浅谈初中物理中数学思维的应用
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摘 要：物理和数学都是理科科目，数学是基础性、逻辑性较强的科目，物理是与生活联系緊密的科目，想要学好物理首先数学要学好，数学是一种工具，在解物理题目时要用到数学方法。诸如高斯、爱因斯坦等物理学巨头，往往在数学界也有一定的造诣，他们从数学的角度上去审视物理学问题。随着物理学的不断进步，数学思维被用在了对物理题目的作图、计算和推导上，故而，数学在物理中发挥着极为重要的作用，文章将选取几个重点题目阐述数学思维在初中物理中的相关应用。
关键词：数学思维;物理;计算;应用
一、 数学在初中物理中的应用较为突出的方面
（一） 数学为学习物理的概念、规律和结论等提供了简洁、严谨的逻辑语言
1. 物理中的大部分结论都是用数学式子来表达的，这样的表达方式更通俗易懂，简洁。
2. 物理中的一些物理量和变化规律通常用数学图像等数学语言来表达，从而更直观。例如：UI图像，st图像，vt图像等。
3. 在概念的学习中，数学语言有助于学生对概念的进一步理解和记忆，例如：密度（ρ）的学习，密度是某种物质单位体积的质量，仅根据概念来理解密度是较困难的，但如果给出数学公式ρ=m/V，就可以较容易的推导密度的概念和单位，并能够理解密度是物质的特性，与物质的质量与体积无关，质量随着体积的增大而增大，而比值不变。
（二） 数学为物理推理、论证提供了最有力的工具
在认识物理规律了解内在联系的过程中，都要借助数学的思维，利用数学方法，我们可以把若干实验数据归纳出物理规律。还可以从某个物理规律出发，进行科学演绎，推导出新的结论。科学家们正是这样一步一步地发现各种规律的。如探究阿基米德原理F浮=G排的过程中，需要用物理中的称重法测出F浮，也要用到数学中一些演算过程得出G排，从而比较两者的关系，得出结论。
（三） 数学为解决物理问题提供了计算工具
解决各种物理问题时，通过分析比较，抽象概括，从而提炼出数学模型后，物理问题就变成了数学问题，物理问题的求解也就转化成了数学方程的求解了。能不能顺利的解答出物理问题，就看对数学运算方法是不是运用得非常熟练了。在处理物理问题时，会涉及大量的计算，都离不开数学这一工具。
二、 数学思维在初中物理教学中的具体体现
（一） 用数学比值方法解决物理问题
“比例法”是指用两个已知的物理量的比值来表示第三个物理量的方法。比值法可以充分体现出在两个物理量同时变化的条件下影响物理过程的真正因素。数学中的比例知识可以使一些复杂的物理问题显示出明显的规律性，简便地解决问题。在定义一个物理量的时候采用比值定义，如速度、功率、压强、热值等等。解决物理计算题时用数学比例式也往往会简化解题过程，达到意想不到的效果。
（二） 数学图像方法解决物理问题
中学物理中有一些比较抽象的题目常常很难求解，如果能与数学图形相结合，再适当地引入物理图像，就可以变抽象为形象，突破难点，使解答物理题目大大地化简，图像法是近几年中考的热点，所以在解决物理题目中要密切关注图像。
（三） 数学函数方法解决物理问题
用函数可以准确地把握各个物理量之间的关系，将物理问题转化为简单的数学问题，物理量的关系往往是相互制约的，当某个量发生变化的时候其他量常常伴随着变化，在变化的过程中常常会出现函数问题，利用函数经常能够化简解题过程。
（四） 数学方程解决物理问题
“方程法”是指在求解某个物理量时，根据因变量与自变量之间的因果对应关系，列出方程，通过求解方程从而求出物理量的方法。方程法可以减少学生的数学过程思维，解决问题简捷明了，便于学生发现因变量与自变量的因果关系。中学物理的计算中，绝大多数问题可以用方程法来解决。具体过程为：先找出与所要研究问题有关的各个量，确定因变量和自变量，根据与之相对应的规律，写出公式和方程，代入数据即可计算。如果问题中有多个自变量，可根据问题中不同的物理过程及规律，找出其共同的参量，列出多个方程，组合成方程组一并计算。例：2018泉州物理质检33题要利用到电源电压不变联立方程求解问题。
三、 结语
综上所述，对数学知识掌握得好有利于学生对物理知识的理解，也有助于物理成绩的提升，数学知识中掌握得不好的地方也会对物理学习造成影响，如果学生能够在初中物理的学习过程中，灵活的使用数学思维，那么必将极大地提升学生的物理学习能力，搭建数学与物理之间的桥梁，通过数学语言来帮助学生理解物理知识，这不论是对它们之后的求学，还是自身素质的提升，都是大有裨益的。
参考文献：
[1]张磊磊.数学思维在初中物理解题中的运用[J].理科考试研究，2016，23（6）：78.
[2]欧德胜.浅析数学知识在初中物理解题中的运用[J].数理化解题研究（初中版），2014（11）：68.
[3]王琼玲.浅谈数学思维和方法在初中物理教学中的应用[J].读写算：教师版，2015（5）：78-79.
作者简介：
李寒菊，福建省漳州市，漳州市正兴学校。
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