涂鵬宇
摘 要:高中物理和數學這兩門學科是我們高中階段必須要掌握的,它們的關系非常的緊密。數學是定義。而物理概念則是表達物理規(guī)律最深刻、最簡潔、最深刻的語言。在高中物理當中族諸多的物理概念及規(guī)律都需要用數學方法中的圖像及公式來表達。只有準確的應用了數學表達,才能有效分析、推理以及論證我們所學的高中物理知識點。為此,筆者鑒于物理成績尚可,談談自己在高中物理學習及解題過程中所用到的數學方法。作為學生,知識水平有限,文中難免存在這一些不足之處,還懇請各位老師給予批評指正。
關鍵詞:高中;物理;數學方法
物理和數學是高中階段非常重要的兩門學科,同時也讓我們很多同學感到非常的頭疼常常感覺無從下手。數學作為一門首抽象且非常重理論的學科,而物理這門學科同生活息息先關,具有非常強的應用性。作為學生,我們在高中物理的學習過程中,經常會使用數學方法來解題,猶如數學當中經常提及到的數離開圖不形象,圖離開數不具體。高中物理和數學就如同圖和數的關系。因此,物理的學習,離不開數學,也是由數學方法才能簡潔、明確的邊表達物理思想。故而,我們必須要源握住兩門學科間的聯系,從而更好的學習物理。
一、高中物理學科常用的數學方法
眾所周知, 高中物理中的數據圖像思想同高中數學當中的數形結合思想是緊密聯系的,數據圖形思想主要是將抽象的知識點通過圖像的方式轉變?yōu)樾蜗蟮?,進一步降低了問題的難度系數,方便于我們接受及理解抽象的物理知識點,同時也利于我們作圖的習慣的養(yǎng)成。其次,在高中物理學習當中,利用數學方法分析其物理思想同數學上的函數與方程的思想是異曲同工之妙的,其主要通過方程式將定性分析有效地轉變我所熟知的定量函數及方程,同時這也是我們在解題過程當中非常關鍵的一步。最后,對稱思想在高中物理的學習及解題過程中有效地運用數學方法中的是對稱思想方法能進一步降低計算量及問題的難度[1]。
我們在高中物理的學習及解題過程中,離不開數學知識和方法的應用,與此同時,在高考命題當中,借助物理知識考查我們學生的數學能力是一個永恒的主題。甚至可以說,物理試題的解題過程中就是將物理問題有效地轉化為數學問題。通過就求解,將其再次還原為物理結論的一個過程。在高中物理的解題過程當中,我們經常會使用函數法、圖像法、方程組、解析法等數學方法[2]。
二、數學方法在高中物理中的應用分析
(一)圖像法在物理中的應用
眾所周知,圖像具有形象、直觀的特點,倘若我們在高中物理的學習過程當中,能有效地將具體的物理情景轉化直觀的圖像。那么可以積極生動、形象解釋問題.簡化解題過程,進一步提高我們的解題效率。達到事半功倍的解題效果。筆者以V—t 圖像為例,在V-t圖像中,具體的加速度a是由V-t圖線的斜率表示 而位移面積準是由V—t 圖線表示的,
如圖1所示,已知.甲、乙兩光滑斜面的高度和長度是是等同的,在這其中乙斜面是兩部分構成的,如果從球兩斜面的頂端同時釋放兩個相同的小球,在不計算拐角處的機械能損失模請問兩球誰先落地。
通過上述問題我們可以得知,甲、乙兩光滑斜面的高度相同,同時又不計算拐角的機械能損失。故而,我們可以得知兩球的機械能守恒,即兩球落地時速度大小是相同的。但由于甲、乙斜面的傾斜程度不同,我們分析兩小球的受力,可以得知,在圖2中,甲圖小球加速度不變,乙圖小球在前部分與后部分期間的加速度分別大于、小于甲圖小球,合并乙的兩部分V-t圖線后對比甲可以發(fā)現,乙前部分與后部分的V-t圖線斜率分別大于、小于甲。而要想使兩圖能與t軸圍成相等的面積,則V—t 圖像下圖所示(圖2):
所以,我們根據V—t 圖像可知,在圖2當中的小球先落地,由此可見,我們在高中物理的解題過程當中有效地的運用數學方法中的圖像法,可以將復雜抽象的解題過程有效地轉變直觀、形象的圖像來進行解答,進而達到事半功功倍的解題效果,進一步提高我們的物理成績。
(二) 函數在高中物理中的應用
通過高中物理的學習,我們知道隨著時間的變化,物體的各種物理量也在發(fā)生變化,進而讓個物理量之間形成簡單及繁雜的函數關系。倘若在狀態(tài)確定的情況,這種或簡或繁的函數關系就會演變成一種固定量的關系方程。在高中物理的學習過程中,我們根據動態(tài)物理的過程所確定的函數,通常都是我們學習及解題過程中的重點及難點,如正比例函數、反比例函數、二次函數以及三角函數等這些我們經常所用到的函數。因此,我們在可以根據物理過程選擇這些函數來進行解題。
(三)解析法在物理中的應用
一般情況下,我們都是通過物理現象及實驗來觀察物體運動軌道,但卻很少運用理論來進行推導。比如遇到拋體運動,則可以應用數方法來進行推導,進而有效地得出拋體運動的軌跡,如圖4所示,
通過觀察和數學推導我們可以看到其軌跡就是一條拋物線,使其我們更好地理解拋體運動。
三、結語
總之,作為學生,我們對物理規(guī)律的掌握及概念的形成離不開數學思維及方法。同時我們分析解題能力的提升更是離不開數學。所以,我們必須要養(yǎng)成良好的學習好習慣及學習方法,有效地的掌握好規(guī)律、總結方法,將物理問題同數學方法有機地結合起來,從而根更好將物理問題轉化為數學問題,使其更好的運用數學方法解決高中物理學習過程中的問題。
參考文獻:
[1]張榮奎.高中物理教學培養(yǎng)學生應用數學能力的方法與實踐[D].山東師范大學,2014.
[2]徐衛(wèi)兵.高中物理教學中數學思想方法的分類及滲透策略[J].中學物理教學參考,2015,44(19):6-8.