福建省晋江市季延中学高中物理校本课程实施方案之专题6逆向思维法

谈谈物理教学中学生逆向思维能力的培养作者：吴东兴来源：《物理教学探讨》2015年第03期摘要：学校教育给学生的最具生命力的教育成果一定是教会学生发现问题、分析问题的科学思维方法，培养学生解决问题的能力。

培养学生的思维能力是教育教学的核心，在物理教学中，根据逆向思维的特征，高效地组织物理教学，精选例题，培养学生的逆向思维能力。

关键词：物理教学；逆向思维；能力培养中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2015）3-0004-31 问题的提出物理知识是在应用一定的物理方法的前提下产生的，学习和掌握物理知识也必须遵循一定的方法。

只有掌握了科学方法，才能提高学生的思维能力，才能使学生在以后的学习和工作中少走弯路[1]。

学校教育给学生的最具生命力的教育成果一定是教会学生发现问题、分析问题的科学思维方法，培养学生解决问题的能力。

下面在元学习理论的指导下，就物理教学中学生的逆向思维能力的培养作一些探讨。

2 逆向思维及其特征逆向思维是一种创造性的求异思维，属于发散性思维。

心理学认为，每一个思维过程都有一个与之相反的思维过程，在这个互逆过程中存在着正逆向思维的联结。

所谓逆向思维，就是指和正向思维方向相反而又相互联系的思维过程。

就是在实践过程中有意识地去做与习惯的思维方法完全相反的试探，把原来一直如此的事倒过来思考，也就是通常所说的“反过来想一想”“倒着想”。

逆向思维是一种开拓创造性的科学思维方法，是一种建设性的思维手段。

3 逆向思维的重要性逆向思维，实质是冲破原来的框架，把那些“天经地义”“原来如此”的事物颠倒过来思考，是为了达到认识事物的相反方面，揭示不同的现象，获取不同的效果，从中发现新的原理、新的方法、新的工艺、新的结构的目的，从而创造出新的事物。

这在科学研究和现实生活中有着不可低估的作用，许多难题都是从反面突破的，许多发明也是通过颠倒已有事物或从已有事物的反面实现其创造目标的。

专题6 逆向思维法一．方法简介逆向思维即不按习惯的思维方向，从其反向进行思考的一种思维方式．对于某些物理问题，当用常规的方法解决较为繁难时，若打破常规，逆向思考，往往会化繁为简，化难为易．逆向思维，又称“反向思维”或“求异思维”，是相对于习惯性思维的另一种思维方式．它的基本特点是：从已有思路的反方向去思考、分析问题．表现为逆用定义、定理、公式、法则；逆向进行推理，反向解决问题．逆向思维反映了思维过程的间断性、突变性与反联结性，它有利于克服思维定势，防止思维僵化．应用逆向思维解题，对于促进同学更好地理解知识，培养同学思维的灵活性、变通性，提高同学分析问题和解决问题的能力等，都有着至关重要的作用．然而，对于多数的中同学，往往不习惯于或者不善于逆向思维．因此，在物理的解题学习中，可根据实际，有意识地进行逆向思维的训练，引导和培养同学的逆向思维意识和习惯，帮助同学克服思维定势，引导同学从正向思维过渡到正、逆双向思维，从而开阔同学的解题思路，使思维活动进入一个新的境界．二．例题精讲物理解题中如何有效地应用逆向思维呢？1．注重课本中正逆思维的联结，培养逆向思维意识在物理学中，有些重大的发明、重要物理概念和定律的引入或阐述，常常需要运用逆向思维，这为在授课过程中对同学进行逆向思维的训练提供了素材．如奥斯特发现电流的磁效应，就是从小磁针的转动推出周围存在磁场进而发现电流可以产生磁场．法拉第在此基础上运用逆向思维“电可以生磁，磁也可以生电”，从而得出法拉第电磁感应定律的．又如力的合成和分解，运动的合成和分解等概念．若能恰当地引导进行“由此及彼，再由彼及此”的思考，提出相反的思路，就能帮助同学建立双向联结，知识就容易得到引申和扩充，技能就会产生积极的迁移．同样在习题的学习中也能使逆向思维得到训练．例。

