摘 要:在自然中,很多抽象和具象的物體都可以用數(shù)學模型進行概括,這種特點在物理力學運用上更為明顯,物理學中很多概念來自數(shù)學,如果將數(shù)學賦予物理學的知識,形成一定的規(guī)律,就變成了物理。學習高中物理需要有扎實的數(shù)學基礎,運用數(shù)學的解題思路來解決物理問題,本文主要介紹了物理中力學運用數(shù)學思維的解題方法。
關鍵詞:高中物理;力學學習;數(shù)學方法
一、 函數(shù)在高中物理力學中的應用
(一) 概念方面
在力學概念中主要的研究對象為天然和人工,但是科學一般具有互通性,所以也包含了宏觀科學和微觀現(xiàn)象以及規(guī)律。函數(shù)物理關系
如果在比較確定的情況下,函數(shù)會演變?yōu)楣潭康年P系,當我們在進行物理學問題解答的時候,要根據(jù)物理過程進行選擇使用。下面我們看一個例題進行解答。如圖1,在豎直平面上1/4圓弧光滑軌道,半徑為R,OB沿著豎直方向,其上端A離地面的高度為H,質量是m的小球在A點時靜止釋放,在不考慮空氣阻力的情況下,在H為多少時,小球落地點和BC的位置最遠?
當我們在對高中物理知識進行學習的時候,一元二次函數(shù)的極值問題十分廣泛,在對遇到問題中加速或者勻速物體而言,求在什么情況下兩個物體相距比較遠,利用一元二次函數(shù)解答方法是可以進行解答的。
(二) 圖像在物理學中的應用
與文字進行相比,圖像相對而言比較形象,如果把物理學的知識變成為圖像,那么就能更加形象的對問題進行描述,在這個基礎上提升我們解題速度,將解題的方式更加簡單化。我們能夠清晰感受到對題目進行解答時圖像的重要性,其中關鍵因素是在解題的過程中將物理問題轉化為形象圖形,這樣更為直觀。
(三) 解析法在物理學中的應用范圍廣泛
物體在運動的時候,軌跡通常是物理現(xiàn)象的一種,在進行物理實驗觀察的時候,一般很少經過理論進行推論,只要是通過數(shù)學的方式進行推理,拋物線就是一種推理方式,如圖2。
對于圖2進行分析,在水平方向以V0x作為初始的速度進行勻速直線運動,在其中產生了方程式有x=V0tcosθ,在豎直方向以V0y作為初始的速度進行豎直上拋的運動,其中產生的方程式有y=V0tsinθ-12gt2,這兩個方程式是關于時間參數(shù)的方程式,將時間消除以后能夠得到y(tǒng)=xttanθ-g2v20cos2θx2,通過這個方程式可以看出其運用的軌跡得到一條相應的拋物線,在這個基礎上進行觀察以及運用數(shù)學方法進行合理的推導,將我們對拋物運動的理解更加清晰。
二、 通過數(shù)學方法是解決物理問題的最好途徑
(一) 對物理學習更加深入
在學習方法上,通過數(shù)學方法對物理題進行掌握還是并不熟練,可以在對學習物理的過程中進行深度的分析,選取合理的數(shù)學解決方法進行解題思路的擴展,在分析的時候,需要通過物理的性質、物理力學的特征進行分析,創(chuàng)立物理理想化的模式,更好的發(fā)現(xiàn)物理量之間存在的各種關系,找出適合用數(shù)學的方式進行解答的步驟。
(二) 可以在物理學習中借助數(shù)學知識對驗證結果進行分析
物理問題的存在是非常具有代表性的,可以借助數(shù)學知識對物理問題進行模型化處理,將相應的闡釋方式進行關聯(lián),因為數(shù)學和物理在一定程度上具有相通性,將物理難點轉化為數(shù)學問題,將繁雜的問題簡單化處理,在保證正確率的情況下,計算出相應的答案。還可以通過這種方式進行驗證,不但能夠對已經有的知識進行鞏固,還可以使題目解答能力得到提高。
我們高中生在進行課堂學習的時候,教師經常將學習技巧融入到物理教學中,在學習物理的同時,強化了數(shù)學知識,在面對物理問題的時候,能夠快速解答,使我們綜合能力得到提高。
三、 結語
數(shù)學方法作用于物理力學,在解題中有很大的作用,可以使我們學習物理時加強邏輯思維的能力,在對物理的學習提升方面有很好的運用,數(shù)學的解題思路其實是一種綜合的解題方法,將物理和數(shù)學的互通性運用好,在這個基礎上,加強了學習的興趣,有助于我們用從容的心態(tài)面對高考。
參考文獻:
[1] 陳佳欣.高中物理力學學習中數(shù)學方法的應用[J].中國高新區(qū),2018(1):85.
[2] 陳澤輝.數(shù)學方法在高考物理中的應用[J].科普童話,2017(40):102-103.
[3] 謝善榮.數(shù)學方法在高中物理中的運用探究[J].考試周刊,2017(67):73.
[4] 杜明俊.議高中物理力學解題中整體法的運用[J].知音勵志,2017(8):27.
作者簡介:宮晨羽,山東省東營市,山東省東營市勝利第二中學。