物理解題中培養創新能力的好方法

李煜星

摘要：在物理教學中培養學生解題的創新能力非常重要，對于濃厚學生的學習興趣和提高學習成績具有重要的意義。培養學生解題的創新能力方法很多，根據筆者多年的物理教學經驗來看，歸納法和演繹法效果更為突出。本文通過解決力學、熱學、電學的實際問題，體現出歸納法和演繹法在物理解題過程中的具體應用。

關鍵詞：物理解題；歸納法；演繹法；力學；熱學；電學

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2017）03-0043

物理解題中培養學生創新能力的方法很多，寬松的環境、多種信息的刺激、教學方法的更新、一題多解、類比和推理等都有助于培養創新思維能力。歸納法和演繹法正是利用類比和推理來解決復雜物理過程的重要方法。

從一些個別物理現象或特殊物理過程出發，可以推出具有普遍意義的一般性結論，這種從個別到一般、從特殊到普遍邏輯推理的方式叫歸納法。與歸納法的思維程序相反，從某個具有普遍意義的一般性原理出發，也可以推論出某一個別的物理現象或特殊的物理過程，這種從一般到個別、從普通到特殊的推理方式叫做演繹法。雖然歸納法和演繹法是兩種不同的思維方法。但它們之間是相互滲透、相互依賴、相互聯系、相互補充的。根據物理概念或規律分析題目描述的物理現象使用的是演繹法。根據題目描述的物理現象推導出來某些一般性的結論用的是歸納法。歸納法和演繹法的交叉應用，是解決問題的常見思維方法。

一、解決力學問題

常用此法解運動學、動量、能量及波動同題。

例1. 如圖1中的實線是某時刻的波形圖像，虛線是經過0.2 s時的波形圖像。（1）假定波向左傳播、求它傳播的可能距離。（2）若這列波向右傳播，求它的最大周期。

二、解決熱學問題

例2. 一只兩用活塞氣筒的原理如圖（打氣時如圖2a所示，抽氣時如圖2b所示），其筒內體積為 Vo，現將它與另一只容積為v的瓶連接，瓶內的空氣壓強為po。當分別作為打氣筒和抽氣筒時，活塞工作幾次后，在上述兩種情況下，瓶內的氣體壓強分別為多大？

解析：作為打氣筒時，以所有氣體為研究對象，等溫過程，據p1V1= p2V2得

作為抽氣筒時，仍是等溫過程，據p1ν1= p2ν2，，先用演繹法，第一次抽氣時，有：

再用歸納法，第二次抽氣時，有

三、解決電磁學問題

例3. 如圖3甲所示，在x軸上方有勻強電場，場強為E，在x軸下方有勻強磁場，磁感應強度為B，方向如圖3甲所示。在x軸上有一點M，離O點距離為L，現有一帶電量為+q的粒子，從靜止開始釋放后能經過M點，求如果此粒子放在y軸上，其坐標應滿足什么關系？（不計重力）

解析：由于此帶電粒子是從靜止開始釋放的，要能經過M點，起始位置只能在電場中，物理過程是：靜止電荷位于勻強電場區域的y軸上，受電場力作用而加速，以速度v進入磁場，在磁場中受洛倫茲力作用做勻速圓周運動，向x軸偏轉，回轉半周期過x軸重新進入電場，在電場中做類似豎直上拋運動后仍以原速率從距O點2R處再次越過x軸，在磁場回轉半周期后又從距O點4R處飛越x軸，這樣一直循環下去，如圖3乙所示，即第一次離O點2R，第二次離O點4R，第n次離O點為

l=n·2R，R=（n=1，2，3……）

設粒子靜止于y軸正半軸上，和原點距離為h，由能量守恒，得mν2=qEh

粒子在磁場中勻速圓周運動，有R=，

由以上三式得：h=（n=1，2，3……）

綜上所述，歸納法與演繹法不僅可解決力學問題，也可以解決熱學及電學問題，可見對多物理過程，尤其是重復進行的物理過程，這種方法特別有效，能讓學生通過所學知識一步一步探索下去，再總結歸納。它是既能培養學生抽象思維能力，又能培養學生創新能力的好方法。

（作者單位：內蒙古包頭市一機一中 014030）