一个5N的力，可分解为A．10N和10N的两个力 B．10N和20N的两个力C．100N和110N的两个力 D．200N和200N的两个力【解析】由力的分解具有任意性可知，5N的力可进行任意情况的分解，但分解的力到底有多大，则不太容易考虑．因力的分解是力的合成的逆运算，力的合成时，两个力的合成的最大值和最小值是容易知道的．因此，对题目中各选项中给出的两个力进行合成分析，则容易作出判断．10N和20N及100N和110N的两种情况下，合力的最小值均为10N．故正确选项为AD说明：有些物理问题从正面考虑有困难时，应从问题的反方向考虑．2．从正反两方面应用公式、定理，有助于知识的理解，同时强化了逆向思维同学能将由物理规律概括出的公式从左到右熟练地写出不难，如果同学还善于将物理公式从右到左熟练地逆向运用，才是对规律、公式真正理解和掌握的重要标志之一．许多教材内容的发展和深化，就是物理公式逆向运用的结果．例如，动能定理，通过求合外力做功可知动能的变化，反过来，通过求动能的变化也可以求出合外力做功．例：以速度v0平抛出一个质量为1kg的物体，并在抛出后5s落地，求它在3s内速度的变化．分析：物体运动过程中只受重力作用，而重力是恒力，由加速度定义式变形得，△v=gt=30m/s此类问题不要因为求速度变化，就急于求初末速度而再求其差值，这样不但求速度比较麻烦，而且速度是矢量，求矢量的差也是比较麻烦的．3．将运动过程逆过来，通过变换物理过程，常常可以把复杂的问题简单化变换物理过程，就是把运动过程反演过来．我们在解决匀变速直线运动时，尤其是匀减速直线运动（且末速度为零）时，我们常将其反过来作为以同样加速度做匀加速直线运动，可以简化解题过程．例1．一辆汽车以2m/s 2的加速度刹车后做匀减速直线运动，它停止运动前的最后1s 内通过的位移是____ m ．【解析】此题若按匀减速直线运动知识求解，需要列方程组求解，过程比较复杂，若把匀减速直线运动看作反向的初速度为零的匀加速直线运动，则前1s 位移S =12at 2=1m 例2．如图所示，两物块并排固定在水平面上，一子弹以速度v 水平射入，若子弹在木块中做匀减速运动，穿过两木块时速度刚好为0，且穿过每块所用时间相等，则两木块的厚度之比d 1: d 2为A ．1：3B ．１：４C ．3:1D ．4:1【解析】把此过程看成反向的初速为0的匀加速直线运动．设穿过每块木块所用的时间为t ，则d 2= 12at 2，d 1+d 2= 12a (2t )2，解方程得d 1: d 2=3:1，故正确答案选C说明: 类如此题的物体沿斜面匀减速上滑到最高点，以及竖直上抛运动到最高点的问题，用逆向思维的方法求解问题往往比较简便．4．运用逆向思维转换物理对象，间接解决物理问题，在运用中训练逆向思维解决物理问题时一般先选取研究对象，当选取某一研究对象感到思维困难时，可将对象进行合理转换，会给问题分析带来方便．而且，通过灵活转换研究对象，能使同学在训练逆向思维的同时体会到事物之间相互联系、相互影响的哲学思想．例3. 如图所示电路中，电源电动势为E ，内阻为r ，当滑动变阻器R 3的滑动触头自左向右滑动时A ．电压表示数变大B ．电流表示数变大C ．R 1消耗功率变大D ．R 2消耗功率变大【解析】当滑动变阻器触头向右滑动时，R 3减少，引起外电路的总电阻减少，由E I R r=+得，总电流增大；由U =E -Ir 知，路端电压减少，即电压表示数减少，A 错．R 2、R 3两端电压U 23=E -I （R 1+ r ），因总电流增大，故U 23减少，流过R 2的电流I R2减少，而流过电流表的电流I A =I -I R2，且I 增大，I R2减少，所以I A 增大，故B 对．因流过R 1的电流增大，流过R 2的电流减少，故R 1消耗功率变大，R 2消耗功率变小，选项CD 错误．说明：电路动态变化问题不仅考查了电路知识，更考查了同学分析问题的能力和方法，只有找出整体与局部的辨证关系，才能作出正确的判断，在本题中对于外电压和R 3部分的分析都体现了通过不变部分来分析变化部分的思想方法．5．运用逆向方法，变换角度思考，有助于快速解决问题有些题目用常规方法解决比较复杂，如果换个角度去思考，则往往会使问题快速得解．如求解牛顿定律问题时，常规思维是分解力，但一些问题，只对力进行分解，显得繁难，我们可以转换思维角度，分解加速度，做起来就比较简捷．例4. 如图a 所示，电梯与水平面夹角为300，当电梯加速向上运动时，人对电梯的压力是其重力的65，人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍？ 【解析】对人受力分析，重力mg ，支持力F N ，摩擦力F （摩擦力方向一定与接触面平行，由加速度方向方向可推知F水平向右），分解加速度，由牛顿第二定律得水平方向：F =ma =ma cos300竖直方向：F N -mg =ma sin300 又因为F N =65mg 联立解方程得F说明：此题通过分析受力情况发现力都是垂直的，所以采用分解加速度的方法，简化了解题过程．6．将解题结果逆向反推，有助于得到正确的结果同学解题常常会想当然，往往又没有验证答案的习惯．利用反证法，有助于判断解题结果正确与否．例5. 如图所示，质量为m 的小求固定在细杆ab 的一端，小车静止在水平面上，下列说法正确的是A ．细杆对小球的作用力大小为mg ，方向竖直向下B ．小球对细杆的作用力大小为mg ，方向竖直向下C ．小球对细杆的作用力大小为mg cos θ,方向沿ab 杆向下D ．细杆对小球的作用力大小为mg cos θ，方向垂直 ab 杆向上【解析】本题同学易错选C ，如果把答案再仔细想一下，这样的条件小车会保持静止状态吗？7．逆向分析问题，有助于理清解题思路一般的思维方式即正向思维就是从已知量出发，根据题意，把问题分成几个简单的部分来考虑．再按照题意和有关物理规律及物理概念，找出已知和未知量之间的关系，从而得到结论的思维方式．逆向思维则是从待求量入手按照题意逐层次反向推导，直到利用题中给出的已知条件能够将问题解决为止．思维模式是：例6. 如图（a）所示，在前进的车厢的竖直后壁上放一物体，要使物体不下滑，车厢至少要以20m/s 2的加速度前进，求物体与车壁间的动摩擦因素．（g取10m/s 2）【解析】初学者会认为这个题目条件过于简单，无从下手．其实，我们只要从结论出发进行逆推，找出所需要的条件列式即可．⑴要求μ，由公式f =μN ，必须求出摩擦力和弹力．⑵要求摩擦力和弹力，可由题目的运动状态：要使物体不下滑，对物体受力分析如图(b)⑶由牛顿运动定律得N =ma ，f =mg ，再返回代入滑动摩擦力公式即可．将上述分析过程反向写出，即可得出解题步骤如下：设物体的质量为m ，受力分析如图(b )水平方向：N =ma 竖直方向：f =mg 由摩擦力公式f =μN 得f mg N ma μ===0.5 说明：逆向思维就是将结论作为条件，从结论出发，逆向分析其物理过程的一种思维方式．对于较复杂的问题，利用逆向思维可以将分析推理过程简单化．简单的说，就是当不知道从哪里算起的时候，就从题目的要求去倒推，看看要计算出最终的结果需要什么条件，需要什么找什么，直到题目已知条件满足要求，这个题就解开了8、利用可逆性原理，破解物理学难题可逆性原理为求解物理学难题开辟了一条途径，用常规方法不易解决或无法解决的问题首选这一原理进行分析时，往往能快速、准确地找到答案．例7. 如图所示，一个三棱镜的横截面是直角三角形，且角A 为300 ，AD=23AC ，棱镜AC 面上的AD 部分，其中有一部分光经棱镜后垂直于BC 面射出，在图中画出一条由AD 部分射入，最后垂直BC 面射出的光线的完整的光路图，并在图中标出界面处反射角和折射角的度数．【解析】显然，因不知入射角有多大，在AD 部分先作入射光线会无从下手．根据光路可逆原理，假设光线垂直于BC 面入射，找出它在AD 部分射出的光线即可．如图所示，AB 面上的入射角为600，大于棱镜的临界角（C=450），发生了全反射；在AD面上的入射角为300，根据折射定律sin sin i n r =，求出折射角为300，完成光路图．通过以上分析可看出，对于某些物理问题，用常规的方法解题比较麻烦时，若能打破常规，逆向思考问题，往往会收到化繁为简，化难为易的效果．因此，逆向思维是解决物理题目的一种有效方法，同时对于培养同学思维的灵活性和创造性是十分有效的．三．针对训练1．一物体以某一初速度在粗糙平面上做匀减速直线运动,最后停下来，若此物体在最初5秒和最后5秒经过的路程之比为11:5．则此物体一共运行了多少时间？f (b)2．一物体作竖直上抛运动，经过高度为1.8m的窗户历时0.2s，则此物体上升到最高点与窗户上端的距离是多少？（g取10m/s2）3．某同学在测定玻璃折射率时得到了多组入射角i与折射角r，并作出了sini与sinr的图象如图所示.则下列说法正确的是A．实验时，光线是由空气射入玻璃B．实验时，光线是由玻璃射入空气C．利用sinsinir可求得玻璃的折射率D．该玻璃的折射率为1.5。

