高中物理常用到的思想方法-word文档
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高中物理常用到的思想方法一、逆向思维法逆向思维是解答物理问题的一种科学思维方法,对于某些问题,运用常规的思维方法会十分繁琐甚至解答不出,而采用逆向思维,即把运动过程的“末态”当成“初态”,反向研究问题,可使物理情景更简单,物理公式也得以简化,从而使问题易于解决,能收到事半功倍的效果.二、对称法对称性就是事物在变化时存在的某种不变性.自然界和自然科学中,普遍存在着优美和谐的对称现象.利用对称性解题时有时可能一眼就看出答案,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.用对称法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.三、图象法图象能直观地描述物理过程,能形象地表达物理规律,能鲜明地表示物理量之间的关系,一直是物理学中常用的工具,图象问题也是每年高考必考的一个知识点.运用物理图象处理物理问题是识图能力和作图能力的综合体现.它通常以定性作图为基础(有时也需要定量作出图线),当某些物理问题分析难度太大时,用图象法处理常有化繁为简、化难为易的功效.四、假设法假设法是先假定某些条件,再进行推理,若结果与题设现象一致,则假设成立,反之,则假设不成立.求解物理试题常用的假设有假设物理情景,假设物理过程,假设物理量等,利用假设法处理某些物理问题,往往能突破思维障碍,找出新的解题途径.在分析弹力或摩擦力的有无及方向时,常利用该法.五、整体、隔离法物理习题中,所涉及的往往不只是一个单独的物体、一个孤立的过程或一个单一的题给条件.这时,可以把所涉及到的多个物体、多个过程、多个未知量作为一个整体来考虑,这种以整体为研究对象的解题方法称为整体法;而把整体的某一部分(如其中的一个物体或者是一个过程)单独从整体中抽取出来进行分析研究的方法,则称为隔离法.六、图解法图解法是依据题意作出图形来确定正确答案的方法.它既简单明了、又形象直观,用于定性分析某些物理问题时,可得到事半功倍的效果.特别是在解决物体受三个力(其中一个力大小、方向不变,另一个力方向不变)的平衡问题时,常应用此法.七、转换法有些物理问题,由于运动过程复杂或难以进行受力分析,造成解答困难.此种情况应根据运动的相对性或牛顿第三定律转换参考系或研究对象,即所谓的转换法.应用此法,可使问题化难为易、化繁为简,使解答过程一目了然.八、程序法所谓程序法,是按时间的先后顺序对题目给出的物理过程进行分析,正确划分出不同的过程,对每一过程,具体分析出其速度、位移、时间的关系,然后利用各过程的具体特点列方程解题.利用程序法解题,关键是正确选择研究对象和物理过程,还要注意两点:一是注意速度关系,即第1个过程的末速度是第二个过程的初速度;二是位移关系,即各段位移之和等于总位移.九、极端法有些物理问题,由于物理现象涉及的因素较多,过程变化复杂,同学们往往难以洞察其变化规律并做出迅速判断.但如果把问题推到极端状态下或特殊状态下进行分析,问题会立刻变得明朗直观,这种解题方法我们称之为极限思维法,也称为极端法.运用极限思维思想解决物理问题,关键是考虑将问题推向什么极端,即应选择好变量,所选择的变量要在变化过程中存在极值或临界值,然后从极端状态出发分析问题的变化规律,从而解决问题.有些问题直接计算时可能非常繁琐,若取一个符合物理规律的特殊值代入,会快速准确而灵活地做出判断,这种方法尤其适用于选择题.如果选择题各选项具有可参考性或相互排斥性,运用极端法更容易选出正确答案,这更加突出了极端法的优势.加强这方面的训练,有利于同学们发散性思维和创造性思维的培养.十、极值法常见的极值问题有两类:一类是直接指明某物理量有极值而要求其极值;另一类则是通过求出某物理量的极值,进而以此作为依据解出与之相关的问题.物理极值问题的两种典型解法.(1) 解法一是根据问题所给的物理现象涉及的物理概念和规律进行分析,明确题中的物理量是在什么条件下取极值,或在出现极值时有何物理特征,然后根据这些条件或特征去寻找极值,这种方法更为突出了问题的物理本质,这种解法称之为解极值问题的物理方法.(2)解法二是由物理问题所遵循的物理规律建立方程,然后根据这些方程进行数学推演,在推演中利用数学中已有的有关极值求法的结论而得到所求的极值,这种方法较侧重于数学的推演,这种方法称之为解极值问题的物理—数学方法.此类极值问题可用多种方法求解:①算术—几何平均数法,即a.如果两变数之和为一定值,则当这两个数相等时,它们的乘积取极大值.b.如果两变数的积为一定值,则当这两个数相等时,它们的和取极小值.②利用二次函数判别式求极值一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根的判别式,具有以下性质:Δ=b2-4ac0——方程有两实数解;Δ=b2-4ac=0——方程有一实数解;Δ=b2-4ac0——方程无实数解.利用上述性质,就可以求出能化为ax2+bx+c=0形式的函数的极值.十一、估算法物理估算,一般是指依据一定的物理概念和规律,运用物理方法和近似计算方法,对物理量的数量级或物理量的取值范围,进行大致的推算.物理估算是一种重要的方法.有的物理问题,在符合精确度的前提下可以用近似的方法简捷处理;有的物理问题,由于本身条件的特殊性,不需要也不可能进行精确的计算.在这些情况下,估算就成为一种科学而又有实用价值的特殊方法.十二、守恒思想能量守恒、机械能守恒、质量守恒、电荷守恒等守恒定律都集中地反映了自然界所存在的一种本质性的规律——“恒”.学习物理知识是为了探索自然界的物理规律,那么什么是自然界的物理规律?在千变万化的物理现象中,那个保持不变的“东西”才是决定事物变化发展的本质因素.从另一个角度看,正是由于物质世界存在着大量的守恒现象和守恒规律,才为我们处理物理问题提供了守恒的思想和方法.能量守恒、机械能守恒等守恒定律就是我们处理高中物理问题的主要工具,分析物理现象中能量、机械能的转移和转换是解决物理问题的主要思路.在变化复杂的物理过程中,把握住不变的因素,才是解决问题的关键所在.。
高中物理思想方法总结1.微元法与极限法它本是高等数学中的知识领域问题,但在高中物理中只是思想方法领域的问题。
在高中也根本不可能把具体知识体系教给学生,但作为思想方法,它的地位反而更高。
