數學知識在高中物理解題中運用的幾點思考

林國

摘要：隨著教育水平的逐漸上升，在實際的高中物理教學當中，數學知識的運用效率越來越高。物理作為一門比較抽象的學科，在解題的過程中充滿7很多困難，數學知識的有效運用，能夠提高學生們對物理習題的理解能力，從而促進解題效率的提升。數學知識中所涵蓋的內容比較豐富，把數學知識應用在高中物理解題當中，能夠充分發揮數學知識的作用，還可以推動高中物理教學的發展。本文對數學知識在高中物理解題中的具體運用進行研究，希望能夠給相關人員提供一定的參考意見。

關鍵詞：數學知識高中物理解題運用

眾所周知，數學知識中所涵蓋的內容，在各個領域當中的應用十分廣泛，數學知識在高中物理解題當中的主要運用，包括幾何，函數，以及方程和圖像等等。數學知識可以降低物理習題的難度，使學生們能夠從另外的角度來提高自身對物理知識的理解，促進物理解題效率的提升。本文主要提到的數學知識，包括幾何、圖像以及函數，對這三種數學知識在物理解題中的運用進行研究。

一、幾何法在高中物理解題中的運用

幾何是數學中常見的一種知識類型，而且幾何在各個領域當中的應用都非常廣泛，幾何法的應用，給人們帶來了很多便利。在物理解題當中，對于幾何的應用，主要是對物理中一些變力問題的分析，帶電粒子在有界磁場方面進行運用的問題，也可以借助結合法來進行計算。比如說，幾何中的作圖方法，以及三角形的原理等等，都可以運用在物理解題當中，來降低解題的難度。

例如， “矢量圓”的運用，在物理當中一般最常用到的就是“矢量”，在對矢量進行合成和分解的過程中，可以運用“矢量圓”，來簡化物理習題，從而進行習題的解答。

例題：在一條寬度為L的河中，河水的水流速為u，當水靜止的時候，船的劃行速度為v，而且v小于u。如果想要船抵達對岸的距離最短，船該如何航行？

在這道物理題當中，就可以借助矢量圓來作為輔助，從而得出答案。

如上圖1所示，水的流速u和船在靜水中的劃行速度v與船的和速度vl構成了一條矢量三角形，并且船在靜水中的速度始終保持不定，方向也不改變，可以創設上圖中的矢量圓。從圖中可以看出，當AD和矢量圓相切的時候，船的航行距離最短，這時候船的航行與河岸的夾角為：arccos（ v/u）

二、圖像法在高中物理解題中的運用

在高中物理習題當中，圖像法的運用，可以使學生們更加直觀地看出問題中各個變量之間的關系。由于物理知識比較抽象，很多時候學生們無法從理論中得出解題思路，那么，就可以借助圖像法來簡化物理習題，從而使學生們能夠更加容易理解。在應用圖像法的時候，必須要對圖像中各個點所代表的含義有明確的了解。

比如，在水平面上，固定的一個滑塊左側是斜面，右側是曲面，這兩個面的長度是相同的，現在有兩個小球，年分別沿著著兩端由靜止往下滑落，請比較一下這兩個小球分別到達水平面作用的時間。（如下圖2）

在這道題當中，可以借助圖像法，來進行比較這兩個小球落下的實踐，在機械能守恒定律的基礎上，結合坐標軸來畫出他們之間的關系，如下圖3所示：

在數學知識的運用下，物理習題的難度大大降低，由此就可以得出這兩個小球之間下滑的時間長短。

三、函數在物理解題中的運用

函數是數學中應用最為廣泛，而且涵蓋的范圍最大的一個知識點，函數自身的特殊性，使得其在物理解題中的應用效率比較高。函數思想在物理中的應用，主要是借助物體之間的變化和運動的觀點，來對具體的問題進行研究和分析。函數的應用，是結合方程思想共同來完成物理習題的解答，從而得出答案。

比如說，在A、B兩地，有甲、乙兩個人相向而行，這兩個人中，甲從A地出發，乙從B地出發，乙比甲早走6分鐘，當他們兩個人見面的時候，乙比甲多走了110米的距離，在見面之后，兩個人行駛的速度相同，然后共同前行。甲到達B地使用了7分鐘，乙抵達A地使用了10分鐘，請問這兩人的行駛速度，以及兩地之間的距離分別是多少。

在這道題當中，如果單純使用物理知識進行解答，難度比較大。那么，我們可以使用數學知識當中的函數，先設一個方程，把各個變量之間的邏輯關系分析清楚，得到—個求解的方程，再結合數學知識方程解答的技巧，把方程進行簡化，根據方程來求得問題的答案，從而就能夠把物理中的問題進行簡化。由此可見，在物理習題的解答過程中，數學知識的應用，能夠極大的將物理習題進行簡化，促進物理習題解答效率的提高，為學生們的學習奠定了—定的基礎。

綜上所述，在學習物理課程的過程中，難免會遇到很多比較抽象的習題。對于這種習題的解答，運用物理知識無法得到更加確切的答案，而且解題的過程比較繁瑣，因此，可以借助所學習過的數學知識內容，把數學知識應用在物理解題過程當中，給學生們能夠提供新的解題思路，同時，還能夠實現兩者之間的有效結合，使物理習題變得更加簡單，將其轉換為簡單的數學題型，從而促進物理解題效率的提升，為教育事業的發展做出一定的貢獻。在此基礎上，也使數學知識得到了充分的利用。

參考文獻

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