崔伟
山东省鄄城县第一中学 274600
摘要：高中物理与数学的关系十分密切，在实际教学中也不难发现，物理成绩优异的学生往往也具备较强的数学素质，这也可以佐证物理与数学之间的联系之深。在物理解题过程中，合理运用数学知识和思维，可以化抽象为直观、化繁琐为简明，因此，思考总结如何将数学知识运用到物理解题当中，可以加强物理解题能力，提高物理学习水平。
关键词：数学知识 高中物理 解题运用 思考
引言
在对物理概念的理解过程中，数学思想方法可以发挥较大的作用，有效帮助学生对难点进行理解和突破，并且促进学生对物理知识的规律性有更好的掌握，在实际进行物理教学的过程中，教师要正确、合理、分阶段的进行数学思想方法的运用，秉承循序渐进的规律，尽可能的融入数学思想方法，从而才可以更加符合学生的认知规律。
一、高中物理的学科要点
高中物理的内容开展主要基于初中内容的内容，但与初中物理有着一定的区别，这可以从以下几点出发：第一、知识深度，重视理解。高中物理，要加深对重要物理知识的理解，有些将由定性讨论进入定量计算，如力和运动的关系、动能概念、电磁感应、核能等。第二、知识广度，扩大范围。高中物理，要扩大物理知识的范围，学习很多初中未学过的新内容，如力的合成与分解、牛顿万有引力定律、动量定理、动量守恒定律、光的本性等。第三、知识应用，提高能力。高中不仅仅要学习物理知识，更重要的是要提高学习物理知识和应用物理知识的能力。高中阶段，学生学习物理知识主要是培养自学能力和物理解题能力，并学会一些常用的物理研究的方法。
二、数学知识在高中物理运用中需注意的问题
1、结合解题实际，合理运用知识。虽然物理与数学联系紧密，在解题时常常需要引入数学知识来辅助，但是物理仍与数学有着本质区别，是一门独立的学科。因此，在解题时，要注意读懂题意，明晰题目情景，充分了解解题实际后，再考虑是否需要运用数学知识、运用何种数学知识。比如，在计算位移问题时，会出现此类问题：一辆车车速20m/s，以4m/s2的加速度刹车，求刹车后6s内的位移。对该题来说，该车辆在刹车5s后车速已经降至0，在第6s内无位移，因此在计算时就不能简单地用数学思维和方法计算，否则就很容易落入出题人的陷阱，造成失分。2、选择性运用数学知识，避免增大计算量。高中物理教材上，有很多定律、公理，学生可以直接将其当作结论运用在解题过程中，解题更加快捷高效，采用数学知识反而更加繁琐，增大了计算量，容易出现错误。因此，解题时不能一味地依赖数学方法，要对物理知识有充足的掌握，学会选择性运用数学知识。比如，在分析多个点电荷叠加后产生的电场强度变化规律时，运用数学知识需要一一计算再矢量叠加，涉及到函数的运算，消耗时间，出错的风险也高。而如果运用物理定理和结论，往往可以快速判别，且不容易出错。
三、数学知识在高中物理解题中运用的关键策略
（一）从函数出发
学生在小学阶段认识函数、在初中阶段深化函数、在高中阶段探究函数，经过各个阶段的学习，函数逐渐完善化和具体化，反比例函数、正弦函数和余弦函数等知识被大范围应用于数学学科中。基于此，教师可以有效转换教学思路，将函数的知识和要点运用于高中物理的解题中。以教科版高中物理必修二第一章第二节《研究抛体运动的规律》为例，题目为：一条渡船正在渡河，河宽为260m，船在静水中的速度为36km/h，水的流速是18km/h，为了让船能垂直于河岸渡河，船应该怎样运动？此问题落脚点是船的行驶角度问题，求出船渡海的时间后，根据余弦定理，cos α=河水相对于河岸的速度/船相对于静水的速度=5/10=1/2，即可得到α=60°。在这个过程中，我们利用余弦定理能轻松解决问题。
（二）转化思想
