高中數學在物理現象中的應用研究

葉子依

摘 要 在很多人眼中，數學成績好的人物理都比較好，或者物理成績比較好的人數學成績都比較好。其實出現這樣的情況并不是偶然的，數學和物理之間有很強的聯系。本文將針對高中數學在物理現象中的應用進行深入的分析，探討高中數學在物理現象中的應用策略供老師們進行參考。

關鍵詞 高中 數學 物理現象 應用形式 應用策略

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A

0引言

對于很多學生而言，數學和物理都是比較高難度的課程，都很讓學生們頭疼。但是卻有很多數學成績和物理成績都很好的學生，難道這些學生都是天生聰明的嗎？其實絕大多數學生的智力都是相似的，并沒有高低之分。但是為什么很多學生數學成績和物理成績都不好呢？其實是沒有掌握高中數學和物理之間的關系，也不會應用數學知識去解答物理問題，最終出現了數學和物理成績都不好的情況。本文將針對高中數學知識在物理現象中的應用方式進行細致的分析，為學生們學習數學和物理提供一定的策略。

1高中數學在物理現象中的應用形式

（1）比值。比值可以說是數學中一種常見的應用形式，在概率的計算、方程的解題過程中經常用到比值。但是比值在物理中的應用也非常廣泛，很多地方都離不開比值比如速度和距離、密度的求解、壓強的求解和加速度、功率等多個知識點都離不開比值的應用。以最常見的功率求解為例，一盞電燈接在恒定電壓的電源上，其功率為100w，若將這盞電燈先接在一段很長的導線后，再接在同一電源上，已知導線上損失功率是9w，那么此時電燈實際消耗功率是？解題必須要應用到比值。R1表R燈，R2表R線 P同理，R1：R2=P1：P2（I2R可得）R1=U2/100，R2=9/I2，所以R1：R2=P1：P2=U2I（電流）2：900=P總2：900 （單位：統一為W），P總=P1+P2……具體解題過程在此省略，但是可以很明顯的看到有些物理現象的解題過程中必須要應用到數學知識。

（2）方程式。方程式是一種非常重要的數學解題方式，同樣的，只要涉及到未知數的題目都可以通過方程式來進行解答。而物理現象中，很多都是出現一到兩個已知數 ，但是這個已知數并不是所需要的，還需要通過一定的方法來推理出需要的數據。而方程式在物理現象求解中應用的非常廣泛，基本上只要有未知數的題目，都需要應用到方程式。速度與距離、加速度等物理題目中應用的最為廣泛。2005年全國理綜卷Ⅰ中一題中給出了質量為m1的物體A和質量為m2的物體B，質量為m3的物理C，彈簧的勁度系數k，還陸續給出了很多影響因素，最終需要求出B剛離地時D的速度的大小是多少？看似非常復雜的題目，并且給出了非常多的數據，但是沒有方程式，很難求出需要的數據。

2高中數學和物理現象的關系

數學拓展了物理的研究方式和解題方法。物理的世界是無窮無盡的，對于高中生而言，需要掌握的數學知識是有限的，但是對于高中生的學習基礎而言也是較難理解的。但是數學不一樣，學生從小開始接觸數學，數學更多的是建立在學生先天的邏輯思維上，學生更容易學習、更容易利用。所以物理需要借助數學知識來走進學生的心里，利用學生們更熟悉也更熟練的數學知識來解答物理題目，拓展物理的研究方法和解題方法。物理促進數學的發展。眾所周知，物理數據是通過實驗獲得的，而數學的發展很大程度上是依靠物理發展的。物理實驗中會出現更多的數學問題，進而促進數學進一步發展。

3高中數學在物理現象中的應用策略

（1）應用數學知識解答物理現象時應該更加注重公式的物理意義。雖然數學知識和數學公式在物理現象的解答中應用非常廣泛，將復雜的物理問題簡單化，讓學生們能夠利用更加熟悉的知識去理解不熟悉的知識。但是老師在教學過程中不可過度依賴數學知識，要加強對物理知識和物理公式的意義講解，不可讓學生將數學公式的意義和物理公式的意義簡單的融合。比如壓強的計算、壓力的計算、摩擦力的計算，如果學生們僅僅依據簡單的數學知識進行運算，就很容易忽視物理現象中的其他影響因素，最終對物理現象的理解僅僅浮于表面，或者是理解出現嚴重的偏差。

（2）數學知識在物理中的應用都有特有條件。數學公式在數學題目中的應用往往沒有很大的限制，只要數據合理就可以利用公式計算。但是物理現象卻不一樣，物理現象中有很多的限制因素，不同的限制因素都會影響到公式的應用。比如在比值的使用中，如果分子不變，分母無限趨向于0，那么結果會趨向于無限大，這點也經常用于電荷間的作用力求解。但是如果簡單的將這種數學結論應用與電荷間的作用力求解，是不可能獲得正確的解答的。因為這種解題方式只能應用于真空中兩個相對靜止的電荷。如果兩個電荷不靜止，或者不處于真空之中，那么兩個電荷之間會出現很多的影響因素，簡單的利用這種數學公式是無法獲得正確答案的。所以，物理老師在教學過程中，一定要和學生分析清楚物理現象中的特定條件，將清楚數學公式能夠應用的具體情況。

4總結

對于很多學生而言，物理確實是一門比較難以理解課程。尤其是高中物理和初中物理相比較而言難度更高，學生們物理基礎不足，很容易出現理解困難。但是數學知識是學生們從小就開始接觸的，在物理現象解題過程中應用的也非常廣泛。老師們要加強數學知識在物理現象講解中的應用，來加強學生對物理現象的理解，提升學生們的物理解題能力。但是老師在進行數學知識應用過程中，也應該要注重二者差異，不可簡單融合。

參考文獻

[1] 高克.數學知識在高中物理解題中運用的幾點思考[J].數學學習與研究，2017（24）.

[2] 呂潤豫.數學知識在高中物理解題中運用的幾點思考[J].當代教育實踐與教學研究：電子刊，2017（04）.

[3] 李子悅.數學知識在高中物理解題中運用的幾點分析[J].小作家選刊，2015（32）.