虽然对问题的分析都是定性的,却反应了思维的质量和深度。
在处理匀变速直线运动的位移、瞬时速度,曲线运动速度方向、万有引力由“质点”向“大的物体”过渡、变力做功,等等,要大力向学生渲染这种思想方法。
2.隔离法除前面提到的对物体系统进行隔离的例子,还有对问题的过程或问题性质进行隔离的思想方法问题。
例如我们把电源隔离成无阻理想电源和电阻串联的两部分;把碰撞问题分隔成纯粹碰撞阶段和纯粹运动阶段──很多教师说“碰撞瞬间完成,还没来得及运动,忽略其位移”,其实这话不严密:不是没位移,而是把位移成分(哪怕很微小的位移)在运动阶段中体现了。
再如,在讨论卫星运行中的变轨问题时,往往分隔成变速、变轨,再变速、稳定在另一轨道等等几个理想段,实际中这些过程并不是界限分明分阶段进行的,而是交融在一起、伴随在一起的。
隔离法的运用,不是忽略了什么,也不是允许了什么误差,而是思维的一种方法与技巧。
运用这种方法,研究的结果是精确的。
3.忽略次要因素思想很多学生在讨论问题时,有两个误区:一是看问题不全面,类似的如电路中的功率等于电压与电流二者的积,电压增大为原来二倍时,有的学生就说功率就变为原来二倍;二是不知道多个因素影响中,需要忽略无穷小的和次要的因素。
例如随温度的增加导体的电阻究竟增加还是减小?再如在研究光学的成像时不用考虑色散、在研究干涉问题时不考虑衍射影响、在研究声速时不考虑温度影响等。
对此,应该让学生归纳出理性化的思绪:第一,精确度方面。
例如,研究铁球的自由落体运动,不做精确测量时,不考虑空气阻力。
但要进行精确研究,即便下落的是铁球,也要考虑空气阻力。
第二,在关注点方面。
例如还是铁球下落,看你关注的是什么。
如果你关注的是空气阻力影响,就不能忽略空气阻力。
高中物理思想方法总结引导语:物理是一门很多学生都掌握不好的学科,其实学好物理是非常需要方法的,接下来是为你带来收集的高中物理思想方法总结,欢迎阅读!1.微元法与极限法它本是高等数学中的知识领域问题,但在高中物理中只是思想方法领域的问题。
在高中也根本不可能把具体知识体系教给学生,但作为思想方法,它的地位反而更高。
虽然对问题的分析都是定性的,却反应了思维的质量和深度。
在处理匀变速直线运动的位移、瞬时速度,曲线运动速度方向、万有引力由“质点”向“大的物体”过渡、变力做功,等等,要大力向学生渲染这种思想方法。
2.隔离法除前面提到的对物体系统进行隔离的例子,还有对问题的过程或问题性质进行隔离的思想方法问题。
例如我们把电源隔离成无阻理想电源和电阻串联的两部分;把碰撞问题分隔成纯粹碰撞阶段和纯粹运动阶段──很多教师说“碰撞瞬间完成,还没来得及运动,忽略其位移”,其实这话不严密:不是没位移,而是把位移成分(哪怕很微小的位移)在运动阶段中体现了。
再如,在讨论卫星运行中的变轨问题时,往往分隔成变速、变轨,再变速、稳定在另一轨道等等几个理想段,实际中这些过程并不是界限分明分阶段进行的,而是交融在一起、伴随在一起的。
隔离法的运用,不是忽略了什么,也不是允许了什么误差,而是思维的一种方法与技巧。
运用这种方法,研究的结果是精确的。
3.忽略次要因素思想很多学生在讨论问题时,有两个误区:一是看问题不全面,类似的如电路中的功率等于电压与电流二者的积,电压增大为原来二倍时,有的学生就说功率就变为原来二倍;二是不知道多个因素影响中,需要忽略无穷小的和次要的因素。
例如随温度的增加导体的电阻究竟增加还是减小?再如在研究光学的成像时不用考虑色散、在研究干涉问题时不考虑衍射影响、在研究声速时不考虑温度影响等。
对此,应该让学生归纳出理性化的思绪:第一,精确度方面。
例如,研究铁球的自由落体运动,不做精确测量时,不考虑空气阻力。
但要进行精确研究,即便下落的是铁球,也要考虑空气阻力。
高中物理思想方法总结高中物理思想方法总结高中物理作为一门自然科学学科,主要研究物质的运动、力、能量等基本规律。
在学习高中物理的过程中,要掌握一定的思想方法,以提高学习效果。
以下是我对高中物理思想方法的总结。
首先,物理学习的基本思想方法是观察法。
物理现象和实验现象是物理学研究的基础,学生要通过观察实验现象,提炼出规律和原理。
观察法要求学生全面、准确地观察实验现象,尽可能收集到更多的信息,并通过观察实验现象的变化来找出规律和原理。
其次,物理学习的思想方法是实验法。
物理学研究的基本手段是实验,学生要通过实验来验证和探究物理规律。
实验法要求学生有观察、精确测量、记录实验数据的能力,并能够分析、总结实验结果,从而得出正确的结论。
实验法还要求学生在实验中发现问题,解决问题,提高实验能力。
再次,物理学习的思想方法是抽象概括法。
物理学研究的对象是客观存在的物理现象,需要将其抽象为概念和定律。
学生要根据实际物理现象,提炼出相应的概念和定律,形成物理学的体系。
抽象概括法要求学生对物理现象有深刻的认识和理解,并具备归纳、概括的能力,从具体到抽象,从实验事实中找到规律和原理。
最后,物理学习的思想方法是逻辑推理法。
物理学研究的过程是一个不断推理的过程,学生要通过逻辑推理来分析、解决物理问题。
逻辑推理法要求学生善于运用严密的逻辑思维,根据已有的物理原理,推导和演绎出新的结论。
逻辑推理法要求学生具备处理信息、区分主次、抓住重点的能力,能够从不同角度思考问题,形成合理的思维链条。
总之,高中物理学习的思想方法是观察法、实验法、抽象概括法和逻辑推理法的有机结合。
学生要通过观察实验现象,学会发现物理规律;通过实验验证和探究物理规律;通过抽象概括将物理现象抽象成概念和定律;通过逻辑推理分析和解决物理问题。
只有灵活运用这些思维方法,才能加深对物理规律的理解,提高物理学习能力。
物理思想方法物理学中的思想方法,是求解物理问题的根本所在。
认真研究总结物理学中的思想方法、策略技巧,并能在实际解题过程中灵活应用,可收到事半功倍的效果。
物理学中的思想方法很多。
有:图象法、等效转化法、极限思维方法、临界问题分析法、估算法、对称法、微元法、构建物理模型法、猜想与假设法、整体和隔离法、寻找守恒量法、引入中间变量法、控制变量法、类比分析法、统计学思想方法、逆向思维法、平均值法、比例法、解析法……。
至于常用到的函数思想、方程思想、概率思想等,则属于数学思想,不在我们讲述的范畴。
所谓的思想方法,是指在处理物理问题中所用到的具有条理性、抽象性、解析性、技巧性的思维方法与技巧。
它的条理性,表现为它是严谨和规范的。
它的抽象性,表现为它具有提升和精炼思维的作用。