专题5 对称法一．方法介绍由于物质世界存在某些对称性，使得物理学理论也具有相应的对称性，从而使对称现象普遍存在于各种物理现象和物理规律中．从某种意义上讲，物理学的每一次重大突破都有美学思想在其中的体现．应用这种对称性不仅能帮助我们认识和探索物质世界的某些基本规律，而且也能帮助我们去求解某些具体的物理问题，这种思维方法在物理学中称为对称法.物理中对称现象比比皆是，对称的结构、对称的作用、对称的电路、对称的物像等等．一般情况下，对称表现为研究对象在结构上的对称性、物理过程在时间上和空间上的对称性、物理量在分布上的对称性及作用效果的对称性等．用对称性解题的关键是敏锐地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,利用对称法分析解决物理问题，可以避免复杂的数学演算和推导，直接抓住问题的实质，出奇制胜，快速简便地求解问题．二．例题精讲1．对称法在静力学中的应用在静力学中，若结构具有对称性，则受力就具有对称性，我们可以利用对称法进行思维，简化运算．例1．如图1所示，有n 个大小为F 的共点力，沿着顶角为120°的圆锥体的母线方向．相邻两个力的夹角均相等．求这n 个力的合力大小．【解析】 将每个力沿圆锥体的对称线方向和平行于底面的方向分解，得到n 个沿着对称线方向的分力和n 个平行于底面方向的分力．每个沿着对称线方向的分力大小都等于2F ，所以n 个沿着对称线方向的分力的合力大小为nF 2．另一方面，由于对称性，n 个平行于底面方向的分力的合力为零．所以本题所求n 个力的合力大小等于nF 2． 2．对称法在抛体运动中的应用物体做斜抛运动时，其向斜上运动阶段和向斜下运动阶段具有对称性．物体做平抛运动时，若碰撞到竖直的障碍物后反弹（没有机械能损失），则小球与竖直的障碍物碰撞前后的速度v v 和 关于墙壁对称，碰撞后的轨迹与无竖直的障碍物时小球做平抛运动的轨迹关于竖直的障碍物对称．例 2. 抛体运动在各类体育运动项目中很常见，如乒乓球运动．.现讨论乒乓球发球问题，设球台长2L 、网高h ，乒乓球反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力．.（设重力加速度为g ）（1）若球在球台边缘O 点正上方高度为h 1处以速度v 1水平发出，落在球台的P 1点（如图2中实线所示），求P 1点距O 点的距离x 1.（2）若球在O 点正上方以速度v 2水平发出，恰好在最高点时越过球网落在球台的P 2点（如图2中虚线所示），求v 2的大小.（3）若球在O 点正上方水平发出后，球经反弹恰好越过球网且刚好落在对方球台边缘P 3处，求发球点距O 点的高度h ．【解析】 (1)设发球时飞行时间为t 1，根据平抛运动规律h 1=12gt 12，x 1=v 1t 1，图2图1联立解得P 1点距O 点的距离 x 1=v 1gh 12 (2)设发球高度为h 2，飞行时间为t 2，同理根据平抛运动规律h 2=12gt 22，x 2=v 2t 2， 且h 2=h ， 2x 2=L联立解得 222L g v h(3)如图2B 所示，发球高度为h 3,飞行时间为t 3，同理根据平抛运动规律得，h 3=gt 32/2，，x 3=v 3t 3且3x 3=2L设球从恰好越过球网到最高点的时间为t ，水平距离为s ，有h 3—h =gt 2/2，s =v 3t ，由几何关系知，x 3+s=L联立上述6式解得h 3=43h ． 3．对称法在简谐运动中的应用物体做简谐运动时，其物体在平衡位置两侧的位移、加速度、回复力、动能、势能和速度的大小关于平衡位置具有对称性．例3 如图3所示，轻弹簧的一端固定在地面上，另一端与木块B 相连，木块A 放在木块B 上，两木块质量均为m , 在木块A 上施有竖直向下的力F ,整个装置处于静止状态．（1）突然将力F 撤去，若运动中A 、B 不分离，则A 、B 共同运动到最高点时，B 对A 的弹力有多大? (2)要使A 、B 不分离，力F 应满足什么条件?【解析】 力F 撤去后，系统作简谐运动，该运动具有明显的对称性，该题利用最高点与最低点的对称性来求解，会简单得多．（1）最高点与最低点有相同大小的回复力，只是方向相反，这里回复力是合外力． 在最低点，即原来平衡的系统在撤去力F 的瞬间，受到的合外力应为F ，方向竖直 向上；当到达最高点时，系统受到的合外力也应为F ，方向竖直向下，A 受到的合 外力为21F ，方向向下，考虑到重力的存在，所以B 对A 的弹力为mg -2F (2)力F 越大越容易分离，讨论临界情况，也利用最高点与最低点回复力的对称 性．最高点时A 、B 间虽接触但无弹力，A 只受重力，故此时回复力向下，大小为 mg .那么，在最低点时，即刚撤去力F 时，A 受的回复力也应等于mg ，但根据前一 小题的分析，此时回复力为21F ，这就是说21F ＝mg ．则F ＝２mg ．因此，使A 、 B 不分离的条件是F ≤２mg ．4．对称法在电场中的应用带电薄板和点电荷的电场都具有对称性．等量异号（或同号电荷）的电场具有对称性．