数学知识在高中物理解题中运用的思考探析

（湖北省麻城市第一中学 湖北麻城 438300）

引言

数学作为一门基础学科，能够有效的帮助我们解决相关的知识和问题同样也能够在其他学科中进行应用。例如在高中物理解题的过程中，经常会涉及到函数方程，即指等基本内容的考查，所以必须要注重对于数学知识的应用，能够有效的提高对于物理学的规律，概念和公式等方面的理解，也能够快速准确的提高我们对于高中物理的学习水平。

一、函数知识的运用

在高中物理的过程中，经常会涉及速度计算的问题[1]。所以必须要结合数学知识进行判断，运用数学思维将未知量进行转换，从而达到化繁为简的效果。

例:路灯距地面高度为h，身高为L 的人以速度匀速行走，如图1所示:①试证明人头顶的影子做匀速运动。②求人影的长度随时间的变化率。

解析:（1）设t=0时刻，人位于路灯的正下方O 处，在时刻t，人走到S 处，根据题意有OS=vt，过路灯P 和人头顶的直线与地面的交点M 为t 时刻人头顶影子的位置，如图2所示: 图1图2 OM 为人头顶影子到O 点的距离，由相似三角形知识可得，h OM =L OM-O S ，OM=h ×OS h-L =hv h-L ×t 。因OM 与时间t 成正比，故人头顶的影子做匀速运动。

图1

图2

二、几何法的运用

物理学中在关于电力学方面的问题进行探究时，经常会涉及到几何学中的基本原理，例如三角形原理、作图方法等内容，通过对于几何学知识的灵活运用能够有效的将抽象的带电粒子，磁场运动等方面的问题进行简化，并且也能够将比较抽象的原理转化为常见的原理，起到了良好的解题效果，再高中物理解题的过程中，经常会遇到非常复杂的问题。如果通过相关的数学知识进行解析，不仅能够充分的提高我们的解题思路，而且还能够加强我们的解题水平。通过运用数学知识来处理物理学中的问题，能够有效的针对具体的问题，进行物理量之间的关系判断，从而进行推导求解，并且得出相应的物理结论。所以在运用数学知识处理玻璃问题的过程中必须要详细的根据物理量之间的关系，运用数学方程式进行表现，并且要采用合适的数学进行处理，还能够正确的将图像或者函数进行表达例如通过对于。三角函数法，指数排列法，在光学问题中进行应用，能够有效的提高我们的解题效率。

三、实验法的运用

实验法能够有效的将抽象问题进行直观化的转变，对于高中物理来说，由于相关的理论知识比较抽象，对于我们的逻辑思维考察比较强，如果通过运用图像的方式，能够直观的进行判断，并且快速的寻找到问题的关键。在物理课堂物理高效课堂建设的过程中，尽管很多的我们能够将课本上的知识理论进行掌握，但是缺乏实际动手操作的能力，为此必须要加强我们动手能力的培养通过亲自操作物理高效课堂或者利用身边道具进行动手操作，能够积极培养每一个我们。体验式物理高效课堂法就是通过将我们作为物理高效课堂活动的主体，让我们在体验建设的过程中掌握物理高效课堂结果。通过亲自互动体验，能够增强我们的情感认知水平，并且也能够加深对于学科知识与学科内容的全面理解，体验式物理高效课堂，在初中物理高效课堂中的应用，有着非常良好的契合，不仅能够增强我们自主知识水平的提升，还能够帮助我们将学科知识与实际操作紧密结合，促进我们学习水平的全面提升。

四、微元法的运用

通过将物理的过程或者物体转换为细小的单元，并且选择合适的单元进行判断，从而做到从局部到整体的针对性研究寻找局部的变化范围进一步判断整体的变化规律，通过运用微元法，能够有效的简化解题思路更好的进行模型构造。例如，在学习“浮力”的过程中，我们可以利用日常生活中常见的物体来模拟浮力现象。比如通过准备塑料瓶、泥土、石头、水盆等常见的物品，在课堂学习的过程中，可以跟着老师进行一起操作，明确浮力的自然现象。通过这样的方式，能够证明我们的猜想，并且进一步了解浮力的原理，让学习更加的深刻。

五、利用三角函数对物理问题进行解答

数学中的三角函数作为关键的知识，能够有效的帮助我们掌握数形结合的思想，从而简化物理知识的学习难度。例如在摩擦力问题中，通过运用三角函数的讲解能够将物体表面运动的各个角度进行转化，从而形成三角形夹角，进一步判断出不同角度对于摩擦力产生的影响。并且结合牛顿第二定律能够得出物体静止时所处的状态以及摩擦力的三角函数。此外通过三角函数的应用还可以针对重力、阻力、动力等其他不同的物理量进行判断[2]。包括在平面斜面、曲面弧面等不同的面上产生的摩擦力进行分析，所以能够积极的强化表面计算能力。通过运用三角函数的问题能够简化整个物理题的难度。

结语

数学作为一门基础学科，是我们学习其他学科的重要基础。利用数学知识能够有效地解决物理问题，更好的锻炼我们的思维。本文通过对于数学知识在高中物理解题中的运用进行深入的分析，通过明确实验法、函数法、微元法等不同的数学解题方法进行应用，能够有效提高物理的解题水平。