它的解析性,表现为它具有启发和解释问题的作用。
所谓技巧性,表现为它具有简化和方便的作用。
思想方法本身,是主观的,能反应人的思维质量和思维技巧,带有很大的个性倾向,与个人的风格和思维习惯相关,可以个人独创。
但一些好的思想方法,被多数人认可,可以共享。
高中物理中的力学,也只能学的一般,用心学,才能学的优秀。
所谓用力的学,可理解为单纯的、机械的学知识,那么用心的学,则是学思想方法、学物理哲学。
思想方法、物理哲学是由于物理知识深刻性的引发,而升华到“方法”、“哲学”层面上的认识。
在此层面上学习物理,回头看一些具体的物理知识层面的问题时,会有“居高临下”的感觉,能给物理规律以更深刻、更准确的理解,以致提高人看问题的敏锐性和正确性。
实验观察法、假设法、极限思维法、类比分析法、控制变量法、图像法、逆向思维法、建立物理模型法、数学演变法等。
在高中物理教学中我们也经常通过概念、规律、物理模型、数学工具所谓的思想方法,是指在处理物理问题中所用到的具有条理性、抽象性、解析性、技巧性的思维方法与技巧。
它的条理性,表现为它是严谨和规范的。
它的抽象性,表现为它具有提升和精炼思维的作用。
物理思维方法范文物理思维方法是指在物理学习和研究过程中所采用的一系列思维方法。
物理学是研究自然界中物质和能量之间相互作用规律的一门学科,其中涉及到了很多抽象和复杂的概念和原理。
因此,物理思维方法的运用对于学习和理解物理学有着重要的作用。
以下是几种常用的物理思维方法。
1.抽象化和模型化:在物理学习和研究中,我们往往需要面对复杂的现象和现实问题。
将这些现象和问题进行抽象化和模型化,可以帮助我们深入理解其内在规律。
通过构建适当的物理模型,可以使复杂问题变得更加简单和易于理解。
例如,我们可以将自由落体运动抽象为一个质点在重力作用下的运动,而不考虑其他复杂因素。
2.归纳和演绎:物理学往往通过观察现象和实验数据来总结规律和定律,这是一种归纳的过程。
通过观察和实验的结果,我们可以总结出一些普遍适用的物理定律,进一步应用到其他类似的问题中。
而演绎则是从已知的物理定律出发,推导出一些特定情况下的结论。
通过归纳和演绎,可以帮助我们在物理学学习和研究中建立起一套完整的逻辑体系。
3.数学建模和计算:物理学与数学紧密相关,数学是物理学的基础和工具。
通过运用数学建模和计算的方法,我们可以将复杂的物理问题转化为数学问题,并通过求解数学方程得到解答。
物理学中常用的数学工具包括微积分、线性代数、概率论等。
运用数学建模和计算的方法,可以使我们更好地理解和解决物理问题。
4.实验设计和观测分析:实验是物理学研究的重要手段之一,实验设计和观测分析是物理思维的重要环节。
在进行实验时,我们需要设计合理的实验方案,并选择适当的实验方法和工具。
通过观测实验现象和数据分析,可以帮助我们发现现象背后的规律和机制。
合理利用实验设计和观测分析的方法,可以加深我们对物理学的理解和认识。
在实际学习和应用物理学中,以上的物理思维方法并不是独立存在的,它们往往相互交叉和影响,共同发挥作用。
通过灵活运用这些物理思维方法,可以帮助我们更好地理解和解决物理学问题,进一步提高物理学习和研究的效果。
思想方法1 极限思维法1.极限思维法:如果把一个复杂的物理全过程分解成几个小过程,且这些小过程的变化是单一的,那么,选取全过程的两个端点及中间的极限来进行分析,其结果必然包含了所要讨论的物理过程,从而能使求解过程简单、直观,这就是极限思维方法.极限思维法只能用于在选定区间内所研究的物理量连续、单调变化(单调增大或单调减小)的情况.2.用极限法求瞬时速度和瞬时加速度(1)公式v =Δx Δt 中,当Δt →0时,v 是瞬时速度.(2)公式a =Δv Δt 中,当Δt →0时,a 是瞬时加速度.思想方法2 巧解匀变速直线运动问题的六种方法运动学问题的求解一般有多种方法,除直接应用公式外,还有如下方法:1.平均速度法定义式v -=x t 对任何性质的运动都适用,而v -=12(v 0+v )适用于匀变速直线运动.2.中间时刻速度法利用“任一时间t ,中间时刻的瞬时速度等于这段时间t 内的平均速度”,即v t2=v-,适用于任何一个匀变速直线运动,有些题目应用它可以避免常规解法中用位移公式列出的含有t2的复杂式子,从而简化解题过程,提高解题速度.3.比例法对于初速度为零的匀加速直线运动与末速度为零的匀减速直线运动,可利用初速度为零的匀加速直线运动的重要特征的比例关系,用比例法求解.4.逆向思维法把运动过程的“末态”作为“初态”的反向研究问题的方法,一般用于末态已知的情况.5.图象法应用v-t图象,可以使比较复杂的问题变得形象、直观和简单,尤其是用图象定性分析,可避开繁杂的计算,快速得出答案.6.推论法在匀变速直线运动中,两个连续相等的时间T内的位移之差为一恒量,即Δx=x n+1-x n=aT2,若出现相等的时间间隔问题,应优先考虑用Δx=aT2求解.数学技巧1物理中的函数图象1.问题概述物理图象是借助数形结合,将物体运动的函数关系与几何图线相结合,来描述两个物理量之间的依存关系,是近几年高考物理试卷中考查的热点问题之一.2.表现形式根据物理情景从同一角度或从不同角度设计物理图象,让学生判断哪些图象能正确描述物理情景.3.处理方法分析物理情景及所给图象,根据相应的物理原理写出数学表达式,最后根据数学表达式选出正确答案,或根据所给选项图象确定其运动性质是否符合题意.思想方法3临界条件在摩擦力突变问题中的应用1.问题特征当物体受力或运动发生变化时,摩擦力常发生突变,摩擦力的突变,又会导致物体的受力情况和运动性质的突变,其突变点(时刻或位置)往往具有很深的隐蔽性,对其突变点的分析与判断是物理问题的切入点.2.常见类型(1)静摩擦力突变为滑动摩擦力.(2)滑动摩擦力突变为静摩擦力.思想方法4动态平衡问题的分析方法1.动态平衡:是指平衡问题中的一部分力是变力,是动态力,力的大小和方向均要发生变化,所以叫动态平衡,这是力平衡问题中的一类难题.2.基本思路:化“动”为“静”,“静”中求“动”.3.分析方法(1)解析法①列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式.②根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况.(2)图解法①根据已知量的变化情况,画出平行四边形边、角的变化.②确定未知量大小、方向的变化.。
