浅谈高考物理怎样使用数学知识解决物理问题

摘 要：著名的学者马克思曾经说过，任何一门科学只有利用数学才能达到完美的境界，而对于高中物理来说，也是一样的。并且根据相关的调查和教育资讯就不难得知，国内高中生在物理的高考当中的平均成绩呈现出来的是逐渐降低的状态，在这种情况下，高中教师就要教会学生能够在解决物理问题的过程中去利用一定的数学知识，这种方式能够快速的提升高中生的逻辑思维能力，这对于高中生的物理知识和数学知识的学习都能够带来比较大的积极效应，而且数学知识本身就是解决物理知识非常有效的工具，教师要善于引导高中生去使用。

关键词：高中教育;高考物理;数学知识;高中物理;研究分析

前言：其实，数学知识在很多高中科目当中都能够进行一定的应用，例如化学以及物理等等，而对于高中物理来说，其在解题的过程当中是会经常用到数学知识的，并且在相关的文件资料当中对于这一点也有一定的提及：应用数学知识处理物理问题。所以，高中物理教师在实际的教学过程当中，应该培养高中生应用数学知识的能力，数学知识当中的图像法、几何法以及数列求和法其实都能够在高中物理的解题过程中进行应用。所以，在接下来的文章当中会对当前的高中物理教学存在的问题进行一定的提及，并且针对数学知识的应用也会提出一定的建议。

一、当代高中生在解决物理问题时数学知识利用不当的原因

（一）教学观念比较落后

在新时代的课程改革的相关文件当中已经详细的说明，在实际的教学过程当中，理应将高中生作为课堂的主体地位，但是跟据一定的调查和了解之后就能够发现，在国内高中教育组织、机构当中，物理课程的教学模式几乎没有任何改变，也就是说，其承袭的教学理念依旧是传统的教学理念：教师负责完成教学的任务，高中生负责学习的任务。在这种教学观念之下，高中生对于科学精神的理解就会不深刻，也就没有办法爱上高中物理的学习。另外，物理的解题过程中运用一定的数学知识的前提一定是高中生已经对物理学习具有足够的了解才能达成的，而就目前现状来看，是很难达到这一点的。除此之外，教学观念对于高中物理教师的影响也是比较大的，这种影响体现在物理教师的教学方式上，因此，教学观念比较落后的话，在实际的教学过程当中，高中物理教师所使用的教学方式、方法很可能就不能符合当代的高中生。这一点从现阶段的国内高中物理的教学现状也能够看出来，大多数物理教师都会选择压迫学生去学习物理，并且这种压迫学习的情况普遍存在。

（二）教学方式传统且缺乏新意

其实，高中时期的数学知识和物理知识是存在着一定的共同性的，但是现阶段的高中教师所使用的依旧是传统的教学方式，这就导致现阶段的高中物理的教学独立性非常强，教师单独站在课堂上进行授课，而学生在课堂中只能被动的接受知识。久而久之，高中物理课堂的教学方式就会消磨掉学生的学习兴趣[2]，在严重的情况下还会使得高中生产生不同程度的厌学情绪，在这种情况下，高中物理的实际学习问题已经比较多，也就不用说数学知识的使用了。而且高中物理的知识系统比较庞大，其中的内容也比较多，如果没有学习的兴趣作为支撑的话，在后期的物理学习中很可能会出现多种问题，例如无法跟上正常的教学速度等等。在前文也有一定的提及，在高中物理教学当中存在一定的压迫学习的现象，例如在高中生不理解物理题目的情况下，就会产生一定的死记硬背的行为，而教师如果能够运用数学知识进行物理题目的解析，就能够将这种现状进行比较明显的改观。

（三）忽略实验教学

高中物理教学固然与数学教学存在一定的共同性质，但归根结底来说还是不同的两门学课，对于高中物理的知识来说，其在自然界的各个层面当中都有一定的体现，例如各种有趣的物理现象的产生，其中包括蒸发现象、凝固现象以及升华现象等等。由此课件，在高中物理当中，其实验性是非常强的，但是在现如今的高中物理教学当中，教师和高校本身在实验教学当中都存在一定的忽视现象，使得高中物理课堂变得枯燥异常，变成了一股脑的向高中生进行物理知识的教学，在这种情况下，尽管高中物理和高中数学知识存在共同性，高中生自身也无暇顾及，也就不用说在实际的物理解题过程中去利用数学知识了。除此之外，实验教学还能够有效的提升高中生的学习兴趣，物理知识本身就具有非常多的抽象理论和知识，而实验教学无疑是其中活力的象征，因此，在后续的教学工作当中，教师和高校对于实验教学都应该进行重新的认识，使得這种教学方式能够发挥出其主要的作用[3]。

