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【浅谈转换思维方法在物理解题中的应用】物理解题思维的理论和方法

时间:2019-01-20 来源:东星资源网 本文已影响 手机版

  摘 要:在高中物理习题教学中,物理习题教学的目的之一是培养学生解决物理问题的思维品质。在习题教学中应注重各种思维的训练,这其中包括常规性思维的训练和非常规思维的训练,解题中如常规性思维受阻时,应注意思维方法的转换,应用非常规思维解题。非常规思维往往具有新颖性、独特性、创造性等特点,有时能取得意想不到的功效。
  关键词:物理解题;转换思维方法;应用
   中图分类号:G427 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2012)03-068-1
  
  在高中物理习题教学中,学生解题时,经常思维受限,解题思路不畅,不会转换思维方法,特别是一些非常规思维的训练欠缺。下面谈谈笔者在平时习题教学中进行非常规思维训练的一些做法,以期与教育同仁共勉。
  补偿性思维的培养:补偿性思维是针对在一些难解或无法解的物理问题,通过添加一定的物理量或物理过程,以促成问题解决的思维方法。例1:A、B两地相距S,有一辆车从A地出发,先以加速度a?1作匀加速直线运动,速度增至V后,匀速行驶了一段时间,最后以加速度a?2作匀减速直线运动,到达B地速度刚好为零,求:车由A地行驶到B地所用的时间?本题如用常规思维方法解答,即用运动学知识求解,但解法比较繁琐。如变换思维方式,可以设想:如果全过程都以速度V作匀速直线运动,则全程时间为t?/,但事实上只有中间过程以速度V作匀速运动,在前一段和后一段时间要长,那么总时间t?/要小于实际时间,因而在t/的基础上再加上差距时间,由于前一段和后一段可以看作以V/2的速度匀速运动,因而前一段时间差距为2S/V-S/V=S/V=V/2a?1,后一段时间差距为2S/V-S/V=S/V=V/2a?2,实际时间应加上差距时间t=S/V+ V/2a?1+ V/2a?2。
  例2:一平行板电容器电容量为1微法,两极分别带+2微库和+3微库的电量,求两极板间的电势差。本题如直接入手,因两极板所带的电量不等,且带同种电量,无法解答。可转换思维方式,利用补偿法:设想在每极板上加上-2.5微库的电荷。由于加上等量同种电荷,不影响两极板间的电场强度,此时极板分别带-0.5微库和+0.5微库的电量,此时电势差与带+2微库和+3微库时的电势差相同,即U=Q/C=0.5/1=0.5 ?V?。
  逆向性思维的培养:我们解题时,习惯于从已知条件出发,按事物发展的时间先后顺序去研究某一物理过程、现象的发生、发展直至最后结果。但我们发现,在处理某些问题时有时也可以把时间先后顺序倒过来考虑,把末态看成初态,把初态看成末态,这种创造性科学思维方法就是逆向性思维。例:某物体以2 ?m/s?2?的加速度作匀减速直线运动直至停止,求物体在静止前的第二秒内通过的位移。本题看似少条件,无法从正面入手。但我们如果把“末态”看成“初态”,将运动按时间顺序“倒推”过去,将物体运动看成由静止开始加速,问题可迎刃而解。又如在光学中,经常利用的光路可逆原理,也是利用逆向性思维进行分析和解题,可以使问题大大简化。
  对称性思维方法的培养:自然界和自然科学中,普遍存在着和谐的对称现象。
  利用对称性思维方法解题时,有时可以大大简化解题步骤.从科学思维方法的角度来讲,对称性最突出的功能是启迪和培养学生的直觉思维能力.用对称性解题的关键是敏锐地看出并抓住事物在某一方面的对称性,这些对称性往往就是通往答案的捷径。例;如图,一质量为m的小球从某一高度自由落下,下落一段距离后,落到一轻弹簧上,当物体运动到最低点时,物体的加速度:
  ?A.?a>g
  ?B.?a=g
  ?C.?a

标签:解题 浅谈 思维 转换