带电量相等的异号带电粒子在同一电场中运动轨迹具有对称性．例4. 如图4，带电量为+q 的点电荷与均匀带电薄板相距为2d ，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心．若图中a 点处的电场强度为零，根据对称性，带电薄板在图中b 点处产生的电场强度大小为＿＿＿＿＿＿，方向＿＿＿＿＿＿．(静电力恒图2B图3量为k )【解析】均匀带电薄板在ab 两对称点处产生的电场强度大小相等、方向相反，具有对称性．点电荷+q 在a 点处产生的电场强度由点电荷电场强度公式可得E q =kq /d 2，方向向左．题述带电薄板和点电荷+q 在a 点处的合电场强度为零，因此带电薄板在a 点处产生的电场强度为E = E q =kq /d 2，方向垂直于薄板向右．根据对称性，带电薄板在b 点处产生的电场强度为E b =kq /d 2，方向垂直于薄板向左．例5. 如图甲所示，ab 是半径为R 的圆的一条直径，该圆处于匀强电场中，场强为E ，在圆周平面内，将一带正电q 的小球从a 点以相同的动能抛出，抛出方向不同时，小球会经过圆周上不同的点，在这些所有的点中，到达c 点时小球的动能最大．已知∠cab =300，若不计重力和空气阻力，试求：(1)电场方向与直径ab 间的夹角θ；(2)若小球在a 点时初速度方向与电场方向垂直,小球恰好能落在c 点，则初动能为多少?【解析】由于从a 点以相同的初动能沿不同方向抛出的小球到达圆周上的各点时，其中到达c 点的小球动能最大，因此过c 点的切线一定是等势线，由此可以确定电场线的方向，至于从a 点垂直于电场线抛出的小球可按类平抛运动处理．（1)用对称性判断电场的方向：由题设条件，在圆周平面内，从a 点以相同的动能向不同方向抛出带正电的小球，小球会经过圆周上不同的点，且以经过c 点时小球的动能最大，可知，电场线平行于圆平面．又根据动能定理，电场力对到达c 点的小球做功最多，为qU ac ．因此U ac 最大，即c 点的电势比圆周上任何一点的电势都低．又因为圆周平面处于匀强电场中，故连接Oc ，圆周上各点的电势对于Oc 对称(或作过c 点且与圆周相切的线cf 是等势线)，Oc 方向即为电场方向(如图乙所示)，它与直径ab 的夹角为600． (2)小球在匀强电场中做类平抛运动．小球沿垂直于电场方向抛出，设其初速度为v 0，小球质量为m ．在垂直于电场线方向，有：x ＝v 0t ①在沿电场线方向，有y ＝21at 2 ② 由图中几何关系可得：x ＝R cos300 ③ y ＝R (1十cos600) ④且：a =mqE ⑤ 将③、④、⑤式代入①、②两式解得：v 02＝m qER 4 所以初动能：E k0＝21mv 02 =8qER ．5．对称法在磁场中的应用当带电粒子以一定的角度进入边界为直线的匀强磁场中，其轨迹具有对称性．若粒子仍从该边界射出，则射出磁场时的速度方向与磁场边界的夹角和射入磁场时的速度方向与磁场边界的夹角相等．例6. 如图所示，正方形匀强磁场磁区边界长为a ，由光滑绝缘壁围成．质量为m 、电量为q 的带正电的粒子垂直于磁场方向和边界，从下边界的正中央的A 孔射人磁区中，粒子和壁碰撞时无能量和电量损失，不计重力和碰壁时间，设磁感应强度的大小为B ，粒子在磁场中运动半径小于a ，欲使粒子仍能从A 孔射出，粒子的入射速度应多大?在磁场中的运动时间是多少?并在下面框中画出轨迹图．【解析】本题的关键在于头脑中要建立粒子运动的对称图景．其运动图景(最基本)可分为两类，第一类由图1所示．由图中的几何关系得a =(4n +2)R ，（n =0、1、2、3···）， 解得=42a R n +，（n =0、1、2、3···）． 带电粒子在匀强磁场中运动洛仑兹力提供向心力，2=v qvB m R， =mv R qB， 联立解得粒子的入射速度应为v =()221qBa m n +， 又22=R m T v qBππ= 在磁场中的运动时间是2(4+1)=(4+1)n m t n T qBπ=，（n =0、1、2、3···）． 第二类如图2所示，带电粒子的轨道半径=4a R k '，（k =1、2、3···）） 带电粒子在匀强磁场中运动洛仑兹力提供向心力，2=v qv B m R '''，=mv R qB ''， 联立解得粒子的入射速度应为=4Bqa v km '， 又22=R m T v qBππ'=' 在磁场中的运动时间是t '=2kT +2a v '=()42km qB π+，（k =1、2、3···）． 欣赏 粒子的运动轨迹组成了一幅美丽的窗帘，可谓巧夺天工!物理学家温伯格说：“目前物理学中最有希望的探索方法就是透过现象世界与表层结构的迷雾去发现隐藏在事物深处的对称性”．由此可见，对称性思想在物理学中的应用是广泛的，也是很重要的，所以我们在平时的生活和学习中要逐渐培养美学思维能力．6．对称法在电磁感应中的应用例7. 