高中物理学史和重要思想方法(1)理想模型法:为了便于进行物理研究或物理教学而建立的一种抽象的理想客体或理想物理过程,突出了事物的主要因素、忽略了事物的次要因素.理想模型可分为对象模型(如质点、点电荷、理想变压器等)、条件模型(如光滑表面、轻杆、轻绳、匀强电场、匀强磁场等)和过程模型(在空气中自由下落的物体、抛体运动、匀速直线运动、匀速圆周运动、恒定电流等).(2)极限思维法:就是人们把所研究的问题外推到极端情况(或理想状态),通过推理而得出结论的过程,在用极限思维法处理物理问题时,通常是将参量的一般变化推到极限值,即无限大、零值、临界值和特定值的条件下进行分析和讨论.如公式v =Δx Δt中,当Δt →0时,v 是瞬时速度.(3)理想实验法:也叫做实验推理法,就是在物理实验的基础上,加上合理的、科学的推理得出结论的方法,这也是一种常用的科学方法.如伽利略斜面实验、推导出牛顿第一定律等.(4)微元法:微元法是指在处理问题时,从对事物的极小部分(微元)分析入手,达到解决事物整体目的的方法.它在解决物理学问题时很常用,思想就是“化整为零”,先分析“微元”,再通过“微元”分析整体.(5)比值定义法:就是用两个基本物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法,特点是:A=B C ,但A 与B 、C 均无关.如a =Δv Δt 、E =F q 、C =Q U 、I =q t 、R =U I 、B =F IL 、ρ=m V等. (6)放大法:在物理现象或待测物理量十分微小的情况下,把物理现象或待测物理量按照一定规律放大后再进行观察和测量,这种方法称为放大法,常见的方式有机械放大、电放大、光放大.(7)控制变量法:决定某一个现象的产生和变化的因素很多,为了弄清事物变化的原因和规律,必须设法把其中的一个或几个因素用人为的方法控制起来,使它保持不变,研究其他两个变量之间的关系,这种方法就是控制变量法.比如探究加速度与力、质量的关系,就用了控制变量法.(8)等效替代法:在研究物理问题时,有时为了使问题简化,常用一个物理量来代替其他所有物理量,但不会改变物理效果.如用合力替代各个分力,用总电阻替代各部分电阻等.(9)类比法:也叫“比较类推法”,是指由一类事物所具有的某种属性,可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法.其结论必须由实验来检验,类比对象间共有的属性越多,则类比结论的可靠性越大.如研究电场力做功时,与重力做功进行类比;认识电流时,用水流进行类比;认识电压时,用水压进行类比.。
物理常用思维方法有哪些物理是自然科学中的一门基础学科,涵盖了广泛的知识领域。
在学习和应用物理学的过程中,常用的思维方法可以帮助我们更好地理解和应用物理概念、理论和实验结果。
下面是一些常用的物理思维方法:1、假设与预测:通过建立合理的假设和预测来推断物理现象。
物理学家常常使用这种方法来提出新理论和预测实验结果。
例如,爱因斯坦的相对论就是基于对光速不变性的假设而发展起来的。
2、归纳与演绎:归纳是从具体的实例中得出一般规律或概念,而演绎则是从一般规律推导出具体实例。
在物理学中,观察实验现象并归纳出规律,然后运用这些规律进行演绎和预测是非常常用的思维方法。
3、模型与理想化:物理学家通常会利用模型来描述现实世界中复杂的物理现象。
模型可以通过简化和理想化来减少复杂性,使物理问题更易于处理。
例如,理想气体模型中的气体分子被看作是质点,没有相互作用,便于研究气体的性质。
4、比较与类比:将物理问题与已知的类似问题进行比较和类比,通过借用已有的知识和经验来解决新问题。
物理学中常用的现象类比包括电流和水流的比喻、光的波动与声的波动的比较等等。
5、数学建模:物理学是一门以数学为基础的科学,数学建模是物理学中重要的思维方法之一、通过数学描述和方程建立模型,可以量化物理问题,使其更易于分析和求解。
例如,牛顿力学中的运动学和动力学方程就是通过数学建模来描述物体在受力下的运动规律。
6、实验设计与观察:物理学是一门实验科学,通过实验设计和观察可以验证理论和探索未知。
合理的实验设计可以提供直接的观测和测量结果,从而验证物理理论和推断。
例如,迈克尔逊-莫雷实验用来验证光速是否与观察者的运动状态有关。
这些思维方法在物理学的学习和研究中都是非常重要的,它们可以帮助我们从不同的角度和层面来理解和应用物理学知识。
同时,物理学的发展和应用也会不断推动这些思维方法的进一步发展和演变。
物理思想方法§1.图形/图象图解法⏹图形/图象图解法就是将物理现象或过程用图形/图象表征出后,再据图形表征的特点或图象斜率、截距、面积所表述的物理意义来求解的方法。
尤其是图象法对于一些定性问题的求解独到好处。
§2 极限思维方法⏹极限思维方法是将问题推向极端状态的过程中,着眼一些物理量在连续变化过程中的变化趋势及一般规律在极限值下的表现或者说极限值下一般规律的表现,从而对问题进行分析和推理的一种思维办法。
§3 平均思想方法⏹物理学中,有些物理量是某个物理量对另一物理量的积累,若某个物理量是变化的,则在求解积累量时,可把变化的这个物理量在整个积累过程看作是恒定的一个值---------平均值,从而通过求积的方法来求积累量。
这种方法叫平均思想方法。
⏹物理学中典型的平均值有:平均速度、平均加速度、平均功率、平均力、平均电流等。
对于线性变化情况,平均值=(初值+终值)/2。
由于平均值只与初值和终值有关,不涉及中间过程,所以在求解问题时有很大的妙用.§4 等效转换(化)法⏹等效法,就是在保证效果相同的前提下,将一个复杂的物理问题转换成较简单问题的思维方法。
其基本特征为等效替代。
⏹物理学中等效法的应用较多。
合力与分力;合运动与分运动;总电阻与分电阻;交流电的有效值等。
除这些等效等效概念之外,还有等效电路、等效电源、等效模型、等效过程等。
卡文迪许《利用扭秤装置测定万有引力恒量实验》为例:其基本的思维方法便是等效转换。
卡文迪许扭秤发生扭转后,引力对t 形架的扭转力矩与石英丝由于弹性形变产主的扭转力矩这就是等效转换,间接地达到了无法达到的目的。
本实验中转换法还应用于石英丝扭转角度的测量上,这个角度不是直接测出的,而是利用平面镜反射光在刻度尺上移动的距离间接测出的;又如测力计是把力的大小转化为弹簧的伸长量;打点计时器是把流逝的时间转换成振针的周期性振动;电流表是利用电流在磁场中受力,把电流转换成指针的偏转角。
