常用思維方法在高中物理解題中的應(yīng)用探求

劉有才

摘 要：眾所周知，在高中學(xué)科里物理課程是相對較難的，不少學(xué)生對其都有畏懼和厭學(xué)情緒，在答題時不知所措。針對物理解題中常見的幾種思維方法展開闡述，針對一些復(fù)雜的物理公式推導(dǎo)以及應(yīng)用進(jìn)行分析，希望有助于學(xué)生掌握一定的解題方法。

關(guān)鍵詞：高中物理；解題方法；常見思維

現(xiàn)階段，高中物理教學(xué)的核心是讓學(xué)生通過掌握不同的解題方法與技巧，認(rèn)識事物的規(guī)律和本質(zhì)，不斷培養(yǎng)自己的創(chuàng)新思維與創(chuàng)新意識。在物理教學(xué)實(shí)踐中，教師重視引導(dǎo)學(xué)生思維解題，不僅能夠使其取得較好的成績，還可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

一、整體法

整體法是指將幾個或是若干些獨(dú)立的、分散的事物作為一個整體來進(jìn)行研究分析的方法。運(yùn)用這種思維進(jìn)行解題時，首先要總攬全局，明確解題的目標(biāo)，并且在合適的情況下簡化題目，避免思路陷入極端。在高中物理教學(xué)中，使用這種思維學(xué)生也可以少走彎路，節(jié)省時間。

例如，總質(zhì)量為m的火車以速度V在軌道上保持勻速行駛。在行駛的過程中不斷受到阻力影響，其中火車車廂受到的阻力是火車自身受到阻力的K倍。現(xiàn)在阻力保持不變的情況下，在行駛過程中，某刻火車尾部車廂脫節(jié)，脫節(jié)車廂的質(zhì)量為m1，問當(dāng)尾部脫節(jié)的車廂靜止下來瞬間，求火車的速度。

解析：就火車而言，尾部的車廂未脫離火車前，與火車一樣做勻速直線運(yùn)動，一旦與火車脫離開瞬間，受到阻力影響便開始做均減速運(yùn)動。當(dāng)把尾部的車廂整個運(yùn)動與火車的整個運(yùn)動看成一個整體的活，尾部車廂在脫離火車后，忽略外力的影響，根據(jù)系統(tǒng)動量守恒定律，就可以得出脫鉤的車廂剛停下的瞬間，前面火車的速度為V=mV/（m-m1）。

二、隔離法

隔離思維法與整體思維法相互對應(yīng)，它是將研究的對象從整個事物或是全部的運(yùn)動過程中剝離出來，單獨(dú)進(jìn)行研究分析。這種思維可以弄清單獨(dú)物體的受力情況或者在某個階段的運(yùn)動情況。在實(shí)際的物理解題中，隔離法與整體法兩者一般是交互使用的，從而使學(xué)生解題更加簡單快速。

三、極限思維法

當(dāng)物理量在某個特定的區(qū)間內(nèi)發(fā)生單調(diào)性的持續(xù)運(yùn)動或是變化時，我們可以將此區(qū)間內(nèi)的物理量的整個變化或是運(yùn)動過程延伸到該區(qū)間內(nèi)的極限邊緣，凸顯出問題的實(shí)質(zhì)后，結(jié)合通常情境下總結(jié)的經(jīng)驗，探究其規(guī)律，并針對此種物理現(xiàn)象做出判斷，并得出相應(yīng)的結(jié)果。這種方法就是極限思維法。但是，它通常使用的范圍有限，在面臨較為復(fù)雜的題型時非常有效。

例如，質(zhì)量為m的物體放置在電梯內(nèi)，電梯以a=5g/4的加速度勻加速下降，求電梯內(nèi)物體對電梯底面的壓力。

解析：依據(jù)正常的思路，學(xué)生很容易將電梯內(nèi)的物體視為研究分析的對象，根據(jù)推理公式得出mg-FN=ma，其中FN=mg-ma=-mg/4。即當(dāng)電梯以a=5g/4加速度勻加速下降時，物體對電梯底面的壓力為1/4g，采用極限思維法對此結(jié)果進(jìn)行檢測，當(dāng)電梯下降的加速度達(dá)到一個臨界值a′=g，電梯已經(jīng)處在完全失重狀態(tài)，故而物體對電梯地面沒有壓力。在題目中，加速度a=5g/4電梯下降得出a>a′=g，物體與電梯地面完全分離，所以對其壓力必定為零。

四、逆向思維法

與正向思維相比，在高中物理學(xué)習(xí)階段，傳統(tǒng)的逆向思維法應(yīng)用也頗為常見。比如反證法、反演法在物理解題中常常被用到。這種方法可以鍛煉學(xué)生從不同的角度、立場、側(cè)面去分析問題。在高中學(xué)習(xí)階段，有很多問題用正向思維的方式比較難得出相應(yīng)的答案，而嘗試使用逆向思維，很多難題將會迎刃而解。

五、類比法

簡單而言，類比就是將幾個或是眾多事物聯(lián)系在一起或是放置在一起展開研究，通過比較找出它們之間的規(guī)律或是相似性，并將這種規(guī)律或相似性推廣應(yīng)用到其他事物中。在高中物理中，比如講解電場時，電場可以類比于重力場。

類比思維法有助于學(xué)生不斷地發(fā)揮自己的想象力，培養(yǎng)自身的邏輯思維辨析能力，不僅可以豐富考試時的解題技巧，還可以提高解題的效率。

六、估算法

估算法采用的是在一定的數(shù)值范圍內(nèi)針對研究對象進(jìn)行近似值的估算的思維模式。運(yùn)用這種方式，需要在接近理想的狀態(tài)下關(guān)注主要因素，忽略次要因素的影響。在物理學(xué)習(xí)中，估算固體和液體分子、原子的質(zhì)量和直徑時常會運(yùn)用到這種思維法。

例如，北京某一辦公大樓合計有30層，大樓的電梯上下由一臺功率較大的電動機(jī)帶動。求電動機(jī)平均輸出功率大概是多少？

解析：假設(shè)電梯的高度為h，大樓距離地面的高度為H，其中H=29h，電梯從第1層達(dá)到第30層所用時間為t，那么由此可以得知電梯的平均速度V=Ht=29ht。其中，電梯的自重為M1g，其載重為M2g，根據(jù)輸出功率的公式P=FV可以估算出得出電動機(jī)的輸出為：P=（M1g+M2g）V=29（M1g+M2g）ht。在此分析的過程中需要忽視空氣阻力，電梯與墻面的摩擦力等因素，否則無法解題。

七、圖像法

眾所周知，物理具有很強(qiáng)的邏輯性，需要一定的想象能力。而圖像法實(shí)現(xiàn)了數(shù)形的結(jié)合，能夠更直觀形象地揭示物理規(guī)律以及事物之間的相互關(guān)系。比如，求位移時需要用到速度時間圖；求變力做功時需要利用力和位移圖象等。這種解題的思維方式，能夠?qū)?fù)雜的問題進(jìn)行簡化，生動形象地表示相關(guān)的物理情景，有助于學(xué)生更好地找到解題的突破口。

綜上所述，高中物理的解題方法非常多，學(xué)生掌握各種解題技巧需要將各種解題的思維方法銘記于心，不斷進(jìn)行練習(xí)，了解各種方式的適用范圍，豐富自己的解題思維。只有這樣才能在考試中提高解題效率和準(zhǔn)確率。高中物理教師在教學(xué)該活動中，應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生認(rèn)識到解題思維的重要性，加強(qiáng)對學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

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編輯 薛直艷