數(shù)學在物理教學上的應用教育論文

　　在實際教學中，我們常遇到一些學生因數(shù)學基礎不好而影響物理學習的現(xiàn)象，如公式不會變形、比例式不會運算、物理量之間的關系難以明白等。數(shù)學是物理學的語言和工具，如概括物理現(xiàn)象、形成物理概念、整理實驗數(shù)據(jù)、進行邏輯分析、建立物理定律、利用數(shù)學圖像展示物理規(guī)律等等，物理學的研究和學習過程都離不開數(shù)學，而數(shù)學知識在初中物理中也展現(xiàn)了非凡的作用，所以學好物理一定要有好的數(shù)學基礎。因此，為了培養(yǎng)學生能力，提高課堂教學水平，我們物理教師應該重視數(shù)學在物理教學中的滲透，做好數(shù)、理的有機結(jié)合。

　　一、利用數(shù)學知識幫助學生理解物理概念

　　物理學中常用數(shù)學知識表示物理概念、描述物理規(guī)律，例如應用數(shù)學中的比例關系描述物質(zhì)的密度（=m/v）、物體的運動速度（v=s/t）等。在平日教學中用數(shù)學知識引導學生理解物理概念，可以提高學生對概念的理解程度和分析問題的能力。如講密度時，可以用m=V,讓學生發(fā)現(xiàn)m是V的正比例函數(shù)，也就是y=kx的形式，因此就相當于k，是一個常數(shù)，不隨m和V的變化而變化，從而得出密度是物質(zhì)本身的一種屬性，只與物質(zhì)的種類有關，而與m和V無關。這就會避免出現(xiàn)物質(zhì)的密度與物質(zhì)質(zhì)量成正比、與物體體積成反比的錯誤。

　　二、利用函數(shù)知識幫助學生理解物理量之間的關系

　　物理學中常用數(shù)學中函數(shù)及圖像的方法描繪物理量之間的關系，例如物體受到的重力G=mg（正比例函數(shù)）、表示某種物質(zhì)的熔解與凝固過程（溫度─時間圖像）等。在日常教學中用函數(shù)來描述物理量及其關系，既便于學生理解又便于學生記憶。如物體受到的重力G和它的質(zhì)量m，G=mg,應該讓學生明白G是m的正比例函數(shù)，也可以讓學生畫出函數(shù)圖像，從圖像上直觀地得到這兩個物理量的關系，也就明白了g的意義了。

　　三、利用比例法來解物理問題

　　比例法就是用比例式來解物理題的方法，在解題中，依據(jù)物理定律、公式或某些量相等、成多少比例等，用比例式建立起未知量和已知量之間的關系，再利用比例性質(zhì)來計算未知量。比例法解題在許多情況下是很簡單的，只要比量的單位相同就可求解，不必統(tǒng)一為國際單位。

　　例如：我國開始實施彩電能效新標準，規(guī)定待機功率高于9W的彩電不能進入市場銷售。小明想了解家中彩電是否符合新能效標準，他將100W的燈泡單獨接入電路中，觀察電能表1min轉(zhuǎn)了5轉(zhuǎn)；再讓這臺彩電單獨接入電路中并處于待機狀態(tài)，電能表5min轉(zhuǎn)了2轉(zhuǎn)，由此判斷該彩電的待機功率為_____W。

　　解法如下：我們可以設彩電的待機功率為px。

　　一步就可以解出px=8W，可以看出利用比例法大大簡化了計算過程。不過對此進行處理時對學生的數(shù)學基礎要求非常高。在教學過程中教師要針對不同層次的學生采用不同的方法。

　　四、利用幾何知識解決物理問題

　　用幾何知識解決物理問題的地方很多。例如：在學習“光的反射定律和平面鏡成像規(guī)律”時，要讓學生明白反射光線和入射光線是關于法線成軸對稱的，物體與它在平面鏡中的像是關于平面鏡成軸對稱的。知道了這一點，學生在作光的反射光路、平面鏡成像圖時，利用幾何中的軸對稱關系就會比利用光的反射定律方便得多，只需利用一把直尺就可以既快又準確地作出光路圖來。

　　例如：如圖所示，當以方向始終水平的力F緩慢地使豎直杠桿移到水平位置，在此過程中力F的大小情況是？

　　分析：在本題目中我們首先作出力臂，然后由杠桿平衡條件列出方程式。我們?nèi)我馊∫恢虚g過程，設杠桿和豎直虛線成角θ，杠桿長為L，杠桿自身重力為G。

　　則由數(shù)學知識我們可以列出方程式：

　　這樣由三角函數(shù)知識我們可以分析研究出力F的變化情況是漸漸增大。恰當?shù)剡\用數(shù)學方法和技巧，往往能夠化繁為簡、出奇制勝。

　　五、逆向思維能力在物理學中有不可磨滅的作用

　　逆向思維是一種反向考慮問題的方法，應用時有邏輯反向、順序反向、路徑反向等各種具體應用方法。應用逆思法，我們可以從事物發(fā)展的結(jié)果來探究事物發(fā)展的原因，可以將事物發(fā)展的過程顛倒過來考慮問題，可以逆著事物發(fā)展的時間順序去考慮問題。應用逆向思維我們可以突破常規(guī)的思維方式，巧妙分析問題并簡潔地解決問題，取得意想不到的效果。如：滿足二力平衡條件的物體一定也處于平衡狀態(tài)；反過來，處于平衡狀態(tài)的物體也一定滿足于二力平衡的條件。在教學過程中應注意培養(yǎng)學生的數(shù)學思維方式。

　　綜上所述，在平時的教學中，物理教師只有引導學生恰當而有效地使用好數(shù)學這一重要工具，才能讓學生更好地學好物理，達到事半而功倍的效果。

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