一、高中物理的重要物理学史1.力学部分(1)1638年,意大利物理学家伽利略用科学推理论证重物体和轻物体下落一样快,推翻了古希腊学者亚里士多德的观点(即:质量大的小球下落快)。
(2)1687年,英国科学家牛顿提出了三条运动定律(即牛顿三大运动定律)。
(3)17世纪,伽利略通过构思的理想实验指出,在水平面上运动的物体若没有摩擦,将保持这个速度一直运动下去,得出结论:力是改变物体运动的原因。
推翻了亚里士多德的观点:力是维持物体运动的原因。
同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出,如果没有其他原因,运动物体将继续以同一速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。
(4)20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体。
(5)人们根据日常的观察和经验,提出“地心说”,古希腊科学家托勒密是代表;而波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”,大胆反驳地心说。
(6)17世纪,德国天文学家开普勒提出开普勒三大行星运动定律。
(7)牛顿于1687年正式发表万有引力定律;1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量。
(8)1846年,英国剑桥大学学生亚当斯和法国天文学家勒维耶应用万有引力定律,计算并观测到海王星,1930年,美国天文学家汤博用同样的计算方法发现冥王星。
2.电磁学部分(1)1785年法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律。
(2)1837年,英国物理学家法拉第最早引入了电场概念,并提出用电场线表示电场。
(3)1913年,美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量,获得诺贝尔奖。
(4)1826年德国物理学家欧姆(1787—1854)通过实验得出欧姆定律。
(5)19世纪,焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律,即焦耳定律。
(6)1820年,丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转,称为电流的磁效应。
高中物理教学中的思想和方法作者:张俊玲来源:《祖国·建设版》2013年第05期摘要:掌握必要的物理学思想和物理学方法,对于提高学生的发现问题、分析问题和解决问题的能力以及思维能力、实践能力、创新能力均大有裨益。
关键词:高中生物理教学思想方法掌握必要的物理学思想和物理学方法,对于提高学生的发现问题、分析问题和解决问题的能力以及思维能力、实践能力、创新能力均大有裨益。
现在笔者结合自身的浅薄认识对高中物理教学中的思想和方法作如下阐述:一、在高中物理教学中必须贯穿物理学思想何谓物理学思想,物理学思想就是研究物质的运动形式、内在规律和物质基本结构的客观存在反映在人的意识中经过思维活动而产生的结果。
这种思维活动是人的一种精神活动,是从社会实践中产生的。
而新课程标准的实施,为我们在物理教学中进行物理思想教育展示了一个舞台。
新的课程标准要求我们从知识与技能、过程与方法、态度情感与价值观这三维的目标上培育学生。
特别强调过程而不单单是结果,强调思想方法而不单单是知识。
我们认识物理学思想就是要知道它的发展史,要尊重客观事实,遵循自然规律。
物理学是不同于其他学科的一门自然科学,就中学物理而言,它是以观察和实验为基础的学科。
物理学的发展史告诉我们,在物理学发展过程中,每一次物理学思想上的“危机”都孕育着物理学上的一次重大的突破,而每一次重大的突破都会强烈地在当代乃至下一代的物理思想方法上留下不灭的印记。
一个重要的物理学定律或定理的产生往往是一代人甚至是几代人的坚持不懈努力的结果。
而在每一项成果的背后,总伴随着新的物理思想方法的产生,或用新的物理思想方法作为它的世界观的支撑点。
物理思想方法是在物理学各个发展阶段中逐渐萌发出来并成长为这个阶段物理学最重要的,对促进和发展以后物理学认识有突出影响的物理学的主流思想方法,这些思想方法既体现在物理学家对他们研究领域和研究工作的思考、理解、认识以及创造性发展的过程中,也体现在与不同学派和不同观点的比较、切磋、争论以及逐渐为同行所认可的过程中。
高中物理实验的十种思想方法之宇文皓月创作一、直接比较法高中物理的某些实验,只需定性地确定物理量间的关系,或将实验结果与尺度值相比较,就可得出实验结论的,这即是直接比较法。
如在“研究电磁感应现象”的实验中,可在观察记录的基础上,经过比较和推理,得出发生感应电流的条件和判定感应电流的方向的方法。
二、等效替代法等效替代法是科学研究中经常使用的一种思维方法。
对一些复杂问题采取等效方法,将其变换成理想的、简单的、已知规律的过程来处理,常可使问题的解决得以简化。
因此,等效法也是物理实验中经常使用的方法。
如在“验证力的平行四边形定则”的实验中,要求用一个弹簧秤单独拉橡皮条时,要与用两个弹簧秤互成角度同时拉橡皮条发生的效果相同——使结点到达同一位置O,即要在合力与分力等效的条件下,才干找出它们之间合成与分解时所遵守的关系——平行四边形定则;在“碰撞中的动量守恒”实验中,用小球的水平位移代替小球的水平速度;画电场中等势线分布时用电流场模拟静电场;验证牛顿第二定律时调节木板倾角,用重力的分力抵消摩擦力的影响,等效于小车不受阻力等等。
三、控制变量法控制变量法即在多因素的实验中,可以先控制一些物理量不变,依次研究某一个因素的影响。
如牛顿第二定律实验中可以先坚持质量一定,研究加速度和力的关系;再坚持力一定,研究加速度和质量的关系。
在研究欧姆定律的实验中,先控制电阻一定,研究电流与电压的关系,再控制电压一定,研究电流和电阻的关系。
四、累积法把某些用惯例仪器难以直接准确丈量的微小量累积将小量变大量丈量,以提高丈量的准确度减小误差。
