高中物理常常用到的思想方法

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高中物理 來源: 高中學習網(wǎng)

一、逆向思維法

逆向思維是解答物理問題的一種科學思維方法,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,即把運動過程的“末態(tài)”當成“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。利用對稱性解題時有時可能一眼就看出答案,大大簡化解題步驟。從科學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)學生的直覺思維能力。用對稱法解題的關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,能形象地表達物理規(guī)律,能鮮明地表示物理量之間的關系,一直是物理學中常用的工具,圖象問題也是每年高考必考的一個知識點。運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(有時也需要定量作出圖線),當某些物理問題分析難度太大時,用圖象法處理常有化繁為簡、化難為易的功效。

四、假設法

假設法是先假定某些條件,再進行推理,若結(jié)果與題設現(xiàn)象一致,則假設成立,反之,則假設不成立。求解物理試題常用的假設有假設物理情景,假設物理過程,假設物理量等,利用假設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,常利用該法。

五、整體、隔離法

物理習題中,所涉及的往往不只是一個單獨的物體、一個孤立的過程或一個單一的題給條件。這時,可以把所涉及到的多個物體、多個過程、多個未知量作為一個整體來考慮,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(如其中的一個物體或者是一個過程)單獨從整體中抽取出來進行分析研究的方法,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,可得到事半功倍的效果。特別是在解決物體受三個力(其中一個力大小、方向不變,另一個力方向不變)的平衡問題時,常應用此法。

七、轉(zhuǎn)換法

有些物理問題,由于運動過程復雜或難以進行受力分析,造成解答困難。此種情況應根據(jù)運動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,是按時間的先后順序?qū)︻}目給出的物理過程進行分析,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、時間的關系,然后利用各過程的具體特點列方程解題。利用程序法解題,關鍵是正確選擇研究對象和物理過程,還要注意兩點:一是注意速度關系,即第1個過程的末速度是第二個過程的初速度;二是位移關系,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,過程變化復雜,同學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。

運用極限思維思想解決物理問題,關鍵是考慮將問題推向什么極端,即應選擇好變量,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。

有些問題直接計算時可能非常繁瑣,若取一個符合物理規(guī)律的特殊值代入,會快速準確而靈活地做出判斷,這種方法尤其適用于選擇題。如果選擇題各選項具有可參考性或相互排斥性,運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。加強這方面的訓練,有利于同學們發(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,進而以此作為依據(jù)解出與之相關的問題。

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)這些方程進行數(shù)學推演,在推演中利用數(shù)學中已有的有關極值求法的結(jié)論而得到所求的極值,這種方法較側(cè)重于數(shù)學的推演,這種方法稱之為解極值問題的物理—數(shù)學方法。

此類極值問題可用多種方法求解:

①算術—幾何平均數(shù)法,即

a。如果兩變數(shù)之和為一定值,則當這兩個數(shù)相等時,它們的乘積取極大值。

b。如果兩變數(shù)的積為一定值,則當這兩個數(shù)相等時,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——方程有兩實數(shù)解;

Δ=b2-4ac=0——方程有一實數(shù)解;

Δ=b2-4ac
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