較抽象，對于我們的邏輯思維考察比較強，如果通過運用圖像的方式，能夠直觀的進行判斷，并且快速的尋找到問題的關鍵。在物理課堂物理高效課堂建設的過程中，盡管很多的我們能夠將課本上的知識理論進行掌握，但是缺乏實際動手操作的能力，為此必須要加強我們動手能力的培養通過親自操作物理高效課堂或者利用身邊道具進行動手操作，能夠積極培養每一個我們。體驗式物理高效課堂法就是通過將我們作為物理高效課堂活動的主體，讓我們在體驗建設的過程中掌握物理高效課堂結果。通過親自互動體驗，能夠增強我們的情感認知水平，并且也能夠加深對于學科知識與學科內容的全面理解，體驗式物理高效課堂，在初中物理高效課堂中的應用，有著非常良好的契合，不僅能夠增強我們自主知識水平的提升，還能夠幫助我們將學科知識與實際操作緊密結合，促進我們學習水平的全面提升。

四、微元法的運用

通過將物理的過程或者物體轉換為細小的單元，并且選擇合適的單元進行判斷，從而做到從局部到整體的針對性研究尋找局部的變化范圍進一步判斷整體的變化規律，通過運用微元法，能夠有效的簡化解題思路更好的進行模型構造。例如，在學習“浮力”的過程中，我們可以利用日常生活中常見的物體來模擬浮力現象。比如通過準備塑料瓶、泥土、石頭、水盆等常見的物品，在課堂學習的過程中，可以跟著老師進行一起操作，明確浮力的自然現象。通過這樣的方式，能夠證明我們的猜想，并且進一步了解浮力的原理，讓學習更加的深刻。

五、利用三角函數對物理問題進行解答

數學中的三角函數作為關鍵的知識，能夠有效的幫助我們掌握數形結合的思想，從而簡化物理知識的學習難度。例如在摩擦力問題中，通過運用三角函數的講解能夠將物體表面運動的各個角度進行轉化，從而形成三角形夾角，進一步判斷出不同角度對于摩擦力產生的影響。并且結合牛頓第二定律能夠得出物體靜止時所處的狀態以及摩擦力的三角函數。此外通過三角函數的應用還可以針對重力、阻力、動力等其他不同的物理量進行判斷[2]。包括在平面斜面、曲面弧面等不同的面上產生的摩擦力進行分析，所以能夠積極的強化表面計算能力。通過運用三角函數的問題能夠簡化整個物理題的難度。

結語

數學作為一門基礎學科，是我們學習其他學科的重要基礎。利用數學知識能夠有效地解決物理問題，更好的鍛煉我們的思維。本文通過對于數學知識在高中物理解題中的運用進行深入的分析，通過明確實驗法、函數法、微元法等不同的數學解題方法進行應用，能夠有效提高物理的解題水平。