數學方法在初中物理問題解決中的應用

陳建龍

(福建省漳平市官田中學 364400)

我國新課改指出：每一個學科之間要加強聯系，特別是數學和物理，因為二者都是理科，彼此之間都具有很強的交叉性，因此在教學中要做到互相滲透，關注彼此之間的關聯和形式，數學思想方法在物理教學中具備一定的效用，教師將數學方法融合在實際的物理教學中會取得事半功倍的效果，同時，物理學的發展一定程度上也促進了數學學科的進步，二者是彼此促進的.

一、數學方法與初中物理之間的關系

在物理學中，數學方法屬于一個主要的研究方法，很多物理難點都是借助了數學的方法才得以解決，例如，借助數學方法將物理實驗相結合，伽利略就指出了自由落體的規律；牛頓構建了力學體系，也首次開創了借助數學形式表達物理公式的先河.可以說，數學在物理學中，不僅屬于一種單一的計算工具，還是物理學科解決問題的一個手段.

比如，在數學教學中，點的意義就是某一個位置上的不考慮尺寸大小的物體，在力學中，質點概念也是借助點的概念為基礎做出論述的.質點不但對點的意義做出了保留，同時還將原來的質量做出保存.針對物體尺寸來說，如果被研究物體的尺寸和其他物體尺寸相差較大的時候，依舊可以將這一物體看做是一個質點，比如，如果普通圓的直徑圍繞著太陽運轉的軌道相比時，那么就可以忽略掉圓的直徑. 在數學學科中，函數關系表達的是各個變量之間的互相制約和依存關系，物理學科中經常會應用函數來對物理現象的規律做出表達，而數學上類似綜合法和等量關系這樣的分析手法都經常在初中物理的推理和分析環節加以應用，總的來說，數學公式和方法都為初中物理提供了多樣化的計算途徑.

二、數學方法在初中物理中應用分析

1.數理結合方法

數學的數理結合方法可以將物理問題轉化為數學問題，數學問題就可以借助代數法和函數法來將物理問題做出解決，幫助學生更直觀地了解物理知識，同時，借助這種方法還可以更好的拓展學生的學習思維，使之可以更好的對物理知識做出學習.

在物理學概念上一共分為兩大類，第一類是僅僅有質的規定性定義，包括運動和磁場等，另一類不但擁有質的規定性，同時還具備量的規定性，這種所謂的概念就是物理量，包括電流、壓強以及密度等，正是因為物理和數學之間的關聯，因此借助這種數學方法可以幫助學生梳清思路的同時對概念做出準確了解.

2.比例法

在初中物理解決問題中，經常會應用的數學方法就是比例法，也就是運用物理量之間的比例對物理難點做出解決，在這種解決方式上，需要對公式之間的物理量意義和每個量在公式中的作用做出明確，在實際解題中，需要借助這種比例法對未知量和已知量之間的關系做出建立，以此借助這種性質對未知量做出計算.

比如在對物體運動特征需求和對物理屬性計算中，經常會應用的計算方式就是比例法，與此同時，在一些物理難題中，因為缺少對應的器材，就可以應用對物理量之間比例關系做出測量的方式來對難題做出解決.

在對計算類物理問題做出解決時，比例法不但可以簡化計算過程和公式，還可以杜絕因為解決條件不足無法解決問題的現象.

3.數形結合方法

在物理教學中，也會經常運用數形結合方法，因為物理具有抽象特征，描述的都是事物的本質，也容易受到外界的干擾和影響，借助數形結合方法就可以對這些問題做出改善，因為，數形結合具有以下的特點：第一是可以將物理對象的特征和內容抽象化，借助數形結合方式做出處理；在對相關對象做出討論時，可以借助這種數形結合的方法將之符號化，將物理對象的特征和內容轉化為符號，進而繼續做出演算.

所以，在物理教學中，數形結合方法具有一定的價值和意義，借助這種方式可以加強學生對抽象物理知識的理解程度，在學習中提高自我思考能力.

4.方程法

在物理實際教學中，對問題做出分析之后，可以借助數學方法中的方程法來做出演算，將物理知識過渡為數學知識，比如：

假設一輛汽車在公路上行駛，前邊有山，10m/s是汽車的行駛速度，340m/s是聲音的傳播速度，在汽車鳴笛2s之后聽到了回聲，問汽車鳴笛時和山距離多遠？

解：設汽車鳴笛時距離山x米，汽車在聽到回聲時的2s內又向前行駛了20m，在聽到回聲時汽車與山的距離為(x—20)m，聲音傳播距離為[x+(x-20)]m，因為聲音傳播的時間共計是2s，所以針對以上因素可以列出方程：

x+(x-20)=2*340

解之得:x=350m

由此可以知道，在初中物理問題的分析和解決中，會涉及到多個多變量，所以就會經常應用到方程式的數學方法，如果將物理問題借助方程法轉變為方程問題，就會簡化問題的解決步驟，也會降低對應的難度，因此，在初中物理教學和問題解決中應用數學方法往往可以起到事半功倍的效果.

總之，初中物理和數學之間有著較多的相似和交叉之處，作為教師，如何適當的結合實際情況做出數學方法的應用也是在之后需要關注的問題，要借助數學方法強化學生的數學思維，將抽象的物理知識轉化為數學思維和形式，以此促進物理教學的發展.