高中物理解题中融合数学知识的实践分析
2018-01-05曾利平
曾利平
摘 要:本文主要以高中物理解题中融合数学知识的实践为重点进行分析,结合当下数学知识在高中物理解题中的运用为主要依据,从用数学思维解题、用数学的解题方法解答物理问题、用数学的公式解决物理问题、用数学的运算思维解决物理问题这四方面进行深入探索,主要目的在于提高高中物理解题效率。
关键词:数学知识;高中物理;解题技巧;应用
数学是一门基础性较强的学科,包含几何与代数,在高中物理解题中融合数学知识十分重要,它能够切实提高高中物理解题效率。通过将数学中的函数、几何等融入到物理解题中,能够简化物理一些复杂的问题,形成一种全新的解题思路,这对提高物理解题效率具有积极作用。以下为高中物理解题中融合数学知识的具体应用以及数学知识的运用技巧。
一、数学知识在高中物理解题中的运用
高中物理学科是一项比较重要的学科,在高考中占据一定比重,为了能够提高学生解题效率,需合理应用数学知识点,因其对解决物理难题具有积极作用,通过利用数学知识能够将复杂且抽象的物理难题简化处理,如利用数学函数知识点能够使物理问题更加简化,有助于得出问题答案,而运用图像能够使抽象的问题变为形象,之后,通过展开具体分析来得出相应答案,除此之外,几何图形的应用能够使物理运行更加具体,进而快速解决问题,下述主要针对函数的运用、几何法的运用这两方面进行阐述。
(一)函数的运用
例如:在两地(D、Z),有两个人(丁、丙)相向而行,丙从Z点出发,而丁从D点出发,丙要比丁早出发6分钟,而当丙丁相遇时,丙从Z在多行110米就会与丁碰面时的速度相同,丁从D点到Z点用时7分钟,而丙从Z点到D点用时10分钟,问二人速度分别为多少,D点到Z点的距离为多少?
若是直接依据物理知识点进行解答的话,相对比较繁杂,但若是转变为数学问题就相对简单许多,可以通过设立求解方程,之后,利用换元法,把困难的问题简化,之后,利用方程进行解决。相应的分析过程为,首先需要设二人见面地点到D点的距离为X,那么便能得出Z=x+110,同时得出丁的速度为x+110/7,而丙的速度则为x/10;因此可以得出有关方程为x/x+110/7=x+110/x/9-6,通过对该方程进行简化,能够得出另一方程7x/x+110=9(x+110)/x+6=0;通过设x/x+110=y,那么便能得出7y2+6y-10=0,这便使复杂的问题变为了简单的解方程问题,求出方程解就能得出相应答案。
(二)几何法的运用
数学几何方法的利用,如高中物理学科中带电粒子在磁场方面的运行问题以及物理变力问题的分析,时常都会用到几何知识点,如作图方法与三角形实质性等,这样便能使问题变得更加直观;另外,利用几何学还能优化掉物理学中的难题,如相似三角形、对称点性质等,此种基本知识点利用的比较多,并且依据平时的解题经验也能够发现基本原理利用最广泛,并且所取得的效果比较良好;除此之外,在高中物理中,还会碰到与力学、电学有关的难题,通过结合圆的有关知识点,不但能够深度分析相关问题,还能使圆周运动的作用得到有效发挥,进而扩宽了解决物理难题的途径,提升了物理难题解决效率。
二、在物理解题中数学知识运用技巧
(一)合理利用数学思维
在数学学科中会经常利用到逻辑思维、想象力以及抽象概括思维等,那么在对物理题目进行解决时也可以对这些思维进行有效运用。如将某个未知数设定为x,将一个抽象图形转变为具体的图形等,能够将物理题中所阐述的天体或是行星当作数学中的球体或是圆形,将承载拉力的弹簧设想为直线等,物理学科同数学学科间存在莫大关联,利用抽象思维将繁杂的物理图形转变为简单的数学图形。通过科学的转化,将数学思维引用到物理解题之中。
(二)合理利用数学解题方法
数学学科中常用的解决方法有许多,其中比较典型的有换元法、数形结合法。配方法、待定系数法等,这些比较常用的方法在实际解决问题中,有绝大多是都能利用到物理学科中,如系统待定法,在物理习题中,将需求设为x,将物理题简化为x方程进行解答;再比如数形结合法的利用,能够将物理中需要进行画图的位置图形表示出,之后像解答数学科目习题那样,在图片中标注相关数据与信息,之后在依据数形结合的方法找出相应的解题思路,进而解决物理难题。
(三)合理利用数学公式
在解决物理难题时,同样可以把数学有关公式利用其中,比如在解决力学问题时,许多力的互相作用都能构成三角形,之后依据勾股定理等一些几何原理,将繁杂的物理力学问题转变为简单的几何问题来解答。除此之外,诸多数学公式的推导对解决物理难题具有积极作用,特别是公式间的相互转换,通过对数学公式进行推导来为物理解题提供相应解题思路。
(四)合理利用数学运算思维
诸多物理问题都离不开计算,其所牵涉的运算虽不同数学运算那样繁杂,但是在实际解答中依旧会耗费大量的时间。为了切实提高物理解题效率,可以将数学的计算思维利用到物理计算中。如诸多繁杂的数学计算,若是在进行细敲的话,都是十分简单的运算方法,学生将数学运算的有效方法能够切实融入到物理解题中,進而节省物理解题所花费时间。
数学与物理皆属于理科,可以说物理与数学二者相辅相成,特别是在物理与数学出现关联时,物理解题时完全可以利用数学思维来进行解题,通过应用数学的解题方法与思路,不仅有助于提升物理解题效率,还能加大二者之间的关联,在解决物理问题时能够对数学知识有一定的掌握,这对学生而言不论是学习物理还是数学皆具有积极作用。
参考文献:
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