高中物理常用到的思想方法

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

一、逆向思維法

逆向思維是解答物理問題的一種科學(xué)思維方法,對于某些問題,運(yùn)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,即把運(yùn)動(dòng)過程的“末態(tài)”當(dāng)成“初態(tài)”,反向研究問題,可使物理情景更簡單,物理公式也得以簡化,從而使問題易于解決,能收到事半功倍的效果.

二、對稱法

對稱性就是事物在變化時(shí)存在的某種不變性.自然界和自然科學(xué)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(shí)有時(shí)可能一眼就看出答案,大大簡化解題步驟.從科學(xué)思維方法的角度來講,對稱性最突出的功能是啟迪和培養(yǎng)學(xué)生的直覺思維能力.用對稱法解題的關(guān)鍵是敏銳地看出并抓住事物在某一方面的對稱性,這些對稱性往往就是通往答案的捷徑.

三、圖象法

圖象能直觀地描述物理過程,能形象地表達(dá)物理規(guī)律,能鮮明地表示物理量之間的關(guān)系,一直是物理學(xué)中常用的工具,圖象問題也是每年高考必考的一個(gè)知識點(diǎn).運(yùn)用物理圖象處理物理問題是識圖能力和作圖能力的綜合體現(xiàn).它通常以定性作圖為基礎(chǔ)(有時(shí)也需要定量作出圖線),當(dāng)某些物理問題分析難度太大時(shí),用圖象法處理常有化繁為簡、化難為易的功效.

四、假設(shè)法

假設(shè)法是先假定某些條件,再進(jìn)行推理,若結(jié)果與題設(shè)現(xiàn)象一致,則假設(shè)成立,反之,則假設(shè)不成立.求解物理試題常用的假設(shè)有假設(shè)物理情景,假設(shè)物理過程,假設(shè)物理量等,利用假設(shè)法處理某些物理問題,往往能突破思維障礙,找出新的解題途徑.在分析彈力或摩擦力的有無及方向時(shí),常利用該法.

五、整體、隔離法

物理習(xí)題中,所涉及的往往不只是一個(gè)單獨(dú)的物體、一個(gè)孤立的過程或一個(gè)單一的題給條件.這時(shí),可以把所涉及到的多個(gè)物體、多個(gè)過程、多個(gè)未知量作為一個(gè)整體來考慮,這種以整體為研究對象的解題方法稱為整體法;而把整體的某一部分(如其中的一個(gè)物體或者是一個(gè)過程)單獨(dú)從整體中抽取出來進(jìn)行分析研究的方法,則稱為隔離法.

六、圖解法

圖解法是依據(jù)題意作出圖形來確定正確答案的方法.它既簡單明了、又形象直觀,用于定性分析某些物理問題時(shí),可得到事半功倍的效果.特別是在解決物體受三個(gè)力(其中一個(gè)力大小、方向不變,另一個(gè)力方向不變)的平衡問題時(shí),常應(yīng)用此法.

七、轉(zhuǎn)換法

有些物理問題,由于運(yùn)動(dòng)過程復(fù)雜或難以進(jìn)行受力分析,造成解答困難.此種情況應(yīng)根據(jù)運(yùn)動(dòng)的相對性或牛頓第三定律轉(zhuǎn)換參考系或研究對象,即所謂的轉(zhuǎn)換法.應(yīng)用此法,可使問題化難為易、化繁為簡,使解答過程一目了然.

八、程序法

所謂程序法,是按時(shí)間的先后順序?qū)︻}目給出的物理過程進(jìn)行分析,正確劃分出不同的過程,對每一過程,具體分析出其速度、位移、時(shí)間的關(guān)系,然后利用各過程的具體特點(diǎn)列方程解題.利用程序法解題,關(guān)鍵是正確選擇研究對象和物理過程,還要注意兩點(diǎn):一是注意速度關(guān)系,即第1個(gè)過程的末速度是第二個(gè)過程的初速度;二是位移關(guān)系,即各段位移之和等于總位移.

九、極端法

有些物理問題,由于物理現(xiàn)象涉及的因素較多,過程變化復(fù)雜,同學(xué)們往往難以洞察其變化規(guī)律并做出迅速判斷.但如果把問題推到極端狀態(tài)下或特殊狀態(tài)下進(jìn)行分析,問題會立刻變得明朗直觀,這種解題方法我們稱之為極限思維法,也稱為極端法.

