高中階段學習物理主要是學習物理思想和科學的思維方法,整個高中主要有哪些思想和方法我們需要學習了?在哪些地方用到了?下面我們具體的來總結一下。
一、模型法
將現(xiàn)實生活中的問題以物理模型的形式出現(xiàn),方便我們快速、直觀、簡單的處理問題。模型法有:實體模型、過程模型、狀態(tài)模型等,實體模型有質點、點電荷、彈簧振子、單擺、點光源、輕桿、輕繩、剛體、理想斜面等,過程模型有勻變速直線運動、簡諧運動、自由落體運動、拋體運動等,狀態(tài)模型有靜止、勻速直線運動等。建立合適的物理模型使問題更加簡單化,更容易找出規(guī)律。
二、守恒思想
守恒思想是物理中重要的思想之一,能量守恒,機械能守恒,質量守恒,電荷守恒等,反應了自然界存在的一種本質規(guī)律。這些都是我們利用的工具,分析物理現(xiàn)象中的能量,電量,質量是解決物理問題的主要思路。抓住守恒量,找準它們在過程中的轉化、轉移的情況。融入在高中物理的整個領域。
三、隔離分析法與整體分析法
(一)隔離法。隔離分析法是把選定的研究對象從所在物理情境中抽取出來,加以研究分析的一種方法.需要用隔離法分析的問題,往往都有幾個研究對象,應對它們逐一隔離分析、列式.并且還要找出這些隔離體之間的聯(lián)系,從而聯(lián)立求解.概括其要領就是:先隔離分析,后聯(lián)立求解。
(二)整體分析法。整體分析法是把一個物體系統(tǒng)(內含幾個物體)看成一個整體,或者是著眼于物體運動的全過程,而不考慮各階段不同運動情況的一種分析方法。
整體法與隔離法在高中階段經(jīng)常使用,力學方面應用居多。整體法簡單方便,但無法討論系統(tǒng)內部情況。隔離法涉及的因素多比較繁雜。二者各有利弊,交替使用,相輔相成。
四、極值法與臨界法
分析極值問題的思路有兩種:一種是把物理問題轉化為數(shù)學問題,純粹從數(shù)學角度去討論或求解某一個物理函數(shù)的極值。它采用的方法也是代數(shù)、三角、幾何等數(shù)學方法;另一種是根據(jù)物體在狀態(tài)變化過程中受到的物理規(guī)律的約束、限制來求極值。
它采用的方法是物理分析法。運用此類方法關鍵是考慮將什么問題推向什么樣極端,也就是那個物理量推向那種極端。選好變量,找出極值或臨界值,然后從極端狀態(tài)分析問題的變化規(guī)律,解決問題。極值問題是中學物理中常見的一類問題,在運動學中追得上追不上,力學中平衡、突變,電磁場粒子有界問題等。
五、控制變量法
在處理問題時,發(fā)現(xiàn)有多個因素的同時變化,造成某些規(guī)律不易表現(xiàn)出來,我們可以先將某些物理量控制不變,再依次研究某個因素問題的影響。高中階段在實驗探究,定律的發(fā)現(xiàn)中常用,如牛頓第二定律、歐姆定律、熱學方程中用到。
六、等效法
等效法是物理思維的一種重要方法,其要點是在效果、特性或關系相同的前提下,把較復雜的問題轉化為較簡單或常見的問題。實質是在效果相同的情況下,突出主要因素,抓住它的本質,找出其中規(guī)律。應用等效法,關鍵是要善于分析題中的哪些問題(如研究對象、運動過程、狀態(tài)或電路結構等)可以等效。高中階段有力的合成與分解、運動的合成與分解、復合場中的等效重力場等。
七、作圖法
作圖法就是通過作圖來分析或求解某個物理量的大小及變化趨勢的一種解題方法。作圖法能直觀的描述物理過程,形象表達物理規(guī)律,突出物理量之間的關系。通常分為定性作圖,定量作圖,還有緩慢變化圖等。當某些物理問題難度太大,作圖法有著化繁為簡的效果。高中階段在很多地方都出現(xiàn),運動學中的運動草圖、v-t、x-t、a-t圖像,力學中的合成與分解、動態(tài)平衡、彈簧問題。能量中的能量變化圖像......等等。
八、逆向思維法
對于某些問題,運用常規(guī)的思維方法會十分繁瑣甚至解答不出,而采用逆向思維,即把過程的\"末態(tài)\"當成\"初態(tài)\",反向研究問題,可以使物理情景更簡單,物理公式也得以簡化,從而使問題易于解決,能起到事半功倍的效果。一般高中階段在運動學出現(xiàn)的較多,解決末速度為零的勻減速直線運動,可采用該方法,即把它看作初速度為零的運價速直線運動。這樣可以用的公式規(guī)律就很多,而且十分簡捷。需要注意的是逆向思維思考后,回答問題的時候要要對應你思考的部分。
九、對稱法
對稱性就是事物在變化時存在的某種不變性,自然界和自然科學中,普遍存在著優(yōu)美和諧的對稱現(xiàn)象,利用對稱性解題時,大大簡化解題的步驟。從科學思維的角度上講,對稱性最突出的功能是啟迪和培養(yǎng)學生的直覺思維能力。用對稱法關鍵就是快速看出并抓住失誤在某方面的對稱性。高中階段出現(xiàn)較多的也是在運動學,典型的就是豎直上拋運動的對稱性,時間對稱性,高度對稱性,速率對稱性,能量對稱性等。
十、假設法
假設法是假定某些條件,再進行推理判斷。若結果與假設一致,則假設成立;若不一致,則假設不成立。解答問題時常用假設有物理情景假設、物理過程假設、物理量的假設等。利用假設法可以把一些不知道后續(xù)情況的問題變得順理話,往往能突破思維障礙,完美解題。高中階段在力學中分析彈力和摩擦力的有無方向常使用。
十一、微元法
在整個物體的全過程中,這些微小單元是其時間、空間、物質的量的任意的且又具有代表性的一小部分。通過對這些微小單元的研究,我們常能發(fā)現(xiàn)物體運動的特征和規(guī)律。使用該方法時,要保證每個微元所遵循的規(guī)律都是相同的。經(jīng)常用到的是電流微元法、時間微元法、位移微元法等。
十二、補償法
物理問題中對于某些非理想模型,直接求不滿足或者很困難的情況下,將非理想模型補償為理想模型,滿足要求,也容易求解。高中階段萬有引力定律,庫倫定律用的居多。
十三、估算法
估算法分為物理估算跟數(shù)值估算。數(shù)值估算在大型數(shù)據(jù)的計算中出現(xiàn),一般在天體運動、熱學和原子物理中出現(xiàn)。物理估算是依據(jù)一定的物理概念和規(guī)律,運用物理方法和近似方法,對物理現(xiàn)象的揣測。這種方法要求很嚴格,必須具有本身條件的特殊性,而不需要也不可能進行精確的考慮。是一種科學而又有實用價值的特殊方法。
掌握高中物理的思想和方法,不僅僅在學習物理方面起到作用,其他學科也有很大的作用,就是在社會生活中也有一定的作用。