函數思想在高中物理解題中的應用

孟闊

摘 要：數學知識與物理知識之間有著密切的聯系，高中物理可以被認為是數學知識在現實生活中的具體應用。準確的、合理將函數思想應用于高中物理解題中，可以化繁為簡，提高解題效率。函數思想在高中物理學科中的重要性不言而喻。基于此，本文對函數思想在高中物理解題中的具體應用進行了詳細的探索與分析。

關鍵詞：函數思想;高中物理;物理解題;

引言：在數學思想中，函數思想是重要的組成內容，其主要是指將非函數問題巧妙的轉換為函

數表達式，并且利用函數的概念和性質去分析問題和解決問題的一種思維方式。總而言之，函數將現實世界中數量之間的關系。在高中物理解題過程中，將函數思想運用于物理題目中，將物理題目中所蘊含的數學特征進行提取，從而構建函數關系的數學題型，從而求解得到物理題目正確的答案。在運用函數思想過程中，變量是核心要素之一，也是基礎和前提，函數的本質特征則為映射。通過運用函數思想，則充分體現了任何事物都是處于不斷變化中的，并且這些變量之間并不是獨立存在的，而是相互關聯、相互影響的，尋找變量之間的關系并運用表達式正確的表達出來，有利于人們能夠全面的、準確的了解事物變化的趨勢以及運動規律。總之，將函數思想應用于高中物理解題中具有非常重要的現實意義。

一、高中物理解題中函數思想運用的現狀分析

1.高中物理解題中學生運用函數思想缺乏積極性

實質上，高中物理學科與數學學科之間有著緊密的聯系，可以認為物理學科是以數學學

科為基礎的，物理是數學知識的實際應用。因此，運用數學知識去解答物理問題是非常普遍和尋常的一件事情。除此之外，物理知識體系可以被認為是從物理現象中發現規律，并提取數學聯系后形成的。因此，學生在學習高中物理過程中，必須充分運用所學的數學函數的知識去積極探求物理變量中所蘊含的數學關系，構建函數表達式并進行相應的運算。但是，從目前的實際情況來看，大部分學生對于高中物理解題中運用函數思想缺乏積極性。主要原因為兩方面：一方面，學生缺乏函數思想，自身數學能力水平較低，無法熟練的掌握和應用函數思想;另一方面，由于長期以來受到傳統教學理念和教學模式的影響，大部分學生認為數學與物理是兩門獨立的學科，無法有效的運用函數思想。

2.高中物理解題中學生應用函數思想的能力水平有待提升

在高中數學學習過程中，函數這一部分的知識內容相對來說難度較大，對于學生各方面的能力水平，如邏輯思維能力、理解能力以及數學運算能力等均提出了較高的要求和標準，學生必須具備較高的基礎水平才能夠熟練應用函數思想。但是，在高中物理教學過程中，學生應用函數思想的能力處于較低的層次水平，學生無法從物理題目中提取有價值的信息，無法找到變量之間的關系，從而導致物理問題無法得到有效的解決。

二、函數思想在高中物理解題中應用的有效策略

1.強化學生運用函數思想解決物理題目的意識

在高中物理學習過程中，數學知識是重要的組成內容，物理學科的發展是離不開數學知識的。因此，必須讓學生能夠充分認識到物理學科與數學知識之間的聯系，認識到函數思想在物理解題中的重要作用，強化學生的函數意識，在解決物理題目的過程中必須學會熟練運用函數思想。當學生碰到具體的物理問題時，首先應該根據相應的物理概念、規律以及原理去尋找各個變量之間所蘊含的關系，從而構建函數表達式進行求解，從而巧妙的將物理知識轉化為數學問題進行求解。例如，一位身高為1.8米的運動員，他想要跳過1.8米的橫桿，請問該運動員起跳時豎直方向上的分速度為多少？因此，在求解該實際問題時，第一步應該將該實際問題轉換為物理問題，將運動員作為一個質點對待，并且不考慮空氣阻力等因素，然后可以該運動員在豎直方向上是做勻加速直線運動，根據物理的相關概念可以構建相應的函數表達四進行求解。在很多高中物理問題中，通常會遇到二元一次線性方程組才能夠進行求解，在更加復雜的情形下可能還需要構建二次方程進行求解。

2.高中物理解題中提高學生函數思想的應用能力水平

在高中物理中，處處蘊含著函數的思想，如物理原理和規律的描述、定理以及公式等方面。因此，函數思想在高中物理解題中的重要性不言而喻。對于學生而言，在學習高中物理知識過程中，必須提高自身函數思想的應用能力水平。函數思想在物理解題中的應用主要可以分為以下幾種情況：

應用換元法，化難為易。在物理問題中，某些方程的求解較為復雜，具有較高的難度。在這種情形下，學生必須掌握換元法，通過合適的應用換元法，構建新的輔助變量，經常可以達到事半功倍的效果，從而降低方程求解的難度。但是，在應用換元法過程中，必須要因函數方程而定，具體問題具體對待。

例題1：甲乙兩個人，分別由A、B兩個地方相向勻速的前進，甲從A地出發，乙從B地出發，而且甲出發的時間要比乙晚6分鐘，兩人相遇時，可知乙比甲多走120米，相遇后，兩人依然按照原來的速度繼續前行，甲再經過8分鐘到達B地，乙再經過9分鐘到達目的地。請求解AB兩地的距離和兩人的速度。

根據題目條件，可以構建表達式：

該方程表達式求解起來較為繁瑣，此時可以引入輔助變量y來替代x/（x+120）進行求解，可以大大降低求解難度，提高解題效率。

利用函數關系，尋找變化規律物理學科最鮮明的特征在于其是對物質的結構進行研究并且探尋運動的基本規律。因此，在學習物理學科過程中，必須要尋找一些可以用來描述物質結構和運動的物理量，從而尋找到物理量之間的關系，此時，一般會運用到數學上的函數關系式。因此，在物理問題中大部分的運動規律的題目求解過程中，學生均應該具備這樣的意識。

第三，利用方程的根進行檢驗。在某些物理題目中，根據題目條件構建了一元二次方程后，求解得到的兩個根均為正數，此時學生在判斷時可能會存在著一定的困擾。因此，學生必須結合物理的原理和規律選擇正確的答案。

三、結束語

總之，在高中物理解題中，函數思想占據著至關重要的作用。由于文章篇幅限制，僅僅只是討論了以上三種函數思想。由此可以看出，函數思想在高中物理中應用的重要地位。

參考文獻

[1]韓云霞，馬旭.淺談函數思想在高中數學解題中的應用[J].寧夏師范學院學報，2016，37（03）：92-95.

[2]王丹陽.數形結合思想在高中物理解題中的應用[J].科學大眾（科學教育），2016（01）：22.