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数形结合思想在高中物理解题中的运用

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方芳

摘要：在高中物理解题过程中运用数形结合思想方法，能把物理方程式与几何图形整合在一起，进而简化物理解题步骤和解题思路，让学生有针对性地解答问题，构建完整的物理数量关系，实现抽象问题简单化、具体化，提升学生的物理解题效率和正确率。

关键词：高中物理;解题策略;数形结合

数形结合思想方法能把复杂、抽象的物理问题具体化、形象化，在高中物理解题过程中运用数形结合的思想方法，能探究物理图像和物理规律之间存在的对应关系，实现用“数”变“形”，或者是用“形”变“数”，让形象思维与抽象思维相融合，帮助学生探究物理题目中的隐含条件。

一、用形来表示数

在高中物理解题过程中，教师要引导学生用形来表示数，以此来引入数形结合思想方法。在讲解物理问题时，教师要把“形”作为解答物理问题的切入点，引导学生深入、全面去观察图形，通过具体的物理现象，把抽象、复杂的物理问题用更为形象、直观的图形展现出来，这样学生才能更迅速地解答物理问题，从中探究物理解题规律。同时，用形来表示数，能让学生掌握已知量和未知量之间的联系，运用草图来分析物理问题，从而得出相应的物理方程式与物理公式。

例如，有一道物理习题为：有一个高中学校正在开运动会，在百米跑运动项目中，需要运用计时器，开始计时的时候为发令枪声响的时候，停止时间为学生跑到终点的时间，其中计时表中的时数是12.4s，请问计时员运用的方法是否正确？发令员处于跑道的起点，而计时员处于跑道的终点，并且跑道属于一条直线，其中声速为340m.s-1，求这个学生的实际成绩。这道物理习题和学生的实际生活有着较大的联系，但是对于百米跑中的声音传播时间、情境学生无法理解，这时候教师要借助数形结合思想来做出草图，如图1所示，A端到B端为百米跑道，其中A端为发令员与学生，B端为计时员，假如枪声响起和学生起跑属于一个时刻，那么枪声在终点B的时候，学生在C，时间大概是0.3s（t声=sAB/v声），学生在CB段一共花费的时间属于实际时间，由此，计时员的计时是不正确的，最终得出学生的百米成绩为t=t声+t0=12.7s。

二、用数来解答形

数形结合思想在高中物理解题中的运用，需要引导学生学会用数来解答形，把数学作为解答物理问题的切入点，展现对应的数量关系，实现数形间的转化，更为形象、精准地探究图形，达到用数解形的目的。当前很多高中物理习题都会出示运动示意图，以此来展示运动状态，学生如果只是借助物体的运动规律、运动过程示意图很难求得结构，需要深入探究和分析，开展图形的转化，借助物理规律把图形物理问题转化成数学问题，明确已知量和待求量之间的关系。同时，教师要鼓励学生探究图形规律，从中发现重要的解题信息，构建解题知识体系。

例如，在一个倾斜模板中存在一个物体，上滑中的初速度为v0，由于模板倾角θ出现了变化，那么物体出发点到达速度是0的点距离也会发生改变，通过物理实验得到了距离到达倾角的图形，如图2所示，求最低点P对应的坐标。针对这个物理问题，教师需要让学生通过图象来寻找有用信息，结合物理规律、数学规律来解答问题，图象中的模板倾角是0，对应物体滑行距离为20m，如果θ=90°，那么物体呈现竖直上抛运动状态，最大高度是15m，最后结合运动学公式、牛顿运动定律来获得P的坐标为（53°，12m）。

三、在实验物理试题中运用数形结合思想

高中物理是一门实验性非常强的学科，教师要善于在实验物理试题中运用数形结合思想，学生可以借助图像来处理数据，以此来分析实验数据，提升学生的探究能力、绘图能力，把图象和实验内容结合起来。同时，教师要围绕物理实验內容，把图象和实验内容融合起来，提升学生的数形结合水平，实现物理实践与理论知识的融合。如图3所示，电路图测量电源内阻与电动势过程中，把数据设定为图4所示的1/I-R图形，最终得出了该电源中的内阻、电动势。

总而言之，在高中物理解题中，教师要善于借助数形结合思想来引导学生理清解题思路、简化解题的过程，实现复杂的物理问题简单化，让学生掌握更多的物理解题技巧、方法，提高物理解题效率和正确率，进而取得优异的物理成绩。

参考文献：

赵沧海.几种常用解题技巧在高三物理学习中的应用探讨[J].教育革新，2020（1）：34.

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-全文完-