張旭
摘 要:物理是高中課程體系中極其重要的科目,若想取得優(yōu)異的綜合成績,就要有效融入數(shù)學(xué)知識,發(fā)揮數(shù)學(xué)解題思維的作用,注重物理解題技巧的應(yīng)用,從而高效地掌握物理知識。基于此,筆者主要從學(xué)生角度探討了數(shù)學(xué)知識在高中物理解題中的應(yīng)用,同時提出了幾點思考。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)知識;高中物理;解題;運(yùn)用;方式
高中課程學(xué)習(xí)相對緊張,學(xué)習(xí)壓力極大,因此,必須在解題以及學(xué)習(xí)過程中掌握技巧,總結(jié)有效的學(xué)習(xí)方法,筆者認(rèn)為,在知識的海洋中,大部分知識聯(lián)系密切,可以融會貫通。所以,在學(xué)習(xí)高中物理知識的過程中,可利用數(shù)學(xué)知識,將其作為輔助手段,提高物理學(xué)習(xí)效率。
一、物理解題過程中數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用方向
(一)物理解題時代數(shù)知識的利用
其一,很多物理公式都與方程式相類似,同時,也與數(shù)學(xué)公式的解答思維保持一致,因此,應(yīng)做到舉一反三,根據(jù)已知項,推導(dǎo)未知項。
其二,物理習(xí)題中許多均涉及拋物線相關(guān)知識,如若能將其與數(shù)學(xué)知識有機(jī)融合,那么必然會使我們不斷的聯(lián)想、對比,找尋有效的解題方式。
其三,代數(shù)中的未知項x在物理解題過程中的應(yīng)用較為廣泛,可將物理解題過程中需要求值的數(shù)字設(shè)為x,借助公式,逐步將物理習(xí)題答案推導(dǎo)出來,保證解題效率。
許多物理習(xí)題的解答過程中,均涉及數(shù)學(xué)公式的運(yùn)用,如利用數(shù)學(xué)解題思路,并形成有效的解題技巧,那么必然會提高解題效率,相應(yīng)的增加分?jǐn)?shù)。比如,數(shù)學(xué)中的位移比問題等,都被廣泛應(yīng)用于物理解題環(huán)節(jié),發(fā)揮了其重要的引導(dǎo)性作用。
(二)物理解題過程中幾何知識的應(yīng)用
物理習(xí)題解答時,可有效借助畫圖的方式提高解題效率,部分題目極其抽象,因此,有必要通過聯(lián)想的方式將題目中的要求還原成現(xiàn)實,首先在頭腦中形成基本思路,而后再以畫圖的形式全面展現(xiàn)。很多時候還要將還原的場景抽象的概括,通過不斷的分析在圖形中找尋解題思路。
比如,在浩瀚的宇宙中有兩個較為接近的星球,它們組成了雙星,在萬有引力的作用下同時圍繞兩者連線上的某一點作勻速率、周期相同的圓周運(yùn)動,若兩星球球心距離為R,運(yùn)動周期為t,求:兩星球的總質(zhì)量。
從表面上來看,此道題為典型的抽象類型題,天體重量巨大,那么究竟如何解答這道題呢?此時,利用數(shù)學(xué)中的幾何知識尤為必要,將星球視作球體亦或是圓形,繪制圖形畫面。
這樣可使解題思路更加清晰,如下圖所示,兩星球組成雙星A與B,質(zhì)量可設(shè)為mA與mB。結(jié)合萬有引力定律,而后可知A與B星球的引力f為:
f=g×mA×mB/R2
在此之后,還可分析兩個星球均作周期相同的勻速率圓周運(yùn)動,設(shè):兩星球的半徑為RA、RB,而后可列出方程:
B星球:f=mA(2π/t)2×RB
A星球:f=mB(2π/t)2×RA
同時有:R=RA+RB
綜合以上公式,最終可知兩星球的總質(zhì)量為:mA+mB=(2π/t)2R3/g。
二、物理解題過程中數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用技巧
