淺談巧解物理題的三種方法

摘要隨著科學技術(shù)的發(fā)展，社會的競爭越來越激烈，知識也就顯得越來越重要，知識就是力量、知識就是財富越來越深入人心。而筆者認為知識雖然重要，能力比知識更加重要，知識為“魚”，能力則是“漁”。而方法是“魚”和“漁”之間的連接。本文主要探討巧解物理題的方法。

中圖分類號:G633.7文獻標識碼:A

科學方法是指研究自然科學和社會科學規(guī)律的理論。從教與學的過程來看，它遵循知識結(jié)構(gòu)、生理成長和心理發(fā)展的各個階段的劃分及認知、情感和技能等方面。掌握知識、發(fā)展智力、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)、和諧發(fā)展個性，既有階段性和層次性，又是同步和協(xié)同的。所以，教與學的科學方法的掌握過程中，整體原理、有序原理、和反饋原理應以不同階段、不同層次貫徹上述目標。

在物理的教與學中其科學方法多種多樣，經(jīng)驗表明科學方法既是老師教學過程中的潛移默化，也要有學生學習過程中的長期訓練。脫離物理知識大講科學方法，則猶如建在空中的樓閣;而埋頭教與學不注重科學方法，則猶如囫圇吞棗。根植于物理知識中的科學方法，才會結(jié)出燦爛的智慧之果。就是老師精辟的講解，學生對于知識也只能達到理解的水平，要達到運用的高度，就非要學生本人參與解決新問題的實踐不可。這正如只教游泳的方法，不給下水游泳的機會，是不能學會游泳的。所以，我們教師要創(chuàng)設情景，提供機會，強化習題訓練，用科學的方法解決具體的物理問題，才能實現(xiàn)知識向能力的轉(zhuǎn)化。古人云:“受之以魚，不如授之以漁”。

那么，如何在解題的過程中掌握其科學方法呢?筆者認為主要是進行思維方法的訓練，以提高思維能力和分析解決問題的能力。這就要對訓練的例題和習題進行精選，進行邏輯思維和非邏輯思維、集中思維與發(fā)散思維、局部思維與整體思維、正向思維與逆向思維、類比與聯(lián)想的思維與科學懷疑思維等訓練，這也是擺脫題海的良策。下面就列舉幾例進行說明。

1 從整體思維解答物理問題

例1.如圖1所示，A、B是位于桌面上的兩個質(zhì)量相等的小木塊，離墻壁的距離分別為L和l，與桌面之間的滑動摩擦因數(shù)分別為A和B，今給A某一初速度，使之從桌面的右端向左運動，設A、B之間，B與墻壁之間的碰撞時間極短，且碰撞中沒有能量損失.

若要使木塊A最后不從桌面上落下，則A的初速度最

大不得超過___________。

解析:A與B的碰撞是在A損耗一定能量后與B發(fā)生的彈性碰撞，而碰撞過程始終有桌面的摩擦力做為系統(tǒng)外力，只有在摩擦力不大，且作用時間極短的情況下，動量才能近似守恒。B與墻壁碰撞后返回與A相碰也是同樣道理。

設碰撞前A的速度為v0，則有:

mAv0 = mAvA+mBvB (1)

mAv02 = mAvA2 + mBvB2(2)

由(1)、(2)兩式解得:

當mA = mB時，A、B交換速度，即vA=0，vB= v0，B與墻壁碰撞無動能損失，即mBvB2= mBv'B2

在B返回后再次與A相碰時，還要重復一次上述過程，直到A剛好滑到桌的邊緣時速度為零。可見這個過程非常煩瑣，如果我們從整體考慮該問題，就簡單多了。

在A、B在滑動和碰撞過程中，只有摩擦力損耗動能，A、B間的碰撞，B與墻壁的碰撞都沒有動能損失，若設A開始時的初速度為v，又由于A和B的質(zhì)量相同，則有:

解得:

這種以整體或全過程為研究對象，從整體上把握物理現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律的思維形式就叫整體思維，是人們揭示和掌握復雜系統(tǒng)的思維方式。

1 用逆向思維的方法解答問題

例2.將六個電阻R1=15，R2=7.5，R1=5，R1=1.5，R1=0.5，R1=0.15并聯(lián)，求并聯(lián)后的總電阻。

解析:該題若用常規(guī)方法來求，則為 = ++……+計算很麻煩，且容易出錯。如果我們注意到六個電阻的阻值特征，把問題顛倒過來想，就會發(fā)現(xiàn)R2可以看作是兩個R1并聯(lián)的等效電阻，R3可以看作是三個R1并聯(lián)的等效電阻，R4可以看作是十個R1并聯(lián)的等效電阻，R5可以看作是三十個R1并聯(lián)的等效電阻，R6可以看作是一百個R1并聯(lián)的等效電阻，這樣就可以將六個電阻并聯(lián)的模型等效變換為一百四十六個R1的并聯(lián)模型，則就可很快得到并聯(lián)后的總電阻為R=R1=。

這樣把問題顛倒過來思維的方法，稱為逆向思維法，它是一種科學的思維形式，它的思維過程恰恰是與正向思維的途徑和程序相反的。在中學物理中，有很多的問題若用正向思維去探討，似乎將陷入絕路，而用逆向思維進行探求，常常回令人大徹大悟。因此，我們在物理的教與學的(下轉(zhuǎn)第213頁)(上接第211頁)過程中，灌輸逆向思維的策略，訓練逆向思維品質(zhì)，培養(yǎng)逆向思維能力，乃是一項不容忽視的重要任務。

2 用類比和聯(lián)想思維法解答問題

例3.在地面上的A點以初速度v0=10m/s與地面成45€敖竅蛞磺獎諶映鲆桓鐾耆孕∏潁∏蟣壞睪舐湓詰孛嬪系腂點，如圖2所示。已知A距離墻壁4，求落地點與扔出點的距離。

解析:小球與墻壁的碰撞是彈性碰撞，碰撞前后小球的水平速度大小不變，方向相反，豎直速度大小和方向都不變。因此小球的運動可以看成是AO段和OB段兩個斜拋運動組成，可由這兩個運動進行求解很煩瑣，這也是常規(guī)思維的方法。若是把小球與墻壁的碰撞同光的反射現(xiàn)象進行類比，就不難發(fā)現(xiàn)，小球與墻壁碰撞前后的速度是遵循光的反射定律的。兩種不同的物理現(xiàn)象卻有相似的物理規(guī)律，則我們把墻壁看成是一面鏡子，即小球與墻壁碰前的運動的鏡像與碰后的運動組合成斜上拋運動。這樣真實的小球由A→O→B的兩種運動，就利用用小球由A′→O→B的斜上拋運動來等效代替。

設AB間的距離為L，根據(jù)斜拋運動的規(guī)律，可得到:L+8=10，所以L=2m。

上述的思維方法是類比聯(lián)想思維法。這種方法就是由一種物理現(xiàn)象想到另一種物理現(xiàn)象，并對兩種現(xiàn)象進行比較，由已知的規(guī)律去推出未知的規(guī)律，或由已知結(jié)果去解決未知的問題。我們學習和訓練類比聯(lián)想的思維方法，有利于移植物理規(guī)律的能力的提高，開闊解題思路，提高解答問題的能力和技巧。

參考文獻

[1]趙學勇.活用數(shù)學法巧解物理題.考試周刊，2008.1.

[2]岳振軍.活用轉(zhuǎn)換法巧解物理題.中學物理教學法，2008.6.