談立民

(江蘇省宜興市丁蜀高級(jí)中學(xué) 214221)

高中物理是一門理科類的重點(diǎn)、難點(diǎn)課程，具有知識(shí)點(diǎn)多、知識(shí)交叉性強(qiáng)、解題方法靈活等特征.為了切實(shí)提高高中物理學(xué)習(xí)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效率，掌握高中物理常用的解題思路和方法技巧十分必要.下面就結(jié)合具體實(shí)例來談一談高中物理常用的解題思路和方法技巧.

一、逆向性思維

逆向性思維，是一種與傳統(tǒng)的思維方式相反的思維方式.這種解題思路在高中物理習(xí)題解答中具有很強(qiáng)的典型性，對(duì)于一些用常規(guī)思路難以推敲清楚的題目，逆向性思維往往能夠起到較好的作用，逆向性思維主要適用于從不同角度、相反思維立場(chǎng)來探究和解決問題，類似于高中數(shù)學(xué)涉及到的“反證法”.下面以一個(gè)典型的物理習(xí)題對(duì)逆向思路解題進(jìn)行探究.

如圖1所示，固定斜面上存在兩個(gè)物體A和B，A和B的質(zhì)量不等.它們以相同的加速度a緊貼斜面下滑.已知物體A和B與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，且μ

分析這個(gè)題目，如果按照常規(guī)的思路來解答它，學(xué)生往往會(huì)感覺到“沒有突破口”，無從下手.在這種情況下，我們則可以考慮使用逆向思路來思考這個(gè)題目.我們先假設(shè)A和B兩個(gè)物體之間存在彈力作用，同時(shí)設(shè)這個(gè)彈力的大小為F.這個(gè)題目告訴了我們物體A和B具有相同的加速度a，我們可以考慮以這個(gè)相同的加速度作為突破口來進(jìn)行分析.

逐個(gè)來對(duì)物體進(jìn)行分析，首先我們將物體A作為研究對(duì)象，對(duì)物體A進(jìn)行受力分析，物體A一共受到四個(gè)力的作用，其分別是豎直向下的重力，垂直于斜面向上的支持力，平行于斜面向上的摩擦力，以及物體B給予它的彈力.對(duì)物體A所受的力進(jìn)行作圖分析，如圖2所示.

這個(gè)時(shí)候，根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)物體A受到的力列出等式進(jìn)行分析，我們得到如下幾個(gè)等式.

mAgsinθ+F-fA=mAaA；mAgsinθ+F-μmAgcosθ=mAaA

計(jì)算得到物體A的加速度aA=(sinθ-μcosθ)g+F/mA

同樣的，我們以物體B作為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律列出等式：mBgsinθ+F-fB=mBaB

mBgsinθ+F-μmBgcosθ=mBaB

計(jì)算得到物體B的加速度aB=(sinθ-μcosθ)g-F/mB

題目明確告訴了物體A和B的質(zhì)量不等，計(jì)算得到的物體A和B的加速度顯然也是不等的，這與題目給定的條件“物體A和B具有相同的加速度”是矛盾的.所以，物體A和B之間不存在彈力.

二、發(fā)散性思維

高中物理題目千變?nèi)f化，這要求學(xué)生來解題時(shí)努力發(fā)散思維，全方位、多角度地思考問題.發(fā)散性思維在物理習(xí)題解答過程中常表現(xiàn)為“一題多解”，學(xué)生應(yīng)當(dāng)“擇善而從”，選擇最優(yōu)、最快的方法解答題目.這里以一個(gè)典型的題目進(jìn)行介紹.

對(duì)一個(gè)物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，忽略空氣阻力.當(dāng)這個(gè)物體經(jīng)過距離拋出點(diǎn)正上方0.4m時(shí)，其速度為3m/s.當(dāng)物體經(jīng)過距離拋出點(diǎn)正下方0.4m時(shí)，求物體此時(shí)的速度.(取g=10m/s2)

這是一個(gè)典型的發(fā)散思維的題目，這里選取兩種最為經(jīng)典的思路來分析這個(gè)題目.

兩種方法進(jìn)行對(duì)比，明顯第二種方法更加簡(jiǎn)便，思路也十分清晰.不過大多數(shù)學(xué)生在解題時(shí)想到的是第一種解法，這需要教師在教學(xué)過程中不斷向?qū)W生滲透“發(fā)散思維”，引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)分析題目，舉一反三，在時(shí)間充足的情況下盡可能嘗試一題多解，以便開拓思維.

三、整體性思維

許多學(xué)生在解題過程中往往犯了一些“鉆牛角尖”的錯(cuò)誤，其過于注重對(duì)于習(xí)題中某一個(gè)物理量的分析而忽略了對(duì)整體的考慮，這往往導(dǎo)致學(xué)生花費(fèi)了大量時(shí)間卻難以得到正確答案.為此，教師應(yīng)當(dāng)有目的性地向?qū)W生灌輸整體性思維在物理解題中的應(yīng)用.下面以一個(gè)習(xí)題為例進(jìn)行分析.

如圖3所示，用一個(gè)輕繩將兩個(gè)小球a和b串聯(lián)在一起.現(xiàn)在對(duì)小球a施加一個(gè)向下偏左30°的力，與此同時(shí)，向小球b施加一個(gè)向上偏右30°的力，兩個(gè)力相等且均為恒力.最后兩個(gè)小球處于平衡狀態(tài).請(qǐng)選擇平衡狀態(tài)的圖4.

圖3 圖4

分析這個(gè)題目，如果我們采用常規(guī)的思路來解題，則要分別對(duì)a、b兩個(gè)小球進(jìn)行受力分析，這種解法較為復(fù)雜且增加了題目的難度，許多學(xué)生在分析a和b小球的受力中容易漏掉某些力或者把某些力的方向搞混淆，不容易得到正確答案.對(duì)于這種題目，不妨考慮采用整體性思維來進(jìn)行分析.我們將小球a和b看做是一個(gè)整體，對(duì)這個(gè)整體進(jìn)行受力分析.

繩子上兩端的拉力大小相等，方向相反，可以將其抵消.那么，整體便只受到豎直向下的重力，重力大小為Ga+Gb.同時(shí)，由題設(shè)條件，系統(tǒng)最終處于平衡狀態(tài)，繩子對(duì)系統(tǒng)的拉力應(yīng)當(dāng)是和系統(tǒng)的重力保持平衡的，即繩拉力的方向?yàn)樨Q直向上，得到正確答案選A.其實(shí)在很多時(shí)候，運(yùn)用整體性思維來解題都能夠很便捷、快速地得到正確答案.教師應(yīng)當(dāng)幫助學(xué)生建立起這樣一種意識(shí)，當(dāng)逐個(gè)分析對(duì)象比較復(fù)雜或難以得到正確答案時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮采用整體性思維來解題.

參考文獻(xiàn)：

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