李全備

對(duì)個(gè)人綜合素質(zhì)和能力的培養(yǎng)越來(lái)越來(lái)得到社會(huì)和學(xué)校的重視，其原因無(wú)外乎是當(dāng)今社會(huì)生產(chǎn)力水平對(duì)個(gè)人這方面的要求越來(lái)越高，只有具備了社會(huì)需要的才能緊跟社會(huì)發(fā)展步伐，并發(fā)揮自身的價(jià)值，為社會(huì)發(fā)展貢獻(xiàn)力量.綜合能力的核心，當(dāng)屬思維能力，它就是“漁”.高中學(xué)生處于思維最活躍的時(shí)期，同時(shí)也是黃金發(fā)展期，其可塑性和變化性不可量化，其相對(duì)于初中時(shí)期，抽象思維也有長(zhǎng)足進(jìn)化，因此，教師如果能夠抓住機(jī)培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，學(xué)生將會(huì)受益無(wú)窮.

高中物理作為典型的理科科目，其涉及數(shù)字、計(jì)算、邏輯、推理等，教師必須培養(yǎng)學(xué)生的思維能力才能幫助學(xué)生學(xué)好物理，學(xué)通物理，并能使其在日常生活中學(xué)會(huì)應(yīng)用物理學(xué)知識(shí).由此可見(jiàn)，做好對(duì)學(xué)生思維能力的培養(yǎng)工作意義重大.那么什么樣的思維能力是高中物理學(xué)習(xí)過(guò)程中需要培養(yǎng)的呢？這些思維能力又能在高中物理學(xué)習(xí)中掀起怎樣的“波瀾”呢？這是本文要探討的問(wèn)題，希望自身的教學(xué)實(shí)踐探索能對(duì)廣大教生在教學(xué)物理的過(guò)程中有所幫助.

1.極限思維

極限思維是物理學(xué)中很重要的一種思維能力，偉大的物理學(xué)家伽利略利用了這種思維非正式地提出了“慣性定律”（見(jiàn)教材內(nèi)容）.其實(shí)極限思維就是一種極限假設(shè)，即將所思考的問(wèn)題及其條件進(jìn)行合理的假設(shè)，當(dāng)假設(shè)的某些情況到達(dá)極限的時(shí)候，通向答案的“坦途”就顯現(xiàn)出來(lái).掌握極限思維有助于縮短解題時(shí)間，提高解題效率，能于千軍萬(wàn)馬之中取敵項(xiàng)上首級(jí)若探囊取物一般的神奇之處.下面就舉例說(shuō)明.

例1 如圖1所示，在不光滑的水平地面上停著一輛有四分之一圓弧的小車，質(zhì)量為m的小球從靜止開始由車的頂端無(wú)摩擦滑下，且小車始終保持靜止?fàn)顟B(tài).試分析，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到什么位置時(shí)，地面對(duì)小車的靜摩擦力最大？最大值為多少？

圖1解析 假設(shè)小車上的圓弧半徑為R，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到所受支持力與豎直方向夾角為θ時(shí)，速度為v，根據(jù)已知條件有：

mv2/2=mgRcosθ①

Nmgcosθ=mv2/R②

①②聯(lián)立解得小球?qū)π≤嚨膲毫椋?/p>

N′=N=3mgcosθ

其水平分量為

Nx′=3mgcosθsinθ=32mgsin2θ

由平衡條件可知道，地面對(duì)小車的靜摩擦力水平向右，其大小為f=N′x=32mgsin2θ

已知sin2θ最大值為1，故當(dāng)sin2θ=1，即θ=45°時(shí)，f取得最大值，即fmax=32mg

2.逆向思維

一般而言，人們習(xí)慣按著正方向的思維過(guò)程思考問(wèn)題，這樣當(dāng)然可以解決很多問(wèn)題，不過(guò)事實(shí)上也存在很多情況，正向思維會(huì)陷入深潭而無(wú)法尋到出路，物理學(xué)中這樣的例子不勝枚舉.如果固執(zhí)地選用正向思維而導(dǎo)致 “山重水復(fù)”時(shí)，不妨逆轉(zhuǎn)思維，從反方向上考慮，說(shuō)不準(zhǔn)會(huì)“柳暗花明”，使乾坤倒轉(zhuǎn).

例2 做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直到靜止的物體，在最后三個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移比是 .

解析 勻減速直線運(yùn)動(dòng)直到靜止的運(yùn)動(dòng)情景可以等同為初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)在最初的三個(gè)連續(xù)時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移比為1∶3∶5，所以此題應(yīng)該為5∶3∶1.

