謝濤濤
摘要:物理雖然以一門獨立學(xué)科的形態(tài)所存在,但是同數(shù)學(xué)有著密不可分的關(guān)系,不少問題的分析與解決都離不開數(shù)學(xué)知識的輔助和支持,甚至要用到數(shù)學(xué)思維與方法.高中物理教師在解題教學(xué)環(huán)節(jié),應(yīng)幫助學(xué)生正確認識數(shù)學(xué)知識和物理解題之間的聯(lián)系,使其運用數(shù)學(xué)知識的優(yōu)勢處理和解答物理問題,形成一種新的解題思路,讓他們更好的解題,獲得正確答案.基于此,以下對數(shù)學(xué)知識在高中物理研究中的具體應(yīng)用進行了探討,以供參考。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)知識;高中物理;具體應(yīng)用
引言
高中學(xué)生還正處于青春時期,他們本身的求知欲和好奇心都十分旺盛,十分喜歡學(xué)習(xí)新內(nèi)容。如果談到物理學(xué)習(xí),教師可能會看到許多“談理色變”的學(xué)生。高考對于學(xué)生學(xué)習(xí)物理的能力要求逐漸提升,課本知識逐漸變難,而并不表示學(xué)生可以放棄學(xué)習(xí)物理。改變這種情況不只是需要學(xué)生本身的努力,教師還需要思考學(xué)生存在心理難題的因素,而且針對問題提供一定的措施。
一、正弦定理的具體應(yīng)用
正弦定理是高中數(shù)學(xué)的重要知識點,在分析物理問題中有著廣泛的應(yīng)用.數(shù)學(xué)中的正弦定理描述的是三角形中邊與角度之間的關(guān)系.在物理中力的合成與分解遵循矢量三角形法則,因此,可運用正弦定理描述力和角度之間的關(guān)系.認識到這一點,在分析物理有關(guān)物體平衡的問題時運用正弦定理可迅速找到突破口.授課中為提高學(xué)生運用正弦定理解答物理問題的意識,應(yīng)注重為學(xué)生展示經(jīng)典例題,分別使用力的分解以及正弦定理進行解答,使學(xué)生深刻體會正弦定理在解題中的簡便之處.應(yīng)用正弦定理解題時仍應(yīng)對物體進行受力分析,尋找到對應(yīng)的力的矢量三角形,明確三角形中力以及角度之間的幾何關(guān)系,借助正弦定理求解相關(guān)的力以及角度.
二、均值不等式的應(yīng)用
在求解高中物理有關(guān)最主要的問題時也可根據(jù)實際的問題情境,設(shè)出合理的參數(shù),運用均值不等式知識解答.解題的過程中應(yīng)注意均值不等式等號成立的條件,確保其符合物理情境.
三、三角函數(shù)的具體應(yīng)用
高中物理中一些物體的運動和角度密切相關(guān).解答該類習(xí)題主要運用數(shù)學(xué)中的幾何以及三角函數(shù)知識.其中因三角函數(shù)具有有界性,常用于求解物理最(極)值類問題.高中物理教學(xué)中為使學(xué)生能夠靈活運用三角函數(shù)知識解答最(極)值類問題,一方面,注重在課堂上與學(xué)生一起總結(jié)學(xué)過的三角函數(shù)知識,尤其重點講解三角函數(shù)中的輔助角問題,使學(xué)生掌握引入輔助角的相關(guān)技巧,根據(jù)具體的問題情境通過引入輔助角構(gòu)建對應(yīng)的三角函數(shù).另一方面,課堂上不能僅僅講解相關(guān)的理論,更要注重講解三角函數(shù)在解題中的具體應(yīng)用,通過物理習(xí)題的講解,使學(xué)生清晰的看到三角函數(shù)具體的應(yīng)用過程,在其頭腦中留下深刻的印象,在以后遇到類似的問題,能夠迅速的調(diào)用頭腦中的知識順利解答.
