譚艷俠
【摘? ?要】法拉第用文字語言來描述自己的實驗現(xiàn)象,雖然也把磁生電的實驗結果說清了,卻沒有物理規(guī)律的普適性和拓展性。而紐曼和韋伯只用一個公式就把法拉第的實驗描述得更簡潔準確。也使這個規(guī)律更具有推廣性和實用性。由此可以看出數(shù)學公式對物理研究的重要性。作為一個理科生,物理學習的重要性不言而喻。學好物理需要同學們在平常的學習中養(yǎng)成很多科學素養(yǎng)。其中之一就是類比聯(lián)想,融會貫通。在進行物理計算的時候要善于利用數(shù)學。每一個學科之間都有著確定的聯(lián)系,并不只是一個獨自的學科。尤其是作為工具學科的數(shù)學 他們之間有著很密切的聯(lián)系。在高中物理的解題過程中,數(shù)學公式是很重要的一個工具。這篇文章主要對數(shù)學知識在高中物理其中的作用做了簡要的分析,做出了物理解題中的技巧和內(nèi)容,希望本篇文章能夠讓學生們把數(shù)學知識和物理解題結合起來,保證物理教學的順利進行。
【關鍵詞】物理解題;數(shù)學公式;結合
引言
在學習數(shù)學知識的學習過程中,了解到它主要是對物質的數(shù)量以及空間的位置進行計算和描述的一門科目。物理和數(shù)學學習的知識截然不同,物理主要是研究自然的規(guī)律以及物體運動,但是他們之間有著很大聯(lián)系,在物理的解題過程中,數(shù)學公式有著很大的作用,可以說數(shù)學是物理的一個工具,隨著物理的快速發(fā)展,數(shù)學有著更加廣闊的應用平臺。隨著新課標潮流的到來,中國需要培養(yǎng)全方面的人才,因此物理和數(shù)學的結合是大勢所趨。
一、數(shù)學知識在物理解題過程中應用的主要內(nèi)容
1.1數(shù)學中的幾何知識在物理中的應用
在物理解題過程中,很多的題目都需要進行所圖才能進行解答,作圖可以是物理題目更加直觀和簡單,可以是整個物理題目更加清晰。在進行物理題解答的時候,僅僅把物理題轉化成一個圖形是遠遠不夠的,還要對出行進行數(shù)學的分析和計算,這樣才能夠更容易掌握物理的解題訣竅,從整體上解決相同類型的物理題。下面舉例進行說明。
在解答有關于天體行星之類的物理題時,整個物理題目看起來特別的難以理解,但是我們只需要把數(shù)學知識中的幾何模型應用到物理中,就會比較生動具體。我們可以把星球近似的看作圓形,這樣更有利于對于天體類型物理題的解決。在作圖時一定要嚴謹,嚴格遵循作圖規(guī)則,這樣得出來的物理數(shù)據(jù)才更加準確。
1.2數(shù)學中的代數(shù)知識在物理中的應用
我們在解決復雜的、多過程的物理問題中,一般都會根據(jù)物理過程列出很多公式和方程式,這只是結題的開始,我們還需要對數(shù)學中的公式進行反復的推導,得出相應的物理公式。除此之外,在物理解答的過程中,我們經(jīng)常用到數(shù)學中拋物線的知識,從而根據(jù)物理知識和數(shù)學知識之間的聯(lián)系,進行類似問題的解決,找到最佳答案。還有,物理題目中經(jīng)常會對未知數(shù)進行假設,這也是沿用了數(shù)學中的未知數(shù)x的思想可以有效地促進問題的解決,有很好的應用效果。比如:在解決物理問題中的拋物線的運動的時候,可以對數(shù)學中的拋物線公式進行應用,用數(shù)學中的解題方法和思路解決問題,應用數(shù)學中的相關運算以及數(shù)學公式,會讓物理題變得更加簡單直觀。
二、物理題目對于數(shù)學知識運用的相關技巧
2.1運用數(shù)學的解題方法對物理題目進行解答
