数学工具在高中物理学习中的应用研究.docx

    数学工具在高中物理学习中的应用研究    王惠清Summary：在现代科学中，数学是基础性学科，它被广泛地用来研究物理、化学等学科数学工具的运用，有利于人们更好地把握和描述物理规律、掌握物理概念、推导公式等，形成良好的解题思路和思维方式，提升思维水平文章重点论述了几何知、图像法、微元法与函数等多种数学方法在高中物理学习中的实际应用状况，希望能够为相关人员提供有益的参考Key：高中物理学习;数学工具：G633.7 ：A ：1672-1578（2019）07-0236-01前言：从高中物理知识体系来看，内容博大精深，难度大，对学生的抽象思维能力提出了较高要求数学知识经常被用来解决物理学习中的问题物理与数学之间的关系恰如图与数之间的关系物理与数学密不可分，只有数学才能够最简洁、最明确地阐述物理思想，要提升学生物理学习中运用数学知识的能力，把握这两个学科的关系，稳步提升物理学习效果物理学中的矢量和数学中向量的概念相同，都是非常重要的概念矢量的分解與合成是学习中的难点和重点在学习力的分解与合成时，吸收数学中的向量概念，让学生借鉴向量加减法的内容，以利于学生的物理向量学习1.几何知识的应用学生在分析物理学中有界磁场中带电粒子的运动问题、物理变力问题时，通常情况下可以采取几何学中的作图方法和三角形原理等知识。

如此以来，学生就可以直观地分析和把握问题的实质几何学中的两点之间直线最短、全等三角形、相似三角形、对称点性质等多种知识，都可以用来解决物理问题从长时间积累的物理解题经验来看，一般性原理的运用最为普遍，而且可以获得非常理想的物理学习效果高中物理中的力学、电学知识显得更加复杂，然而假如采取圆的知识，学生既能够深入地研究和分析这些问题，又能够充分地把握圆周运动的原理它也能够拓展同学们的解题思路，增强他们的解题能力，丰富他们的解题技巧2.图像法的应用图像法可以直观化地呈现和解决抽象问题高中物理课程的难度较大，需要较强的逻辑思维能力，学生在碰到抽象题目时，缺乏较强的转换能力学生在分析物理题目和物理情境的过程中，如果合理地运用数学中的图像法，即可将抽象题目转变成直观性较强的图像，学生在此基础上能够拓展解题思路，以识别图像为主要方式，有效地解决这些物理题目它需要学生准确地绘制相关物理情形的图像如就定义而言，图像表达的相关物理知识，重点通过交点一纵轴来阐述量一函数的关系以运动学为案例，v-t的图像和s-t的图像不存在较大差异，最易于混淆因此应该认真地辨别和分析其次，碰到斜率、面积、点等方面的问题时，应该重点分析这些物体的运动状态，把握物理图像中的线的规律和物体变化的过程。

在v-t图像中，其中的倾斜直线代表着匀速直线运动，斜率代表着着横纵坐标物理量的相关变化率等因此，在解决物理题目时，要准确地把握物理量大小的相关求解问题，准确定性，然后分析它的快慢再者，s-t、v-t的图像斜率分别代表着速度大小与加速度大小接下来，高中物理题目中通常会考察图像、坐标之间形成的图像面积问题要分析它们的对应关系，继续探讨上文涉及的图像假如v-t图像与横轴间面积，与位移大小相对应，则在正位移、负位移意味着处于t上方与下方，即可获得f-t冲量与图像面积之间的对应关系等结合笔者的教学经验，能够看出多个关键性的高中物理图像，如前文涉及的s-t、v-t（运动学、）牛顿定律中的a-f图、a-1/m图（实验图像）电场线分布与磁感线、交变电流分布图（电学）3.微元法的应用微元法是指借助微分理念，有针对性地分析相关物理问题从实际情况来看，要运用细分法，把物体、物理过程当作单元，选取合适的单位单元，以实现针对性研究的具体目的，也就是说，要找出针对性的变化规则这种方法的解题思路比较简洁特点是非常精细，应该会涉及到模型处理的问题因此，这种解题方法的思路非常简单，然而在解决问题的过程中，必须要运用非常复杂的物理知识。

因此，在分析和解决高中物理题目时，应该准确地把握微元多样性的问题，它牵涉到体积、质量、线段、面积、圆弧等多种物理研究对象，它的基础在于要研究的整体对象具有完整性在此过程中，要用到多种模型，将要研究的微元模型化，通过匀速转动、电荷、质点等多种物理规律或视角，构建物体和微元的关联性，以实现相应的解题目标而且，在获得了某个微元答案后，在其它微元中可以运用这个答案，会牵涉到矢量、近似极限、对称等多种关系在做好了答案累加后，应该求出最后的完整答案等4.函数的运用在学习高中物理的过程中，学生可以运用多种数学方法来分析和处理物理问题因此教师应该有意识地培养学生的发散性思维，采取数学方法处理物理问题学生既可获得良好的学习效果，又能够培养他们的跨学科思维能力，灵活地运用各个学科的知识数学中二次函数来处理相当多的高中物理问题一辆汽车匀速行驶，速度为v，在这个时候司机注意到前方同一条轨道上与己车距离s处，有另外一辆汽车正在以速度v，顺着相同方向保持匀速前进，已经知道v的速度大于v这时司机马上实施了相应的刹车措施，在这种情况下，a应该满足哪些条件，方可让这两辆汽车彼此不发生碰撞？在解题过程中，可以按照各车的具体位移公式，在这两辆汽车中，分别保持匀减速和匀速运动的状态，最后变形获得了后者与前车之前的位移差△x=at/2+（v2-v1）t+s。

按照这个题目的设问，可以得出下列结论：t为任意值，均可满足△x≥0所以，可以按照二次函数的相关知识求出以上方程，获得题目所需要的结论5.结语为了学好、教好高中物理，师生都应该夯实自己的数学基础，辅以必不可少的解题技巧和思维方法，依赖良好的运算能力和思考习惯，恰当地运用数学知识和技巧，增强高中师生的物理教学水平和学习能力，从而获得理想的教学效果Reference：[1]宋子儒.浅谈数学知识在高中物理教学中的应用[J].才智，2011（36）：80.[2]杨子潺.数学知识在高中物理解题中运用的几点思考[J].科技创新导报，2016（30）：148.[3]劳贤修.数学知识在高中物理中应用的几点思考[J].中学物理教学参考，2015，44（2）：42.  -全文完-。