分類討論思想在高中物理解題中的引入分析

曹欣欣

【摘要】在高中物理學習過程中，運用分類討論思想進行相關(guān)物理解題分析，不僅能幫助學生明確思路，更能通過快速的解題分類而找到正確解題方法，從而起到化繁為簡的作用。通過對分類討論思想在解題中的應(yīng)用原則以及基本步驟進行相關(guān)分析，進而展開實踐應(yīng)用探討，希望可以在培養(yǎng)學生獲得更加全面的解題思維基礎(chǔ)上，能夠更加充分地掌握物理規(guī)律，更加靈活地運用物理公式、定理，由此促進綜合素質(zhì)能力的全面提升。

【關(guān)鍵詞】分類討論思想高中物理解題

在高中物理的學習過程中，展開了多種創(chuàng)新方法的實踐應(yīng)用。在解決相關(guān)物理問題的眾多方法當中，分類討論思想方法是其中非常重要而且較為實用的一種具有較強的邏輯思維分析方法。其主要所指是在進行相關(guān)物理問題解決時，因為一些不確定性的因素，無法獲得準確的答案，在這種情況下，需要將各種有可能發(fā)生的情況和因素給予合理的分類，之后再依據(jù)類別實施逐一的分析和討論，再對討論出的結(jié)果進行歸納和整理，最后經(jīng)過層層篩選，獲得問題的最理想的答案。把分類討論思想合理應(yīng)用于高中物理學科的解題當中，不但能夠使物理問題不同程度的簡化，還可以讓我們更加輕松的找出解題的思路和路徑，簡化解題的過程，熟練掌握解題技巧，并且同時還能夠防止可能被遺漏的相應(yīng)數(shù)值與解答，讓我們的思維更嚴謹而有條理，由此全面提升同學們的物理解題能力、分析能力及邏輯思維能力。

一、分類討論思想在解題中的應(yīng)用原則和基本步驟

分類討論類的習題通常所包含的知識點非常多，探索性和邏輯性及綜合性都比較強，因此，在對這種類型的題進行解決的時候需遵從互斥性的原則、層次性的原則及同一性的原則，互斥性的原則指的是在進行分類之后，各子項間是不能互相相容的，而是獨立存在的；同一性原則指的是在分類的時候，所遵循的相應(yīng)標準需統(tǒng)一，不可運用不同標準來進行分類。層次性的原則指的是在對問題采用任一標準實施分類討論以后，如并未把問題給予有效地解決，那便需再一次實施相應(yīng)的分類和討論，直至不可進行再分為止。事實上，層次性的原則指的是不可錯位、不可混淆，不同層次，不同標準的一種分類討論，需做好層次分明，一級一級地進行，在進行分類的時候，還需要進行更加全面的思考，做到不遺漏和不重復(fù)這兩種最基本性的條件。在實際解題的時候，分類討論的步驟是：首先，清晰而明確地劃分分類討論的主體對象，確切地說，也就是需要先弄清具體討論哪些問題、哪類情況；其次，對即將研究的相關(guān)問題依據(jù)相應(yīng)的標準實施合理科學的分類，在實施分類的時候需充分的做好層次分明并且不遺漏、不重復(fù)；再次，逐個進行分析和討論，所研究的相關(guān)問題將會出現(xiàn)各種不同的情況，并獲得討論的相應(yīng)結(jié)果；最后，把在討論的過程中所獲得的各類情況給予合理的歸納和整理，并獲得問題的最佳解決答案。