運(yùn)用極限思維思想解決物理問題,關(guān)鍵是考慮將問題推向什么極端,即應(yīng)選擇好變量,所選擇的變量要在變化過程中存在極值或臨界值,然后從極端狀態(tài)出發(fā)分析問題的變化規(guī)律,從而解決問題.

有些問題直接計(jì)算時(shí)可能非常繁瑣,若取一個(gè)符合物理規(guī)律的特殊值代入,會快速準(zhǔn)確而靈活地做出判斷,這種方法尤其適用于選擇題.如果選擇題各選項(xiàng)具有可參考性或相互排斥性,運(yùn)用極端法更容易選出正確答案,這更加突出了極端法的優(yōu)勢.加強(qiáng)這方面的訓(xùn)練,有利于同學(xué)們發(fā)散性思維和創(chuàng)造性思維的培養(yǎng).

十、極值法

常見的極值問題有兩類:一類是直接指明某物理量有極值而要求其極值;另一類則是通過求出某物理量的極值,進(jìn)而以此作為依據(jù)解出與之相關(guān)的問題.

物理極值問題的兩種典型解法.

(1) 解法一是根據(jù)問題所給的物理現(xiàn)象涉及的物理概念和規(guī)律進(jìn)行分析,明確題中的物理量是在什么條件下取極值,或在出現(xiàn)極值時(shí)有何物理特征,然后根據(jù)這些條件或特征去尋找極值,這種方法更為突出了問題的物理本質(zhì),這種解法稱之為解極值問題的物理方法.

(2)解法二是由物理問題所遵循的物理規(guī)律建立方程,然后根據(jù)這些方程進(jìn)行數(shù)學(xué)推演,在推演中利用數(shù)學(xué)中已有的有關(guān)極值求法的結(jié)論而得到所求的極值,這種方法較側(cè)重于數(shù)學(xué)的推演,這種方法稱之為解極值問題的物理?數(shù)學(xué)方法.

此類極值問題可用多種方法求解:

①算術(shù)?幾何平均數(shù)法,即

a.如果兩變數(shù)之和為一定值,則當(dāng)這兩個(gè)數(shù)相等時(shí),它們的乘積取極大值.

b.如果兩變數(shù)的積為一定值,則當(dāng)這兩個(gè)數(shù)相等時(shí),它們的和取極小值.

②利用二次函數(shù)判別式求極值 一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根的判別式,具有以下性質(zhì):

Δ=b2- 4ac>0??方程有兩實(shí)數(shù)解;

Δ=b2-4ac=0??方程有一實(shí)數(shù)解;

Δ=b2-4ac<0??方程無實(shí)數(shù)解.

利用上述性質(zhì),就可以求出能化為ax2+bx+c=0形式的函數(shù)的極值.

十一、估算法

物理估算,一般是指依據(jù)一定的物理概念和規(guī)律,運(yùn)用物理方法和近似計(jì)算方法,對物理量的數(shù)量級或物理量的取值范圍,進(jìn)行大致的推算.物理估算是一種重要的方法.有的物理問題,在符合精確度的前提下可以用近似的方法簡捷處理;有的物理問題,由于本身?xiàng)l件的特殊性,不需要也不可能進(jìn)行精確的計(jì)算.在這些情況下,估算就成為一種科學(xué)而又有實(shí)用價(jià)值的特殊方法.

十二、守恒思想

能量守恒、機(jī)械能守恒、質(zhì)量守恒、電荷守恒等守恒定律都集中地反映了自然界所存在的一種本質(zhì)性的規(guī)律??“恒”.學(xué)習(xí)物理知識是為了探索自然界的物理規(guī)律,那么什么是自然界的物理規(guī)律?在千變?nèi)f化的物理現(xiàn)象中,那個(gè)保持不變的“東西”才是決定事物變化發(fā)展的本質(zhì)因素.

從另一個(gè)角度看,正是由于物質(zhì)世界存在著大量的守恒現(xiàn)象和守恒規(guī)律,才為我們處理物理問題提供了守恒的思想和方法.能量守恒、機(jī)械能守恒等守恒定律就是我們處理高中物理問題的主要工具,分析物理現(xiàn)象中能量、機(jī)械能的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)換是解決物理問題的主要思路.在變化復(fù)雜的物理過程中,把握住不變的因素,才是解決問題的關(guān)鍵所在.


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