摘 要：雖然教育體制的改革為高中物理學(xué)科的教學(xué)改革指明了方向，但是由于這一學(xué)科自身具有抽象性較強(qiáng)的特點(diǎn)，所以增加了學(xué)習(xí)以及解題的難度。而數(shù)形結(jié)合解題思想的應(yīng)用，利用數(shù)式與圖形緊密結(jié)合的方式，不僅使原本復(fù)雜的問題簡單化、清晰化，同時(shí)也增加了我們的解題思路，促進(jìn)了我們物理學(xué)習(xí)成績的有效提升。為此，本文主要是就數(shù)形結(jié)合思想在高中物理學(xué)習(xí)中的應(yīng)用體會(huì)進(jìn)行了分析和探討。

關(guān)鍵詞：數(shù)形結(jié)合；物理問題；圖形

數(shù)形結(jié)合思想作為一種實(shí)用性相對(duì)較強(qiáng)的解題技巧，在高中物理解題中發(fā)揮著極為重要的作用。我們在學(xué)習(xí)高中物理學(xué)科的過程中，利用代數(shù)式解題方式雖然有助于我們解題思路和步驟的簡單清晰，但是，由于物理學(xué)科與代數(shù)、幾何等學(xué)科存在一定的差異，物理知識(shí)中出現(xiàn)的物體形狀、位置以及狀態(tài)一般都無法用語言和數(shù)字清晰地表達(dá)出來，而數(shù)形結(jié)合思想通過圖形不僅可以直接反映出物理知識(shí)的內(nèi)容，同時(shí)也為我們解決物理問題提供了數(shù)式解題和圖形解題等不同的方式。但是由于這些解題方式之間存在著相互補(bǔ)充的關(guān)系，如果我們在解題過程中掌握了兩者相互結(jié)合的要點(diǎn)，那么不僅降低了物理知識(shí)學(xué)習(xí)的難度，同時(shí)也有助于我們解題效率和準(zhǔn)確度的有效提升。

一、 數(shù)形結(jié)合在物理解題中所發(fā)揮的作用

1. 以數(shù)解形

高中物理學(xué)科中的很多物理知識(shí)，都可以通過現(xiàn)有條件用圖形的方式表現(xiàn)出來，因此在解決此類物理問題時(shí)，必須根據(jù)圖形的內(nèi)容盡可能尋找更多有助于解題的條件，然后利用數(shù)式將所有已知條件表達(dá)出來，最后根據(jù)已知條件之間存在的數(shù)量關(guān)系解決問題，才能促進(jìn)解題準(zhǔn)確度的有效提升。

2. 以形助數(shù)

由于很多物理問題中的已知數(shù)量和向量存在著單一和抽象的特點(diǎn)，而這也增加了我們利用已知條件判斷問題之間相互關(guān)系的難度。這就要求我們必須掌握利用圖形解題的方式，才能在形象化、明朗化已知條件的基礎(chǔ)上，降低問題的難度。而這也說明了利用圖形解題法解決物理問題的效率較之?dāng)?shù)字解題法而言效率也相對(duì)較高。

二、 適用于物理解題中的數(shù)形結(jié)合具體題型

我們在學(xué)習(xí)物理知識(shí)的過程中，會(huì)遇到很多涉及圖形分析和計(jì)算的物理問題，因此，我們必須掌握利用數(shù)形結(jié)合方法解決物理問題的方法，才能促進(jìn)物理知識(shí)學(xué)習(xí)效率的有效提升。

1. 圖形選擇題

在高中物理學(xué)習(xí)的過程中，經(jīng)常遇到很多要求我們選擇符合題意圖形的物理問題，這就要求我們必須掌握解決此類問題的方法，根據(jù)自身所掌握的物理知識(shí)中的已知條件，仔細(xì)地查找符合題意的圖形，最終解決相關(guān)的問題。另外，在實(shí)際解決此類問題的過程中，必須對(duì)圖形圖像之間存在的差異予以充分的重視，只有準(zhǔn)確地掌握不同圖形的特點(diǎn)，才能促進(jìn)問題解決準(zhǔn)確度的不斷提升。

