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数学知识在高中物理解题中运用的若干思考

2020-09-10李海

小作家报·教研博览 2020年30期
关键词:若干思考数学知识解题

李海

摘要:高中时期是每个学生学习生涯中非常重要的一个阶段,而物理这门学科也是让许多理科生头疼的一门课程,尤其是物理大题分值较大,难度系数也不容小觑.因此许多学生在理综考试时就会把物理放到最后做,甚至没时间做大题,出现空白卷,物理大题放白对学生来说是极其可惜的.然而,物理大题也是有套路、有方法可寻的。鉴于此,文章结合笔者多年工作经验,对数学知识在高中物理解题中运用的若干思考提出了一些建议,仅供参考。

关键词:数学知识;高中物理;解题;运用;若干思考

中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:(2020)-30-274

引言

高中物理与数学的关系十分密切,在实际教学中也不难发现,物理成绩优异的学生往往也具备较强的数学素质,这也可以佐证物理与数学之间的联系之深。在物理解题过程中,合理运用数学知识和思维,可以化抽象为直观、化繁琐为简明,因此,思考总结如何将数学知识运用到物理解题当中,可以加强物理解题能力,提高物理学习水平。

一、我国高中物理的教学现状

高中物理不仅是高考科目之一,物理知识在生活中的应用也很广泛。但是高中物理知识比较抽象和复杂,对于一些自主学习能力较差又不善于思考的学生来说,学习起来比较困难。受应试教育的影响,教师一味地使用题海战术,不注重对学生解题思路和方法的引导,学生靠死记硬背不仅不能提高物理成绩,而且降低了学生对物理的学习兴趣,甚至对物理产生了抵触情趣,影响了学生的学习效率。高中物理涉及的知识比较广泛也比较复杂,教师应该注重培养学生的逻辑思维能力和解题能力。但受应试教育影响,教师过于看重学生的考试成绩,忽略了对学生能力的培养,有些教师在课堂上把知识点面面俱到地都教授给学生,课下就是疯狂的题海战术,这样做不仅增加了学生的学习压力,而且没有从根本上解决问题。常言说得好:“授人以鱼,不如授人以渔。”教师应该教授学生解题的方法,提升学生的解题能力,只有这样才能提高学生的学习效率,提升教师的教学质量。

三、数学知识在高中物理解题中运用的关键策略

(一)从函数出发

学生在小学阶段认识函数、在初中阶段深化函数、在高中阶段探究函数,经过各个阶段的学习,函数逐渐完善化和具体化,反比例函数、正弦函数和余弦函数等知识被大范围应用于数学学科中。基于此,教师可以有效转换教学思路,将函数的知识和要点运用于高中物理的解题中。例如《研究抛体运动的规律》为例,题目为:一条渡船正在渡河,河宽为260m,船在静水中的速度为36km/h,水的流速是18km/h,为了让船能垂直于河岸渡河,船应该怎样运动?此问题落脚点是船的行驶角度问题,求出船渡海的时间后,根据余弦定理,cosα=河水相对于河岸的速度/船相对于静水的速度=5/10=1/2,即可得到α=60°。在这个过程中,我们利用余弦定理能轻松解决问题。

(二)几何法的运用

高中物理中,很多知识可以用几何的思维和方法进行分析计算,如对称的原理、三角形的相关规律和推论等,恰当地运用数学知识中的几何原理和方法,往往能以较为直观具象的方式去看待复杂抽象的几何问题。在电磁学部分中,带电粒子在磁场中的运动分析与几何联系紧密,根据磁场和带电粒子的特征和条件,运动可以是圆周运动、等螺距运动螺旋运动、非等螺距螺旋运动等。对于高中阶段的物理题目,圆周运动是必然出现的考察内容,以圆周运动为例,教师在开展教学时,比如判断物体经过的弧长由什么决定?根据公式物体经过的弧长=半径×转过的角度,由于一个圆内半径全部相等,可以得出物体经过的弧长由物体转过的角度直接决定,且之间的关系为正比例函数。

(三)图像法

图像能直观、形象、简明反应两个物理量之间的关系,可以达到化难为易、化繁为简的目的。用图像法处理物理问题时,要明确图像中横、纵坐标所代表的物理量,并據此分析物理规律,进而抓住图像的斜率、截距、面积、交点等几个要点表示的物理意义。1.图像的斜率x-t图像的斜率表示物体的速度,v-t图像的斜率表示物体的加速度,U-I图像的斜率表示元件的电阻,以上三种都是用的比较多的斜率。如果图像是很少见到的,学生需要通过物理规律推导斜率。如果题中所给图像是从未见过的图像,可以根据物理规律推导出纵坐标与横坐标的关系式,再列出关系式的系数与图像的斜率相等的方程。2.截距图像中截距是值得关注的地方,常常是题目中的隐含条件。x-t图像的纵截距表示初位置,横截距表示初始时刻;v-t图像的纵截距表示初速度,横截距表示初始时刻;U-I图像纵截距表示电动势。3.面积图像中图线与横轴所围成的面积表示的物理意义,会因横、纵坐标的物理量含义不同而有所不同,因而,明确图像中的面积表示的实际物理意义是解决问题的关键。v-t图像中图线与横轴围成的面积是比较常见的,它表示位移,横轴以上的面积表示正向位移,横轴以下的面积表示反向位移,巧妙处理v-t图像围成的面积可以直观、快速处理两个物体追击相遇问题。如果图像是很少见到的,此时则需要通过已学过的物理知识进行推导。4.交点一般物理图像的交点都有潜在的物理含义,解题过程中往往是一个重要的条件,需要多加关注。

结束语

数学知识被应用于学习和生活中,我们可以利用数学知识去解决生活问题,也可以利用数学知识去渗透其它学科,促进其它学科学习的开展和进步。高中物理学科中有效利用数学知识解题能帮助学生转换思路,从物理视角和数学视角的双重渗透下去准确快速得到答案,从而在高效学习物理的同时保证数学内容的加强和巩固。

参考文献

[1]李家烜.数学知识在高中物理解题中运用的几点思考[J].高考,2018(25):172.

[2]李芳琳.数学知识在高中物理解题中运用的几点思考[J].数理化解题研究,2018(22):72-73.

[3]刘雨颢.数学知识在高中物理解题中运用的思考探究[J].中华少年,2018(03):204.

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