高中物理解题应具备的几种思维意识

黑钧儒

摘 要 物理是高中阶段的重要课程，物理习题的解答是检验高中生理解和应用物理知识与能力的标志性途径。对于我们高中生而言，具备抽象思维意识、类比思维意识、整体与隔离思维意识、逆向思维意识、多向思维意识，在提高解题准确性和解题速度方面意义非凡。

关键词 高中物理；解题；思维意识

中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2018）08-0182-01

物理是一门知识性和逻辑性都非常强的应用性学科，掌握解答物理习题的思维规律、准确、迅速地获得相关答案是我们每个高中生的期望。通过对物理解题经验与体会的总结，我觉得以下的思维意识对于我们高中生的物理解题至关重要。

一、抽象思维意识

物理知识的抽象性和缜密性，要求学习者有较强的抽象思维意识，能够对习题所描述的物理过程进行科学合理的空间想象和逻辑推理，明确物理现象的发生、发展过程，获得解决问题的突破口。例1：直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火，悬挂着m=500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角450。直升机取水后飞往火场，加速度沿水平方向，大小稳定在a=1.5 m/s2时，悬索与竖直方向的夹角140。如果空气阻力大小不变，且忽略悬索的质量，求水箱中水的质量M。要解答该题，我们首先应通过抽象思维在脑海中形成直升飞机与水箱空间位置和运动形态的“影像”，推理出二者在速度、位移等方面的联系，然后利用力的合成与分解、牛顿定律、直线运动的相关规律列出物理量间的关系式，求得正确答案。

二、类比思维意识

在解答物理习题时我们不难发现，很多问题有相互的关联性，我们可以采用类比的方式，理顺结题思路，触类旁通地探寻结题捷径。例2：两个半径均为R的圆形平板电极，平行正对放置，相距为d，极板间的电势差为U，板间电场可以认为是均匀的。一个 粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间，到达负极板时恰好落在极板中心。已知质子电荷为e，质子和中子的质量均视为m，忽略重力和空气阻力的影响，求：（1）极板间的电场强度E；（2） 粒子在极板间运动的加速度a；（3） 粒子的初速度v0。显然， 粒子在板间运动可以类比为平抛，其平行于板的分运动是匀速直线运动，垂直于板的分运动是初速度为零的匀加速直线运动。只需通过E与U和d的关系及 粒子受力F=Ee求得F，此题就转化为一个纯粹的力学问题。

三、整体与隔离思维意识

对于涉及多个物体组成的系统，物理量间既存在整体与外部的关系，也存在每部分物体间的关系。要解决好这类问题，整体思维与隔离思维的灵活运用是很关键的。例3：有一个直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB竖直向下，表面光滑。AO上套有小环P，OB上套有小环Q，两球质量均为m，两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡（如图）。现将P环向左移一小段距离，两環再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力N和细绳上的拉力T将（ ）

A.N不变，T变大 B.N不变，T变小

C.N变大，T变大 D.N变大，T变小

解答此问题，从整体角度看，N只与两环重力有关，故当为N不变。隔离Q可知，T的竖直分力等于Q的重力，P向左移，细绳与OB的夹角变小，故T变小。

四、逆向思维意识

在高中物理解题中，我们往往习惯于从问题的始态到终态，顺着物理过程的发展去思考的正向思维，但很多物理问题，如果反其常规运用逆向思维，却可以在正向思维解决比较困难或相对繁琐的习题解答上收到很好的效果。例4：在水平地面以速度v0竖直上抛一小球，不计空气阻力，求小球在到达最高点1s前距离地面的高度？此问题逆向可看做小球从最高点做自由落体运动，先求出小球到达的最高点，然后求出小球自由落体1秒的位移，两者的差就是所求的答案，这就在一定程度上简化了运算过程，提高了运算的速度。

五、多向思维意识

物理解题过程其实是一个思维训练过程，既需要将大量的、零乱的物理现象信息归集为典型的物理模型，也需要从问题的共性出发，对某一物理问题进行全方位、多角度的分析和思考，使某一物理问题形成多种结题思路，实现一题多解，并从多种解法中选择出一种简单明快的方法。例5：一辆汽车质量为m，从静止开始起动，沿水平面前进了距离s后，就达到了最大行驶速度vmax。设汽车的牵引力功率保持不变，所受阻力为车重的k倍，求：（1）汽车的牵引功率；（2）汽车从静止到开始匀速运动所需的时间。解答此题关键是求出汽车的牵引力，而牵引力的求算就可以从牛顿运动定律和动能定理两个方向分别入手。求解发现，用动能定理比用牛顿定律运算的步骤要少，解题的速度要快，这就让我们对此类问题形成了相对优选的方案。

对于我们高中生而言，物理解题是物理学习的关键环节。只有在老师的引导启发下、在与同学们的研讨交流中逐步树立科学、适用的物理解题思维意识，才能从根本上找到学习物理的真谛，才能使自己的物理学习成绩稳步提高。

参考文献：

[1]黄刘荣.物理解题中需强化的几种思维意识[J].数理化学习（高中版），2016（09）.

[2]肖春林.高中物理解题中的几种常用思维方法[J].高中数理化，2016（20）.

[3]高立春.高中物理解题通常的几种思维方法[J].数理化解题研究，2017（09）.