淺談如何培養物理思維方法

張俊斌

[摘 ?要：物理思維方法是學生學習物理的主要能力，也是學生提分主要源頭。提高學生的物理思維方法影響學生物理知識的獲取與提高，同時也體現了物理教師的教學水平。所以如何提高學生的物理思維方法是物理教師必須重視的一個課題。本文將從加強思維能力的訓練、加強發散思維的培養與提高物理思維能力三個方面對如何培養物理思維方法提出一些看法。

關鍵詞：物理;思維方法;教學;培養]

我們都知道，物理和數學聯系非常密切.一般來說，數學學得比較好的同學物理學得比較輕松成績也較好.這主要是因為一下兩個原因：一是因為原本數學就是從物理模型中抽象而出的.二是學習物理需要有較強的邏輯思維能力，而數學較好的同學恰恰符合這個條件.當然也有部分數學學得還不錯，可是物理卻不是很理想的情形，造成這種結果主要是因為缺乏物理思維方法.所以，物理思維方法的培養對中學生來說是重中之重的，這里筆者就如何培養物理思維方法提出以下幾點看法，希望能對學生有所幫助.

一、在分析物理問題時注重過程分析，加強思維能力的訓練

在物理學習過程一定要加深物理概念的理解，以免在解題時分析物理過程中盲目分析從而對公式生搬硬套.

【例1】如圖甲所示，質量m=1 kg的物塊在平行斜面向上的拉力F=15.2N作用下從靜止開始沿傾角為37゜的斜面向上運動，物體與斜面間的動摩擦因數為0.2，t=0.5 s時撤去拉力， ，g取10 m/s2，求：2 s內物塊的位移大小x和通過的路程L.

在分析本題的過程中要注意物體的實際運動過程有三個，一是F撤去前的勻加速直線運動;二是撤去F后的前0.5s向上的勻減速直線運動，這個過程摩擦力還是沿斜面向下;三是勻減速直線運動到速度為零之后的向下勻加速直線運動，這個過程摩擦力沿斜面向上.要注意后兩個過程由于摩擦力方向發生變化，所以加速度大小也發生變化.在分析勻變速直線運動時一定要注意兩種情況：一是像本題這種勻減速直線運動到速度為零后會反向勻加速直線運動，當然這種情況分析時也要注意速度方向變化前后加速度大小是否發生變化;二是勻減速直線運動到速度為零之后就靜止，比如汽車近車站以及汽車遇到障礙物的剎車過程，像這類型問題在求運動位移時一定要先求剎車時間.

二、解決物理問題時注重概念及規律分析，加強發散思維的培養

數學是解決物理問題的工具，有的物理題目比較復雜，需要用到的數學知識比較多，所以有些同學在解決這類問題時往往將物理題當數學應用題看待，忽略了其實在這里數學只是解決問題的工具，其實，解決物理問題過程中有它獨特的思維和分析、解決方法，所以我們一定要對學生加強發散思維的培養.

【例2】如圖所示，斜面的傾角為θ，質量為m的滑塊與擋板P的距離為x0，滑塊以初速度v0沿斜面上滑，滑塊與斜面間的動摩擦因數為μ，滑塊所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力.若滑塊每次與擋板相碰均無機械能損失，求滑塊經過的總路程是.

本題中，如果按照數學應用題的方法就要分析每一次與擋板碰撞后在斜面上運動的路程，然后分析這些路程之間的數學關系，最后用數列的方法求出所有項的和求出結果，這當然是用數學處理問題的典型例子，但實際上用物理規律來求解本題相比數學方法來說其實是更直接的，本題其實只要用動能定理求解就很直接了，整個過程物體重力做正功且與路徑無關，只與初末位置的高度差有關，而不管物體沿斜面向上運動還是沿斜面向下運動摩擦力總是做負功與路徑有關，設滑塊經過的總路程為x，對滑塊運動的全程應用動能定理，mgx0 sin θ-μmgx cos θ=0-[12]m[v20]，解得x=[1μ] （[v202gcosθ+x0tanθ]）.

這一題啟發學生們要學會利用物理學的知識，靈活運用物理學的概念以及規律去解決和分析物理問題.

三、注重物理知識分析、解決的能力培養，提高物理思維能力

注重物理知識分析、解決的能力培養，其實就是培養對事物去偽存真、由表及里的做出正確判斷，最終得到正確結論的能力.這一點對學生學好物理幫助極大，所以要指導學生善于觀察和分析物理現象，應用直觀的物理規律分析和解決物理問題，從而提高物理思維能力.

【例3】（多選）如圖所示，固定的傾斜粗糙細桿與水平地面間的夾角為θ=37°，質量為1.0 kg的圓環套在細桿上，輕質彈簧的一端固定在水平地面上的O點，另一端與圓環相連接，當圓環在A點時彈簧恰好處于原長狀態且與輕桿垂直.將圓環從A點由靜止釋放，滑到細桿的底端C點時速度為零.若圓環在C點獲得沿細桿向上且大小等于2.0 m/s的初速度，則圓環剛好能再次回到出發點A.已知B為AC的中點，彈簧原長為0.3 m，在圓環運動過程中彈簧始終在彈性限度內，重力加速度g=10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8（）

A.下滑過程中，圓環受到的合力一直在增大

B.下滑過程中，圓環與細桿摩擦產生的熱量為1.0 J

C.在圓環從C點回到A點的過程中，彈簧對圓環做的功為1.2 J

D.圓環下滑經過B點的速度一定小于上滑時經過B點的速度

本題如果不注意物理過程及物理知識的分析要得到正確答案比較麻煩，如果善于觀察和分析物理現象，應用直觀的物理規律分析很容易就得到答案.下滑過程中，圓環受到重力、彈簧的彈力、桿的支持力和摩擦力，彈簧彈力逐漸增大，可知合力先減小后增大，故A項錯誤;因下滑和上滑過程圓環受力變化情規律是對稱的，所以下滑和上滑過程圓環與細桿摩擦產生的熱量相同假設為Q，由能量守恒定律得：下滑過程中有mgh=Q+Ep，上滑過程中：mv+Ep=Q+mgh，解得Q=mv=1.0 J，故B項正確;由以上得Ep=mgh-Q=1.4 J，即彈簧對環做功為1.4 J，故C項錯誤;從A到B由動能定理得：-WF-Wf+mgh=mv-0，從B到A，有：WF-Wf-mgh=0-mv，對比可得vB1

福建省漳州市詔安縣橋東中學 ?363500