如上图甲所示，在半径为r 的圆柱形区域内，充满与圆柱轴线平行的匀强磁场，一长为3r 的金属棒MN 与磁场方向垂直地放在磁场区域内, 棒的端点MN恰在图1 图2磁场边界的圆周上，已知磁感应强度B 随时间均匀变化，其变化率为tB ∆∆＝k ，求MN 中产生的电动势为多大?【解析】由题可知，MN 上有感应电动势，这种感应电动势无法直接计算，但如果注意MN 的长为3r ，结合题意，可虚构两根与MN 完全相同的金属棒与MN 棒一起刚好构成圆的内接正三角形，如图乙所示；由法拉第电磁感应定律，这一回路中的感应电动势E ＝t ∆∆φ＝t B ∆∆.S ＝ 433kr 2 由对称性可知，MN 上的感应电动势是整个回路中电动势的31， 所以： E MN ＝31E ＝43kr 2三．针对训练1．如图所示，A 、B 为竖直墙面上等高的两点，AO 、BO 为长度相等的两根轻绳，CO 为一根轻杆，转轴C 在AB 中点D 的正下方，AOB 在同一水平面内，∠AOB =120°，∠COD =60°．在O 点处悬挂一个质量为m 的物体，系统处于平衡状态，则：A ．绳AO 所受的拉力F 1为233mg B ．绳BO 所受的拉力F 2为33mg C ．杆OC 所受的压力F 3为33mg D ．杆OC 对O 点的支持力F 4为33mg2．如图所示，相对的两个斜面，倾角分别为370和530，在顶点把两个小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在足够长的斜面上．若不计空气阻力，则A 、B 两个小球在空中运动的时间之比(sin 370＝0.6，COS 530＝0.8)A ．1:lB ．4:3 C.16:9 D ．9:13．如图所示，两块相同的竖直木板A 、B 之间有质量均为m 的四块相同的砖,用两个大小均为F 的水平力压木板，使砖静止不动，设所有接触面间的动摩擦系数为μ，则第二块砖对第三块砖的摩擦力的大小为 A ．0 B ． mg C ．μF D ．2mg4．一根自由长度为10 cm 的轻弹簧，下端固定，上端连一个质量为m 的物块P ，在P 上放一个质量也是m 的物块Q ．系统静止后，弹簧长度为6 cm ，如图11所示.如果迅速向上移去Q ，物块P 将在竖直方向做简谐运动，此后弹簧的最大长度为A ．8 cmB ．9 cmC ．10 cmD ．11 cm5．如上图所示，一块均匀的半圆形薄电阻合金片，将它按图甲方式接在电极A 、B 之间，其电阻为R ，将它按图乙方式接在电极C 、D 之间，求其电阻值．(电极电阻忽略不计) 图11 P Q 6cm6．沿水平方向向一堵竖直光滑的墙壁抛出一个弹性小球A，抛出点离水平地面的高度为h，距离墙壁的水平距离为s，小球与墙壁发生弹性碰撞后，落在水平地面上，落地点距墙壁的水平距离为2s，如图a所示．求小球抛出时的初速度．7．如图所示，在空间中的A、B两点固定着一对等量正点电荷，有一带电微粒在它们产生的电场中运动，设带电微粒在运动过程中只受到电场力的作用，带电微粒在电场中所做的运动可能是：A．匀变速直线运动 B．匀速圆周运动 C．类似平抛运动 D．机械振动现有某同学分析如下：带电粒子在电场中不可能做匀变速直线运动与类似平抛运动，因为带电粒子在电场中不可能受到恒定的外力作用，所以A、C是错误的，也不可能做匀速圆周运动，因为做匀速圆周运动的物体所受的合外力始终指向圆心充当向心力，图示中两点电荷所产生的电场不可能提供这样的向心力，所以B也是错误的．只有D正确，理由是在AB 连线中点O两侧对称位置之间可以做机械振动．你认为该同学的全部分析过程是否有错?若没有错，请说明正确答案“D”成立的条件；若有错，请指出错误并说明理由．8．如图所示，在水平方向的匀强电场中，用长为l的绝缘细线，拴住质量为m、带电量为q的小球，线的上端O固定，开始时将线和球拉成水平，松开后，小球由静止开始向下摆动，当摆过600角时，速度又变为零．求：(1)A、B两点的电势差U AB多大?(2)电场强度多大?9．如图所示为一块很大的接地导体板，在与导体板相距为d的A处放有带电量为-q的点电荷．(1)试求板上感应电荷在导体内P点产生的电场强度；(2)试求感应电荷在导体外P′点产生的电场强度(P与P′点对导体板右表面是对称的)；(3)在本题情形，试分析证明导体表面附近的电场强度的方向与导体表面垂直；(4)试求导体上的感应电荷对点电荷-q的作用力．10．设在地面上方的真空室内，存在匀强电场和匀强磁场．已知电场强度和磁感应强度的方向是相同的，电场强度的大小E=4.0V／m，磁感应强度的大小B=0.15T．今有一个带负电的质点以v=20 m／s的速度在此区域内沿垂直场强方向做匀速直线运动，求此带电质点的电量与质量之比qm以及磁场的所有可能方向．(角度可用反三角函数表示)11．如图甲所示，一静止的带电粒子q，质量为m(不计重力)，从P点经电场E加速，经A点进入中间磁场B，B方向垂直纸面向里，再穿过中间磁场进入右边足够大的空间磁场B′(B′=B)，B′方向垂直于纸面向外，然后能够按某一路径再由A返回电场并回到出发点P，然后再重复前述过程．已知l为P到A的距离，求中间磁场的宽度d和粒子运动的周期．(虚线表示磁场的分界线)。

