淺談如何培養(yǎng)物理思維方法

張俊斌

[摘 ?要：物理思維方法是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的主要能力，也是學(xué)生提分主要源頭。提高學(xué)生的物理思維方法影響學(xué)生物理知識(shí)的獲取與提高，同時(shí)也體現(xiàn)了物理教師的教學(xué)水平。所以如何提高學(xué)生的物理思維方法是物理教師必須重視的一個(gè)課題。本文將從加強(qiáng)思維能力的訓(xùn)練、加強(qiáng)發(fā)散思維的培養(yǎng)與提高物理思維能力三個(gè)方面對(duì)如何培養(yǎng)物理思維方法提出一些看法。

關(guān)鍵詞：物理;思維方法;教學(xué);培養(yǎng)]

我們都知道，物理和數(shù)學(xué)聯(lián)系非常密切.一般來(lái)說(shuō)，數(shù)學(xué)學(xué)得比較好的同學(xué)物理學(xué)得比較輕松成績(jī)也較好.這主要是因?yàn)橐幌聝蓚€(gè)原因：一是因?yàn)樵緮?shù)學(xué)就是從物理模型中抽象而出的.二是學(xué)習(xí)物理需要有較強(qiáng)的邏輯思維能力，而數(shù)學(xué)較好的同學(xué)恰恰符合這個(gè)條件.當(dāng)然也有部分?jǐn)?shù)學(xué)學(xué)得還不錯(cuò)，可是物理卻不是很理想的情形，造成這種結(jié)果主要是因?yàn)槿狈ξ锢硭季S方法.所以，物理思維方法的培養(yǎng)對(duì)中學(xué)生來(lái)說(shuō)是重中之重的，這里筆者就如何培養(yǎng)物理思維方法提出以下幾點(diǎn)看法，希望能對(duì)學(xué)生有所幫助.

一、在分析物理問(wèn)題時(shí)注重過(guò)程分析，加強(qiáng)思維能力的訓(xùn)練

在物理學(xué)習(xí)過(guò)程一定要加深物理概念的理解，以免在解題時(shí)分析物理過(guò)程中盲目分析從而對(duì)公式生搬硬套.

【例1】如圖甲所示，質(zhì)量m=1 kg的物塊在平行斜面向上的拉力F=15.2N作用下從靜止開(kāi)始沿傾角為37゜的斜面向上運(yùn)動(dòng)，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，t=0.5 s時(shí)撤去拉力， ，g取10 m/s2，求：2 s內(nèi)物塊的位移大小x和通過(guò)的路程L.

在分析本題的過(guò)程中要注意物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)過(guò)程有三個(gè)，一是F撤去前的勻加速直線運(yùn)動(dòng);二是撤去F后的前0.5s向上的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，這個(gè)過(guò)程摩擦力還是沿斜面向下;三是勻減速直線運(yùn)動(dòng)到速度為零之后的向下勻加速直線運(yùn)動(dòng)，這個(gè)過(guò)程摩擦力沿斜面向上.要注意后兩個(gè)過(guò)程由于摩擦力方向發(fā)生變化，所以加速度大小也發(fā)生變化.在分析勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)一定要注意兩種情況：一是像本題這種勻減速直線運(yùn)動(dòng)到速度為零后會(huì)反向勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)然這種情況分析時(shí)也要注意速度方向變化前后加速度大小是否發(fā)生變化;二是勻減速直線運(yùn)動(dòng)到速度為零之后就靜止，比如汽車近車站以及汽車遇到障礙物的剎車過(guò)程，像這類型問(wèn)題在求運(yùn)動(dòng)位移時(shí)一定要先求剎車時(shí)間.

二、解決物理問(wèn)題時(shí)注重概念及規(guī)律分析，加強(qiáng)發(fā)散思維的培養(yǎng)

數(shù)學(xué)是解決物理問(wèn)題的工具，有的物理題目比較復(fù)雜，需要用到的數(shù)學(xué)知識(shí)比較多，所以有些同學(xué)在解決這類問(wèn)題時(shí)往往將物理題當(dāng)數(shù)學(xué)應(yīng)用題看待，忽略了其實(shí)在這里數(shù)學(xué)只是解決問(wèn)題的工具，其實(shí)，解決物理問(wèn)題過(guò)程中有它獨(dú)特的思維和分析、解決方法，所以我們一定要對(duì)學(xué)生加強(qiáng)發(fā)散思維的培養(yǎng).

【例2】如圖所示，斜面的傾角為θ，質(zhì)量為m的滑塊與擋板P的距離為x0，滑塊以初速度v0沿斜面上滑，滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，滑塊所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力.若滑塊每次與擋板相碰均無(wú)機(jī)械能損失，求滑塊經(jīng)過(guò)的總路程是.