數(shù)學知識的范圍面十分的廣泛,在解題過程中的方法也有很多。在數(shù)學解題的過程中,我們經(jīng)常用到換元法,數(shù)形結合思想,分類討論思想,配方法等等,我們在實際過程中就可以把這些思想應用到物理解題過程中。比如:有一些物理題圖形感十分強烈,我們可以用到數(shù)形結合的思想,把物理題中所涉及的內(nèi)容的圖形畫出來,然后再用數(shù)字在圖中標出來,進而解決相應的物理難題,加快物理題解決的速度。還有,我們可以利用數(shù)學知識中的未知數(shù)思想,把物理題目中的未知數(shù)設為x,利用物理題目中關于未知數(shù)的關系,建立x方程進行解答。
2.2巧用數(shù)學思維解答物理題目
數(shù)學知識中有許多我們牢記的數(shù)學思想,例如關于數(shù)學知識的邏輯思維能力,抽象概括知識的能力以及充分的想象力,這些數(shù)學思維,我們可以巧妙地融合到物理題的解答過程中。比如:在解答物理難題的時候,可以把物理題目中復雜的圖形想象成抽象的圖形,把天體想象成圓形,彈簧在承受力量的時候可以想象成直線。盡量把物理題中的抽象行為轉變成數(shù)學中的簡單圖形,這樣可以大大縮減物理解題的思路,更好地對物理題進行理解。
2.3利用數(shù)學知識中的公式法解決物理題目
物理知識和數(shù)學知識兩者有不可分割的關系,他們其中有很多公式都能夠通用。根據(jù)物理題情景列出公式后,對公式進行分析離不開數(shù)學。比如:高中物理在講力學部分的時候,力具有大小和方向兩個方面,我們可以通過不同方向的力構成三角形,在這種情況下,運用數(shù)學中的勾股定理可以對力大小和方向進行求解,從而把物理知識轉化為簡單的數(shù)學知識,有利于同學們的掌握和復習。數(shù)學公式中所具備的意義和應用方法,在物理題目中都有十分重大的意義,我們應該牢記每一個數(shù)學公式的推導過程,只有牢記公式的由來,才能夠熟練的運用數(shù)學公式解決物理問題,才能更加熟練的簡化物理題目。
2.4數(shù)學知識中的運算思維在物理題目中的應用
在做物理最后一道大題時,很多同學反應,能聽懂老師講的課,自己做不會。這類物理題解答起來過程特別復雜,即使知道公式,學生也不知道怎么用。所以為了更加有效地提高學生對于物理題目的解答效率。我們就需要把數(shù)學的運算思維,更好地融合在物理題的解答過程中。比如:我們在進行數(shù)學運算的過程中,往往會對一些題目進行分析,然后得出相應的思路。我們可以在進行物理題解答的過程中,與數(shù)學運算中簡單的運算方法相結合,可以使整個物理題的解答過程更加清晰,簡便。
2.5用數(shù)學問題解答物理中的極值問題
在分析物理過程時,不可避免的會遇到臨界和極值,在物理問題中的臨界和極值和數(shù)學函數(shù)的極值非常類似。此時我們用物理規(guī)律列出表達式后,就要結合數(shù)學知識來計算。當函數(shù)在一個鄰域內(nèi)有確定的值的時候,該點的值為最大(?。@個函數(shù)在這個點就是極大(?。┲?,如果他在這個鄰域內(nèi)比所有的點都要大,那么它就是一個嚴格的極大和極小值,也就是我們平常說的最值。下面舉例進行詳細說明。
結束語
高中物理是一門與數(shù)學息息相關的課程,在物理題目解答的過程中,運用數(shù)學知識可以把物理題更加簡化。把抽象的東西更加形象化,可以讓學生更加容易的進行解答。把數(shù)學知識和物理有機融合,可以把復雜題簡單化。但是也不是所有的物理題都這樣,不同的物理題目一定要找到合適的解決方法,才能達到更高的解題效率。以上的數(shù)學知識應用中,可以很好地說明數(shù)學對于物理的重要性。
【參考文獻】
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