高中物理教学中学生逆向思维能力培养的策略随着社会的不断发展，科技的飞速进步，物理知识在高中教育中的重要性也越来越突出。

而作为物理学科的核心技能之一，逆向思维能力在高中物理教学中的培养显得尤为重要。

逆向思维能力不仅可以帮助学生更好地理解和应用物理知识，还可以培养学生的创新意识和问题解决能力。

本文将就高中物理教学中学生逆向思维能力培养的策略进行一些探讨。

1. 培养学生的自主学习能力自主学习是逆向思维能力的基础，而培养学生的自主学习能力是高中物理教学中不可或缺的一环。

教师可以通过布置探究性实验、案例分析等任务，引导学生通过自主地查找、筛选信息，提出问题，分析问题，提出解决方案等全过程，培养学生的独立思考和逆向思维能力。

2. 引导学生重视问题的发现和解决在教学中，教师应引导学生重视问题的发现和解决，培养学生对问题的敏感性和主动性。

对于一些常规的物理问题，教师可以引导学生通过逆向思考的方式来发现问题，提出疑问，并通过实验和推理进行解决，引导学生逐步形成逆向思维的习惯。

3. 鼓励学生进行创新实践创新实践是培养学生逆向思维能力的有效途径。

教师可以在教学中设置一些创新实践的任务，让学生通过自主思考、实验设计和实践操作等方式来解决问题，培养学生的逆向思维能力和创新意识。

4. 引导学生进行思维导图练习思维导图是一种能够有效促进学生思维发展和提高学习效率的工具。

教师可以引导学生在学习物理知识的过程中进行思维导图的练习，通过将零散的知识点、概念、定律等进行整合和归纳，帮助学生形成系统的思维方式和逆向思维模式。

5. 创设具有逆向思维要求的教学情境教学情境是教学的载体和形式，对于培养学生逆向思维能力至关重要。

教师可以在课堂上通过展示一些人们长期以来错误的物理认知，鼓励学生进行逆向思考和重新分析，以此引发学生的思考，增强学生的逆向思维能力。

6. 加强跨学科交叉教学物理学科与数学、化学等学科有着千丝万缕的联系，跨学科交叉教学可以促进学生对物理知识的更加深入和透彻的理解，也是培养学生逆向思维能力的重要途径。

