高中物理解題中融合數(shù)學(xué)知識的實踐分析

曾利平

摘 要：本文主要以高中物理解題中融合數(shù)學(xué)知識的實踐為重點進(jìn)行分析，結(jié)合當(dāng)下數(shù)學(xué)知識在高中物理解題中的運用為主要依據(jù)，從用數(shù)學(xué)思維解題、用數(shù)學(xué)的解題方法解答物理問題、用數(shù)學(xué)的公式解決物理問題、用數(shù)學(xué)的運算思維解決物理問題這四方面進(jìn)行深入探索，主要目的在于提高高中物理解題效率。

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)知識；高中物理；解題技巧；應(yīng)用

數(shù)學(xué)是一門基礎(chǔ)性較強的學(xué)科，包含幾何與代數(shù)，在高中物理解題中融合數(shù)學(xué)知識十分重要，它能夠切實提高高中物理解題效率。通過將數(shù)學(xué)中的函數(shù)、幾何等融入到物理解題中，能夠簡化物理一些復(fù)雜的問題，形成一種全新的解題思路，這對提高物理解題效率具有積極作用。以下為高中物理解題中融合數(shù)學(xué)知識的具體應(yīng)用以及數(shù)學(xué)知識的運用技巧。

一、數(shù)學(xué)知識在高中物理解題中的運用

高中物理學(xué)科是一項比較重要的學(xué)科，在高考中占據(jù)一定比重，為了能夠提高學(xué)生解題效率，需合理應(yīng)用數(shù)學(xué)知識點，因其對解決物理難題具有積極作用，通過利用數(shù)學(xué)知識能夠?qū)?fù)雜且抽象的物理難題簡化處理，如利用數(shù)學(xué)函數(shù)知識點能夠使物理問題更加簡化，有助于得出問題答案，而運用圖像能夠使抽象的問題變?yōu)樾蜗螅螅ㄟ^展開具體分析來得出相應(yīng)答案，除此之外，幾何圖形的應(yīng)用能夠使物理運行更加具體，進(jìn)而快速解決問題，下述主要針對函數(shù)的運用、幾何法的運用這兩方面進(jìn)行闡述。

（一）函數(shù)的運用

例如：在兩地（D、Z），有兩個人（丁、丙）相向而行，丙從Z點出發(fā)，而丁從D點出發(fā)，丙要比丁早出發(fā)6分鐘，而當(dāng)丙丁相遇時，丙從Z在多行110米就會與丁碰面時的速度相同，丁從D點到Z點用時7分鐘，而丙從Z點到D點用時10分鐘，問二人速度分別為多少，D點到Z點的距離為多少？

若是直接依據(jù)物理知識點進(jìn)行解答的話，相對比較繁雜，但若是轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)學(xué)問題就相對簡單許多，可以通過設(shè)立求解方程，之后，利用換元法，把困難的問題簡化，之后，利用方程進(jìn)行解決。相應(yīng)的分析過程為，首先需要設(shè)二人見面地點到D點的距離為X，那么便能得出Z=x+110，同時得出丁的速度為x+110/7，而丙的速度則為x/10；因此可以得出有關(guān)方程為x/x+110/7=x+110/x/9-6，通過對該方程進(jìn)行簡化，能夠得出另一方程7x/x+110=9（x+110）/x+6=0；通過設(shè)x/x+110=y，那么便能得出7y2+6y-10=0，這便使復(fù)雜的問題變?yōu)榱撕唵蔚慕夥匠虇栴}，求出方程解就能得出相應(yīng)答案。

（二）幾何法的運用

數(shù)學(xué)幾何方法的利用，如高中物理學(xué)科中帶電粒子在磁場方面的運行問題以及物理變力問題的分析，時常都會用到幾何知識點，如作圖方法與三角形實質(zhì)性等，這樣便能使問題變得更加直觀；另外，利用幾何學(xué)還能優(yōu)化掉物理學(xué)中的難題，如相似三角形、對稱點性質(zhì)等，此種基本知識點利用的比較多，并且依據(jù)平時的解題經(jīng)驗也能夠發(fā)現(xiàn)基本原理利用最廣泛，并且所取得的效果比較良好；除此之外，在高中物理中，還會碰到與力學(xué)、電學(xué)有關(guān)的難題，通過結(jié)合圓的有關(guān)知識點，不但能夠深度分析相關(guān)問題，還能使圓周運動的作用得到有效發(fā)揮，進(jìn)而擴寬了解決物理難題的途徑，提升了物理難題解決效率。