3.模型思維

物理模型是人們?cè)谏睢⑸a(chǎn)、實(shí)驗(yàn)中為了探尋物體運(yùn)動(dòng)和變化的奧秘，運(yùn)用物體學(xué)特有的思維方式和實(shí)驗(yàn)手段、不斷提煉、抽象、概括總結(jié)出的理論模型，它連接著物理理論和物理世界.運(yùn)用這些物理模型能夠很好地幫助我們認(rèn)識(shí)物體的運(yùn)動(dòng)和變化，提高自身對(duì)事物的認(rèn)識(shí)和研究能力，為發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造新事物提供強(qiáng)有力的理論支持.

對(duì)于這種有關(guān)物理模型的問(wèn)題，模型思維即是突破口.高中學(xué)生正在經(jīng)歷從具體運(yùn)算模式向形式運(yùn)算模式的轉(zhuǎn)變，這個(gè)過(guò)程中學(xué)生需要通過(guò)觀察、歸納、抽象、總結(jié)等建立一系列的物理模型，因此，培養(yǎng)學(xué)生的模型思維也就十分重要且必要.

物理學(xué)中有許多典型的物理模型，下面就舉一例說(shuō)明模型思維在解題中的應(yīng)用.

例3 利用傳感器和計(jì)算機(jī)可以測(cè)量快速變化物理量的瞬時(shí)值，圖2所示是用這種方法獲得的彈性細(xì)繩中拉力F隨時(shí)間t變化的圖線.實(shí)驗(yàn)時(shí)，把小球舉到懸點(diǎn)O處，然后放手讓小球自由落下，由圖線所提供的信息可以判斷（ ）.

圖2A.繩子的自然長(zhǎng)度為gt21/2

B.在t2時(shí)刻小球的重力的功率最大

C.0～t2時(shí)刻內(nèi)小球處于失重狀態(tài)

D.t1時(shí)刻到t2時(shí)刻小球的速度先增大后減小

解析 從圖像看到0～t1，拉力為0，小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，所以h= gt21/2，h恰好為繩長(zhǎng)，A項(xiàng)正確.當(dāng)小球受到重力和拉力平衡時(shí)，小球的速度達(dá)到最大值，此刻應(yīng)該在t1時(shí)刻與t2時(shí)刻之間，而圖像上t2時(shí)刻，拉力F達(dá)到最大值，即說(shuō)明小球在最低點(diǎn)，所以B、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確.

模型解讀 本題是彈簧模型的應(yīng)用（彈性細(xì)繩就相當(dāng)于“只有拉力的彈簧”）.彈簧的力學(xué)特征：彈簧既可以被拉伸也可以被壓縮，還可能不伸不縮，所以遇到這類問(wèn)題時(shí)首先要判斷彈簧的形變情況.本題中的彈性細(xì)繩只能提供拉力，故而其圖像只有t軸上方部分.

對(duì)個(gè)人綜合素質(zhì)和能力的培養(yǎng)越來(lái)越來(lái)得到社會(huì)和學(xué)校的重視，其原因無(wú)外乎是當(dāng)今社會(huì)生產(chǎn)力水平對(duì)個(gè)人這方面的要求越來(lái)越高，只有具備了社會(huì)需要的才能緊跟社會(huì)發(fā)展步伐，并發(fā)揮自身的價(jià)值，為社會(huì)發(fā)展貢獻(xiàn)力量.綜合能力的核心，當(dāng)屬思維能力，它就是“漁”.高中學(xué)生處于思維最活躍的時(shí)期，同時(shí)也是黃金發(fā)展期，其可塑性和變化性不可量化，其相對(duì)于初中時(shí)期，抽象思維也有長(zhǎng)足進(jìn)化，因此，教師如果能夠抓住機(jī)培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，學(xué)生將會(huì)受益無(wú)窮.

高中物理作為典型的理科科目，其涉及數(shù)字、計(jì)算、邏輯、推理等，教師必須培養(yǎng)學(xué)生的思維能力才能幫助學(xué)生學(xué)好物理，學(xué)通物理，并能使其在日常生活中學(xué)會(huì)應(yīng)用物理學(xué)知識(shí).由此可見(jiàn)，做好對(duì)學(xué)生思維能力的培養(yǎng)工作意義重大.那么什么樣的思維能力是高中物理學(xué)習(xí)過(guò)程中需要培養(yǎng)的呢？這些思維能力又能在高中物理學(xué)習(xí)中掀起怎樣的“波瀾”呢？這是本文要探討的問(wèn)題，希望自身的教學(xué)實(shí)踐探索能對(duì)廣大教生在教學(xué)物理的過(guò)程中有所幫助.