所谓转化，主要是在解答一些不容易直接得出答案的问题过程中，结合意境掌握的知识，在未知、已知之间进行转化，最终获得答案的一种方式。在实际运用中教师应该鼓励学生进行大胆的思考和不断的尝试，从而引导学生自主发现未知、已知两者之间的联系，将复杂的问题转化为简单的步骤、程序。与此同时，如若学生可以长时间使用这种方式，就可以提升学生的解题熟练度，还可以帮助学生解读更多的高难度问题，培养学生形成独特的思维方式。
（三）图像法的运用
高中物理题目中，很多涉及到复杂的代数运算和分析，且数量关系较为复杂，单纯运算很容易出错，这种时候，往往可以考虑使用图像法进行分析计算。图像法能将物理量之间的关系用最简洁直观的方式表现出来，解题者只需将各已知量绘制出来，就能快速计算出未知量，是节省解题时间、提高正确率的有力途径。通过分析历年高考真题也不难发现，对于图像法掌握和运用能力的考察一直是重点之一，因此，高中物理的学习一定不能忽视图像法。举例来说，高中物理中简谐运动部分，就是图像法运用的典型对象之一[3]。由于质点的简谐运动可以用正弦或余弦曲线来表示，因此，在分析题目中的振幅、频率等未知量时可以先做出对应的正弦或余弦曲线，然后根据图像变化规律来找出对应的未知量，而相位图法则是求解未知相量的有效方法。
（四）数形结合思想
在对同一个事物进行表现的过程中，事物的不同面貌可以从数形方面从两个方面进行表现，因此，教师可以在物理教学中，为学生通过数形结合的思想，对物理知识内容、规律、概念进行阐述，并且还可以在不同的概念之间，有效展现出来其中的转化目的。例如，在实际进行讲解位移知识的过程中需要对位移的概念进行描述，此时就可以运用数学的初始和末端距离的有向线段进行描述，用A、B、C这样的字母来对起始点进行表示，继而就会自然产生AC、BC、AB这样的段间距离。另外，还可以利用数形结合思想来阐述动能的推导过程，同时通过速度、时间关系、过程量等，结合数学思想解释图形中的数量关系。
（五）从几何出发
几何主要包括三角形、长方形、正方形或立体图形等，我们利用几何开展高中物理的解题能加强知识的表现效果，从而拓宽解决问题的思路。以教科版高中物理必修二第二章《研究圆周运动》为例，教师在开展教学时，比如判断物体经过的弧长由什么决定？根据公式物体经过的弧长=半径×转过的角度，由于一个圆内半径全部相等，可以得出物体经过的弧长由物体转过的角度直接决定，且之间的关系为正比例函数。
结束语
高中阶段的各学科都不是彼此孤立的，往往存在着或深或浅的联系，不只理科之间，甚至文理之间都有着千丝万缕的联系，很多题目条件复杂难懂，没有足够的语文素养是难以正确理解分析的。针对高中物理来讲，它与数学的联系之深是毋庸置疑的，学生在学习过程中很容易感受到这种联系。适当地将数学知识和理论引入物理学习和解题过程中，往往可以化繁为简、化难为易，因此，高中阶段的物理学习一定不能局限于物理这一门学科中，而要多多运用和结合数学知识，以达到事半功倍的效果。
参考文献
[1]巩继峰,孙伟伟.新时期高中物理教学问题及对策[J].中国新通信,2019,21(24):173.
[2]姜宁.如何在高中物理教学中渗入数学思想[C]..国家教师科研专项基金科研成果2019（七）.:国家教师科研基金管理办公室,2019:473-474.
[3]宋帅颖.数学方法在高一物理教学中的应用研究[D].河南大学,2019.
[4]刘汉桐.数学知识对高中物理学习影响的调查及对策研究[D].延边大学,2019.
[5]张策.浅析数学知识在高中物理解题中的运用[C]..教师教育论坛（第三辑）.:广西写作学会教学研究专业委员会,2019:331-332.