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        數(shù)學(xué)知識在高中物理解題中運(yùn)用的幾點(diǎn)思考

        2019-09-18 15:08:40李玲
        關(guān)鍵詞:拋物線高中物理題目

        李玲

        摘要:在物理學(xué)習(xí)的過程中,數(shù)學(xué)方法對于物理解題有著極大的幫助.因此本文主要根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn)以及相關(guān)的理論對當(dāng)前數(shù)學(xué)知識在高中物理解題中的運(yùn)用進(jìn)行一定的分析,主要講述函數(shù)、幾何以及圖形法在物理解題過程中的應(yīng)用,希望能夠?yàn)楹笃诘难芯空咛峁┮欢ǖ膮⒖?

        關(guān)鍵字:數(shù)學(xué)知識 高中物理 解題 應(yīng)用

        在物理學(xué)科學(xué)習(xí)過程中,有時(shí)需要進(jìn)行大量的判斷及計(jì)算.而在計(jì)算的過程中,經(jīng)常會使用到數(shù)學(xué)知識,例如求極值以及一些代數(shù)的應(yīng)用等.物理中的大量規(guī)律都是通過利用數(shù)學(xué)公式對其進(jìn)行總結(jié),并且通過一定的歸納分析最終得到的,因此在進(jìn)行物理解題的過程中,數(shù)學(xué)方法的加入能使其解題思路得到一定的更新,對其解題的效率提升有著一定的促進(jìn)作用.

        一、數(shù)學(xué)量與物理量的差異

        雖然在進(jìn)行物理解題的過程中會需要使用到大量的數(shù)學(xué)知識,但是有些名詞在數(shù)學(xué)以及物理中的定義還是存在一定差異的.例如,“向量”這個(gè)名詞,在數(shù)學(xué)中一般表示為有大小有方向的數(shù)學(xué)量,但是在物理中,它不僅有大小有方向,同時(shí)其方向還需要在四邊形的幫助下進(jìn)行判定.此外,拋物線是物理學(xué)習(xí)過程中經(jīng)常會遇到的運(yùn)動形態(tài),這種曲線在數(shù)學(xué)計(jì)算過程中也是比較常見的,但是在不同的學(xué)科內(nèi)其內(nèi)涵還是存在一定的差異,在數(shù)學(xué)中拋物線就是標(biāo)準(zhǔn)的,不會受到其他因素的影響,但是在物理學(xué)科中,題目給定的拋物線運(yùn)動還應(yīng)該將空氣阻力考慮在內(nèi).因此將數(shù)學(xué)知識運(yùn)用到物理解題的過程中還應(yīng)該對其中存在的差別進(jìn)行考慮,使其實(shí)際的解題更加準(zhǔn)確.

        二、數(shù)學(xué)知識在高中物理解題中的應(yīng)用

        1.代數(shù)知識在物理解題中的應(yīng)用.

        由于物理公式也是通過對實(shí)際宏觀或者微觀粒子的運(yùn)動進(jìn)行總結(jié)而得到的,因此物理公式從其表現(xiàn)形勢來看,與數(shù)學(xué)表達(dá)式是一樣的.在對物理題目進(jìn)行解答的過程中同樣也需要對其進(jìn)行一定的推導(dǎo).物理題目中經(jīng)常會出現(xiàn)一些根據(jù)題目給出的已知項(xiàng)要求學(xué)生在進(jìn)行解題的過程中推導(dǎo)出未知項(xiàng)的過程,而這種解題思路在一定程度上與數(shù)學(xué)解題是一樣的,因此在這個(gè)過程中數(shù)學(xué)知識對其實(shí)際解題有著極大的幫助.根據(jù)筆者的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),當(dāng)前在進(jìn)行解題的過程中,經(jīng)常會出現(xiàn)拋物線的情況,因此在對這類題目進(jìn)行解答的過程中需要將其知識與數(shù)學(xué)概念中的拋物線進(jìn)行聯(lián)系,從而可以更加方便地找到解題的方法,其次,在物理題目的解題過程中,經(jīng)常需要對其因變量進(jìn)行假設(shè),而與數(shù)學(xué)計(jì)算一樣,因變量的假設(shè)最常用的字母就是x,通過對一系列的公式進(jìn)行推導(dǎo)以及計(jì)算,最終得到需要的結(jié)果.

        以物體在空氣中做自由落體運(yùn)動為例,規(guī)定其運(yùn)動的第1秒內(nèi),其下降的距離是整個(gè)下降距離的925,求物體總共的下降高度.在對該題進(jìn)行解答的過程中,首先需要明白其已知量就是第1秒的下降距離和整個(gè)下降距離之間的關(guān)系,這也是對其進(jìn)行解答的突破口,因此需要通過這個(gè)關(guān)系來列等式,最終得到其結(jié)果為125米.

        在對這題進(jìn)行總結(jié)分析的過程中,應(yīng)該注意的是,對于這類題型,主要考查的是學(xué)生對于基礎(chǔ)知識的理解,并且能根據(jù)相關(guān)的要求進(jìn)行簡單套用,而數(shù)學(xué)知識也是解決這類問題十分重要的方法.

        2.幾何知識在物理中的應(yīng)用.

        除了代數(shù)知識在物理中應(yīng)用十分頻繁,幾何知識的應(yīng)用也十分普遍.在物理解題的過程中,經(jīng)常需要進(jìn)行畫圖分析,通過畫圖的方式解決物理問題.但是由于物理題目在對其表面進(jìn)行分析時(shí)其普遍都比較抽象,因此需要通過學(xué)生的思考將其轉(zhuǎn)化為具體的圖形,并通過幾何的繪制將其轉(zhuǎn)化為實(shí)際圖形進(jìn)行分析.

        例如,由于引力的互相作用,使得在宇宙中存在一個(gè)雙星系統(tǒng),兩顆星體在相互萬有引力作用下繞著兩星中間的一個(gè)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動,經(jīng)過測量,兩球心之間的距離為D,并且雙星系統(tǒng)繞行的周期為T,問雙星系統(tǒng)的總質(zhì)量.

        對題目進(jìn)行分析之后,發(fā)現(xiàn)這道題從題面上看比較抽象,因此需要通過數(shù)學(xué)的方式將其具體化,通過對幾何圖形進(jìn)行分析,很快就能夠找到實(shí)際的解決方案.

        綜上所述,數(shù)學(xué)和物理同屬理科,兩者可以說是相輔相成,尤其是在遇到這兩門學(xué)科產(chǎn)生關(guān)聯(lián)的時(shí)候,完全可以借用彼此的思維獨(dú)特之處轉(zhuǎn)換思路和方法解題,這樣既可以提高解題效率,同時(shí)還可以在解題中促進(jìn)學(xué)生對兩個(gè)學(xué)科知識的掌握,對學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和物理都大有裨益.

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