本題中，如果按照數(shù)學(xué)應(yīng)用題的方法就要分析每一次與擋板碰撞后在斜面上運(yùn)動(dòng)的路程，然后分析這些路程之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，最后用數(shù)列的方法求出所有項(xiàng)的和求出結(jié)果，這當(dāng)然是用數(shù)學(xué)處理問(wèn)題的典型例子，但實(shí)際上用物理規(guī)律來(lái)求解本題相比數(shù)學(xué)方法來(lái)說(shuō)其實(shí)是更直接的，本題其實(shí)只要用動(dòng)能定理求解就很直接了，整個(gè)過(guò)程物體重力做正功且與路徑無(wú)關(guān)，只與初末位置的高度差有關(guān)，而不管物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)還是沿斜面向下運(yùn)動(dòng)摩擦力總是做負(fù)功與路徑有關(guān)，設(shè)滑塊經(jīng)過(guò)的總路程為x，對(duì)滑塊運(yùn)動(dòng)的全程應(yīng)用動(dòng)能定理，mgx0 sin θ-μmgx cos θ=0-[12]m[v20]，解得x=[1μ] （[v202gcosθ+x0tanθ]）.

這一題啟發(fā)學(xué)生們要學(xué)會(huì)利用物理學(xué)的知識(shí)，靈活運(yùn)用物理學(xué)的概念以及規(guī)律去解決和分析物理問(wèn)題.

三、注重物理知識(shí)分析、解決的能力培養(yǎng)，提高物理思維能力

注重物理知識(shí)分析、解決的能力培養(yǎng)，其實(shí)就是培養(yǎng)對(duì)事物去偽存真、由表及里的做出正確判斷，最終得到正確結(jié)論的能力.這一點(diǎn)對(duì)學(xué)生學(xué)好物理幫助極大，所以要指導(dǎo)學(xué)生善于觀察和分析物理現(xiàn)象，應(yīng)用直觀的物理規(guī)律分析和解決物理問(wèn)題，從而提高物理思維能力.

【例3】（多選）如圖所示，固定的傾斜粗糙細(xì)桿與水平地面間的夾角為θ=37°，質(zhì)量為1.0 kg的圓環(huán)套在細(xì)桿上，輕質(zhì)彈簧的一端固定在水平地面上的O點(diǎn)，另一端與圓環(huán)相連接，當(dāng)圓環(huán)在A點(diǎn)時(shí)彈簧恰好處于原長(zhǎng)狀態(tài)且與輕桿垂直.將圓環(huán)從A點(diǎn)由靜止釋放，滑到細(xì)桿的底端C點(diǎn)時(shí)速度為零.若圓環(huán)在C點(diǎn)獲得沿細(xì)桿向上且大小等于2.0 m/s的初速度，則圓環(huán)剛好能再次回到出發(fā)點(diǎn)A.已知B為AC的中點(diǎn)，彈簧原長(zhǎng)為0.3 m，在圓環(huán)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度g=10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8（）

A.下滑過(guò)程中，圓環(huán)受到的合力一直在增大

B.下滑過(guò)程中，圓環(huán)與細(xì)桿摩擦產(chǎn)生的熱量為1.0 J

C.在圓環(huán)從C點(diǎn)回到A點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧對(duì)圓環(huán)做的功為1.2 J

D.圓環(huán)下滑經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度一定小于上滑時(shí)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度

本題如果不注意物理過(guò)程及物理知識(shí)的分析要得到正確答案比較麻煩，如果善于觀察和分析物理現(xiàn)象，應(yīng)用直觀的物理規(guī)律分析很容易就得到答案.下滑過(guò)程中，圓環(huán)受到重力、彈簧的彈力、桿的支持力和摩擦力，彈簧彈力逐漸增大，可知合力先減小后增大，故A項(xiàng)錯(cuò)誤;因下滑和上滑過(guò)程圓環(huán)受力變化情規(guī)律是對(duì)稱的，所以下滑和上滑過(guò)程圓環(huán)與細(xì)桿摩擦產(chǎn)生的熱量相同假設(shè)為Q，由能量守恒定律得：下滑過(guò)程中有mgh=Q+Ep，上滑過(guò)程中：mv+Ep=Q+mgh，解得Q=mv=1.0 J，故B項(xiàng)正確;由以上得Ep=mgh-Q=1.4 J，即彈簧對(duì)環(huán)做功為1.4 J，故C項(xiàng)錯(cuò)誤;從A到B由動(dòng)能定理得：-WF-Wf+mgh=mv-0，從B到A，有：WF-Wf-mgh=0-mv，對(duì)比可得vB1

福建省漳州市詔安縣橋東中學(xué) ?363500