二、高考物理解决物理问题中数学知识的使用

（一）数学图像法的运用

其实，在高考物理题目的解题过程当中，数学图像法的运用是十分广泛的，在高考物理的填空题、选择题当中都能够进行应用。数学图像法能够形象的将高考物理中的规律展现出来，并且能够直观的将物理运动过程展现出来，在这一前提之下，高考物理题目中各种物理量的关系也能够得到一定的体现，这有助于高中生快速的理解物理题目的涵义，而且众所周知的，高考物理的答题时间是非常有限的，数学图像法的运用能够争取到更多的解题时间，这对于高中生来说是至关重要的。而且，在高考物理题目当中，追及问题的存在是非常多的，高中生在数学图像法的帮助之下能够快速的画出两个物体之间的位移-时间图像或者速度-时间图像，从图像当中，二者之间的关系得到了快速的体现，解题过程变得轻松且简单，得到的答案的正确率也能够提升。

（二）极值法在物理解题中的应用

极值法是一种重要的数学思想和分析方法。在高考物理当中也是经常考察的一种解题方法，在使用了这一数学方法之后，一些抽象的复杂物理问题就会变得具体化、简单化，进而可以达到事半功倍之效果。这一数学方法在连接体之间的绳索承受能力的问题当中经常进行应用，应用这一方式之后，物理问题将会变得比较具象化，便于学生进行解题过程[5]。

13.一列简谐横波某时刻的波形如图所示，比较介质中的三个质点a、b、c，则

A.此刻a的加速度最小

B.此刻b的速度最小

C.若波沿x轴正方向传播，此刻b向y轴正方向运动

D.若波沿轴负方向传播，a比c先同到平衡位置

【答案】C

【解析】

本题考査的知识点为机槭振动和机械波，题目难度较简单

A：点a在位移最大处，加速度最大，所以A错;

B：点b在平衡位置处，速度最大，所以B错;

C：若波向x轴正方向传播，根据同侧法，所以b点沿y轴正方向运动;

D：若波向x轴负方向传播，科根据同侧法，所以a点东沿y中轴负小方向运动，c沿东y轴正方向运动，由于c的位移大小比a小，所以a先回到平衡位置。

其中A选项和B选项的判断是依靠极值图像来进行判断的，因此可以看到数学当中的极值法是能够在高考物理题目当中进行应用的。

故答案选C。

（三）极限法在物理解题中的应用

所谓极限法，其实就是指用极限概念分析问题和解决问题的一种数学方法，在物理解题过程中这种方式也是经常进行使用的，极限法的好处是能够大大的提升高中生的接替效率，进而给出相关的物理结论的判断。这类方式经常在物理的最高时速或者是最大输出功率大的物理問题当中进行应用[6]。

18.2019年5月17日，我国成功发射第45颗北斗导航卫星，该卫星属于地球静止轨道卫星（同步卫星）。该卫星

A.入轨后可以位于北京正上方

B.入轨后的速度大于第一宇宙速度

C.发射速度大于第二宇宙速度

D.若发射到近地圆轨道所需能量较少

解析：

A：同步卫星轨道都位于赤道的上空，故此A错误

B：第一宇宙速度是最大环绕速度，故B错误

C：第二宇宙速度是脱离速度，卫星速度大于第二宇宙速度时，会脱离地球的引力范围，故C错误

D：近地圆轨道半径小于同步卫星轨道半径，轨道低的卫星需要的能量较少，故D正确

在这一例题当中就对极限法ji你醒了一定的利用，使得正确选项能够显现出来。

故答案选D

结论：综上所述，就是目前为止对于高考物理怎样使用数学知识解决物理问题的相关论述和分析了，但是除却文中介绍的几种主要数学知识、方式的使用之外，还具有其他的数学方式的使用，因此，在实际的教学过程当中，教师要善于引导学生使用这些数学方式、方法，其主要的目的就是提升高中生在高考物理中的解题能力，而且数学和物理的相互渗透对于高中生后续的学习过程也是具有重要意义的。

参考文献

[1]葛益平.浅析高中数学教学策略优化[J].文理导航，2017，0（29）.

[2]段小峰.小议数学方法在高中物理中的灵活运用[J].数码设计（上），2018，（6）：232.

[3]黄琼娥.高中物理《力的分解》教学设计[J].数码设计（上），2019，（6）：294.

[4]赵洁.探讨如何将数学知识更好地应用在物理教学之中[J].新课程·中学，2018，（7）：62.

作者简介：姓名：王永庆;出生年月：1973年3月;性别：男;籍贯：河南焦作;最高学历：大学本科;职称：中学高级;研究方向：中学物理教学;邮编：453000;单位：新乡市基础教育教学研究室