高中物理的典型思維方式

董立明

要學(xué)好高中物理，光靠做題肯定是不行的，還必須掌握正確的物理思維方法。起到舉一反三、事半功倍的效果。下面是筆者總結(jié)的常用的典型物理問題的思維方法。

一、猜想、假設(shè)與反證

該方法是在研究對象的物理過程不清楚的情況下，根據(jù)猜想，假設(shè)出一種過程或一種狀態(tài)，再根據(jù)題設(shè)所給條件進(jìn)行邏輯分析或計算得到結(jié)果，將結(jié)果與實(shí)際情況作比較，對假設(shè)進(jìn)行判斷，從而獲得清晰的解題思路的一種方法。有時還可以人為地改變原題所給條件，作出某種假設(shè)，產(chǎn)生出與原題相悖的結(jié)論，也就是我們常說的反證。

二、作圖與圖像

圖像法是將物理量間的代數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)閹缀侮P(guān)系，運(yùn)用圖像直觀、形象、簡明的特點(diǎn)，來分析解決物理問題，由此達(dá)到化難為易、化繁為簡，化抽象為形象的目的，包括物理過程圖，狀態(tài)圖，矢量圖，V-t圖等等。

三、特值、特例與量綱

這種方法常用于選擇題。是根據(jù)問題構(gòu)建或回憶頭腦中的物理實(shí)例或讓某些物理量取特殊值，通過簡單的邏輯分析、計算進(jìn)行判斷的一種方法，或分析量綱?？梢宰畲笙薅瓤s小選擇題選項的數(shù)量。

四、去次留主建模型

模型思維法就是對研究對象或過程加以合理的簡化，突出主要因素，忽略次要因素，從而解決物理問題的方法。高中物理的模型很多，包括：實(shí)體模型（質(zhì)點(diǎn)、輕繩輕桿、彈簧振子、平行玻璃磚等）；過程模型（勻速運(yùn)動、勻變速、簡諧運(yùn)動等）

五、極限和臨界

極限和臨界的思維方法，是將問題推向極端狀態(tài)的過程中，著眼一些物理量在連續(xù)變化過程中的變化趨勢及一般規(guī)律在極限值下的一般規(guī)律的表現(xiàn)，做科學(xué)分析，得出正確判斷或?qū)С鲆话憬Y(jié)論的方法。在一些特殊問題當(dāng)中如能巧妙的應(yīng)用此方法，可使解題過程變得簡捷。這兩種方法對分析綜合能力和數(shù)學(xué)應(yīng)用能力要求都較高，一旦應(yīng)用得恰當(dāng)，就能出奇制勝。

六、等效轉(zhuǎn)化

等效法，就是在保證效果相同的前提下，將一個復(fù)雜的物理問題轉(zhuǎn)換成較簡單問題的思維方法。基本特征為等效替代。在中學(xué)物理中，諸如合力與分力、合運(yùn)動與分運(yùn)動、總電阻與各支路電阻以及速度平均值等。

七、類比遷移思想

類比方法是一種極具啟發(fā)性、創(chuàng)造性、靈活性的推理方法，它貫穿在物理學(xué)的全部發(fā)展過程中，在物理學(xué)陷入困境時，往往通過類比的方法打開一個新的天地。例如：在學(xué)習(xí)電場時類比重力場。在研究電子繞原子核運(yùn)動時類比衛(wèi)星繞地球運(yùn)動等。

八、整體、隔離

整體法是在確定研究對象或研究過程時，把多個物體看作為一個整體或多個過程看作一個整體的方法；隔離法是把單個物體作為研究對象或只研究一個孤立過程的方法。分析多個對象時，一般要采取先整體后隔離的方法。

九、對稱思想

很多物理模型或過程具有時間或空間上的對稱性。如果合理運(yùn)用對稱的特點(diǎn)解題簡潔方便。常見的有結(jié)構(gòu)對稱、轉(zhuǎn)動對稱、鏡像對稱、時間對稱、空間對稱、點(diǎn)對稱、軸對稱等，這些對稱性在生活中比較常見，易于理解。另一類是物理規(guī)律和思維的對稱性。

十、逆向思維

在解決問題的過程中為了解題簡捷，或者從正面入手有一定難度，有意識地去改變思考問題的順序，沿著正向（由前到后、由因到果）思維的相反（由后到前、由果到因）的途徑思考、解決問題，這種解題方法叫逆思法。通常有：運(yùn)用可逆性原理、運(yùn)用反證歸謬、運(yùn)用執(zhí)果索因進(jìn)行逆思，運(yùn)用哲學(xué)的對立統(tǒng)一規(guī)律進(jìn)行逆向假設(shè)。

十一、微元思想

微元法是分析、解決物理問題中的常用方法。使用微元法處理問題時，需將其分解為眾多微小的“元過程”，而且每個“元過程”所遵循的規(guī)律是相同的，我們只需分析這些“元過程”，然后再將“元過程”進(jìn)行必要的數(shù)學(xué)方法或物理思想處理，進(jìn)而使問題求解。

十二、割補(bǔ)法

“割”“補(bǔ)”是相對于“多余”和“缺損”。在處理物理問題時采用割補(bǔ)的方法，往往可以使原來不完整的事物變得完整，使原來不對稱的物體變得對稱，使原來雜亂無章的事物變得有規(guī)律可循。包括質(zhì)量割補(bǔ)，體積割補(bǔ)，面積割補(bǔ)，長度割補(bǔ)等。

十三、虛擬思想

通過虛擬對象或虛擬過程，找到解題的切入口，使題目的已知量和待求量集中指向這個物體，這就有可能把物理原理和規(guī)律運(yùn)用于這個虛擬對象，建立起已知量與待求量的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對問題信息的調(diào)整和轉(zhuǎn)化。在物理解題中有虛擬對象或虛擬過程等。

十四、守恒思想

尋找到整個過程中或過程發(fā)生前后存在著的不變關(guān)系或不變的量，往往是研究這一變化的過程的中心和關(guān)鍵。守恒，已是物理學(xué)中最基本的規(guī)律（有動量守恒、能量守恒、電荷守恒、質(zhì)量守恒），也是一種解決物理問題的基本思想方法之一。

十五、實(shí)驗思想

實(shí)驗是物理問題的基礎(chǔ)。所以在研究物理問題時可以利用手頭工具或?qū)嶒瀮x器進(jìn)行試驗，用事實(shí)說話。

以上方法和思想不是互相孤立的，在完成一個問題中總是幾個方法同時作用。因此在平時的解題過程中要大膽嘗試，敢于創(chuàng)新。只有平時用的熟練了，考試時才敢用，才會得心應(yīng)手。為了便于記憶，筆者把十八種思維方法歸納成十八個字：假圖特建極，轉(zhuǎn)遷整對逆，微割虛恒實(shí)，以便于記憶和運(yùn)用。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 劉麗雪、隋一斌.《中學(xué)物理巧學(xué)巧解大全》.

[2] 賈永.《高中物理解題方法與技巧》.

（作者單位：河北廊坊管道局中學(xué)）