如在缺乏高精密度的丈量仪器的情况下测细金属丝的直径,常把细金属丝绕在圆柱体上测若干匝的总长度,然后除以匝数可求细金属丝的直径;测一张薄纸的厚度时,常先丈量若干页纸的总厚度,再除以被测页数而求每页纸的厚度;在“用单摆测重力加速度” 的实验中,单摆周期的测定就是通过测单摆完成多次全振动的总时间除以全振动的次数,以减少个人反应时间造成的误差影响。
高中物理思想方法总结高中物理思想方法总结高中物理是一门理科学科,旨在通过研究和探索物质的性质、相互作用和运动规律等来揭示自然界的客观规律。
在学习高中物理过程中,我们不仅需要掌握物理基础知识,还需要培养科学思维和方法。
一、物理思想的特点物理思想是人类对物理现象进行认识和解释的方式,它具有以下几个特点:1. 科学性:物理思想是基于科学理论和实验事实的,它追求客观性和可证伪性。
物理思想的提出和发展需要通过实验验证和理论推导来确定其科学性。
2. 简化性:物理思想要求对复杂的现象进行简化和抽象,通过建立模型和假设来描述和解释事物的本质规律。
这种简化有助于理解复杂的物理问题。
3. 归纳和演绎:物理思想通常是通过归纳总结和演绎推理得出的。
通过观察和实验得到的事实和规律被归纳总结为理论模型,然后通过逻辑推理和数学推导来验证和推广。
二、物理思想方法的要点在学习和研究物理过程中,我们需要掌握和运用一些物理思想方法,以下是几个重要的要点:1. 分析和提炼问题:在解决物理问题时,首先要仔细分析问题,提炼出关键信息和条件,明确问题的要求和目标。
只有准确把握问题的关键点,才能找到解决问题的有效途径。
2. 建立模型:物理问题通常是复杂的,需要通过建立适当的模型来简化和描述事物的规律。
模型是对实际问题的抽象和理想化,它是解决问题的关键。
选择和构造合适的模型需要考虑问题的特点和要求。
3. 运用数学方法:物理学是一门基于数学的科学,数学是物理思想和方法的重要工具。
在分析和解决物理问题时,需要灵活运用数学知识和方法,进行量化分析和数值计算。
数学方法的运用可以使物理问题更加精确和具体化。
4. 实验和观察:物理学是实验科学,实验和观察是验证和检验物理思想的重要手段。
通过实验和观察,可以获得真实和准确的数据,验证和修正理论模型,并且发现新的物理现象。
实验和观察的结果对于理解和应用物理思想起到至关重要的作用。
5. 归纳和演绎推理:物理思想通常是通过对实验和观察现象的归纳总结得到的,然后通过逻辑推理和数学推导来验证和推广。
高中物理常用到的思想方法!你真的没有找到学习物理的窍门,物理的学习不强调死记硬背,要注重理解概念规律的内涵与外延,注重把握基本的物理模型,更特别注重掌握常用的物理思想方法,主要有:一、逆向思维法逆向思维是解答物理问题的一种科学思维方法,对于某些问题,运用常规的思维方法会十分繁琐甚至解答不出,而采用逆向思维,即把运动过程的“末态”当成“初态”,反向研究问题,可使物理情景更简单,物理公式也得以简化,从而使问题易于解决,能收到事半功倍的效果.二、对称法对称性就是事物在变化时存在的某种不变性.自然界和自然科学中,普遍存在着优美和谐的对称现象.利用对称性解题时有时可能一眼就看出答案,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.用对称法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.三、图象法图象能直观地描述物理过程,能形象地表达物理规律,能鲜明地表示物理量之间的关系,一直是物理学中常用的工具,图象问题也是每年高考必考的一个知识点.运用物理图象处理物理问题是识图能力和作图能力的综合体现.它通常以定性作图为基础(有时也需要定量作出图线),当某些物理问题分析难度太大时,用图象法处理常有化繁为简、化难为易的功效.四、假设法假设法是先假定某些条件,再进行推理,若结果与题设现象一致,则假设成立,反之,则假设不成立.求解物理试题常用的假设有假设物理情景,假设物理过程,假设物理量等,利用假设法处理某些物理问题,往往能突破思维障碍,找出新的解题途径.在分析弹力或摩擦力的有无及方向时,常利用该法.五、整体、隔离法物理习题中,所涉及的往往不只是一个单独的物体、一个孤立的过程或一个单一的题给条件.这时,可以把所涉及到的多个物体、多个过程、多个未知量作为一个整体来考虑,这种以整体为研究对象的解题方法称为整体法;而把整体的某一部分(如其中的一个物体或者是一个过程)单独从整体中抽取出来进行分析研究的方法,则称为隔离法.六、图解法图解法是依据题意作出图形来确定正确答案的方法.它既简单明了、又形象直观,用于定性分析某些物理问题时,可得到事半功倍的效果.特别是在解决物体受三个力(其中一个力大小、方向不变,另一个力方向不变)的平衡问题时,常应用此法.七、转换法有些物理问题,由于运动过程复杂或难以进行受力分析,造成解答困难.此种情况应根据运动的相对性或牛顿第三定律转换参考系或研究对象,即所谓的转换法.应用此法,可使问题化难为易、化繁为简,使解答过程一目了然.八、程序法所谓程序法,是按时间的先后顺序对题目给出的物理过程进行分析,正确划分出不同的过程,对每一过程,具体分析出其速度、位移、时间的关系,然后利用各过程的具体特点列方程解题.利用程序法解题,关键是正确选择研究对象和物理过程,还要注意两点:一是注意速度关系,即第1个过程的末速度是第二个过程的初速度;二是位移关系,即各段位移之和等于总位移.九、极端法有些物理问题,由于物理现象涉及的因素较多,过程变化复杂,同学们往往难以洞察其变化规律并做出迅速判断.但如果把问题推到极端状态下或特殊状态下进行分析,问题会立刻变得明朗直观,这种解题方法我们称之为极限思维法,也称为极端法.运用极限思维思想解决物理问题,关键是考虑将问题推向什么极端,即应选择好变量,所选择的变量要在变化过程中存在极值或临界值,然后从极端状态出发分析问题的变化规律,从而解决问题.有些问题直接计算时可能非常繁琐,若取一个符合物理规律的特殊值代入,会快速准确而灵活地做出判断,这种方法尤其适用于选择题.如果选择题各选项具有可参考性或相互排斥性,运用极端法更容易选出正确答案,这更加突出了极端法的优势.加强这方面的训练,有利于同学们发散性思维和创造性思维的培养.十、极值法常见的极值问题有两类:一类是直接指明某物理量有极值而要求其极值;另一类则是通过求出某物理量的极值,进而以此作为依据解出与之相关的问题.物理极值问题的两种典型解法.