浅谈物理解题的思维方法

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1、浅谈物理解题的思维方法掌握科学思维方法是正确研究和灵活处理物理问题的前提，要提高科学思维能力，应通过对典型的物理问题多角度、多层次分析，寻找灵活的解题思路，选取简捷的解题方法，变静态思维为动态思维，变定势思维为求异思维，变单向思维为多向思维。这样才能掌握物理解题中常用的思维方法和技巧，达到提高思维品质和应变能力的目的。中学物理解题中所涉及的科学思维方法及解题技巧很多，笔者只对中学物理几种有代表性的重要方法略做介绍，供参考。一、模型法[wtbx]模型思维法就是对研究对象或过程加以合理的简化，突出主要因素忽略次要因素，从而达到解决物理问题的方法。从本质上说，分析物理问题的过程，就是构建

2、物理模型的过程。例1如图1所示，光滑的弧形槽半径为r(r>mn弧)，a为弧形槽的最低点，小球b放在a点的正上方离a点高度为h处，小球c放在m点，将b、c同时释放，使两球正好在a点相碰，则h应为多大？解:对小球b：其运动模型为自由落体运动，下落时间为tb=2hgo对小球c：因为r>nm弧，可将其视为摆长是r的单摆，运动模型为简谐振动。所以，小球c从m到a的时间可能为单摆周期四分之一的奇数倍，即tc=(2n+l)4X2nrg(n=0,1,2……)。要使两球正好在a点相碰，需满足tb=tc,解得:h=(2n+l)8(n=0,1,2)o二、等效法等效法是把复杂的物理现象、物理过程转化为简单

3、的物理模型来解决问题的一种方法，它是物理学研究中的一种重要方法。在屮学物理中，合力和分力、合运动和分运动、总电阻和分电阻、平均值、有效值等，都是根据等效概念來引入的。例2如图2所示，一条长为1的细线，上端固定，下端拴一质量为m的带电小球，将它置于一匀强电场中，电场强度大小为e,方向水平向右，已知当细线离开竖直位置偏离c(时，小球处于平衡。求：(1)小球带何种电荷？求出小球所带电量。(2)如果使细线偏离竖直线由q增大到e,然后将小球由静止释放，则e应为多大吋,才能使在细线到达竖直位置时小球的速度刚好为零？解：(1)小球带正电。根据平衡条件可求出q二mgtanQe。(2)求巾，常规的解

4、法是应用能量守恒或动能定理，但若把电场、重力场等效为合重力场，则等效合重力场的方向为00,连线方向，如图3所示。小球从a点由静止释放后，围绕着00’连线在ab范围内振动，小球受细线的拉力和一个合重力(mg)2+(qe)2作用，它的振动与教材中的单摆振动相类似，立即可得00’是e的平分线，所以＜1)=2a。进一步推论：等效重力加速度g'=(mg)2+(qc)2m,若c(小于5°,则小球的运动周期为：t=2Jilgzo三、图像法所谓图像法，就是由物理量之间的函数关系或物理规律画出物理图像，利用图像本身的数学特征所反映的物理意义解决物理问题的一种方法。例3如图4所示，将质量为2m的长木板

5、静止放在光滑的水平面上,一质量为m的小铅块（可视为质点）以水平初速u0由木板左端恰滑至木板的右端与木板相对静止。铅块运动中所受摩擦力始终不变，现将木板分成长度和质量均相等的两段后紧挨着仍放在水平面上，让小铅块仍以相同的初速度由左端开始滑动，则小铅块将（）a・滑到右端与木板保持相对静止b・在滑到右端前就与木板保持相对静止c・滑过右端后飞离木板d・以上答案均有可能解：本题若按常规方法思考，运算十分繁杂，但用图像方法处理则变得非常简捷明了。具体做法是：先画出铅块和木板的速度图像如图5所示。笫一次：uOa表示铅块的速度图像，oa表示木板的速度图像；△uOoa的“面积”为铅块相对木板的位移即

6、为木板长1。第二次：uOb表示铅块的速度图像，oc表示铅块在前一半木板上时木板的速度图像（加速度和第一次一样），cb表示铅块在后一半木板上时木板的速度图像（加速度比第一次大）；图像uObco的“面积”为铅块相对木板的位移，由图可知该位移小于木板长1,故铅块未滑到右端就相对木板静止，正确答案应为bo（作者单位：河南省宜阳一高）