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数学知识在高中物理学习中的应用

发布时间:2018-10-11 19:05:20 文章来源:未来智库    

[摘 要]在高中阶段,物理学习中广泛的应用到了数学的相关知识,许多理论的提升与发展都需要有数学知识作为支撑。在学习物理知识的时候,数学作为一种运算工具发挥了重要的作用,数学知识的应用对于学生认识物理现象,深究物理内涵而言都有着较为深远的影响。数学知识本身具有一定的概括性,运用数学运算来总结物理的相关规律可以形成特定的公式,展现出物理现象内部的逻辑联系,有利于加快人们对物理的理解,理顺学生的思维逻辑。通过实际的考察,笔者发现目前我国高中生在学习物理知识的时候数学知识的运用不够娴熟,物理与数学两个学科之间存在一定的隔阂。针对这一现象,笔者将从数学知识在高中物理学习中的应用展开研究,加强高中生对数学知识的运用与理解,使其更好的学习物理知识,掌握数学知识的运用技巧。

[关键词]高中生;数学知识;物理学习;应用;

中图分类号:TH791 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)36-0017-01

一、序言

高中是学生学习生涯的重要阶段,上承大学,下启初中,这一阶段的物理学习会运用到初高中的数学知识,所涉及的知识点很多,各种组合运用也比较的复杂,下文就将针对这两方面的数学知识展开论述。

二、初中的数学知识的应用

许多学生在刚刚接触高中物理的时候觉得没有思绪,学习起来十分吃力,这主要是由于初高中物理教学的侧重点不同。在初中,物理学习强调理论记忆,在计算以及公式推导方面的要求较低。进入高中之后,在理解以及公式的推导和灵活运用方面的要求增高,使得学习的难度加大,同时对于数学知识的运用也更加的灵活。高中物理知识学习过程中会广泛的用到初中的数学知识点,笔者通过总结和分析,总结出了一下几方面的内容。

(1)三角形知识点的应用

三角形既包含了几何方面的内容,还包含了三角函数方面的知识。在几何方面,经常会运用到勾股定理、等边三角形、等腰三角形、全等三角形或者是一些特殊角度的三角形,最常见的就是利用这些特殊的三角形来进行力学的研究与计算。在力学、能量守恒的计算中,也常常会利用三角函数进行运算,这部分内容是高中物理学习的关键环节,在考试中也占据较大的比重。三角形方面知识在高中物理中的应用十分的广泛,如果能够灵活的理解和利用相关的知识将会对学生物理知识的学习带来帮助。

(2)圆的知识的应用

圆的相关知识在高中物理中的应用也十分广泛。这里所说的圆还包括了半圆、四分之一圆等等。在这一方面,常见的知识点有切线定理、垂直定理和相交圆定理等,这部分的知识往往会和三角形的相关知识相结合,在物理的力学和热能计算方面发挥着重要的作用。

(3)直线方程式的应用于延伸

直线方程也是高中物理中常常会用到的内容。在计算物体速度加速度的时候,常常会记住直线方程式来表现物体的运动状态,利用方程式来揭示物体运动的规律。其中直线方程式的斜率k、X0、Y0等所表示的内涵在解决物理图像问题时的重要方法。该知识点在电学、力学以及许多实验记录中都得到了广泛的运用,在整个高中物理的知识中占据了很大的比例。

(4)其他知识点的应用

高中物理在三角函数的相互转化、正比反比关系、不等式以及一些合分比定理也都有所涉及。学生在学习的过程中,要结合实际情况,对这些知识点进行组合运用。

(5)高中的数学知识的应用

高中所学的数学知识都是在初中的基础上进行深入,其难度和复杂性都远远超出了初中,同时这些知识运用在物理学习中的灵活性也更高,熟练掌握的难度也有所提升。

三、一元二次方程和不等式的应用

进入高中之后,二次方程占据了高中方程的重心,相关的理论以及解题方法都在不断的增加。在學习高中物理知识的时候,一元二次方程和不等式是最为基础也是最为常见的知识点。高中生经常会在处理物理习题的时候遇见小车的追击、相遇问题,甚至有的复杂的问题会与力学、电磁学、热学知识相结合,这时往往会有多个变量,需要运用一元二次方程进行解决,借助二次方程的次方以及系数来探究物体运动的初始速度、加速度、加速时间等等,一般来说,学生需要掌握一元二次方程以及物体运动方面的知识并进行正向和逆向的思考,这是高中阶段对学生思考能力的一种硬性要求。

