李海
摘要:高中時期是每個學生學習生涯中非常重要的一個階段,而物理這門學科也是讓許多理科生頭疼的一門課程,尤其是物理大題分值較大,難度系數(shù)也不容小覷.因此許多學生在理綜考試時就會把物理放到最后做,甚至沒時間做大題,出現(xiàn)空白卷,物理大題放白對學生來說是極其可惜的.然而,物理大題也是有套路、有方法可尋的。鑒于此,文章結合筆者多年工作經(jīng)驗,對數(shù)學知識在高中物理解題中運用的若干思考提出了一些建議,僅供參考。
關鍵詞:數(shù)學知識;高中物理;解題;運用;若干思考
中圖分類號:G4?文獻標識碼:A?文章編號:(2020)-30-274
引言
高中物理與數(shù)學的關系十分密切,在實際教學中也不難發(fā)現(xiàn),物理成績優(yōu)異的學生往往也具備較強的數(shù)學素質,這也可以佐證物理與數(shù)學之間的聯(lián)系之深。在物理解題過程中,合理運用數(shù)學知識和思維,可以化抽象為直觀、化繁瑣為簡明,因此,思考總結如何將數(shù)學知識運用到物理解題當中,可以加強物理解題能力,提高物理學習水平。
一、我國高中物理的教學現(xiàn)狀
高中物理不僅是高考科目之一,物理知識在生活中的應用也很廣泛。但是高中物理知識比較抽象和復雜,對于一些自主學習能力較差又不善于思考的學生來說,學習起來比較困難。受應試教育的影響,教師一味地使用題海戰(zhàn)術,不注重對學生解題思路和方法的引導,學生靠死記硬背不僅不能提高物理成績,而且降低了學生對物理的學習興趣,甚至對物理產(chǎn)生了抵觸情趣,影響了學生的學習效率。高中物理涉及的知識比較廣泛也比較復雜,教師應該注重培養(yǎng)學生的邏輯思維能力和解題能力。但受應試教育影響,教師過于看重學生的考試成績,忽略了對學生能力的培養(yǎng),有些教師在課堂上把知識點面面俱到地都教授給學生,課下就是瘋狂的題海戰(zhàn)術,這樣做不僅增加了學生的學習壓力,而且沒有從根本上解決問題。常言說得好:“授人以魚,不如授人以漁?!苯處煈摻淌趯W生解題的方法,提升學生的解題能力,只有這樣才能提高學生的學習效率,提升教師的教學質量。
三、數(shù)學知識在高中物理解題中運用的關鍵策略
(一)從函數(shù)出發(fā)
學生在小學階段認識函數(shù)、在初中階段深化函數(shù)、在高中階段探究函數(shù),經(jīng)過各個階段的學習,函數(shù)逐漸完善化和具體化,反比例函數(shù)、正弦函數(shù)和余弦函數(shù)等知識被大范圍應用于數(shù)學學科中?;诖耍處熆梢杂行мD換教學思路,將函數(shù)的知識和要點運用于高中物理的解題中。例如《研究拋體運動的規(guī)律》為例,題目為:一條渡船正在渡河,河寬為260m,船在靜水中的速度為36km/h,水的流速是18km/h,為了讓船能垂直于河岸渡河,船應該怎樣運動?此問題落腳點是船的行駛角度問題,求出船渡海的時間后,根據(jù)余弦定理,cosα=河水相對于河岸的速度/船相對于靜水的速度=5/10=1/2,即可得到α=60°。在這個過程中,我們利用余弦定理能輕松解決問題。
(二)幾何法的運用
高中物理中,很多知識可以用幾何的思維和方法進行分析計算,如對稱的原理、三角形的相關規(guī)律和推論等,恰當?shù)剡\用數(shù)學知識中的幾何原理和方法,往往能以較為直觀具象的方式去看待復雜抽象的幾何問題。在電磁學部分中,帶電粒子在磁場中的運動分析與幾何聯(lián)系緊密,根據(jù)磁場和帶電粒子的特征和條件,運動可以是圓周運動、等螺距運動螺旋運動、非等螺距螺旋運動等。對于高中階段的物理題目,圓周運動是必然出現(xiàn)的考察內容,以圓周運動為例,教師在開展教學時,比如判斷物體經(jīng)過的弧長由什么決定?根據(jù)公式物體經(jīng)過的弧長=半徑×轉過的角度,由于一個圓內半徑全部相等,可以得出物體經(jīng)過的弧長由物體轉過的角度直接決定,且之間的關系為正比例函數(shù)。
(三)圖像法
圖像能直觀、形象、簡明反應兩個物理量之間的關系,可以達到化難為易、化繁為簡的目的。用圖像法處理物理問題時,要明確圖像中橫、縱坐標所代表的物理量,并據(jù)此分析物理規(guī)律,進而抓住圖像的斜率、截距、面積、交點等幾個要點表示的物理意義。1.圖像的斜率x-t圖像的斜率表示物體的速度,v-t圖像的斜率表示物體的加速度,U-I圖像的斜率表示元件的電阻,以上三種都是用的比較多的斜率。如果圖像是很少見到的,學生需要通過物理規(guī)律推導斜率。如果題中所給圖像是從未見過的圖像,可以根據(jù)物理規(guī)律推導出縱坐標與橫坐標的關系式,再列出關系式的系數(shù)與圖像的斜率相等的方程。2.截距圖像中截距是值得關注的地方,常常是題目中的隱含條件。x-t圖像的縱截距表示初位置,橫截距表示初始時刻;v-t圖像的縱截距表示初速度,橫截距表示初始時刻;U-I圖像縱截距表示電動勢。3.面積圖像中圖線與橫軸所圍成的面積表示的物理意義,會因橫、縱坐標的物理量含義不同而有所不同,因而,明確圖像中的面積表示的實際物理意義是解決問題的關鍵。v-t圖像中圖線與橫軸圍成的面積是比較常見的,它表示位移,橫軸以上的面積表示正向位移,橫軸以下的面積表示反向位移,巧妙處理v-t圖像圍成的面積可以直觀、快速處理兩個物體追擊相遇問題。如果圖像是很少見到的,此時則需要通過已學過的物理知識進行推導。4.交點一般物理圖像的交點都有潛在的物理含義,解題過程中往往是一個重要的條件,需要多加關注。
結束語
數(shù)學知識被應用于學習和生活中,我們可以利用數(shù)學知識去解決生活問題,也可以利用數(shù)學知識去滲透其它學科,促進其它學科學習的開展和進步。高中物理學科中有效利用數(shù)學知識解題能幫助學生轉換思路,從物理視角和數(shù)學視角的雙重滲透下去準確快速得到答案,從而在高效學習物理的同時保證數(shù)學內容的加強和鞏固。
參考文獻
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