高中物理教学中数理结合理论研究

周满意

(甘肃省静宁县仁大中学 743411)

数理结合理论简单来讲就是数学思想与数学方法在物理教学中的应用，数学与物理两门学科在长时间的发展中表明数学不仅仅是帮助学生学习物理知识的一种工具，同时也是物理学科中一些概念与原理的重要思想来源.

一、高中物理教学中数理结合理论概述

高中物理中的数理结合理论将其按照水平的不同可以分为表达式、函数与方程组式、测量与估算式、数学建模式以及图形与图像式等五个层次.数学与物理之间的关系又是个别与一般、特殊与具体之间的关系.数学作为一门极具抽象性的学科，其中完全没有具体的现象，而物理作为一门以客观物质本质为研究对象的学科、以物理实验为基础的自然学科，两者在一定程度上具有很好的互补作用.因此，在高中阶段的物理教学活动中将数学知识应用其中可以起到事半功倍的效果，同时在实际的应用中也应该注意以客观事实为依据并受到物理规律的制约.教师在应用数学知识来帮助学生理解物理概念、应用物理原理、总结物理规律、解答物理问题时，也应该注意数学知识使用的局限性与特殊性.

二、数理结合在高中物理教学中的实际应用

1.数学模型在解决物理力学问题中的具体应用

题目如图1所示，物体以一定的初速度冲上固定的光滑斜面，到达斜面最高点C时速度恰为零.经过时间t，物体运动到斜面3/4处的B点，求物体由B运动到C所用的时间.

解法2建立连续相等时间内的位移比例(数列)模型根据初速度为零匀加速直线运动的特点，建立比例模型，连续相等的时间内通过的位移之比为X1∶X2∶X3∶…Xn=1∶3∶5∶…∶(2n-1)，题中XCB∶XBA=XAC/4∶3XAC/4=1∶3 ，通过xAB段位移的时间为t，因此通过xBC时间为tBC=t.

2.数学方法在高中物理中的具体应用

本小节所讲到的数学方法主要是指函数换元在高中物理中的应用，在高中物理中的一些计算题中由于运算量较大、运算较为复杂，这时函数换元在其中的应用就显得尤为重要.数学函数换元方法在高中物理解题中的应用可以将复杂的计算变得较为简单，再加上实际的出题人主要考察的就是在该物理问题中学生对于函数换元方法掌握的熟练程度，他们会巧妙的设置该方法的应用角度，这就使得该数学方法在高中物理中变为更为重要.基于此，学生应该在教师的指导下在解答物理问题时注意该方法在其中的应用并学会灵活使用.例如，教师在讲解这类物理问题时，处于不同两地的两个同学如果相向而行，这时可以将学生的运动看做是匀速直线运动，甲同学比已同学的出发时间晚了三分钟，但是在两位同学的相遇的地方确是甲同学比乙同学多走了三百米.如果从两位同学相遇的时间点开始计算，乙同学在十分钟之后、甲同学在一分钟之后可以到达两位同学彼此开始出发的地点.现问两同学出发地点之间的实际距离是多少？对于这类物理问题的解决可以将函数换元的思想应用其中，以缩短解题时间，同时对于该类问题的解答也可以在很大程度上减少运算量.

总而言之，在高中物理教学中数学结合思想在其中发挥着非常主要的作用，数理结合理论也是高中物理教学中一个覆盖面较广且有深度的话题.以上主要内容是围绕数理结合在高中物理教学中的具体应用展开论述的，通过在实际的教学中积极探索、认真总结、善于发现，来将数理结合理论在高中物理教学中的积极作用充分发挥出来，以提高学生在高中阶段物理学习的良好效果.