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浅析高中物理解题思维方法

2019-03-11章顺东

新教育时代·教师版 2019年3期
关键词:解题思维思维方法高中物理

摘 要:高中物理学习是具有非常强的实用性以及理论性的,许多物理题目抽象且难以理解,很多学生在学习期间很难有效的掌握其内容,尽管付出了较多的努力,但是还是不能够提高成绩,这主要的原因在于在物理思维方式、使用的公式、逻辑推理等存在问题,所以在今后的物理学习中,一定要培养学生合理的解题思维方式,以便快速找到解题的途径。本文我们就来具体的讨论一下高中物理解题的思维方法。

关键词:高中物理 解题思维 思维方法

高中物理主要是对物体运动方式、能量变化、动量等进行研究的一门以实验为基础的学科,并给各种物理现象也进行充分的研究,建立起合适的物理模型,设计一些情景性的物理问题,考查学生的解题能力,物理现象的分析能力等。而想要学好物理,那么就要具有合理的思维方式,把复杂的问题变得简单化,从而提高解题的正确率。下面我们就来具体的讨论一下相关如何正确的采用高中物理解题思维方法。

一、高中物理解题方式的分类和意义

(一)解题思维方式分类

高中生在学习物理知识的时候,能够发现其和现实生活具有紧密的联系。并通过查阅物理资料能够了解到,物理学的进步,离不开生活中的发现,然而,很多的学生在进入高中物理学习阶段以后,都会觉得很吃力,究其原因就是没有合理的思维,而且也没有将物理知识与生活实际联系到一起,所以就很难提高解题效率。而学生在学习物理期间,会采用非常多的思维方法,比如整体隔离法、代换推理法等。但要值得注意的是,学生采用合理的解题思维,不只是可以提高学习成绩,更为重要的是,还能够加强思维和创新性。

(二)物理思维解題方式的意义

在学习高中物理知识期间,无论是教师还是学生要掌握知识原理,这样就能够对难题有全新的理解,尤其是物理光学知识很奇妙,容易让人产生兴趣。那么光学现象形成的原理是什么也一直是教师和学生共同研究的内容。同时高中物理具有很强的综合性,在全新的教育模式当中,让教师开始重视对学生解题思维和方法的训练,这样一来学生就能够将复杂的物体问题变得简单化,从而让他们能够对知识有一个更加全面的掌握,而且还可以加强他们的创新能力。

二、物理解题思维方式

(一)整体和隔离

在做物理题的时候,整体和隔离属于经常使用的思维方式。整体是无需分析细节,将具有关联性的一些物体视作整体来采取分析。而隔离主要就是将物理整体拆解成若干部分,然后对他们的物理关系进行研究。很多的物理题通常都是运用先整体后隔离的解题形式,首先要给物体和外界的物理关系采取充分的研究,以便能够获得物理题里所存在的隐含条件,获取有关的等量关系,此后把其中的一个物体进行隔离,这样就能够获得准确的答案。

比如,把轻绳绑在某个物体当中,而另一侧套在一个具有明显粗糙度的圆环当中,然后采用水平力拉绳上一点,让物体能够在实现方位慢慢的提升到虚线方位,不过圆环要维持在原来的地方。在此期间,拉力、环的静摩擦力与环对杆的压力的变化状况为:(1)拉力会慢慢的加大,静摩擦力不会出现变化;(2)拉力慢慢的加大,静摩擦力也会变大,环对杆的压力不会发生变化;(3)拉力会慢慢的降低,环对杆的压力不会发生变化;(4)拉力会慢慢的降低,静摩擦力会慢慢的加大,环对杆会慢慢的降低。

从环对杆以及静摩擦力的实际情况进行分析能够了解到,整体在竖直方向当中,重力如果不发生变化,那么环对杆也不会变化。但是静摩擦力和拉力相同。而拉力的变化能够隔离物体,这主要的原因在于绳的张力的竖直分力和重力相同,水平分力和拉力也相同。此外,因为拉力会增大,所以静摩擦力也会增大。

(二)归类和转化

创建物理模型能够得到想要的物理题答案。在对物理问题进行分析的过程中,能够通过各个问题之间所具有的关联性来创建物理模型,并要做好分类,确立它的属性和解题方式。之后根据各种知识的转换,来找到突破口,掌握解题的最佳方式。

比如两种质量一样的小球采用不能延伸的细线相连,然后放到匀强电场里,两个小球都带有正电。把细线伸直然后让其和电场方向平行。要是把两个小球都在静止状态下进行释放,那么细线里的张力就是两小球间的库仑力。

这道题表面上属于电学题,其实两个小球中有相同的加速度,在进行合力以后,就能够转变成有关力和加速度的力学,此时最好采用牛顿第二定律来进行研究,这样就能够得到问题的答案。

