高中物理思想方法(按字母)

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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。

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。

B比值定义法——形式上是小学就学除法,但高中大多数学生对除法的意义以及意义的延伸,却很少去问津。

很多小学生都知道“去书店买书,算一下每本书的单价”,而高中学生却轻视了这里面思想方法的问题。

然而我们教师在教学中,特别是在用老教材时,感到有些难度、颇费口舌。

新教材很好:在处理电场强度概念时候,在分析出电场力F与电荷量q成正比后,直接给出F=Eq,后面接着指出其中的E是“比例常数”,是“与电场有关的”比例常数,它反应了电场的性质,电荷放到不同点,发现E不同等。

之后,引出E的概念,定义它为E=F/q。

由“与电场有关”到“它反应了电场性质”再到“比值定义法”──单位电荷量在该位臵的受力。

这种思维过程,不但使问题简化,而且显得很自然、能使学生更深刻的理解比值定义法。

8.变化率问题——变化率问题,又是除法意义的延伸。

在此,教师更要重视“由具体到抽象”的教学。

例如,不但让学生知道位移X对时间t的变化率是速度V、速度V对时间t的变化率是加速度A。

电流I对电压U的变化率是电导(直流,交流R的倒数),更要重视在这些具体的问题中,进行抽象和提升,教学生把具体的位移X、速度V、时间t、电流I、电压U等等抽象为函数Y与自变量X,提升到“一个函数对其自变量的变化率问题”层面上。

特别是对变化率的变化率、变化率的变化率的变化率……,进行深入的理解,会使学生更理性和聪颖起来。

C猜想与假设法猜想与假设法,是在研究对象的物理过程不明了或物理状态不清楚的情况下,根据猜想,假设出一种过程或一种状态,再据题设所给条件通过分析计算结果与实际情况比较作出判断的一种方法,或是人为地改变原题所给条件,产生出与原题相悖的结论,从而使原题得以更清晰方便地求解的一种方法。

D对称思想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。

应用这种对称性它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。

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。

利用对称法解题的思路(1)领会物理情景,选取研究对象.在仔细审题的基础上,通过题目的条件、背景、设问,深刻剖析物理现象及过程,建立清晰的物理情景,选取恰当的研究对象如运动的物体、运动的某一过程或某一状态.(2)透析研究对象的属性、运动特点及规律.(3)寻找研究对象的对称性特点.在已有经验的基础上通过直觉思维,或借助对称原理的启发进行联想类比,来分析挖掘研究对象在某些属性上的对称性特点.这是解题的关键环节.(4)利用对称性特点,依物理规律,对题目求解.对称法物理问题中有一些物理过程或是物理图形是具有对称性的。

利用物理问题的这一特点求解,可使问题简单化。

要认识到一个物理过程,一旦对称,则相当一部分物理量(如时间、速度、位移、加速度等)是对称的。

等效思想是指在保证某种效果(特性和关系)相同的前提下,将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法。

它在物理学中有着广泛的应用。

如在著名的“曹冲称象”故事中,大象的质量太大,在当时的条件下不便于直接测量,可以测量与之效果相同的石块的总质量,从而得出大象的质量;研究串、并联电路关系时引入总电阻(等效电阻)的概念,在串联电路中把几个电阻串联起来,相当于增加了导体的长度,所以总电阻比任何一个串联电阻都大,把总电阻称为串联电路的等效电阻。

在并联电路中把几个电阻并联起来,相当于增加了导体的横截面积,所以总电阻比任何一个并联电阻都小,把总电阻称为并联电路的等效电阻;在电路分析中可以把不易分析的复杂电路简化成为较为简单的等效电路;在研究同一直线上的二力的关系时引入合力的概念也是运用了等效替代法。

等效代换法力的分解与合成、交流电的有效值、理想无阻电源与内阻的串联等,是用到了代换法思维。

用质点代替实际物体、把平抛用两个直线运动代替、用一个字母代替一个表达式,也都是用到代换法。

电学的画等效电路图、把摄氏温标转换成开氏温标、用圆周运动的射影代替简谐振动,也体现了代换法思想。

从简单到复杂,代换法渗透在高中物理的各个角落。

等效法是物理学中一个基本的思维方法,其实质是在效果相同的条件下,将复杂的情景或过程变换为简单的情景或过程.1.效果等效:合力与分力具有等效性,将物体所受的多个恒力等效为一个力,就把复杂的物理模型转化为相对简单的物理模型,大大降低解题难度.2.过程等效:若一个研究对象从同一初始状态出发,分别经过两个不同过程而最后得到的结束状态相同,这两个过程是等效的.有时可将“多个物体的运动”等效为“一个物体的运动3.电路等效:在元件确定的情况下,线路连接千变万化,有些电路元件的连接方式并非一目了然,这就需要画等效电路图.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。

等效法是把复杂的物理现象、物理过程转化为简单的物理现象、物理过程来研究的一种方法。

在中学物理中,合力与分力、合运动与分运动、总电阻与分电阻、平均值、有效值等等,都是根据等效概念引入的。

在学习的过程中,若能将此法渗透到对物理过程的分析中去,不仅仅可以使我们对物理问题的分析和解答变得简捷,而且对灵活运用知识,促使知识、技能、能力的迁移,都会有很大的帮助。

中学物理中常见的几种等效的情况:(1)等效电路:等效电路的含义很广,无论上求等效电阻可进行电路计算时画出标准化电路,以及把电路中的某一部分的作用等效为一个电源等,都可归并于等效电路。

(2)等效力场:物体做加速运动时,可引入一个等效重力场,把运动问题转化为平衡问题。

当物体在同时有重力、电场力、磁场力的复合力场中运动时,也可以引入一个等效力场,把复合场中的问题简化为类似于重力场中的运动问题。

(3)等效摆长:如双线摆,竖直方向振动的弹簧振子均可用等效摆长。

(4)曲直互换:在物理学中曲和直在一定条件下可以完美地统一起来,可以相互转化。

如一个物体沿圆周运动,在极短时间内可以看成是直线运动,一条弯曲的通电导线在垂直于磁场的平面内受到的安培力与连接导线两端的通电直导线所受的安培力相同等。

学生应清醒地认识此法的优点是可以——以少代多,以简代繁,以定代变,最终实现以易取难的复习目的。

2.等效法⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩路力等效曲直互电场摆长换电路、力场、摆长、曲直互换⎧⎪⎨⎪⎩路等效程效果电过过程、电路、效果当研究的问题比较复杂,运算又很繁琐时,可以在保证研究对象的有关数据不变的前提下,用一个简单明了的问题来代替原来复杂隐晦的问题,这就是所谓的等效法。

在中学物理中,诸如合力与分力、合运动与分运动、总电阻与各支路电阻以及平均值、有效值等概念都是根据等效的思想引入的。

若能将这种方法渗透到对物理过程的分析中去,不仅可以使问题的解决变得简单,而且对知识的灵活运用和知识向能力转化都会有很大的促进作用。

G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,连续变化的。

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。

H J极端法所谓极端法,就是依据题目所给的具体条件,假设某种极端的物理现象或过程存在并做科学分析,从而得出正确判断或导出一般结论的方法。

这种方法对分析综合能力和数学应用能力要求较高,一旦应用得恰当,就能出奇制胜。

常见有三种:极端值假设、临界值分析、特殊值分析。

(1)极端值假设用极端假设法解题最关键是准确、迅速地选出参变量。

其一般原则是:1)被选参变量存在极值,否则不能选;2)当赋予该参变量某一特定值后,不改变题目所给的物理过程或状态,否则不能选。