二、分類討論思想在高中物理解題中的實踐應(yīng)用

1.對所研究的對象實施分類性的討論

在高中階段的物理題當中，會有很多問題，如會同時存在多個研究對象，因為研究對象的數(shù)量之多，所以在思考問題的時候，在研究對象的把握上會相對難一些，因此很難明確，所以在處理此類物理問題的時候，需要對研究的相應(yīng)主體開展討論及分類，這樣操作對于研究對象的明確非常有幫助，對問題的處理也會有較大的重要影響。例如，在托盤天平的兩端，左邊托盤當中放砝碼，右邊托盤當中放一個盛水的容器，水中有一個小木球，木球用細線固定于容器底，同時木球密度不能大于水密度，這時天平處于平衡狀態(tài)。如果細線斷開，那天平會怎樣呢？本題目的分析重點是需要分析出細繩斷開前和斷開后容器對于托盤壓力所形成的變化。由于水密度超過了小木球密度，所以在細繩突然斷開以后，小木球本身所承受的重力將會小于木球所承受的浮力，因此小木球會在此時均勻快速的上升。因為小木球均勻快速的上升，也會隨之不斷填補木球原本占用的空間，水同時也會發(fā)生運動。這一題需要研究的對象比較多，不僅有運動的，還有靜止的，這樣就顯得非常復(fù)雜，在此情況下，可以通過使用分類討論思想法，來對研究對象實施分類。首先我們能夠?qū)⑷萜鲀?nèi)的水，分成兩個部分，一部分用來補充木球原本空間與木球體積相同的水球，除此之外，另一部分，就是小水球以外的水，除小水球以外，容器和剩下都確定為靜止一部分，可作為研究部分中的一個整體，將質(zhì)量設(shè)為M。在細繩突然斷開前所有都屬于靜止的，可把小木球、容器與容器中水視為整體，此時托盤所承受的壓力設(shè)為（M1+M2+M）g。在細繩斷開后，在整體中，有運動物體。假設(shè)正方向是豎直向上的，小木球加速度是a，那小水球加速度是-a。對小水球展開分析，設(shè)小木球所受的浮力為F1，那F1-M1g=M1a，即F1=M1a+M1g。對小水球進行分析，設(shè)水對于小水球作用力是F2，因此，F(xiàn)2=M2g-M2a。因為其它的水都是靜止的，可作為一整體，所受的重力是Mg，木球向下力是F1，水球向下力是F2，托盤向上力是F，F(xiàn)=Mg+F1+F2，F(xiàn)=（M+M1+M2）g-（M1-M2）a。因為M1﹤M2，因此F﹤（M+M1+M2）g。所以，在細繩突然斷開以后，降低托盤壓力，左邊下沉，所以是逆時針旋轉(zhuǎn)。

2.針對物理屬性進行的分類討論

在高中物理一些問題中，由于物體自身的屬性變化，問題結(jié)果會有很多種，因此，在對這類問題進行解決的時候，需對物體屬性將會產(chǎn)生的各類變化進行分類討論，這樣就會對問題的解決有較大幫助。例如，把一帶電小球A，固定在光滑水平且絕緣的桌面上，在桌面另一端放置一帶電的小球B，如果為小球B助力，這一力會垂直在AB方向，速度是v0，那正確的答案是？本題重點需對兩小球間電性關(guān)系進行考察，運動小球B和固定小球之間可能會出現(xiàn)很多種變化，因此需分類討論兩小球間的電性聯(lián)系。分析：如小球A和小球B間電性是相同的，那么就證明這兩個小球是帶有同樣電性，兩小球間屬于斥力，但力的方向和小球速度并不在同一直線上，并且力對小球做正功，因此小球B的速度會逐漸變大，但加速度會以曲線形式運動且會不斷的減少，小球B會逐漸遠離小球A。從分析可以得出，小球B運動可能會朝小球A靠近，也可能遠離小球A，所以小球A電性無法確定，因此在運動中，小球B可能會在電勢較高處向電勢較低處運動，也有可能在電勢低處向電勢高處運動。

3.對得到的結(jié)果實施分類討論

高中一些物理問題，可能過多的注重對我們每位同學分析能力的考察，通過對問題的精心設(shè)計，使得問題最終的結(jié)論不止一種，結(jié)論不固定，這樣的題其答案不會是唯一的，需要我們參照具體的情況或是利用物理中的一些原理來實施討論；另一種是因為問題當中所涉及的物理量都是用字母來表示的，且一些相關(guān)聯(lián)的物理量間其大小關(guān)系并不明確，這樣就需要我們在獲得結(jié)論以后，實施分類討論，以此來獲得全部的結(jié)果，使最終的結(jié)果更為合理。

三、結(jié)束語

綜上所述，在高中物理解題中，分類討論思想的應(yīng)用比較廣泛，我們在解題的時候，必須要對題目的研究對象進行分析和明確，對已知的條件進行分析，熟練掌握用分類討論思想來解決問題，增加學生自身對于物理學科的學習興趣，同時也提升每位同學對于物理學科問題解決的能力和水平。

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