高中物理力学学习中数学方法的应用

陈文君 华中师范大学第一附属中学

高中物理力学学习中数学方法的应用

陈文君 华中师范大学第一附属中学

对于现在的教学来说，新课程改革在不断的深入，所以学科之间的贯穿就变得越来越普遍，在此之中，数学与物理的整合也就显得越来越显而易见。对于普遍的自然现象以及社会现象来说，其实都可以抽象的对其想象成一个大概的数学模型，这种特点使得数学在物理学上的应用效果变得事半功倍。由此看来，要想使高中物理学习效果得到提升，也必须使其具备的数学基础较为扎实。

物理力学 数学方法 应用

对于形成的物理概念以及规律进行掌握，其实也离不开数学方法的应用。对于物理的教学来说，我们应从对数学方法以及思维进行充分的发挥，并且不断的对学生自觉并且具有针对性地将物理问题和数学方法有机地结合起来的想法进行引导，使其把物理问题可以轻松的转化为数学问题、又能从数学表达式中对其物理问题的内涵进行深刻的领悟。

1 物理概念与数学知识之间的相关联系

1.1 通过对数学方法的应用来对物理概念进行定义

第一，在中学物理的进行中，比较常用的方法就是比值定义法。所谓的比值定义法，其实就是通过在两个基本物理量之间进行“比”来对一个新的物理量方法进行定义。比值定义法中具有最根本的特点就是被定义的物理量往往是对物质最本质的数形进行反应，它的改变不会依据定义所用物理量的大小取舍的。如密度、加速率以及压强等物理量的定义。第二，中学物理中也存在着如欧姆定律、电阻定律以及牛顿第二定律等许多定律，这些定律都是从实验引发，对其进行科学抽象的理解，从而定义为物理定律，其中，对其定律利用数学语言把它的物理公式进行表示。

1.2 用数学知识来对物理公式进行推导

物理学中对问题的研究常常会对数学知识加以应用。例如高中物理知识中的“直线运动”这一知识点，就是通过对代数法以及三角法进行利用，从而使运动规律和轨迹得到明确；用数学中的矢量运算法对其位移与速度的合成和分解等进行研究。另外，物理学中常常通过对数学知识来推导物理公式的方式进行利用，从而使基本公式可以向其他关系式进行推导，这样既可以使学生认知新知识的难度变小，又可以帮助他们的理解，从而使物理力学知识变得简单起来。

2 数学方法应用于高中物理力学学习中的一些表现

2.1 解析法的应用分析

对于高中物理力学中物理运动轨道的推导来说，大多数都是因为对物理现象进行观察，并且不断进行物理实验等得出的。例如对于高中物理力学中的抛物体运动问题来说，就可以通过对数学方法的应用来使其得到推导，通过对其现象的一些认真观察，从而推导出抛物体运动问题的解决、理解以及掌握。对于高中物理力学的学习过程来看，必须通过与实际向结合，并对数学知识及方法加以利用，不断进行归纳以及总结，从而使学生在解决高中物理力学有关问题中越来越适应于数学方法的应用。

2.2 结合法的应用分析

数与形之间，可以相互补充并且可以进行转化。比如：通过对高中物理力学教学中数形结合方法的应用，可以使物理数量中的一些抽象关系逐渐向形象逼真的几何知识进行转变。可见，通过对数形结合方法的应用，不仅可以简化复杂抽象的高中物理力学问题，也可以使学生在快乐中对简单的解题思路与方法得到引发。总之，我们在对高中物理力学有关问题进行解答时，可以对实际情况进行详细的认真，并对数形结合法进行充分的应用，从而使解决高中物理力学的有关问题得到更精确地解决。

2.3 极限法的应用分析

对于高中物理力学有关问题的解决过程来说，对极限法进行应用的现象已经非常普遍了。对极限法的应用表现，一般来说就是把物理力学中的倾角变化的斜面向水平面或者竖直面进行转化，进而使得一些比较复杂的物理力学问题向简单的知识进行转化。另一方面，也可以把运动的物体当作是一个静止的物体，把变量在一定程度上当作是特殊恒定的数值，把非理想物理模型一步步地向理想物理模型进行转化等。实际上，对极限法进行应用，可以使解题中一些不必要的繁琐推导及运算问题得到避免。所以，我们必须对此变得越来越重视，在以后的高中物理力学学习中，对学生应用极限法的做法加以提倡，从而使学生的思维和视野得到不断的拓展。

3 结束语

总的来说，在学科之间进行相互的合作由来已经非常久远，因此说明在高中物理力学中对数学方法进行结合并应用，是值得推广的。本文通过对数学方法在高中物理力学中应用的一些小小认识进行讨论，从而使大家对于物理力学更加熟悉和了解，这也使得学校的教学工作质量也得到相应的提高。因此在未来高中物理的学习中，就需要更加全面地对数学方法的应用进行重视，从而使高中物理教学效果的提升达到意想不到的效果。

[1]张国明.巧用数学知识，妙解物理极值问题[J].中国校外教育，2012，(11)：50+47.

[2]刘志君.数学方法在高中物理力学中的应用[J].学周刊，2012，(31)：116-117.