1.極限思維

極限思維是物理學(xué)中很重要的一種思維能力，偉大的物理學(xué)家伽利略利用了這種思維非正式地提出了“慣性定律”（見(jiàn)教材內(nèi)容）.其實(shí)極限思維就是一種極限假設(shè)，即將所思考的問(wèn)題及其條件進(jìn)行合理的假設(shè)，當(dāng)假設(shè)的某些情況到達(dá)極限的時(shí)候，通向答案的“坦途”就顯現(xiàn)出來(lái).掌握極限思維有助于縮短解題時(shí)間，提高解題效率，能于千軍萬(wàn)馬之中取敵項(xiàng)上首級(jí)若探囊取物一般的神奇之處.下面就舉例說(shuō)明.

例1 如圖1所示，在不光滑的水平地面上停著一輛有四分之一圓弧的小車，質(zhì)量為m的小球從靜止開始由車的頂端無(wú)摩擦滑下，且小車始終保持靜止?fàn)顟B(tài).試分析，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到什么位置時(shí)，地面對(duì)小車的靜摩擦力最大？最大值為多少？

圖1解析 假設(shè)小車上的圓弧半徑為R，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到所受支持力與豎直方向夾角為θ時(shí)，速度為v，根據(jù)已知條件有：

mv2/2=mgRcosθ①

Nmgcosθ=mv2/R②

①②聯(lián)立解得小球?qū)π≤嚨膲毫椋?/p>

N′=N=3mgcosθ

其水平分量為

Nx′=3mgcosθsinθ=32mgsin2θ

由平衡條件可知道，地面對(duì)小車的靜摩擦力水平向右，其大小為f=N′x=32mgsin2θ

已知sin2θ最大值為1，故當(dāng)sin2θ=1，即θ=45°時(shí)，f取得最大值，即fmax=32mg

2.逆向思維

一般而言，人們習(xí)慣按著正方向的思維過(guò)程思考問(wèn)題，這樣當(dāng)然可以解決很多問(wèn)題，不過(guò)事實(shí)上也存在很多情況，正向思維會(huì)陷入深潭而無(wú)法尋到出路，物理學(xué)中這樣的例子不勝枚舉.如果固執(zhí)地選用正向思維而導(dǎo)致 “山重水復(fù)”時(shí)，不妨逆轉(zhuǎn)思維，從反方向上考慮，說(shuō)不準(zhǔn)會(huì)“柳暗花明”，使乾坤倒轉(zhuǎn).

例2 做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直到靜止的物體，在最后三個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移比是 .

解析 勻減速直線運(yùn)動(dòng)直到靜止的運(yùn)動(dòng)情景可以等同為初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)在最初的三個(gè)連續(xù)時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移比為1∶3∶5，所以此題應(yīng)該為5∶3∶1.

3.模型思維

物理模型是人們?cè)谏?、生產(chǎn)、實(shí)驗(yàn)中為了探尋物體運(yùn)動(dòng)和變化的奧秘，運(yùn)用物體學(xué)特有的思維方式和實(shí)驗(yàn)手段、不斷提煉、抽象、概括總結(jié)出的理論模型，它連接著物理理論和物理世界.運(yùn)用這些物理模型能夠很好地幫助我們認(rèn)識(shí)物體的運(yùn)動(dòng)和變化，提高自身對(duì)事物的認(rèn)識(shí)和研究能力，為發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造新事物提供強(qiáng)有力的理論支持.

對(duì)于這種有關(guān)物理模型的問(wèn)題，模型思維即是突破口.高中學(xué)生正在經(jīng)歷從具體運(yùn)算模式向形式運(yùn)算模式的轉(zhuǎn)變，這個(gè)過(guò)程中學(xué)生需要通過(guò)觀察、歸納、抽象、總結(jié)等建立一系列的物理模型，因此，培養(yǎng)學(xué)生的模型思維也就十分重要且必要.

物理學(xué)中有許多典型的物理模型，下面就舉一例說(shuō)明模型思維在解題中的應(yīng)用.

