數(shù)學(xué)知識(shí)在高中物理解題中運(yùn)用的若干思考

李海

摘要：高中時(shí)期是每個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)生涯中非常重要的一個(gè)階段，而物理這門(mén)學(xué)科也是讓許多理科生頭疼的一門(mén)課程，尤其是物理大題分值較大，難度系數(shù)也不容小覷.因此許多學(xué)生在理綜考試時(shí)就會(huì)把物理放到最后做，甚至沒(méi)時(shí)間做大題，出現(xiàn)空白卷，物理大題放白對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是極其可惜的.然而，物理大題也是有套路、有方法可尋的。鑒于此，文章結(jié)合筆者多年工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)在高中物理解題中運(yùn)用的若干思考提出了一些建議，僅供參考。

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)知識(shí);高中物理;解題;運(yùn)用;若干思考

中圖分類(lèi)號(hào)：G4?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?文章編號(hào)：（2020）-30-274

引言

高中物理與數(shù)學(xué)的關(guān)系十分密切，在實(shí)際教學(xué)中也不難發(fā)現(xiàn)，物理成績(jī)優(yōu)異的學(xué)生往往也具備較強(qiáng)的數(shù)學(xué)素質(zhì)，這也可以佐證物理與數(shù)學(xué)之間的聯(lián)系之深。在物理解題過(guò)程中，合理運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)和思維，可以化抽象為直觀、化繁瑣為簡(jiǎn)明，因此，思考總結(jié)如何將數(shù)學(xué)知識(shí)運(yùn)用到物理解題當(dāng)中，可以加強(qiáng)物理解題能力，提高物理學(xué)習(xí)水平。

一、我國(guó)高中物理的教學(xué)現(xiàn)狀

高中物理不僅是高考科目之一，物理知識(shí)在生活中的應(yīng)用也很廣泛。但是高中物理知識(shí)比較抽象和復(fù)雜，對(duì)于一些自主學(xué)習(xí)能力較差又不善于思考的學(xué)生來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)起來(lái)比較困難。受應(yīng)試教育的影響，教師一味地使用題海戰(zhàn)術(shù)，不注重對(duì)學(xué)生解題思路和方法的引導(dǎo)，學(xué)生靠死記硬背不僅不能提高物理成績(jī)，而且降低了學(xué)生對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣，甚至對(duì)物理產(chǎn)生了抵觸情趣，影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。高中物理涉及的知識(shí)比較廣泛也比較復(fù)雜，教師應(yīng)該注重培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和解題能力。但受應(yīng)試教育影響，教師過(guò)于看重學(xué)生的考試成績(jī)，忽略了對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)，有些教師在課堂上把知識(shí)點(diǎn)面面俱到地都教授給學(xué)生，課下就是瘋狂的題海戰(zhàn)術(shù)，這樣做不僅增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力，而且沒(méi)有從根本上解決問(wèn)題。常言說(shuō)得好：“授人以魚(yú)，不如授人以漁。”教師應(yīng)該教授學(xué)生解題的方法，提升學(xué)生的解題能力，只有這樣才能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，提升教師的教學(xué)質(zhì)量。

三、數(shù)學(xué)知識(shí)在高中物理解題中運(yùn)用的關(guān)鍵策略

（一）從函數(shù)出發(fā)

學(xué)生在小學(xué)階段認(rèn)識(shí)函數(shù)、在初中階段深化函數(shù)、在高中階段探究函數(shù)，經(jīng)過(guò)各個(gè)階段的學(xué)習(xí)，函數(shù)逐漸完善化和具體化，反比例函數(shù)、正弦函數(shù)和余弦函數(shù)等知識(shí)被大范圍應(yīng)用于數(shù)學(xué)學(xué)科中。基于此，教師可以有效轉(zhuǎn)換教學(xué)思路，將函數(shù)的知識(shí)和要點(diǎn)運(yùn)用于高中物理的解題中。例如《研究拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律》為例，題目為：一條渡船正在渡河，河寬為260m，船在靜水中的速度為36km/h，水的流速是18km/h，為了讓船能垂直于河岸渡河，船應(yīng)該怎樣運(yùn)動(dòng)？此問(wèn)題落腳點(diǎn)是船的行駛角度問(wèn)題，求出船渡海的時(shí)間后，根據(jù)余弦定理，cosα=河水相對(duì)于河岸的速度/船相對(duì)于靜水的速度=5/10=1/2，即可得到α=60°。在這個(gè)過(guò)程中，我們利用余弦定理能輕松解決問(wèn)題。