(1) 解法一是根据问题所给的物理现象涉及的物理概念和规律进行分析,明确题中的物理量是在什么条件下取极值,或在出现极值时有何物理特征,然后根据这些条件或特征去寻找极值,这种方法更为突出了问题的物理本质,这种解法称之为解极值问题的物理方法. (2)解法二是由物理问题所遵循的物理规律建立方程,然后根据这些方程进行数学推演,在推演中利用数学中已有的有关极值求法的结论而得到所求的极值,这种方法较侧重于数学的推演,这种方法称之为解极值问题的物理—数学方法.此类极值问题可用多种方法求解:①算术—几何平均数法,即a.如果两变数之和为一定值,则当这两个数相等时,它们的乘积取极大值.b.如果两变数的积为一定值,则当这两个数相等时,它们的和取极小值.②利用二次函数判别式求极值一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根的判别式,具有以下性质:Δ=b2-4ac>0——方程有两实数解;Δ=b2-4ac=0——方程有一实数解;Δ=b2-4ac<0——方程无实数解.利用上述性质,就可以求出能化为ax2+bx+c=0形式的函数的极值.十一、估算法物理估算,一般是指依据一定的物理概念和规律,运用物理方法和近似计算方法,对物理量的数量级或物理量的取值范围,进行大致的推算.物理估算是一种重要的方法.有的物理问题,在符合精确度的前提下可以用近似的方法简捷处理;有的物理问题,由于本身条件的特殊性,不需要也不可能进行精确的计算.在这些情况下,估算就成为一种科学而又有实用价值的特殊方法.十二、守恒思想能量守恒、机械能守恒、质量守恒、电荷守恒等守恒定律都集中地反映了自然界所存在的一种本质性的规律——“恒”.学习物理知识是为了探索自然界的物理规律,那么什么是自然界的物理规律?在千变万化的物理现象中,那个保持不变的“东西”才是决定事物变化发展的本质因素.从另一个角度看,正是由于物质世界存在着大量的守恒现象和守恒规律,才为我们处理物理问题提供了守恒的思想和方法.能量守恒、机械能守恒等守恒定律就是我们处理高中物理问题的主要工具,分析物理现象中能量、机械能的转移和转换是解决物理问题的主要思路.在变化复杂的物理过程中,把握住不变的因素,才是解决问题的关键所在.。
高考物理中的物理研究方法、思想方法、思维方法归纳总结摘要:高考物理时常有对高中物理中蕴含的物理思维方法或研究方法或思想方法的考查。
本文对高考物理常考的方法进行的归纳总结并列举了常见的例子。
关键词:高考物理;物理研究方法;物理思想方法;物理思维方法1、理想模型法对于实际的物理对象或物理现象,抓住其主要矛盾或主要特征,忽略次要矛盾和特征,从而抽象出能够体现主要特征的一种简化模型的方法,也叫建模法。
理想模型包括实体模型、过程模型、条件模型。
每种模型都有限定的运用条件和适用范围。
实体模型是用来代替研究对象实体的理想化模型。
如:质点、弹簧振子、轻弹簧、单摆、点电荷、理想变压器、理想气体、点光源、平行玻璃砖、玻尔原子结构模型等。
过程模型是只考虑主要因素引起的变化过程,是对干扰因素的一种简化。
如:匀速直线运动、匀变速直线运动、匀变速曲线运动、自由落体运动、匀速圆周运动、简谐运动、弹性碰撞、等温过程、绝热过程、稳恒电流等。
条件模型是把研究对象所处的外部条件理想化建立的模型,是对相关环境的一种理想简化。
如:光滑平面、轻绳、轻杆、均匀介质、匀强电场、匀强磁场等。
2、理想实验法理想实验法也叫思想实验法,是在一定的实验基础上经过概括、抽象、科学地合理外推至理想情境时,得出物理规律的一种研究问题的方法。
如:伽利略的理想斜面实验推导出牛顿第一定律、伽利略对自由落体运动的研究推导出自由落体是初速度为0的匀加速直线运动。
3、控制变量法由于决定一个现象的产生和变化的因素太多,为了弄清现象变化的原因和规律,设法把其中的一个或几个因素控制不变,然后再来研究剩下的变量之间的关系,从而转化为多个单一因素影响某一物理量的问题的研究方法称为控制变量法。
如:探究加速度、力和质量三者关系的实验;滑动摩擦力的大小与哪些因素有关;波意耳定律;查理定律;盖吕萨克定律;电流的热效应与哪些因素有关;研究安培力大小与哪些因素有关;欧姆定律的探究、平行板电容器的决定因素与哪些因素有关、感应电流的方向与哪些因素有关等。
高中物理中所蕴含的数学思想方法高中物理是一门应用性较强的学科,理解和掌握物理概念、定律与原理离不开数学的思维方法。
以下是高中物理中所蕴含的数学思想方法的简要介绍。
一、数量与单位的概念物理中的数值和计量单位之间的关系是数学思想方法的起点之一、学生需要理解数量的概念,学会将实际问题抽象成数学模型,选择合适的单位进行计算,并进行单位换算。
二、图像的使用在物理学中,图像是一种重要的工具,通过绘制图像可以直观地表示物理量的变化规律。
学生需要学会绘制直线图、折线图、坐标图等图像,并从图像中读取数据、分析趋势,进而得出结论。
三、函数的运用函数作为解决各种变量关系的一种工具,在物理学中有着广泛的应用。
学生在学习物理时,需要根据实际情况建立数学模型,并求解相关的函数方程,通过函数图像理解物理现象,预测未知的物理量。
四、导数和积分的运用导数和积分是微积分的两个重要概念,它们在物理学中具有广泛的应用。
学生需要理解导数的意义和计算方法,研究物理量的变化率和曲线的切线斜率。
同时,学生需要掌握积分的概念和计算方法,求解物理问题中的面积、体积、质量等相关量。
五、向量的运算向量是物理学中重要的工具,用于描述力、速度、加速度等物理量的大小和方向。
学生需要掌握向量的基本概念和运算法则,将物理问题抽象成向量问题,并进行向量运算,解决力的合成、分解、平衡等相关问题。
六、微分方程的建立与求解微分方程是研究变化率和相关量之间关系的重要工具。
在物理中,很多问题可以转化成微分方程,并通过求解微分方程来研究物理现象。
学生需要学会建立物理问题的微分方程,并解决相关的微分方程,得到物理量的变化规律。
七、矩阵的应用矩阵是代数学中的重要工具,在物理学中也有广泛的应用。
学生需要掌握矩阵的基本概念和运算法则,理解矩阵的几何意义,并应用矩阵解决物理问题中的线性方程组、向量与线性变换等相关问题。
八、概率与统计的方法概率与统计在物理学中的应用主要体现在不确定性和随机性问题的研究中。
高中物理常用到的思想方法
一、逆向思维法
逆向思维是解答物理问题的一种科学思维方法,对于某些问题,运用常规的思维方法会十分繁琐甚至解答不出,而采用逆向思维,即把运动过程的“末态”当成“初态”,反向研究问题,可使物理情景更简单,物理公式也得以简化,从而使问题易于解决,能收到事半功倍的效果.