高中物理教学中学生逆向思维能力培养的策略逆向思维能力是指以与传统思考方式相反的方式思考问题，并从中获得新的见解和解决方法的能力。

在高中物理教学中，逆向思维能力的培养对于学生的科学素养和创新能力的提升具有重要的意义。

本文将介绍几个策略，用于帮助学生培养逆向思维能力。

1.提高学生对物理实验的观察力物理实验是培养学生逆向思维能力的重要手段。

在实验中，学生可以通过观察物理现象、分析数据等方式，逆向思考物理原理和系统结构。

教师可以通过设计富有启发性和挑战性的实验，引导学生探索逆向思考的方式。

比如，对于一个已知的系统，可以要求学生提出一些看似不可能完成的任务，然后看看学生如何设计实验，通过逆向思维得到新的解决方案。

2.鼓励学生独立思考逆向思维需要学生有一定的创造力和独立思考能力。

教师可以鼓励学生在学习过程中自主学习，独立思考。

让学生自由探究，开展自己的研究项目或展示活动，引导学生独立思考，寻找合适的解决方案。

教师应该鼓励学生的好奇心和探索精神，鼓励学生尝试新的思考方式，这样可以增强学生的创造力和逆向思维能力。

3.整合跨学科知识跨学科知识的整合也是培养学生逆向思维能力的重要手段。

教师可以将物理与其他学科的知识进行融合，让学生探究两种物理现象之间的关系，引导学生将不同科目的知识进行整合，形成新的解决方案。

比如，将物理与数学或化学等课程进行整合，探究其中的关联，让学生进行思维实验和探究。

4.提供低压力环境在培养逆向思维能力时，提供一个低压力的环境也是非常重要的。

由于逆向思维需要冒险和错误，因此教师不应该对学生的错误给予过多的批评和惩罚，而应该给学生足够的鼓励和支持，以便他们放心地从失败中吸取教训，总结经验，探索出特有的解决方案。

总之，高中物理教学中，培养学生逆向思维能力是非常重要的，这也是科学素养和创新能力的提升之路。

学生需要通过实验、跨科目整合等方法进行逆向思维的探索。

同时，为了让学生放心地探索，教师在教学中还要提供低压力的环境，鼓励学生从错误中吸取教训，从而不断提升逆向思维的能力。

高中物理必修逆向思维教案
教学目标：
1. 帮助学生通过逆向思维理解物理概念及现象，培养学生的逻辑思维能力；
2. 激发学生的学习兴趣，提高学生的学习效率；
3. 培养学生独立思考和解决问题的能力。

教学内容：物理学中的基本概念及相关现象
逆向思维教学方式：
1. 提出问题：首先向学生提出一个问题或一个谜题，让学生思考并提出解决方案；
2. 导入物理知识：在学生提出自己的解决方案之后，引导学生逐步了解和理解相关的物理知识，帮助他们发现和掌握问题的本质；
3. 解决问题：在学生掌握了相关知识后，让他们再次思考之前的问题，并通过运用所学知识来解决问题；
4. 总结提升：帮助学生总结所学知识，并将逆向思维的方法运用到其他物理问题中，提高学生的解决问题的能力。

教学步骤：
1. 提出问题：向学生提出一个与力、运动或能量相关的问题，让学生思考并提出自己的解决方案；
2. 导入物理知识：介绍相关物理知识，如牛顿定律、动能定理等，帮助学生理解问题的本质；
3. 解决问题：让学生再次思考之前的问题，并运用所学知识来解决问题；
4. 总结提升：帮助学生总结所学知识，引导他们思考如何运用逆向思维方法来解决其他物理问题。

教学工具：课件、实验器材、黑板、书籍等
评估方式：课堂讨论、小组讨论、作业、考试等
通过逆向思维的教学方式，可以让学生更深入地理解物理知识，培养学生的独立思考和解决问题的能力，提高他们的学习兴趣和学习效率。

希望本教案能帮助学生在物理学习中取得更好的成绩。

高三物理教学中的逆向思维方法摘要：在物理学习过程中，很多物理概念和定律的解答和各种习题的解析，常常要通过逆向思考来解决。

逆向思考其实就是通过从事物的反面进行思考并用创新型的方式解决问题。

通过逆向思考的方式，学生不仅可以从多方面解答问题，还能培养创新方法解决问题，学会融会贯通，举一反三。

有意识的培养学生的逆向思维意识，能让他们在学习中另辟蹊径，达到意想不到的学习效果[1]。

关键词：高三物理复习；逆向思考教学；创新意识；能力培养受到传统的教学和学生本身的思维定式的影响，学生一般都习惯于从问题的正向思维出发去进行学习和思考并解决问题。

然而一些物理问题在解决的过程中如果通过逆向思考，通过问题的结果来找出解决方法，能够使问题得到更快速有效的解决。

逆向思考方法充分体现了人类发散思维的活跃性，以及他们在灵活解决问题方面的能力。

本文从几个方面探讨在高三物理复习中运用逆向思考教学的一些方法，供大家参考。

一、逆向思考方法的概念和特点（一）逆向思考法概念逆向思考法就是通过将事物的因果关系进行互换来分析和讨论问题，通过改变事物情发生的结果和原因来探究事物的本质。

通过这种学习方法，能够简化物理学习中的一些难题，提高学生解决问题的效率。

例如，将物体垂直向上抛出，在达到最高点前一秒的速度是怎样变化的？对于这道问题的解答，如果直接按照垂直上抛来求解，分析问题的过程可能很复杂，但是如果根据它下落的前一秒的速度变化规律来求解，就简单的多了[2]。