例3 利用傳感器和計(jì)算機(jī)可以測(cè)量快速變化物理量的瞬時(shí)值，圖2所示是用這種方法獲得的彈性細(xì)繩中拉力F隨時(shí)間t變化的圖線.實(shí)驗(yàn)時(shí)，把小球舉到懸點(diǎn)O處，然后放手讓小球自由落下，由圖線所提供的信息可以判斷（ ）.

圖2A.繩子的自然長(zhǎng)度為gt21/2

B.在t2時(shí)刻小球的重力的功率最大

C.0～t2時(shí)刻內(nèi)小球處于失重狀態(tài)

D.t1時(shí)刻到t2時(shí)刻小球的速度先增大后減小

解析 從圖像看到0～t1，拉力為0，小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，所以h= gt21/2，h恰好為繩長(zhǎng)，A項(xiàng)正確.當(dāng)小球受到重力和拉力平衡時(shí)，小球的速度達(dá)到最大值，此刻應(yīng)該在t1時(shí)刻與t2時(shí)刻之間，而圖像上t2時(shí)刻，拉力F達(dá)到最大值，即說(shuō)明小球在最低點(diǎn)，所以B、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確.

模型解讀 本題是彈簧模型的應(yīng)用（彈性細(xì)繩就相當(dāng)于“只有拉力的彈簧”）.彈簧的力學(xué)特征：彈簧既可以被拉伸也可以被壓縮，還可能不伸不縮，所以遇到這類問(wèn)題時(shí)首先要判斷彈簧的形變情況.本題中的彈性細(xì)繩只能提供拉力，故而其圖像只有t軸上方部分.

對(duì)個(gè)人綜合素質(zhì)和能力的培養(yǎng)越來(lái)越來(lái)得到社會(huì)和學(xué)校的重視，其原因無(wú)外乎是當(dāng)今社會(huì)生產(chǎn)力水平對(duì)個(gè)人這方面的要求越來(lái)越高，只有具備了社會(huì)需要的才能緊跟社會(huì)發(fā)展步伐，并發(fā)揮自身的價(jià)值，為社會(huì)發(fā)展貢獻(xiàn)力量.綜合能力的核心，當(dāng)屬思維能力，它就是“漁”.高中學(xué)生處于思維最活躍的時(shí)期，同時(shí)也是黃金發(fā)展期，其可塑性和變化性不可量化，其相對(duì)于初中時(shí)期，抽象思維也有長(zhǎng)足進(jìn)化，因此，教師如果能夠抓住機(jī)培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，學(xué)生將會(huì)受益無(wú)窮.

高中物理作為典型的理科科目，其涉及數(shù)字、計(jì)算、邏輯、推理等，教師必須培養(yǎng)學(xué)生的思維能力才能幫助學(xué)生學(xué)好物理，學(xué)通物理，并能使其在日常生活中學(xué)會(huì)應(yīng)用物理學(xué)知識(shí).由此可見(jiàn)，做好對(duì)學(xué)生思維能力的培養(yǎng)工作意義重大.那么什么樣的思維能力是高中物理學(xué)習(xí)過(guò)程中需要培養(yǎng)的呢？這些思維能力又能在高中物理學(xué)習(xí)中掀起怎樣的“波瀾”呢？這是本文要探討的問(wèn)題，希望自身的教學(xué)實(shí)踐探索能對(duì)廣大教生在教學(xué)物理的過(guò)程中有所幫助.

1.極限思維

極限思維是物理學(xué)中很重要的一種思維能力，偉大的物理學(xué)家伽利略利用了這種思維非正式地提出了“慣性定律”（見(jiàn)教材內(nèi)容）.其實(shí)極限思維就是一種極限假設(shè)，即將所思考的問(wèn)題及其條件進(jìn)行合理的假設(shè)，當(dāng)假設(shè)的某些情況到達(dá)極限的時(shí)候，通向答案的“坦途”就顯現(xiàn)出來(lái).掌握極限思維有助于縮短解題時(shí)間，提高解題效率，能于千軍萬(wàn)馬之中取敵項(xiàng)上首級(jí)若探囊取物一般的神奇之處.下面就舉例說(shuō)明.

