淺談中學(xué)物理解題中的幾種思維

李梅嬌

【摘要】 在高中物理解題中要用到多種科學(xué)思維方法，本文結(jié)合若干實例探討了模糊思維，邏輯思維以及等效思維在高中物理解題中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】 高中物理 思維方法 解題

【中圖分類號】 G633.7 【文獻標(biāo)識碼】 A 【文章編號】 1992-7711（2018）05-093-01

有些教師和學(xué)生企圖通過大量的習(xí)題訓(xùn)練來掌握各種不同物理題型的解法，花費了很多精力，卻無法收到滿意的效果。究其原因，是因為他們只是注重了解題結(jié)果的“量”，而忽略了解題過程中的“質(zhì)”：沒有在解題過程中深化對物理概念、規(guī)律的理解，沒有總結(jié)升華出物理解題的思維方法。作為教師，應(yīng)當(dāng)幫助學(xué)生概括總結(jié)物理解題的思維方法，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力，才能使教學(xué)收到事半功倍的效果。下面就談?wù)劚救嗽诮虒W(xué)過程中總結(jié)出的幾種高中物理解題思維。

1. 模糊思維

模糊思維是處理模糊的、不斷變化和錯綜復(fù)雜聯(lián)系中的各個因素時，以不確定發(fā)展趨勢與現(xiàn)實狀態(tài)來整體把握客觀事物而進行的全息式、多維無定式思考的方式。物理解題中模糊思維的具體體現(xiàn)是用近似處理的方法忽略實際問題中對結(jié)果影響極其微小的因素，把復(fù)雜的物理情境問題用簡單的物理情境問題近似代替，從而使問題的求解變得容易。現(xiàn)就此方法在物理解題中的運用舉例說明如下：

例1 在真空中速度為v=6.4×107 m/s的電子束連續(xù)地射入兩平行極板之間，如圖1，極板長度L=8.0×10-2 m，間距d=5.0×10-3 m.兩極板不帶電時，電子束將沿兩極板之間的中線穿過，在兩極板上加50 Hz的交變電壓U=U0sinwt，如果所加電壓的最大值U0超過某一值UC時，將開始出現(xiàn)以下現(xiàn)象：電子束有時能通過兩極板；有時間斷，不能通過。求UC的大小？

解析 具有一定初速度的電子在與初速度垂直的方向受一交變電場力的作用，其運動應(yīng)該是比較復(fù)雜的，但我們注意到電子通過極板所用的時間很短，而且交變電壓的周期較大，其數(shù)值的比較為：電子通過平行板所用的時間t=l/v=[8.0×10-2/6.4×107]s≈10-9 s，交變電壓的周期T=1/50=2×10-2 s，可見l/f=T.因此，某一電子通過平行極板時，極板間的電壓以及場強可以看作是恒定不變的。這里把變化的電場對于各個電子通過瞬間看作是不變的，就是一種近似處理的方法。開始出現(xiàn)時通時斷現(xiàn)象時交變電壓的最大值UC，也就是電子剛好不能通過時電壓所取的值，設(shè)此時場強為EC，電子所受電場力為f，在垂直極板方向產(chǎn)生加速度a，經(jīng)時間t通過極板，則即當(dāng)電子通過時，當(dāng)電壓變化到Vc=91 V時，電子就不能通過。

本例中，在具體分析的基礎(chǔ)上，在電子通過極板瞬間把電壓近似看成不變，使得問題情境變得簡單、明朗，這種近似是合理的，它不影響問題的結(jié)果。

2 . 邏輯思維

處理靈活的“坑題”，不可憑背書、憑感覺，需要我們冷靜地用邏輯去分析，否則一做就錯。

07年江西“測小云搬箱子上樓的功率”實驗題，在測樓高和箱子質(zhì)量時，考察所需的實驗器材。熱衷背書的同學(xué)就可能不假思索地填上刻度尺和托盤天平此類可笑的答案，絲毫不考慮實際情況和儀器的量程分度值，導(dǎo)致扣分（正確答案為皮尺，磅秤）。而14年“求王爺爺開車的速度”，喜歡背書的同學(xué)往往機械地把三個實驗所得數(shù)據(jù)求平均值，卻沒有用理科邏輯思考問題。實際上，其他兩個數(shù)據(jù)因為讀數(shù)時視線未對正，成為錯誤數(shù)據(jù)，必須舍去。

究其根本，還是我們沒有運用邏輯思考問題。

解決這種靈活多變卻難度不大的選填，需要的就是邏輯。知其然，更要知其所以然。抓住了事物的規(guī)律和本質(zhì)，就如同掌握了解決問題的通法，可謂“功在當(dāng)代，利在千秋”。

3 .等效思維

等效思維是指以效果相同出發(fā)，把復(fù)雜的物理現(xiàn)象、物理過程轉(zhuǎn)化為較簡單的物理現(xiàn)象、物理過程來進行研究和處理的一種方法。如：力學(xué)中合力是分力的等效替代；研究復(fù)雜單擺問題中用等效擺長；等效重力加速度求單擺的周期；在描繪靜電場中平面的等勢線實驗中，用恒定電流場替代靜電場等。在處理一些復(fù)合場的物理問題時，這種等效思維的處理方法應(yīng)用比較多。

例4 在水平向右的勻強電場中，有一帶正電質(zhì)量為m的小球，用長為l的絕緣細(xì)線懸掛于O點，當(dāng)小球靜止時細(xì)線與豎直方向夾角為θ.

現(xiàn)給小球一個垂直于懸線的初速度，使小球恰能在豎直平面內(nèi)做圓周運動，則小球在做圓周運動的過程中，在哪一位置速度最小？速度最小值多大？

從以上例題的分析求解可以看出，等效思維的方法避免了復(fù)雜的物理過程和繁冗的數(shù)學(xué)運算，一下子抓住了問題的物理本質(zhì)，把非理想模型變?yōu)榱死硐肽Ｐ停褟?fù)雜問題變?yōu)榱撕唵螁栴}。

綜上所述，在高中物理教學(xué)實踐中，應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生靈活運用合理的解題思維方法解決相應(yīng)的物理習(xí)題，通過這種途徑，有效地提高學(xué)生解決物理問題的能力，使教學(xué)收到事半功倍的效果。

再者，有些同學(xué)看到那些壓軸題就開始“方”，實際上這是完全沒有必要的。

第一，“復(fù)雜世界簡單構(gòu)成”。每道試題肯定都是有答案的，無論內(nèi)容有多么繁雜，難度有多么大，最終都是通過一個個簡單的小步驟疊加起來。高手能夠一下解出，我水平不夠高就一步一步推，幾個未知數(shù)就有幾個方程，最后一定能夠倒出來——這種信心是一定要樹立起來的。

第二，平常要弄透公式及其變形式。在題目情境中尋找有效的關(guān)系式，再加上之前說的一些技巧，就能有條不紊地找齊方程構(gòu)建方程組，解方程就不是難事了。這里再多嘮叨一句，公式是平時儲備好的，而關(guān)系式才是整道題的拉分點。所以在這方面要多刷刷題，培養(yǎng)尋找關(guān)系式的感覺，提高隨機應(yīng)變的能力。

第三，列完方程后帶數(shù)據(jù)一定要注意一一對應(yīng)。這也是我在解題時非常容易出錯的地方。不可把a物體的數(shù)據(jù)代入b物體上（即同一性），不可把a時刻的數(shù)據(jù)代入b時刻上（即同時性）。大家在平常的訓(xùn)練中注意這三點，令人滿意的答案就會呈現(xiàn)在眼前。