（二）幾何法的運(yùn)用

高中物理中，很多知識(shí)可以用幾何的思維和方法進(jìn)行分析計(jì)算，如對(duì)稱(chēng)的原理、三角形的相關(guān)規(guī)律和推論等，恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)中的幾何原理和方法，往往能以較為直觀具象的方式去看待復(fù)雜抽象的幾何問(wèn)題。在電磁學(xué)部分中，帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)分析與幾何聯(lián)系緊密，根據(jù)磁場(chǎng)和帶電粒子的特征和條件，運(yùn)動(dòng)可以是圓周運(yùn)動(dòng)、等螺距運(yùn)動(dòng)螺旋運(yùn)動(dòng)、非等螺距螺旋運(yùn)動(dòng)等。對(duì)于高中階段的物理題目，圓周運(yùn)動(dòng)是必然出現(xiàn)的考察內(nèi)容，以圓周運(yùn)動(dòng)為例，教師在開(kāi)展教學(xué)時(shí)，比如判斷物體經(jīng)過(guò)的弧長(zhǎng)由什么決定？根據(jù)公式物體經(jīng)過(guò)的弧長(zhǎng)=半徑×轉(zhuǎn)過(guò)的角度，由于一個(gè)圓內(nèi)半徑全部相等，可以得出物體經(jīng)過(guò)的弧長(zhǎng)由物體轉(zhuǎn)過(guò)的角度直接決定，且之間的關(guān)系為正比例函數(shù)。

（三）圖像法

圖像能直觀、形象、簡(jiǎn)明反應(yīng)兩個(gè)物理量之間的關(guān)系，可以達(dá)到化難為易、化繁為簡(jiǎn)的目的。用圖像法處理物理問(wèn)題時(shí)，要明確圖像中橫、縱坐標(biāo)所代表的物理量，并據(jù)此分析物理規(guī)律，進(jìn)而抓住圖像的斜率、截距、面積、交點(diǎn)等幾個(gè)要點(diǎn)表示的物理意義。1.圖像的斜率x-t圖像的斜率表示物體的速度，v-t圖像的斜率表示物體的加速度，U-I圖像的斜率表示元件的電阻，以上三種都是用的比較多的斜率。如果圖像是很少見(jiàn)到的，學(xué)生需要通過(guò)物理規(guī)律推導(dǎo)斜率。如果題中所給圖像是從未見(jiàn)過(guò)的圖像，可以根據(jù)物理規(guī)律推導(dǎo)出縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)的關(guān)系式，再列出關(guān)系式的系數(shù)與圖像的斜率相等的方程。2.截距圖像中截距是值得關(guān)注的地方，常常是題目中的隱含條件。x-t圖像的縱截距表示初位置，橫截距表示初始時(shí)刻;v-t圖像的縱截距表示初速度，橫截距表示初始時(shí)刻;U-I圖像縱截距表示電動(dòng)勢(shì)。3.面積圖像中圖線與橫軸所圍成的面積表示的物理意義，會(huì)因橫、縱坐標(biāo)的物理量含義不同而有所不同，因而，明確圖像中的面積表示的實(shí)際物理意義是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。v-t圖像中圖線與橫軸圍成的面積是比較常見(jiàn)的，它表示位移，橫軸以上的面積表示正向位移，橫軸以下的面積表示反向位移，巧妙處理v-t圖像圍成的面積可以直觀、快速處理兩個(gè)物體追擊相遇問(wèn)題。如果圖像是很少見(jiàn)到的，此時(shí)則需要通過(guò)已學(xué)過(guò)的物理知識(shí)進(jìn)行推導(dǎo)。4.交點(diǎn)一般物理圖像的交點(diǎn)都有潛在的物理含義，解題過(guò)程中往往是一個(gè)重要的條件，需要多加關(guān)注。

結(jié)束語(yǔ)

數(shù)學(xué)知識(shí)被應(yīng)用于學(xué)習(xí)和生活中，我們可以利用數(shù)學(xué)知識(shí)去解決生活問(wèn)題，也可以利用數(shù)學(xué)知識(shí)去滲透其它學(xué)科，促進(jìn)其它學(xué)科學(xué)習(xí)的開(kāi)展和進(jìn)步。高中物理學(xué)科中有效利用數(shù)學(xué)知識(shí)解題能幫助學(xué)生轉(zhuǎn)換思路，從物理視角和數(shù)學(xué)視角的雙重滲透下去準(zhǔn)確快速得到答案，從而在高效學(xué)習(xí)物理的同時(shí)保證數(shù)學(xué)內(nèi)容的加強(qiáng)和鞏固。

參考文獻(xiàn)

[1]李家烜.數(shù)學(xué)知識(shí)在高中物理解題中運(yùn)用的幾點(diǎn)思考[J].高考，2018（25）：172.

[2]李芳琳.數(shù)學(xué)知識(shí)在高中物理解題中運(yùn)用的幾點(diǎn)思考[J].數(shù)理化解題研究，2018（22）：72-73.

[3]劉雨顥.數(shù)學(xué)知識(shí)在高中物理解題中運(yùn)用的思考探究[J].中華少年，2018（03）：204.