常用思维方法在高中物理解题中的应用

2018-10-26 10:14王政博
新教育时代·教师版 2018年33期
关键词:高中物理解题应用

王政博

摘 要:在高中的所有课程中,物理课程的学习是比较难的,很多学生在进行学习的时候,往往带有一种害怕,胆怯,厌恶的情绪,使整个的学习效果差。了解熟知常用的思维方法在高中物理理解题中的应用,对学生处理一些物理公式的应用、记忆、解决难题有很好的帮助。本文主要就常用思维方法在高中物理解题中的应用做简要的介绍。

关键词:常用思维方法 高中物理 解题 应用

在高中物理教学的过程中,很大一部分是培养学生的物理思维以及解题思维,让学生可以掌握不同的解题技巧以及解题思维,认识到事物的本质与规律,在学习的过程中不断的培养学生的创新能力以及创新意识,提高学生的综合素质以及综合能力。在进行物理教学的实践中,老师应该重视引导学生的解题思维,这样不仅仅能够培养学生的学习兴趣,还能够在很大程度上提高学生的学习成绩。

一、整体法

整体法,通俗来讲就是将几个或者是若干个相互独立的,分散的事物作为一个整体来进行研究的一种分析方法。运用整体法来进行解题的时候,最核心的一点就是要知道解题的目的是什么,要总揽全局,在对题意充分认识的前提下,尽可能的简化题意,这样就很容易出现没有思路的情况。在进行高中物理解题的时候,使用这种解题思维,能够在简化解题思路,在很大程度上减少解题时间。接下来我们就下面一道题来进行这种思维方法使用的介绍:[1]

总质量为m的火车在轨道上以速度v在匀速行驶。在行驶的过程中不断的受到阻力的影响,其中火车车厢受到的阻力是火车自身所受到阻力的n倍。现在阻力保持不变的情况下,在行驶的过程中,某个时刻火车的最后一节车厢脱节,最后一节车厢的质量为m1,请问当脱节的车厢静止的瞬间,火车的速度为多少?解决这个问题,需要使用解析法来进行,首先分析未脱节之前,火车整体包括最后一节车厢都是在以v速度做匀速直线运动,当最后一节车厢与火车脱节的时候,尾部车厢由于没有受到牵引力只受到阻力,那么其开始做匀减速运动。当把尾部的车厢整个运动与火车的整个运动看成是一个整体的时候,尾部车厢在脱离火车之后,在忽略外力的时候,根据系统的动量守恒定律,就很容易得到最后一节火车在停下的瞬间,前面火车的速度为mv/(m-m1)。[2]

二、隔離法

隔离法思维与整体思维正好相反,它是将所要研究对象从整个事物或者是全部的运动过程中分离看来,单独来进行分析研究。在进行高中物理解题的过程中,这种思维一般适用于分析某个物体单独的受力分析以及物体某一个阶段物体的运动情况。在实际的解题过程中,隔离法与整体法在一般情况下要有机的结合起来使用,这样更方便学生进行解题。

三、极限思维法

当物理量在某个特定的区间内发生单调性的持续运动或者是变化的时候,我们可以将此区间的物理量的整个变化或者是运动过程延伸到该区间内的极限边缘,这样的研究方法可以凸显出问题的实质,并且通过分析可以得到相应的结果。这就是极限思维法,这种思维方法的适用范围比较窄,但是在面临一些非常复杂问题的时候还是非常有效的。

比如,如果将质量为m的物体放入到电梯中,如果电梯是以加速度为a的速度加速下降,求电梯内物体对电梯地面的压力为多少? 学生在进行解题的过程中,往往会将电梯内的物体作为研究对象进行分析,根据合力公式来进行mg-FN=ma来进行分析,当电梯以加速度a=5g/4速度匀加速下降的时候,物体对电梯地面的压力为0.25g,采用极限思维对运算结果进行检测,当电梯下降的加速度达到一个临界值a1=g,电梯完全处于失重的状态,所以说物体对地面的压力是为0的,在题目中,加速度为a=5g/4,电梯下降的加速度大于a1,物体与电梯地面完全分离,所以其压力肯定为0。

四、逆向思维法

在进行高中物理解题的过程中,逆向思维的运用也是比较常见的。比如说在解题中在很多时候都会用到反证法、反演法等等。这种思维的运用能够锻炼学生的思维能力,锻炼学生从不同的角度,不断的立场去分析物体。在高中物理解题的过程中,很多问题都不能够运用正向思维来进行解决,使用逆向思维,能够解决很多问题。

五、类比法

类比法,通俗来讲,就是将几个事物或者是众多事物放在一起或者是联系在一起来进行类比研究,学生通过事物之间的比较,来发现其中的相似性以及规律,并且将这种规律或者是相似性推广到其他事物中。比如说在学习电场的时候,可以通过与电场的比较来进行分析。类比法的运用,不仅仅能够更好的锻炼学生的思维能力,想象能力,还能够培养学生的辩证思维能力,丰富学生的解题思维,减少解题时间。[3]

六、估算法

估算法,也就是在一定的数值范围内,针对研究对象进行近似值的估算的思维模式。这种思维模式,就需要在接近理想的状态下关注主要因素,忽略次要因素的影响。在高中物理学习的过程中,这种思维模式一般用于估算固体和液体分子,原子的质量和直径等等。

比如说,有一栋写字楼高为36层,写字楼的电梯是由一个功率比较大的电动机来带动的,请问电动机的平均输出功率是多少?在解题的时候就运用估算法,假如电梯的高度为h,写字楼的总高为H,其中H=35h,电梯从底层上升到最高层所需要的时间为t,这样可以通过运算得到电梯运行的平均速度v,电梯本身的质量为m1,载重为m2,根据输出功率的公式P=FV来对电梯电动机的输出功率来进行计算,在估算的过程中要忽略空气阻力,摩擦力的影响。

七、图像法

物理学科是一门逻辑性比较强的学科,学生在进行学习以及解题的时候,需要一定的想象能力,图像法的运用很好的实现了数形的结合,能够很好、很直接、很形象的展示出物理规律以及事物之间的相互关系。比如在进行位移求解的时候,需要画速度时间图;变力做功的时候,需要做力与位移的图像,这种图像法可以很好的简化所要解决的物理问题,这样有利于学生寻找解题的突破口。

结语

高中物理是一门系统性、逻辑性比较强的学科,在进行解题的时候,有一定的难度。教师在教学的过程中需要注重培养学生的解题思维,锻炼学生的解题能力。

参考文献

[1]王永刚.掌握正确思维方法探究物理解题途径[J].科教文汇:下旬刊,2013(1).

[2]赵松年.对高中物理解题思维方法的探究与运用[J].教育教学论坛,2013(37).

[3]周志宏.极限思维法在高中物理解题中的应用[J].高等函授学报:自然科学版,2012(6).

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