高中物理力學學習中數學方法的應用

陳文君 華中師范大學第一附屬中學

高中物理力學學習中數學方法的應用

陳文君 華中師范大學第一附屬中學

對于現在的教學來說，新課程改革在不斷的深入，所以學科之間的貫穿就變得越來越普遍，在此之中，數學與物理的整合也就顯得越來越顯而易見。對于普遍的自然現象以及社會現象來說，其實都可以抽象的對其想象成一個大概的數學模型，這種特點使得數學在物理學上的應用效果變得事半功倍。由此看來，要想使高中物理學習效果得到提升，也必須使其具備的數學基礎較為扎實。

物理力學 數學方法 應用

對于形成的物理概念以及規律進行掌握，其實也離不開數學方法的應用。對于物理的教學來說，我們應從對數學方法以及思維進行充分的發揮，并且不斷的對學生自覺并且具有針對性地將物理問題和數學方法有機地結合起來的想法進行引導，使其把物理問題可以輕松的轉化為數學問題、又能從數學表達式中對其物理問題的內涵進行深刻的領悟。

1 物理概念與數學知識之間的相關聯系

1.1 通過對數學方法的應用來對物理概念進行定義

第一，在中學物理的進行中，比較常用的方法就是比值定義法。所謂的比值定義法，其實就是通過在兩個基本物理量之間進行“比”來對一個新的物理量方法進行定義。比值定義法中具有最根本的特點就是被定義的物理量往往是對物質最本質的數形進行反應，它的改變不會依據定義所用物理量的大小取舍的。如密度、加速率以及壓強等物理量的定義。第二，中學物理中也存在著如歐姆定律、電阻定律以及牛頓第二定律等許多定律，這些定律都是從實驗引發，對其進行科學抽象的理解，從而定義為物理定律，其中，對其定律利用數學語言把它的物理公式進行表示。

1.2 用數學知識來對物理公式進行推導

物理學中對問題的研究常常會對數學知識加以應用。例如高中物理知識中的“直線運動”這一知識點，就是通過對代數法以及三角法進行利用，從而使運動規律和軌跡得到明確；用數學中的矢量運算法對其位移與速度的合成和分解等進行研究。另外，物理學中常常通過對數學知識來推導物理公式的方式進行利用，從而使基本公式可以向其他關系式進行推導，這樣既可以使學生認知新知識的難度變小，又可以幫助他們的理解，從而使物理力學知識變得簡單起來。

2 數學方法應用于高中物理力學學習中的一些表現

2.1 解析法的應用分析

對于高中物理力學中物理運動軌道的推導來說，大多數都是因為對物理現象進行觀察，并且不斷進行物理實驗等得出的。例如對于高中物理力學中的拋物體運動問題來說，就可以通過對數學方法的應用來使其得到推導，通過對其現象的一些認真觀察，從而推導出拋物體運動問題的解決、理解以及掌握。對于高中物理力學的學習過程來看，必須通過與實際向結合，并對數學知識及方法加以利用，不斷進行歸納以及總結，從而使學生在解決高中物理力學有關問題中越來越適應于數學方法的應用。

2.2 結合法的應用分析

數與形之間，可以相互補充并且可以進行轉化。比如：通過對高中物理力學教學中數形結合方法的應用，可以使物理數量中的一些抽象關系逐漸向形象逼真的幾何知識進行轉變?？梢?，通過對數形結合方法的應用，不僅可以簡化復雜抽象的高中物理力學問題，也可以使學生在快樂中對簡單的解題思路與方法得到引發?？傊?，我們在對高中物理力學有關問題進行解答時，可以對實際情況進行詳細的認真，并對數形結合法進行充分的應用，從而使解決高中物理力學的有關問題得到更精確地解決。

2.3 極限法的應用分析

對于高中物理力學有關問題的解決過程來說，對極限法進行應用的現象已經非常普遍了。對極限法的應用表現，一般來說就是把物理力學中的傾角變化的斜面向水平面或者豎直面進行轉化，進而使得一些比較復雜的物理力學問題向簡單的知識進行轉化。另一方面，也可以把運動的物體當作是一個靜止的物體，把變量在一定程度上當作是特殊恒定的數值，把非理想物理模型一步步地向理想物理模型進行轉化等。實際上，對極限法進行應用，可以使解題中一些不必要的繁瑣推導及運算問題得到避免。所以，我們必須對此變得越來越重視，在以后的高中物理力學學習中，對學生應用極限法的做法加以提倡，從而使學生的思維和視野得到不斷的拓展。

3 結束語

總的來說，在學科之間進行相互的合作由來已經非常久遠，因此說明在高中物理力學中對數學方法進行結合并應用，是值得推廣的。本文通過對數學方法在高中物理力學中應用的一些小小認識進行討論，從而使大家對于物理力學更加熟悉和了解，這也使得學校的教學工作質量也得到相應的提高。因此在未來高中物理的學習中，就需要更加全面地對數學方法的應用進行重視，從而使高中物理教學效果的提升達到意想不到的效果。

[1]張國明.巧用數學知識，妙解物理極值問題[J].中國校外教育，2012，(11)：50+47.

[2]劉志君.數學方法在高中物理力學中的應用[J].學周刊，2012，(31)：116-117.