四、函數(shù)圖像知識的應(yīng)用
部分高中物理習(xí)題運用函數(shù)圖像知識進行求解,可清晰的看到參數(shù)之間的內(nèi)在關(guān)系,有助于深化學(xué)生對物理情境的理解,促進其解題效率的提升,因此解題時應(yīng)提高運用函數(shù)圖像解答物理習(xí)題的意識,結(jié)合具體的物理情境以及解題經(jīng)驗繪制出相關(guān)的函數(shù)圖像,以迅速作答.
五、及時轉(zhuǎn)換教學(xué)思路,應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解題
在以往的高中物理解題教學(xué)中,不少教師都沒有意識到數(shù)學(xué)知識在解題中所發(fā)揮的作用和價值,將兩個科目完全區(qū)別開來,以至于學(xué)生陷入到困境中,影響他們的解題效率.隨著新課改的推進,大力倡導(dǎo)學(xué)科融合,高中物理教師應(yīng)及時轉(zhuǎn)換教學(xué)思路,指導(dǎo)學(xué)生嘗試應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解題,把一些數(shù)學(xué)知識要點恰當、巧妙的運用到物理問題中,讓他們高效解題.在開展“拋體運動的規(guī)律”教學(xué)時,教師設(shè)題:一條小船正在渡河,其中河面寬度是260米,小船在靜水中航行的速度是36km/h,水的流速則是18km/h,要想讓小船垂直于河岸渡河應(yīng)怎么運動?解析提示學(xué)生從數(shù)學(xué)視角分析這一物理問題,發(fā)現(xiàn)是一道求小船行駛角度的問題,先求出小船渡河的時間,依據(jù)三角函數(shù)中的余弦定理可得cosα=河水相對于河岸的速度/小船相對于靜水的速度.具體解法如下:小船在靜水中的速度是36km/h=10m/s,水的流速是18km/h=5m/s,小船以最短距離過河時,則靜水中的速度斜著偏向上游,導(dǎo)致合速度垂直河岸,設(shè)小船與上游的偏角為α,則有:cosα=5/10=1/2,解得α=60°,即小船向上偏60°運動.上述案例,教師指導(dǎo)學(xué)生及時轉(zhuǎn)換數(shù)學(xué)思路,應(yīng)用數(shù)學(xué)知識中三角函數(shù)的余弦定理分析和解答題目,達到化難為易的效果,使其利用數(shù)學(xué)知識輕松解決物理問題,提高解題速度.
六、能夠運用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)物理
在學(xué)習(xí)物理的時候,不能夠讓以前的學(xué)習(xí)方式與思維束縛住,需要將焦點放在這個大時代下,根據(jù)社會的發(fā)展需要完成自己的學(xué)習(xí)活動,在網(wǎng)絡(luò)迅速發(fā)展的情況下,存在很多新的學(xué)習(xí)模式,主要有微課和慕課這兩種方式。微課屬于一種簡短的課程視頻,能夠迅速運用手機、平板電腦等很多客戶端觀看,完成學(xué)習(xí)。慕課是互聯(lián)網(wǎng)的在線教學(xué),運用網(wǎng)絡(luò)去學(xué)習(xí)知識。在學(xué)習(xí)高中物理的時候,學(xué)生需要充分運用微課與慕課。其一,能夠把有關(guān)的物理微課下載到手機還有其他電子設(shè)備中,在課余時間或者空閑時間完成觀看,增強對于一些知識的學(xué)習(xí)和記憶。其二,能夠根據(jù)校園電子閱覽室以及家里的電腦,在互聯(lián)網(wǎng)中尋找相關(guān)的物理慕課平臺,進行線上學(xué)習(xí),增強學(xué)習(xí)一些有關(guān)知識內(nèi)容。
結(jié)束語
高中物理解題中常用的數(shù)學(xué)知識有三角形相似、三角函數(shù)、函數(shù)圖像、均值不等式等,不同的數(shù)學(xué)知識適合解答的物理題型不同,應(yīng)用時應(yīng)具體問題具體分析,結(jié)合具體物理情境迅速調(diào)用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識以及相關(guān)的技巧作答.
參考文獻
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