数学方法在高中物理力学学习中的应用分析

摘 要：高中数学和物理之间存在着密不可分的联系，在物理题的解答中，离不开数学方法的运用。在物理问题的解决上应用数学知识不仅是对数值的单纯计算，更是推动了高中物理在原理概念方面的进步。提高把数学知识应用到高中物理力学中的能力，对提高物理学习效率，提高物理成绩起着关键作用。本文对数学方法在高中物理力学中的应用进行了探讨分析。

关键词：数学方法 高中物理 力学 应用分析

随着目前教育行业中的课程改革不断深入，各科的联系也逐渐增强，在物理和数学两个学科中体现的尤其明显。数学方法在物理特别是力学中的应用越来越多，这对我们高中学生在学习方面提出了更高的要求。我们在把数学知识应用在物理力学中时，必须要把两者有效结合起来，使数学思维和方法得到充分体现，实现数学知识点和物理知识点的相互转化。我们必须具体了解数学知识与高中物理力学的有机联系，掌握数学学科和物理学科的基础知识，才能把数学知识实际应用在物理问题的解决上。把数学方法应用在物理力学上，逐渐成为各地高考的重要考查内容。本文根据自己的学习经验和方法，对数学方法在高中物理力学中的应用进行了分析，为接下来的物理学习提供借鉴[1]。

一、解析法的应用

在高中物理力学的学习过程中，拿物体运动的轨道来说，一般都是通过观察具体的物体现象和进行物理实验来得出相关结论，一般较少利用理论知识来进行理论推导。其实可以充分利用数学知识来进行物理力学理论的推导，比如关于高中物理力学中抛物体的相关问题，就可以利用数学方法来尝试推导，从而得出抛物体的运动轨迹实际为抛物线，通过进一步的分析推导，加强对抛物体运动的理解和有关知识的掌握。在高中物理力学问题的实际解决中，可以应用几何，图形，归纳解析，函数等数学知识。其实高中物理力学的有关问题通常没有固定的解题模式，解决问题的方式也是多样化的。因此我们在物理力学的学习中，要充分发挥发散思维，及时结合数学知识，进行归纳整理，提高我们把数学方法应用在物理力学中的能力。

二、极限法的应用

极限法在高中物理力学中的应用比较普遍，比如利用极限法，可以把力學中的倾角变化的倾斜面转换为水平面或者垂直面，从而进一步把物理力学中较为复杂的问题转化为比较简单的问题。另外，还可以把正在运动的物体看做静止的物体，把非理想物理模型转换成理想的物理模型，把变量转换成固定的数值等。从实际运用方面来说，数学知识中的极限法是高中物理中应用最普遍的知识方法，面对许多需进行定性分析的物理力学问题，运用极限法可以使解决问题的过程中避免许多不实用的繁琐运算，一般只进行比较简单的运算就可以解决问题得出结论。我们在学习过程中却往往比较容易忽视极限法的运用，因此无论是教师还是我们学生，都应该加强对极限法的重视。我们应该遵循教师的教导，把极限法具体应用到高中物理力学的实际解决当中来，不断开阔我们的思维，提高解决问题的能力[2]。

三、结合法的应用

数学知识中的数形结合法，可以用来叙述物理力学中规律，理论，概念的变化。数和形之间是可以相互转化和代替补充的关系。比如，在学习高中物理力学的过程中，可以充分利用数形结合的相关知识，进一步把难懂抽象的数量关系转换为简单易懂的几何图形知识，另一方面当然也可以把物理数量关系转换为几何图形知识。由此可以发现，充分利用数形的方法，可以把复杂的物理力学问题具体简单化， 为接下来的物理学习提供解题方式和方法。我们可以恰当运用数形结合法，具体应用到高中物理力学问题中，更准确便捷的解决问题。

四、微积分的应用

在高中物理力学的学习过程中，也可以运用数学中的微积分来解决问题，利用微积分把物理力学的过程划分成许多个无限小的部分。在每一个无限小的组成部分中，必须把当中变化着的物理量转换成静止的物理量，然后和物理力学中的有关知识有效联系起来，利用微积分对各部分进行累积，从而进一步计算结果，得出物理结论。这样的做法就改变了对微积分公式只单纯利用思想的错误方式，一方面使物理问题得到了很好的解决，另一方面可以让我们掌握物理知识。利用微积分可以非常方便的解决物理力学中有关变量的问题，是数学知识在高中物理力学中的应用之一。但是，因为高中没有进行或深入微积分的教学，所以作为学生一方面要在细心接受教师的指导，另一方面要不断充实完善自己，提高自己的知识水平[3]。

五、函数的应用

一般情况下，物体的物理量是随时间而进行变化的，所以物理量之间会形成各种各样的函数关系，如果状态平衡固定，那么函数就会转化成有关固定量的关系方程。在物理力学相关问题的解决过程中，确定适当准确的函数是首先需要忠实的问题。在物理中比较常见的函数包括，正反比例函数，三角函数，二次函数等，我们要根据实际情况选择适当的函数。物理中的力学，实际上一种针对物质的机械运动进行研究分析的科学。在广阔的自然界中，任何事物都包含着众多规律，物理力学主要是对自然规律或者人工规律进行研究，另外，由于不同的学科之间存在着关联性，所以物理力学中也包含着微观或者宏观规律。我们在利用函数进行物理力学问题解答的时候，要充分利用函数的优势，化繁为简解决问题，根据物理力学过程的具体特征进行选择使用函数。

综上所述 ，在高中物理力学的学习过程中，我们必须加强对自身的严格要求，充分发挥数学方法在物理中的积极作用，充分利用数学方法和思维方式，综合分析问题，认真思考提出合理的解决方案，在教师的指导下提高利用数学知识解决问题的能力，把数学知识和物理力学有效结合起来，真正实现物理问题和数学问题的相互转化，在数学利用中做到对高中物理力学知识的掌握，然后进一步实现熟练准确地应用数学方法来进行分析，探讨，解决高中物理力学的有关问题。

参考文献

[1]陈文君.高中物理力学学习中数学方法的应用[J].数码世界，2017，1（11）：476-476.

[2]蒋雷.高中物理力学学习中数学方法的应用[J].同行，2016，1（14）：145-148.

[3]宫晨羽.浅析高中物理力学学习中数学方法的应用[J].考试周刊，2018，1（56）：99-101.

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