(一)解答物理問題時運(yùn)用數(shù)學(xué)解題方法
常見的數(shù)學(xué)解題方式有:混元法、數(shù)學(xué)歸納法、分類討論法、配元法、待定系數(shù)法以及數(shù)形結(jié)合法等,上述方法均可應(yīng)用于物理解題過程中。比如,待定系數(shù)法就廣泛的應(yīng)用于物理解題環(huán)節(jié),結(jié)合解題需要,將數(shù)設(shè)置為x,而后把物理題還原為相對簡單的x方程,確保解題結(jié)果的準(zhǔn)確度。再如,物理解題過程中,還可以有效利用數(shù)形結(jié)合法。將物理解題需要進(jìn)行匯總,再把需要畫圖的地方運(yùn)用圖形加以表示,參考數(shù)學(xué)習(xí)題解答方式,在圖形上進(jìn)行數(shù)字標(biāo)識,利用數(shù)形結(jié)合的方式,找尋解題思路,確保解題效率。
(二)物理解題過程中運(yùn)用數(shù)學(xué)解題思維
概括物理習(xí)題中抽象的思維,利用數(shù)學(xué)解題過程中所運(yùn)用的邏輯思維以及概括思維,將其融入到物理解題環(huán)節(jié),從而提高解題效率。
比如,可將未知數(shù)值設(shè)定為x,后再將某個具體圖形,轉(zhuǎn)變?yōu)槌橄髨D形,或把物理習(xí)題中常見的天體行星想象為球體以及圓形,將承載拉力的彈簧視作直線,使抽象的思維更加簡潔,由復(fù)雜到簡單,發(fā)揮數(shù)學(xué)圖形的作用,提高物理習(xí)題解答效率。巧妙的轉(zhuǎn)換,可使我們的思路更加清晰,并對物理知識產(chǎn)生新的認(rèn)知,最后,加強(qiáng)對相關(guān)知識的理解掌握。
(三)物理解題過程中運(yùn)用數(shù)學(xué)運(yùn)算思維
物理習(xí)題均涉及運(yùn)算,雖說不如數(shù)學(xué)運(yùn)算復(fù)雜,但解題過程中如浪費(fèi)時間過多,就難以保證解題效率。筆者建議,針對物理解題過程中的運(yùn)算,可有效運(yùn)用數(shù)學(xué)運(yùn)算思維。例如,對復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算,反復(fù)推敲,找到簡單的算法,將其巧妙應(yīng)用于物理習(xí)題解答環(huán)節(jié),使解題過程更加快速、有效、簡潔。
(四)物理解題過程中數(shù)學(xué)公式的應(yīng)用
物理習(xí)題解答過程中,可運(yùn)用數(shù)學(xué)公式,提高問題的解答效率。比如,從力學(xué)角度許多力都是相互作用的,而這些力的相互作用圖可構(gòu)成三角形,在解答這部分習(xí)題時,可根據(jù)數(shù)學(xué)中的勾股定理將繁雜的物理問題轉(zhuǎn)化為簡單的數(shù)學(xué)問題。除此之外,還能利用數(shù)學(xué)公式,對物理習(xí)題所給出的條件進(jìn)行快速推導(dǎo),使解題思路更加清晰,特別是公式間的轉(zhuǎn)換,借助數(shù)學(xué)公式進(jìn)行推導(dǎo),將逐步形成解題思路,確保解題效率,使最終的結(jié)果更加準(zhǔn)確。
三、結(jié)束語
綜上所述,高中物理成績在綜合成績中占據(jù)比例較大,因此一定要重視物理知識的學(xué)習(xí),在學(xué)習(xí)過程中總結(jié)解題方法,形成解題技巧。在物理解題過程中,有效利用數(shù)學(xué)知識,將兩者有效結(jié)合、相輔相成,運(yùn)用數(shù)學(xué)解題思路,使物理習(xí)題解答更加高效、準(zhǔn)確,從而取得優(yōu)異的成績,潛移默化的提高自身的綜合素質(zhì)。
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