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.