二、对称法
对称性就是事物在变化时存在的某种不变性.自然界和自然科学中,普遍存在着优美和谐的对称现象.利用对称性解题时有时可能一眼就看出答案,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.用对称法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.
三、图象法
图象能直观地描述物理过程,能形象地表达物理规律,能鲜明地表示物理量之间的关系,一直是物理学中常用的工具,图象问题也是每年高考必考的一个知识点.运用物理图象处理物理问题是识图能力和作图能力的综合体现.它通常以定性作图为基础(有时也需要定量作出图线),当某些物理问题分析难度太大时,用图象法处理常有化繁为简、化难为易的
功效.
四、假设法
假设法是先假定某些条件,再进行推理,若结果与题设现象一致,则假设成立,反之,则假设不成立.求解物理试题常用的假设有假设物理情景,假设物理过程,假设物理量等,利用假设法处理某些物理问题,往往能突破思维障碍,找出新的解题途径.在分析弹力或摩擦力的有无及方向时,常利用该法.
五、整体、隔离法
物理习题中,所涉及的往往不只是一个单独的物体、一个孤立的过程或一个单一的题给条件.这时,可以把所涉及到的多个物体、多个过程、多个未知量作为一个整体来考虑,这种以整体为研究对象的解题方法称为整体法;而把整体的某一部分(如其中的一个物体或者是一个过程)单独从整体中
抽取出来进行分析研究的方法,则称为隔离法.
六、图解法
图解法是依据题意作出图形来确定正确答案的方法.它既简单明了、又形象直观,用于定性分析某些物理问题时,可得到事半功倍的效果.特别是在解决物体受三个力(其中一个力大小、方向不变,另一个力方向不变)的平衡问题时,常应用此法.
七、转换法
有些物理问题,由于运动过程复杂或难以进行受力分析,造成解答困难.此种情况应根据运动的相对性或牛顿第三定律转换参考系或研究对象,即所谓的转换法.应用此法,可使问题化难为易、化繁为简,使解答过程一目了然.
八、程序法
所谓程序法,是按时间的先后顺序对题目给出的物理过程进行分析,正确划分出不同的过程,对每一过程,具体分析出其速度、位移、时间的关系,然后利用各过程的具体特点列方程解题.利用程序法解题,关键是正确选择研究对象和物理过程,还要注意两点:一是注意速度关系,即第1个过程的末速度是第二个过程的初速度;二是位移关系,即各段位移之和等于总位移.
九、极端法
有些物理问题,由于物理现象涉及的因素较多,过程变化复杂,同学们往往难以洞察其变化规律并做出迅速判断.但如果把问题推到极端状态下或特殊状态下进行分析,问题会立刻变得明朗直观,这种解题方法我们称之为极限思维法,也称为极端法.
运用极限思维思想解决物理问题,关键是考虑将问题推向什么极端,即应选择好变量,所选择的变量要在变化过程中存在极值或临界值,然后从极端状态出发分析问题的变化规律,从而解决问题.
有些问题直接计算时可能非常繁琐,若取一个符合物理规律的特殊值代入,会快速准确而灵活地做出判断,这种方法尤其适用于选择题.如果选择题各选项具有可参考性或相互排斥性,运用极端法更容易选出正确答案,这更加突出了极端法的优势.加强这方面的训练,有利于同学们发散性思维和创造性思维的培养.
十、极值法
常见的极值问题有两类:一类是直接指明某物理量有极值而要求其极值;另一类则是通过求出某物理量的极值,进而以此作为依据解出与之相关的问题.
物理极值问题的两种典型解法.
(1) 解法一是根据问题所给的物理现象涉及的物理概念和
规律进行分析,明确题中的物理量是在什么条件下取极值,或在出现极值时有何物理特征,然后根据这些条件或特征去寻找极值,这种方法更为突出了问题的物理本质,这种解法称之为解极值问题的物理方法.
(2)解法二是由物理问题所遵循的物理规律建立方程,然后根据这些方程进行数学推演,在推演中利用数学中已有的有关极值求法的结论而得到所求的极值,这种方法较侧重于数学的推演,这种方法称之为解极值问题的物理—数学方法.此类极值问题可用多种方法求解:
①算术—几何平均数法,即
a.如果两变数之和为一定值,则当这两个数相等时,它们
的乘积取极大值.
b.如果两变数的积为一定值,则当这两个数相等时,它们
的和取极小值.
②利用二次函数判别式求极值一元二次方程ax2+bx+c=
0(a≠0)的根的判别式,具有以下性质:
Δ=b2- 4ac0——方程有两实数解;
Δ=b2-4ac=0——方程有一实数解;
Δ=b2-4ac0——方程无实数解.
利用上述性质,就可以求出能化为ax2+bx+c=0形式的函数的极值.
十一、估算法
物理估算,一般是指依据一定的物理概念和规律,运用物理方法和近似计算方法,对物理量的数量级或物理量的取值范围,进行大致的推算.物理估算是一种重要的方法.有的物理问题,在符合精确度的前提下可以用近似的方法简捷处理;有的物理问题,由于本身条件的特殊性,不需要也不可能进行精确的计算.在这些情况下,估算就成为一种科学而又有实用价值的特殊方法.
十二、守恒思想
能量守恒、机械能守恒、质量守恒、电荷守恒等守恒定律都集中地反映了自然界所存在的一种本质性的规律
——“恒”.学习物理知识是为了探索自然界的物理规律,那么什么是自然界的物理规律?在千变万化的物理现象中,那个保持不变的“东西”才是决定事物变化发展的本质因素.
从另一个角度看,正是由于物质世界存在着大量的守恒现象和守恒规律,才为我们处理物理问题提供了守恒的思想和方法.能量守恒、机械能守恒等守恒定律就是我们处理高中物理问题的主要工具,分析物理现象中能量、机械能的转移和转换是解决物理问题的主要思路.在变化复杂的物理过程中,把握住不变的因素,才是解决问题的关键所在.。