2. 畫圖題

如果我們在學(xué)習(xí)物理知識(shí)過程中，遇到了變量與時(shí)間等相關(guān)題型，應(yīng)該采取畫圖法解決相關(guān)的問題，這一方法的應(yīng)用不僅使物理變量與時(shí)間之間建立了緊密的聯(lián)系，同時(shí)也使我們在學(xué)習(xí)的過程中掌握了物理變量和時(shí)間變化兩者之間的規(guī)律，為其物理學(xué)習(xí)效率的提升奠定了良好的基礎(chǔ)。

3. 圖形轉(zhuǎn)換題

如果我們在物理知識(shí)學(xué)習(xí)過程中，無法利用圖像找出解題規(guī)律的話，這就需要我們將物理圖形轉(zhuǎn)化為函數(shù)圖形，才能達(dá)到迅速解決問題的目的。

4. 用圖題

由于物理題型具有抽象性較強(qiáng)的特點(diǎn)，從而增加了我們的解題難度。假如我們利用結(jié)合圖形將此類問題表示出來的話，那么不僅可以直觀地發(fā)現(xiàn)問題的本質(zhì)，同時(shí)也促進(jìn)了解題效率的提升

例1 如果將一根長為5米的繩子的兩端分別系在豎立在地面上間距為4米的兩桿的頂端A和B。同時(shí)在繩子上掛上一個(gè)光滑的掛鉤，然后在掛鉤上掛一個(gè)重為12牛的物體的話，那么此時(shí)繩子的張力T應(yīng)該為多少牛呢？

分析與解：這一問題主要涉及的是三力平衡方面的知識(shí)，因此應(yīng)該按照選對(duì)象、分析力、畫力圖、列方程、對(duì)平衡的思路解題。

解題：根據(jù)已知條件發(fā)現(xiàn)掛鉤的受力主要來自于三方面，而已知的平衡條件中兩個(gè)拉力的合力F′與F兩者之間是大小相等方向相反的關(guān)系，那么應(yīng)該以兩個(gè)拉力的鄰邊作平行四邊形菱形完成解題。如圖2所示，其中力的三角形△OEG與△ADC相似則：F′2T=ACAD，得T=F′*AD2AC=12*52*3=10牛。

例2 如圖3中所描述的傳送皮帶，其水平部分ab=2米，bc=4米，bc與水平面的夾角α=37°，如果物體A與皮帶產(chǎn)生的摩擦系數(shù)μ=0.25的話，那么此時(shí)皮帶的運(yùn)動(dòng)速率應(yīng)該為2米/秒。反之如果將物體A放置a點(diǎn)處，然后通過皮帶傳送至c點(diǎn)且物體A沒有離開皮帶，那么物體A從a點(diǎn)傳送到c點(diǎn)需要多少時(shí)間呢？

圖3

分析與解：物體A被放置到a點(diǎn)時(shí)，皮帶與物體接觸后產(chǎn)生的滑動(dòng)摩擦力推動(dòng)物體向前，此時(shí)A做初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng)到與皮帶的速度相同。如果將這一時(shí)間設(shè)定為t1，則：a1=μg=0.25*10=2.5 m/s2，t=v/a1=2/2.5=0.8 s

設(shè)A勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)間內(nèi)位移為t2，則t2=ab-s1v=2-0.82=0.6 s.設(shè)物體A在bc段運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t3，加速度為a2，則a2=g*sin37°-μgcos37°=10*0.6-0.25*10*0.8=4 m/s2

bc=vt3+12a2t23，即4=2t3+12*4t23，解得：t3=1 s

因此，物體A從a點(diǎn)被傳遞到c點(diǎn)所用的時(shí)間為t=t1+t2+t3=0.8+0.6+1=2.4 s。

三、 結(jié)束語

總而言之，高中物理與數(shù)形結(jié)合思想的緊密融合，對(duì)于物理學(xué)科問題的解決具有極為重要的意義。所以，高中物理必須加強(qiáng)物理學(xué)習(xí)方法研究的力度，積極地總結(jié)物理教學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)我們良好的數(shù)形結(jié)合思想，才能促進(jìn)我們解決問題能力的提升，為高中物理學(xué)習(xí)效率的提升奠定良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李滌非.數(shù)形結(jié)合思想方法在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用研究[D].蘇州大學(xué)，2015.

[2]顧敏潔.數(shù)形結(jié)合思想方法在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用研究[D].蘇州大學(xué)，2015.

作者簡介：

劉笑巖，內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市，赤峰紅旗中學(xué)。endprint