例1 如圖1所示，在不光滑的水平地面上停著一輛有四分之一圓弧的小車，質(zhì)量為m的小球從靜止開始由車的頂端無(wú)摩擦滑下，且小車始終保持靜止?fàn)顟B(tài).試分析，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到什么位置時(shí)，地面對(duì)小車的靜摩擦力最大？最大值為多少？

圖1解析 假設(shè)小車上的圓弧半徑為R，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到所受支持力與豎直方向夾角為θ時(shí)，速度為v，根據(jù)已知條件有：

mv2/2=mgRcosθ①

Nmgcosθ=mv2/R②

①②聯(lián)立解得小球?qū)π≤嚨膲毫椋?/p>

N′=N=3mgcosθ

其水平分量為

Nx′=3mgcosθsinθ=32mgsin2θ

由平衡條件可知道，地面對(duì)小車的靜摩擦力水平向右，其大小為f=N′x=32mgsin2θ

已知sin2θ最大值為1，故當(dāng)sin2θ=1，即θ=45°時(shí)，f取得最大值，即fmax=32mg

2.逆向思維

一般而言，人們習(xí)慣按著正方向的思維過(guò)程思考問(wèn)題，這樣當(dāng)然可以解決很多問(wèn)題，不過(guò)事實(shí)上也存在很多情況，正向思維會(huì)陷入深潭而無(wú)法尋到出路，物理學(xué)中這樣的例子不勝枚舉.如果固執(zhí)地選用正向思維而導(dǎo)致 “山重水復(fù)”時(shí)，不妨逆轉(zhuǎn)思維，從反方向上考慮，說(shuō)不準(zhǔn)會(huì)“柳暗花明”，使乾坤倒轉(zhuǎn).

例2 做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直到靜止的物體，在最后三個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移比是 .

解析 勻減速直線運(yùn)動(dòng)直到靜止的運(yùn)動(dòng)情景可以等同為初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)在最初的三個(gè)連續(xù)時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移比為1∶3∶5，所以此題應(yīng)該為5∶3∶1.

3.模型思維

物理模型是人們?cè)谏?、生產(chǎn)、實(shí)驗(yàn)中為了探尋物體運(yùn)動(dòng)和變化的奧秘，運(yùn)用物體學(xué)特有的思維方式和實(shí)驗(yàn)手段、不斷提煉、抽象、概括總結(jié)出的理論模型，它連接著物理理論和物理世界.運(yùn)用這些物理模型能夠很好地幫助我們認(rèn)識(shí)物體的運(yùn)動(dòng)和變化，提高自身對(duì)事物的認(rèn)識(shí)和研究能力，為發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造新事物提供強(qiáng)有力的理論支持.

對(duì)于這種有關(guān)物理模型的問(wèn)題，模型思維即是突破口.高中學(xué)生正在經(jīng)歷從具體運(yùn)算模式向形式運(yùn)算模式的轉(zhuǎn)變，這個(gè)過(guò)程中學(xué)生需要通過(guò)觀察、歸納、抽象、總結(jié)等建立一系列的物理模型，因此，培養(yǎng)學(xué)生的模型思維也就十分重要且必要.

物理學(xué)中有許多典型的物理模型，下面就舉一例說(shuō)明模型思維在解題中的應(yīng)用.

例3 利用傳感器和計(jì)算機(jī)可以測(cè)量快速變化物理量的瞬時(shí)值，圖2所示是用這種方法獲得的彈性細(xì)繩中拉力F隨時(shí)間t變化的圖線.實(shí)驗(yàn)時(shí)，把小球舉到懸點(diǎn)O處，然后放手讓小球自由落下，由圖線所提供的信息可以判斷（ ）.

圖2A.繩子的自然長(zhǎng)度為gt21/2

B.在t2時(shí)刻小球的重力的功率最大

C.0～t2時(shí)刻內(nèi)小球處于失重狀態(tài)

D.t1時(shí)刻到t2時(shí)刻小球的速度先增大后減小

解析 從圖像看到0～t1，拉力為0，小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，所以h= gt21/2，h恰好為繩長(zhǎng)，A項(xiàng)正確.當(dāng)小球受到重力和拉力平衡時(shí)，小球的速度達(dá)到最大值，此刻應(yīng)該在t1時(shí)刻與t2時(shí)刻之間，而圖像上t2時(shí)刻，拉力F達(dá)到最大值，即說(shuō)明小球在最低點(diǎn)，所以B、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確.

模型解讀 本題是彈簧模型的應(yīng)用（彈性細(xì)繩就相當(dāng)于“只有拉力的彈簧”）.彈簧的力學(xué)特征：彈簧既可以被拉伸也可以被壓縮，還可能不伸不縮，所以遇到這類問(wèn)題時(shí)首先要判斷彈簧的形變情況.本題中的彈性細(xì)繩只能提供拉力，故而其圖像只有t軸上方部分.