(1)数列知识的应用

在研究物体运动的时候,老师都会带领学生研究一类问题,改问题包括,小车从静止(或者某一初始速度)开始,以a为加速度做加速运动,在经过同一段长度距离所用的时间的比,或者是相同时间行进的路程的比等等,这些内容就需要学生掌握数列的相关知识,同时还要会简单的利用微积分的思想去理解这其中的内涵,最终得出运动的规律。这部分内容对于高中生的物理学习来说十分的关键,对于学生思维的要求很高,这样研究过程需要学生有高度的思维能力和灵活的知识运用,在不断学习和总结的过程中,学生的物理能力也会逐步建立。

(2)函数的应用

在学习电磁、波、运动等知识的过程中,常常需要运用函数进行解题。在处理这些内容的时候,需要学生对函数的周期、单调性、奇偶性以及对称性有所认识,同时还要结合研究内容的具体情况判断出函数的类型。在高中物理教学过程中,对于函数的要求还停留在较低的阶段,是对于学生函数知识应用的一个启蒙。

(3)三角函数与反三角函数的应用

在介绍初中的数学知识点的时候,我们讲到了三角函数的内容,在初中阶段,三角函数的内容十分简单,到了高中之后,三角函数的知识点已经有特殊的三角函数扩充到了一般的三角函数,在研究的层次方面也更加的深入,学生需要掌握三角函数的图像以及一些函数线的特征,通过深入探讨这些内容来理解相对应的物理知识。在三角函数的运用方面。笔者发现,目前高中数学在反三角函数方面所涉及的内容很少,无法满足高中物理学习的需求。在处理力的合成与分解问题的时候,常常需要与用到相关的内容,学生往往会感到迷茫无所适从。在这方面,还需要教师之间进行沟通,教育专家也应当对教学内容进行一定的调整。

(4)向量的应用

向量的运用往往会和几何以及三角函数的相关内容结合在一起,分析受力。在高中阶段,对于向量的要求较低,学生只需要掌握一些基础的概念即可,向量的知识到大学期间会进行深入的研究,在高中阶段作为学生解题的一种工具进行使用。

(5)圆锥曲线知识的应用

进入高中之后,学生就会开始学习各类管锥曲线,从最简单的圆逐步深入的去学习椭圆、抛物线、双曲线等等等。在高中物理对天体运动进行研究的时候,就需要运用到椭圆的相关知识,学生要在已有的数学知识的基础上对天体的运动加以了解,借助双曲线的性质找到天体运动的规律,并将这些规律进行总结,解决相对应的问题。

(6)其他知识的应用

除了以上列举的知识点外,还有很多零碎的知识点也在不同的章节有所应用,比如在研究光学问题的时候需要利用排列组合的相关知识,还有些需要借助归纳推导、导数的运算等等。

四、总结

全文阐述了在高中物理学习过程中所涉及到的数学知识,我们不难看出,几乎全部的物理问题都需要借助数学知识的力量加以运算,充分的体现了数学知识对于高中生物理学习的重要意义。同学和老师都应当重视物理与数学知识之间的衔接,学生要不断的完善自己各方面的知识,教师也要从自身的角色出发帮助学生稳固相关的内容,促进学生的发展与成长。

参考文献

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作者简介

董梦月,(2000.12.21-),女,汉族,河南省周口市人;职称:学生;单位:太康县第一高级中学;专业:理科。endprint

中国科技博览 2017年36期

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