二、在物理解題中數(shù)學(xué)知識運用技巧

（一）合理利用數(shù)學(xué)思維

在數(shù)學(xué)學(xué)科中會經(jīng)常利用到邏輯思維、想象力以及抽象概括思維等，那么在對物理題目進(jìn)行解決時也可以對這些思維進(jìn)行有效運用。如將某個未知數(shù)設(shè)定為x，將一個抽象圖形轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w的圖形等，能夠?qū)⑽锢眍}中所闡述的天體或是行星當(dāng)作數(shù)學(xué)中的球體或是圓形，將承載拉力的彈簧設(shè)想為直線等，物理學(xué)科同數(shù)學(xué)學(xué)科間存在莫大關(guān)聯(lián)，利用抽象思維將繁雜的物理圖形轉(zhuǎn)變?yōu)楹唵蔚臄?shù)學(xué)圖形。通過科學(xué)的轉(zhuǎn)化，將數(shù)學(xué)思維引用到物理解題之中。

（二）合理利用數(shù)學(xué)解題方法

數(shù)學(xué)學(xué)科中常用的解決方法有許多，其中比較典型的有換元法、數(shù)形結(jié)合法。配方法、待定系數(shù)法等，這些比較常用的方法在實際解決問題中，有絕大多是都能利用到物理學(xué)科中，如系統(tǒng)待定法，在物理習(xí)題中，將需求設(shè)為x，將物理題簡化為x方程進(jìn)行解答；再比如數(shù)形結(jié)合法的利用，能夠?qū)⑽锢碇行枰M(jìn)行畫圖的位置圖形表示出，之后像解答數(shù)學(xué)科目習(xí)題那樣，在圖片中標(biāo)注相關(guān)數(shù)據(jù)與信息，之后在依據(jù)數(shù)形結(jié)合的方法找出相應(yīng)的解題思路，進(jìn)而解決物理難題。

（三）合理利用數(shù)學(xué)公式

在解決物理難題時，同樣可以把數(shù)學(xué)有關(guān)公式利用其中，比如在解決力學(xué)問題時，許多力的互相作用都能構(gòu)成三角形，之后依據(jù)勾股定理等一些幾何原理，將繁雜的物理力學(xué)問題轉(zhuǎn)變?yōu)楹唵蔚膸缀螁栴}來解答。除此之外，諸多數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo)對解決物理難題具有積極作用，特別是公式間的相互轉(zhuǎn)換，通過對數(shù)學(xué)公式進(jìn)行推導(dǎo)來為物理解題提供相應(yīng)解題思路。

（四）合理利用數(shù)學(xué)運算思維

諸多物理問題都離不開計算，其所牽涉的運算雖不同數(shù)學(xué)運算那樣繁雜，但是在實際解答中依舊會耗費大量的時間。為了切實提高物理解題效率，可以將數(shù)學(xué)的計算思維利用到物理計算中。如諸多繁雜的數(shù)學(xué)計算，若是在進(jìn)行細(xì)敲的話，都是十分簡單的運算方法，學(xué)生將數(shù)學(xué)運算的有效方法能夠切實融入到物理解題中，進(jìn)而節(jié)省物理解題所花費時間。

數(shù)學(xué)與物理皆屬于理科，可以說物理與數(shù)學(xué)二者相輔相成，特別是在物理與數(shù)學(xué)出現(xiàn)關(guān)聯(lián)時，物理解題時完全可以利用數(shù)學(xué)思維來進(jìn)行解題，通過應(yīng)用數(shù)學(xué)的解題方法與思路，不僅有助于提升物理解題效率，還能加大二者之間的關(guān)聯(lián)，在解決物理問題時能夠?qū)?shù)學(xué)知識有一定的掌握，這對學(xué)生而言不論是學(xué)習(xí)物理還是數(shù)學(xué)皆具有積極作用。

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