(三)正向和逆向

正向思维主要是根据物理进程来对问题进行解决,而逆向思维则正好相反,是把问题反过来进行解决。学生通常都擅长正向思维,不过很多的物理问题,如果采用逆向思维的话,反倒比较容易解决问题。

比如,匀速驾驶的卡车在开动以后,行驶了8秒后停止,要是其在最后的一秒里经过的位移为2米,分析出卡车的加速度和匀速驾驶的速度。

这道题如果利用正向思维,也就是根据时间顺序进行思考的话,那么解题方式就会非常的麻烦,但是采用逆向思维的话,就能够将运行的经过看成是初速度是0的匀加速直线运动,到了最后一秒就转化为了匀加速的第一秒位移,卡车初速度就转化为了匀加速直线运动的最后行驶速度。运用运动学公式就会很快的分析出问题的答案。

(四)代换和推理

一些物理题,要是全部根据基本概念去计算的话,那么过程不但复杂,而且还极有可能存在错误。不过要是运用代换和推理的形式,运用不发生变动的物理量与相同的物理过程里的各种同样的物理量,把最新的问题和熟悉的物理模型采取等效分析,通常能够把繁琐的问题变得简单,从而得以提升解题的正确率。

比如,一个物块从斜面底端上升到符合高度要求的斜面后,再次下滑到斜面底,所给小物块的初动能是E,其返回斜面底的速度就是v,那么克服摩擦阻力做功是E/2。若小物体初动能是2E,求下滑到斜面底端的动能,速度以及克服阻力做功是多少?

在解决这个问题的时候,要把2E用E,来进行取代,通过对问题的推断能够了解到,下滑到斜面底的时候,克服阻力做的功为E,/2,也就是E,下滑到斜面底端以后,动能也是E,再根据公式E=1/2mv2知下滑到斜面底时速度。

(五)发散和多维

分析出物理题的答案并不是高中物理学习的唯一目的,还有就是要根据物理题来进一步掌握所学的物理知识,加强学生的思维力能力。所以,发散和多维也就变成了物理解题思维方式的主要构成部分。面对如此多的物理问题,一定要从各种角度,来采取合适的解析方式,最后再利用发散和多维思维来找到最佳的解题方式。

比如,小球会顺着水平面,利用0点钻进半径是R的半圆弧轨道,正好能够通过最高点P,之后下滑到水平面,不计一切阻力,要是把半圆弧轨道上面的1/4弧截去,其余的方面不发生变动,那么小球能达到的最大高度比P点高出多少?

这道题,最好利用牛顿第二定理来解决,不过比较后能够了解到:机械能守恒定律在计算上存在很大的优势。

(六)假设法的运用

在很多的物理题中,具有很多种的变化情况,所以在还没有对物理题进行分析的时候,要利用假设的形式来进行分析。学生在给物理问题采取分析的时候,一般难以给所具有的问题进行准确的判定,这个时候学生就要给物理题的内容进行基础性的分析,然后发现多种可能性,再通过所掌握的可能性创建出与其对应的假设,之后再把它当作基础,以此来采取准确的定量分析,这样就能够获取到最后的答案。另外,还要根据验证,来证明假设是否准确。

(七)类比思维法的运用

类比思维法主要是将所进行分析的目标融合到一起。第一,就是要把它们所存在的相同点进行研究,之后把其中一个目标的规律特点运用到其他的物体里,在解答物理题的过程中,总会使用到这个方式。比如,在对电场进行研究的时候,最好将其类比成重力场,引力势能问题也可以运用到电荷里,然后运用类比思维来进行更加深层次的思考,而且在采取类比的时候,还要对所学的问题进行有效的总结。

结语

通過以上的内容我们能够了解到,想要学好物理,那么就要具有合理的思维方式,把复杂的问题变得简单化,这样就能够加强解题的正确率。而这就需要采用整体和间隔、归类和转化、正向和逆向以及发散和多维等解题方式。因此在今后的教学过程中,相关教育工作人员就要积极进取,大胆创新,研究出更为合理的解题思路,从而得以提高学生解决高中物理问题的能力。

参考文献

[1]王长明.高中物理教学中培养学生解题能力的路径探索[J].成才之路,2018(16):39.

[2]黄艳林.高中物理解题能力培养[J].课程教育研究,2018(19):154-155.

[3]许曦普.高中物理解题思维方法的探究与运用的分析[J].中国高新区,2018(09):99.

[4]杨德琴,卞文昌.浅谈高中物理解题中的几种常用思维方法[J].物理教学探讨,2010,28(02):32-34.

作者简介

章顺东(1984.3—),男,籍贯:浙江兰溪,大学本科,一级教师,杭州市富阳区第二中学,研究方向:高中物理教育。

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