正推法與反推法在高一物理解題中的應用

莫勇芳

摘要：高中物理教學在知識層面是讓學生掌握基本物理概念、物理規律，方法層面是培養學生的思維能力。在解題中運用的正推法與反推法正是思維能力的體現。因此本文將正推法與反推法在高一物理解題中的應用進行了研究，并且將這兩種解題思路進行結合，這樣更利于解題和培養學生的思維。

關鍵詞：正推法;反推法;高中物理

根據皮亞杰的認知發展階段性理論，高一學生仍處于形式運算階段。雖然高一學生的思維能力中包含有一些初步的邏輯推理能力了，但是仍需要具象思維的支持。所以，徐旭輝研究了如何培養學生在習題應用中的推理能力，并提出了“分析過程、找準關系——推理完整、表達規范——歸納總結、進行內化”的推理能力培養程序。本文涉及的正推法和反推法，類似于事情發展的因果聯系。學生最初掌握的方法是正推法。它是從已知條件出發，經過分析推理，從而解決問題。而反推法則是從問題出發，反推出已知條件后，問題得以解決。反推法在初中物理習題中的應用，李秀麗、吳軍嶺和符海東已作了相關的研究。李秀麗以兩道例題為例，展示了反推法的思維過程;而吳軍嶺則總結了反推法解題的基本要點。本文則研究了正推法和反推法在高一物理解題中的運用。

一、正推法與反推法在高一物理解題中的應用

高中物理題大部分都是需要通過推理才能得以解決。本文以物體的天體運動為例來分別闡述正推法、反推法以及結合正反推法這三種解題思路。

（一）正推法在物理解題中的應用

例題：小明乘宇宙飛船來到某顆星球的表面，然后他在高為H 處的山坡上以初速度v0 沿水平方向上拋出一個小球，小球經過一段時間后落到了星球表面，小明利用測量工具測得拋出點與落地點之間的水平距離為L，通過查閱資料，知道了星球的半徑為R，求這顆星球的第一宇宙速度。

解析：已知小球做平拋運動，根據運動的水平距離L 和初速度V0，得出小球下落的時間T。已知下落時間T 和下落高度H，得出星球表面的g。已知g、R 后，在忽略自轉的情況下，根據星球表面物體的萬有引力幾乎等于自身重力，得到星球質量M 與引力常量G 的乘積。再根據F 萬等于F 向，就可得到星球的第一宇宙速度v。具體的思維過程如圖 1。

（二）反推法在物理解題中的應用

分析：想要求得星球的第一宇宙速度v，根據F 萬和F 向，就必須知道引力常量G 和星球質量M。再根據星球表面物體的萬有引力幾乎等于自身重力，因此想得到第一宇宙速度 v，需要知道星球表面的g。要得到g，就需要再讀題，知道可利用題目給出的高度H，但還缺少下落時間T。下落時間T 可利用題目中告訴的小球的初速度v0 以及水平距離 L 求得。反推至此處，第一宇宙速度就可求得，具體的思維過程如圖 2。

（三）正推法與反推法在物理解題中的結合使用

分析：首先審題時，發現涉及兩個運動，即平拋運動與天體運動。關于平拋運動，涉及的公式單一，使用正推法。關于天體運動，因涉及最后求解量，使用反推法。若想得到星球的第一宇宙速度v，根據F萬等于F 向，就必須知道引力常量G 和星球質量M。結合正推法得到的結果，立即想到利用黃金代換，由此問題得以解決。具體的思維過程如圖3。

三、結語

本文以高一物理中有關平拋運動和天體運動的計算為例，探討了正推法與反推法在物理解題中的應用。先研究單獨使用正推法與反推法的解題思路，再將這兩種推導方法結合使用，得出在高一物理解題中最好將正推法與反推法結合使用。認真讀題后，再分析物體的運動情況和受力情況，利用正推法可處理單一的過程，輕易就能得出相關物理量，再結合所求解的物理量，選擇牛頓運動定律或功能關系求解。

參考文獻：

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