（二）逆向思考具有思维发散性和多向性的特点。

例如在复习“力的合成”这一课程时，对于提出的问题：作用在一个直线上的两个同方向作用力4N和6N，形成的合力是多大？按照正向思维方式，应该是10N。

如果换一个思维方式：合力为10N的两个力作用在同一直线和同一方向上，那么这两个力分别是多少？这时候通过逆向思维得出的结论就很有意思了。

可以是2和8，也可以是3和7、6和4等，这就大大拓展了学生的创新思维。

高中物理教学中学生逆向思维能力培养的策略1. 引言1.1 背景介绍高中物理教学中，学生逆向思维能力的培养成为了一个备受关注的话题。

随着社会的不断发展和变化，传统的教学模式已经不能完全适应学生的学习需求，逆向思维能力成为了培养学生创新能力和解决问题能力的重要途径。

逆向思维即是指以“不同”的方式来思考问题，打破传统的思维定式，重新审视问题并找到创新的解决方案。

在高中物理教学中，培养学生的逆向思维能力，不仅可以提升他们的学习兴趣和能力，还能够为他们将来的学习和工作奠定良好的基础。

通过引入逆向思维的培养策略，可以激发学生的思维活力，提高他们的问题解决能力和创新意识，使其在面对未知和复杂的问题时能够勇敢探索和迎接挑战。

在高中物理教学中，如何有效地培养学生的逆向思维能力成为了一个亟待解决的问题。

【200】1.2 问题阐述高中物理教学中，学生在学习物理知识的过程中往往需要运用逆向思维能力。

目前的高中物理教学存在着一些问题，如传统的教学模式注重知识传授，缺乏引导学生进行逆向思维的训练，导致学生对物理知识的掌握程度和实际应用能力较为薄弱。

在教学中，学生对于逆向思维的理解和应用能力并不充分，很多学生在遇到复杂的物理问题时，往往只会机械地应用公式和规则，缺乏灵活运用逆向思维的能力。

这种局面使得学生对于物理的理解停留在表面层面，难以深入思考问题本质和探索解决问题的不同途径。

如何培养学生的逆向思维能力成为当前高中物理教学中亟待解决的问题。

只有通过引导学生进行逆向思维的训练，激发学生的思维潜能，才能真正提高学生的物理学习效果和能力。

为此，本文将探讨在高中物理教学中如何有效地培养学生的逆向思维能力，并提出相应的策略和建议。

【字数：239】1.3 研究意义高中物理教学中学生逆向思维能力培养的策略具有重要的研究意义。

培养学生的逆向思维能力有助于提高其解决问题的能力和创新思维水平，使其在学习和生活中更具竞争力。

逆向思维能力也是培养学生综合素质和自主学习能力的有效途径，有助于促进学生全面发展。

高中物理教学中学生逆向思维能力培养的策略逆向思维能力是指能够独立思考问题，不断探究问题本质及解决方案的能力，能够在面对困惑或者不确定性的情况下，从不同的角度出发，寻找解决问题的方法。

在高中物理教学中，逆向思维能力是非常重要的能力之一，尤其是在物理实验中，要求学生具备独立思考、分析实验数据、解决实验问题的能力。

因此，如何培养学生的逆向思维能力，提高学生对物理知识的掌握和应用水平，是物理教学工作中必须重视的问题。

一、提高学生问题意识和问题解决能力学生在学习物理的过程中，需要不断地遇到和解决各种问题，这些问题都是物理实验和知识中的难点。

教师应当关注学生的问题意识，鼓励学生提出问题、解决问题的过程，并引导学生从不同的角度思考问题，寻找解决问题的方法。

可以采用思考导图或短篇数学论文的方式进行练习，进一步拓展学生的思维方式和眼界，提高学生的逆向思维能力。

二、注重实验思维的训练物理实验是培养学生逆向思维能力的重要途径。

通过对物理实验进行深入的思考，学生可以深入了解物理现象、理论和实验之间的关系，提高自己的实验思维和逆向思维能力。

对此，教师应以探究性实验和创新性实验为主导，引导学生从实验数据出发，观察、发现、思考和总结实验规律；鼓励学生进行实验设计和修改，在实验过程中培养学生自主探究能力和实验思维能力。

三、激发学生的求知欲和认知兴趣学生的求知欲和认知兴趣，对于培养学生逆向思维能力起到了非常重要的作用。

教师可以通过引导学生进行实验观察、提出问题、对问题进行探究等方式，激发学生的兴趣，增强学生对物理学科的喜爱程度；同时也希望教师能够定期安排一些讨论课、授课等教学活动，通过鼓励学生自主学习和交流合作，激发学生的学习兴趣和思考能力。

四、建立良好的教学环境和氛围在高中物理教学过程中，教学环境和氛围的重要性不言而喻。

教师应该创造一个能够激发学生学习热情、提高学生逆向思维能力的良好教学氛围。

例如，教师可以在课堂中引导学生进行小组讨论，培养学生的团队协作能力；课外时间可以组织各种科技活动、演讲比赛等，促进学生积极参与学科创新和实践活动，提高学生的团队合作和解决问题的能力。